頭蓋内拡張病変の病理

硬い頭蓋内で、腫瘤病変が拡大すると、密接に関連したイベントが引き金となり、まず、近接脳の歪みを引き起こす。空間的代償の主なものは頭蓋内脳脊髄液容積の減少である。これは、脳室、くも膜下腔、脳外CSF貯留槽の容積の減少、頭蓋内静脈洞の圧迫狭小化が起こる。

局所的な変形、脳脊髄液容積の減少、脳の偏倚と歪み、最終的には内ヘルニア（1つの頭蓋内の閉鎖腔から別の閉鎖腔、または脊柱管内へ脳組織の変位）。ヘルニアは頭蓋内閉鎖腔間の圧力勾配に起因し、二次的に出血や虚血などの血管合併症を誘発する。乳幼児の未融合頭蓋骨、または頭蓋骨骨骨折または手術の結果として生じた骨フラップの存在下では、腫脹する頭蓋内腫瘤により、骨の欠陥を介して脳ヘルニアが発生する。

テント上病変

腫瘤の病因に関係なく、大脳半球内の病変の拡大は、隣接する脳構造の圧縮と半球の全体的な拡大をもたらす（図）。脳の表面上の脳溝が狭小化し、くも膜下空間は消失、脳回は平坦化する。頭蓋内圧亢進による脳灌流圧の低下が、脳溝周囲梗塞の主な原因となる。

腫瘤が拡大し続けると、病変側の側脳室および第三脳室が縮小し、正中構造物（視床周囲動脈、室間中隔、視床、視床下部、第三脳室および中脳）が反対側に偏倚する。臨床研究や神経放射線学的研究では、中脳と視床下部の急性側方変位は、致命的である。反対側のモンロー孔閉塞は、対側の側脳室が拡大し、頭蓋内圧がさらに上昇する可能性がある。シルビウス裂が狭くなり、蝶形骨小翼が前頭葉下面に圧迫溝を作ることがある。第3脳室底は大脳基底槽へ偏倚し、乳房体は狭くなった脚間窩に挟まれるようになる。

このような一連の事象は、大脳半球内の拡大病変でも起こりうるが、特定の偏倚は病変部位によって選択的に影響する。前頭葉の病変が拡大すると、大脳鎌前部の自由縁の偏移が生じる。大脳鎌後部はしっかりと固定されているため、横方向に偏移することはまれである。側頭葉病変は、第三脳室に重度の偏移を生じ、シルビア裂や中大脳動脈の枝を上方に偏移させる。

病変が拡大し続けると、次の段階として頭蓋内ヘルニアが発生する。頭蓋内ヘルニアの主な部位は、大脳鎌、小脳テント、大孔である。

帯状回ヘルニア

前頭葉または頭頂葉の腫大により、大脳鎌自由端の下にある同側帯状回のヘルニアが生じ、傍矢状動脈が偏倚する（図ｄ）。結果、傍矢状動脈の循環が悪くなり、頭頂葉傍矢状大脳皮質の梗塞を引き起こし、臨床的に片足または両足の脱力または感覚障害として現れる。大脳鎌が圧迫する帯状回には楔状の壊死が生じる。治療の結果、脳が正常な形に戻った場合、この楔状壊死の存在は、帯状回ヘルニアの既往を示唆する。

テントヘルニア

腫大が側頭葉に位置している場合に発生する（図）。このヘルニアのテント切痕の幅は、腫瘤病変の大きさと位置に影響される。海馬傍回の鉤ヘルニアでは、圧迫され中脳の横軸が狭くなり、中脳水道が狭小化する。対側の大脳脚は反対側のテント自由縁に押し付けられ、同側の動眼神経は錐体床突起靭帯またはテント自由縁と後大脳動脈との間で圧迫される。最初、動眼神経は後大脳動脈に圧迫されて角度がついたところだけが平坦になるが、後に、神経内に出血することが多い。動眼神経麻痺で、病変部と同側の散瞳と眼瞼下垂が起こり、同側の直接対光反射が消失、反対側の間接対光反射は保持される。眼球運動は上方向と内側の動きが麻痺し、外転神経の作用により眼球は外側に偏倚する。散瞳は、テントヘルニアの最も初期の徴候であり、意識障害が起こる前に起こる。

