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ガンマナイフについて

はじめに

脳神経外科の治療の一つに定位脳手術という分野があります。これは、1908年Horsleyらが猿や猫の頭蓋や脳には個体差が少ないことに着目し、頭部を固定すれば、脳深部の神経核や神経路の位置が3次元座標で表すことができることを発見したことに始まります。以来中枢神経の生理機能の研究や臨床応用の研究が進められました。1947年に初めてSpiegelらがヒト用の定位脳手術機械を作製しておりますが、猿や猫と違いヒトでは頭蓋の形大きさの個体差が大きいことが問題でありました。

1959年になりSchaltenbrandとBaileyが脳地図ともいえるアトラスを発表し、前交連と後交連の距離で補正すれば正確に深部脳神経核が同定されることを見いだし、定位脳手術の研究が飛躍的に進歩しました。

現在、臨床的には不随意運動(パーキンソン症候群、アテトーゼ様運動、舞踏病、ヘミバリスムス、ミオクローヌス、脳性小児麻痺など)中枢性疼痛(視床痛など)などの疾患で、神経核破壊術、電気刺激のための刺激電極植え込み術などが定位脳手術で行われています。またCTによる定位的血腫除去術や脳腫瘍生検術なども定位脳手術を応用した方法です。

この定位脳手術をガンマ線で行えないかというアイディアが1951年Lars Leksellにより提唱されました。彼は深部腫瘍に対する手術に変わる方法としてradiosurgery(RS)の概念を提唱しました。当初はproton beamが使用されておりましたが、1968年 cobalt 60からのガンマ線を一点に集束し、非侵襲的に境界鮮明な照射域をつくることで定位的に脳深部の病変を治療する脳定位的放射線治療装置(ガンマナイフgamma knife prototype)を作製しました。その後1974年には線源の改良、コンピューターの高速化、CTの導入、さらにMRIが加わり、より正確且つ迅速な治療計画の作成が可能になり、複雑な立体的照射域が得られるようになりました。
本邦には1990年に導入され、2013年時点において世界で300台以上が稼働し多くの患者さんの治療に貢献してきました。

当院は2001年の病院移転に伴い、当時東北地方で2台目のガンマナイフとして導入され治療開始となりました。2017年8月までに、1775例、8519病変の治療を行ってきました。2017年4月には最新鋭装置Leksell Gamma Knife Iconが導入となり、より迅速な治療、より正確な治療、従来適用できなかった大きな病変への治療が可能となるとともに、患者さんの負担は更に軽減しております。

 

ガンマナイフの原理

半球状に配置された192個のコバルト線源(Co60半減期5.26年)から発生したガンマ線のビームを、ワークステーションを用いて精密に計算し病変だけに集束させ治療します。線源と頭部(病変)が固定されるのがガンマナイフの特徴で、得られる機械的精度は0.15mm程度とされています。等線量曲線(isodose curve)は急峻に減衰しますので、病変周辺の脳実質や血管への照射線量は極めて少なく放射線の影響が最小限になります。内蔵された3種類のcollimator(4、8、18mm)を制御して組み合わせ、50%以上の等線量曲線で病変を立体的にとり囲むようにcomputer上で計画します(図1)。1回照射を原則としますが、大きな病変や脳深部の重要部分の病変においては照射野や照射量を複数回に分けて行う分割照射も可能です。

ガンマナイフの原理

ガンマナイフの原理

対象疾患

対象となるのは以下のような頭蓋内疾患です。単独治療としても手術の補助療法としても用いられます。病巣の大きさも適応を決める上で重要な要素で、単回治療で可能なのは、一般に3cm以下の病変とされております。

脳腫瘍 聴神経腫瘍、髄膜腫、転移性脳腫瘍、下垂体腫瘍、
小脳血管芽腫、頭蓋咽頭腫、松果体腫瘍、胚芽腫など
脳血管障害 脳動静脈奇形、海綿状血管腫など
機能的脳疾患 三叉神経痛、てんかん、Parkinson病など

適応

  1. 手術では到達困難な脳深部の病変
  2. 多発性のために手術治療が困難な症例
  3. 機能的に重要部位にあり手術操作などで重大な機能障害が起きると予想される危険な部位の病変
  4. 合併症や高齢などで全身麻酔が困難な症例
  5. 手術でとりきれなかった病変
  6. 治療後再発例など

治療効果

疾患により有効率は異なります。悪性腫瘍の代表である転移性脳腫瘍では90%前後が有効です。多発でも再発でも治療を行うことができ、標準治療である全脳照射を行った後の再発病変に対しても適用可能です。頭部を治療しても原発腫瘍の悪化で死に至る場合はありますが、負担の小さな治療によって脳症状を軽減させることで有意義な生存期間を延長し、中枢神経を原因とした死亡を阻止できる有効性が期待できます。

良性腫瘍の場合、一般にガンマナイフ治療により完全に消失することはありませんが、腫瘍の発育を抑えることが可能です。すなわち良性腫瘍は縮小ないしは不変が有効と考えられています。有効率は、髄膜腫約90%、聴神経鞘腫80~90%です。