テントヘルニアでは、腫瘤病変により大脳皮質が圧迫障害されるため、対側の四肢の脱力および伸筋群硬直を伴う。しかし、テントヘルニアが拡大すると、海馬傍回の切痕に沿って出血性壊死のくさびが現れ、対側の大脳脚がテント自由縁に圧迫により、大脳脚背側や被蓋の出血の有無にかかわらず、梗塞を起こす。Kernohan's notchと呼ばれるこの病変では、腫大病変と同側に四肢脱力と伸筋群の硬直が生じる。磁気共鳴画像法（MRI）を用いた検索で、Kernohan's notchは慢性硬膜下血腫の合併症として、顕著な脳萎縮と中脳偏倚のある高齢者に多くみられる。

テントヘルニアでの頭蓋内圧亢進は、除脳硬直や意識喪障害など神経学的状態の急激な悪化として現れる。ヘルニアが進行すれば、モンロー孔や中脳水道の狭窄から水頭症となる。頭蓋内圧亢進とテントヘルニアの後遺症としては、動脈の圧迫がある。前脈絡膜叢動脈閉塞により、淡蒼球内節、内包、視索の梗塞が、後大脳動脈圧迫では、視床、海馬を含む側頭葉、後頭葉の内下側大脳皮質と皮質下白質に梗塞が起こる。上小脳動脈がでは小脳梗塞を起こす。ヘルニアによる後頭葉や小脳の梗塞は、しばしば出血を伴う。これらの血管障害は通常、テントヘルニアと同側で起こるが、両側性の場合もあれば、非常にまれには対側性の場合もある。テントヘルニアの生存者を対象とした臨床および神経放射線学的研究では、一過性の閉じ込め症候群からより重篤な神経障害まで、さまざまな合併症がある。

中心性テントヘルニア

中心性テントヘルニアは、前頭葉や頭頂葉の病変や、両側慢性硬膜下血腫などで起こる。このヘルニアは間脳と吻側脳幹の後方への偏倚に起因しており、鉤ヘルニアが先行することがある。頭蓋内圧が急激に上昇すると、両海馬傍回がテント切痕を通り、後方に円形またはリング状のヘルニアが形成され、中脳視蓋部を圧迫する。臨床症状としては、両側眼瞼下垂と上向きの眼球運動障害から、対光反射の消失が起こる。

神経病理学的に、間脳の下降嵌頓は容易に識別できるが、脳幹の尾側偏倚を識別するのは難しい。MR画像の研究では、中心性テントヘルニアの脳幹の尾側偏倚を証明することはできなかった。臨床的に中心性テントヘルニアのある剖検症例では、テント切痕の下に、乳頭体の後下方への偏倚、下垂体茎の圧迫、第三脳室床後部の尾側偏位が認められる。視床下部下垂体門脈の血流障害により、乳頭体や下垂体前葉に限局性梗塞が生じる。視床の神経細胞は伸展して歪んだ状態になり、動眼神経も伸長して角張る。また、前脈絡叢動脈、後大脳動脈、上小脳動脈が供給する領域の梗塞も頻発する。

中心性テントヘルニアの臨床像として、意識喪失、除脳硬直、散瞳を伴う対光反射消失がある。交感神経活動の亢進により全身の血圧が上昇し、心拍数が低下する。高血圧に関連する脳幹の部位は、第4脳室底にある弧束核であり、特に左側が重要である。呼吸の変化も臨床的に観察される。