脳動静脈奇形は大きさにより有効率は異なります。一般に病変の体積が10ml以下の中等度以下の大きさのものは、2-3年間で80-86%が有効とされています。

代表的な疾患の呈示

(1)聴神経腫瘍

聴神経腫瘍文献的に累積縮小率は3年で72%、4年78%、5年84%。画像変化では88%に中心部が淡くなり、32%に顕著な低吸収域を認めるようになります(中央値4.5カ月)。
聴神経腫瘍の場合治療後聴力障害が進行することが問題点としてあります。治療後聴力低下が出現するといわれております。従って、有効聴力が残っている症例は一般に対象外でありますが、最近は治療の線量を加減することにより聴力低下の頻度は低下しています。一過性顔面神経麻痺は7~8%合併するといわれております。その他障害としては三叉神経障害、耳鳴り、めまい、ふらつき感、顔面痙攣、頭痛、頭重感、水頭症などが出現することがあります。
3cm以下の聴神経腫瘍に対して、ガンマナイフの腫瘍制御率は高く、治療の重要な選択枝となります。

(2)髄膜腫

髄膜腫著明な縮小は示さず、少し縮む程度。治療効果は増大5%(3.9~9%)、縮小55%(52%~74%)、不変40%(17~48%)で腫瘍制御率は高い。主に全摘出困難な頭蓋底部の腫瘍に対して行われています。治療後浮腫は16%とやや多い傾向があります。

 

(3)転移性脳腫瘍

転移性脳腫瘍83~94%が局所制御と報告されています。多発、再発、全脳照射後再発でもガンマナイフの対象になります。原発腫瘍で死亡するかもしれませんが、転移性脳腫瘍で亡くなるということを負担の少ない治療によって阻止し、その結果有意義な時間がより多くもてれば有効といえます。5~6個の腫瘍は1回の操作で可能な事が多く、症例により全脳照射と組み合わせることもあります。平均生存期間は手術+全脳照射:24~43週、全脳照射:15~27週、ガンマナイフ:40~56週 。多発転移性脳腫瘍(平均3個)のガンマナイフ後平均生存6~9カ月、 10個以上の転移性脳腫瘍では5カ月。

 

(4)脳動静脈奇形

脳動静脈奇形照射により血管内皮細胞増殖、硝子化、内腔閉塞を惹起せしめ異常血管(nidus)の完全消失を最終目的として治療します。治療後1年36~44%、2年で69~75%、3年後80~86%が完全に消失します。問題点としては、完全消失するまでは出血の危険性があることで、出血率は年2~3%といわれております。治療3~4年後nidusが縮小しなければ、再度ガンマナイフ治療を行うこともあります。合併症としてはnidus周辺の浮腫は22%。痙攣、3~5年を経て変性した部分が嚢胞化することなどがあります。

 

副作用

3%以下でありますが、治療平均7カ月後に、周辺組織が浮腫や壊死を起こすことがあります。ステロイド治療が有効です。全脱毛はありませんが、皮膚近くの病変では約1カ月で局所脱毛があることがあります。通常3~6カ月後にまたはえてきます。この他極稀に治療後腫瘍出血、のう胞形成、水頭症や悪性変化の報告がございます。

治療の実際

  1. まず、病変を正確に測定するために、金属フレームを頭部に固定します。この際痛みがありますので局所麻酔が必要です。局所麻酔後、頭部に4点のピン(スクリュー)でフレームを固定装着します。頭の毛を剃る必要はありません。フェイスマスクを作成して行う場合もあり、その際は局所麻酔の必要がありません。
  2. 固定の後、MRI、CTまたは脳血管撮影を行い、照射を行う病変の位置と大きさを測定します。
  3. 2で得た画像情報を基に計算し治療計画をたてます。
  4. ガンマナイフ装置のベッドに臥床して頂き、頭部フレームを装置に固定します。自動的にベッドが装置内に移動し照射が開始されます。ガンマナイフ治療自体は全く無痛です。照射は5分~2時間以内で終り、通常入院は3日で済みます。
  5. ヘルメットに頭を固定したフレームをとめます。その後、自動的にベッドがガンマナイフ装置内に移動し 照射されます。ガンマナイフ治療自体は全く無痛です。照射は5分~2時間以内で終り、通常入院は3日ですみます。

治療予約、外来予約、費用について

1.治療日

原則として週3回、月、水、金に治療します。入院は治療日の前日です。

2.脳神経外科外来

脳神経外科外来は月~金曜日まで(午前中)毎日開いております。先生方からの御紹介や適応に関する問い合わせは、手紙、電話またはメールでお願いします。電話は月、火、水、金曜日の9時~17時の間にご連絡下さい。脳神経外科外来ガンマナイフ担当医が対応します。検討の上、治療日などを決定し御本人、御家族もしくは主治医にご連絡いたします。

●連絡先
TEL023-685-2626
メールでのお問い合わせはこちら

3. 健康保険、費用

ガンマナイフ治療は健康保険適応です。健保適応に関しては付帯事項なく脳腫瘍全般、脳血管奇形、三叉神経痛いずれも適応となります。ガンマナイフによる定位放射線治療は現在5万点で、健保本人の場合(本人負担3割)15万円程度となり、これに入院費用が加わります。

症例数

症例数(2001.5-2019.3)
治療患者総数:1974例
治療病変総数:8648病変

症例の内訳

脳腫瘍
1907
 
  転移性脳腫瘍
1696
 
  髄膜種
95
 
  神経鞘腫
57
 
  悪性神経膠腫
25
 
  下垂体腺腫
12
 
  その他の腫瘍
23
 
脳血管障害
65
 
  脳動静脈奇形
60
 
  海綿状血管腫
5
 
機能的疾患
2
 

 

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