中脳と橋の出血と梗塞

中脳や橋の出血や梗塞は、テント上腫大病変、高度頭蓋内圧亢進、テントヘルニアの症例によくみられる末期的なイベントである。肉眼的に出血が目立つが、顕微鏡的に梗塞も起こっている。これらの病変は、中脳被蓋正中部と橋被蓋と橋底の正中部に発生する（図）。Duretによって最初に記述されたが、その発生機序として最も重要な要因は、尾側偏位により吻側脳幹がテントヘルニアにより横からの圧迫による吻側脳幹の前後方向への伸長と、脳底動脈の不動性であると考えられている。中心性テントヘルニアの進行により、吻側脳幹を供給する脳底動脈の中心穿孔枝が伸展して狭くなり、痙縮、梗塞、出血を引き起こす（図）。外科的減圧によって高度頭蓋内圧亢進と脳幹偏倚が急激に改善されると、虚血状態にあった脳幹の血流が再開し、脳幹出血が起こりやすくなる。

扁桃ヘルニア（大孔嵌頓）

大孔を通る小脳扁桃の下方偏倚は、後頭蓋窩内の腫大の初期合併症として起こるが、テント上の空間占有病変で起こることもある。この脳ヘルニアの病理学的徴候は、小脳扁桃尖端部の出血性壊死と、大孔前縁に延髄腹側表面の圧迫である。意識が残っている段階で、脊髄延髄境界部のゆがみに伴う無呼吸が生じることがある。しかし、扁桃ヘルニアは通常、一連の頭蓋内イベントの最後のものであり、すでに意識喪失の原因となっている。この段階では、除脳硬直や脳幹反射異常など神経学的徴候が存在する。脳幹反射異常は、後頭蓋窩の腫大病変である場合、より起こりやすい。

びまん性脳腫脹

びまん性脳腫脹の結果として頭蓋内圧が上昇した場合、脳室は小さくなるが左右対称のままであり、正中構造の横方向への移動はない。それにもかかわらず、両側のテントヘルニアが発生することがあり、その大きさは脳の腫脹の程度と重症度、テント切痕の大きさに依存する。間脳および脳幹の尾側偏倚、および中枢性テントヘルニアは、神経学的機能障害の主因であり、このような患者では致命的な転帰をもたらす可能性がある。

テント下腫大病変

両側側脳室と第三脳室が拡大する水頭症は、第四脳室や小脳内外の病変による後頭蓋窩の腫大病変で起こりうる。病変が正中線上にない場合は、中脳水道と第四脳室が圧迫されて対側に偏倚する。テント上拡張病変では、急速に扁桃ヘルニアが発生する（図）。時に、後下小脳動脈が圧迫され、片側または両側の小脳半球下面に梗塞が生じることがある。小脳上面のヘルニアは、テント切痕を介して上向きに発生することがあり、逆（上行性）テントヘルニアと呼ばれる。後頭蓋窩病変が非常にゆっくりと拡大している場合、小脳上虫部のヘルニアが側頭葉にゆがみを生じさせる。

上向性テントヘルニアの臨床症状は、両側伸筋硬直の突然発症と対光反射消失である。これは、後頭蓋窩病変の減圧をせずに、側脳室の脳脊髄液ドレナージによる急激な減圧が行われた場合に起こりやすい。

外脳ヘルニア

外脳ヘルニアは、外科処置または外傷による頭蓋骨欠損がある場合に、急速に拡大するテント上腫瘤のまれな合併症として発生する。脳外科手術の頭蓋骨孔を介して大脳皮質の小さな突出として発生することがあるが、より大きな減圧の場合、大脳半球のほとんどが頭蓋冠欠損部を介してヘルニア化する。静脈閉塞と血管性浮腫のため、頭蓋骨欠損部の脳組織腫脹を伴い、出血性圧迫壊死がヘルニアの端部に発生する。ヘルニアが持続すれば、病変部の大脳皮質・白質の顕著な虚血性出血性壊死が起こる。選択的手術での急性術中脳ヘルニアに関する最近の研究では、ほとんどの症例は、緊急脳神経外科手術を受ける重度の頭部外傷患者の脳出血や脳浮腫ではなく、くも膜下出血または脳室内出血など脳外出血によるものであることが明らかになった。したがって、このような選択的手術を受けた患者の予後は、重症頭部外傷患者よりも良好である。

参考文献：General pathology of the central nervous system. Greenfield's Neuropathology. 9th edition. Edited by Seth Love, Herbert Budka, James W Ironside and Arie Perry. CRC Press.