成人患者への持続脳波モニタリング 第7章 脳卒中
第7章 脳卒中
Ashley Klisz, RN, BSN; Anita Schneider, R. EEG/EP T., CNIM
脳卒中の概要 (http://wikieducator.org/Stroke/Overview)
脳卒中は、脳血管性脳損傷を広く意味する用語である。脳卒中は虚血性脳卒中と出血性脳卒中の2つに大きく分類することができる（Brain Basics［脳の基礎］2009）。虚血性脳卒中は脳への血液供給が遮断されることによって生じ、出血性脳卒中は血管の破裂や血管構造の異常によって引き起こされる。
米国心臓協会（American Heart Association）による脳卒中の統計によれば、急性虚血性脳卒中（acute ischemic stroke；AIS）の頻度は出血性脳卒中の3～4倍になるという（米国心臓協会、2005）。脳卒中は米国成人の死因の第3位、身体障害の原因の第1位になっている。毎年700,000人が新たに脳卒中と診断され、そのうち155,000人が死亡している（死亡率22％）。脳卒中は多くの場合、重篤で長期の身体障害を引き起こし、医学的介入のあるなしにかかわらず、莫大な医療費がかかる。早期発見と効果的で時宜を得た介入が脳卒中患者の転帰を改善する重要な要素となる。
• 虚血性脳卒中
虚血性脳卒中は「脳への血流遮断による焦点性神経障害の急速で劇的な発症」と定義されている（BaderおよびLittlejohns 2004）。
脳卒中の原因の約87％は虚血によって、残りは出血によって引き起こされる。症例によっては虚血部位に出血をみる場合もある（出血性変化）。脳出血の何例が虚血性脳卒中から始まっているのかは不明である（Donnanら 2008）。
虚血性脳卒中患者では、血栓溶解薬の組織プラスミノゲン活性化因子（tissue plasminogen activator；tPA）によって効果的に治療できる可能性がある。治療にtPAを用いるかどうかは、患者が最後に「正常な」状態だった時間がはっきりしていること、そして症状が発現してからの時間が3時間を超えないことに大きく依存する（http://wikieducator.org/Stroke/Overview）。
虚血性脳卒中の主な原因には、血圧上昇、コレステロールの増加、糖尿病、血液凝固能亢進、心臓病などの修正できる危険因子や、年齢、人種、性別、家族歴などの修正できない危険因子がある。虚血性脳卒中は、最も一般的なものから血栓性、塞栓性、ラクナ性に分類される。
血栓性脳卒中は、じっとしている状態などで典型的に形成するある種の血栓性病変が存在する場合に生じる。このような病変は、アテローム性動脈硬化、炎症または血管壁の収縮、低血圧などによって引き起こされる。
塞栓とは、身体の別の場所にできた塞栓子が脳血管を詰まらせることによって起こる疾患である。塞栓性脳卒中の主な原因としては、頸動脈プラーク、異物、血液凝固能亢進、空気または脂肪塞栓、頸動脈解離、または心房細動などの心疾患があげられる。塞栓性脳卒中は、塞栓源が存在し続けるため、再発することが多い。
最後に、ラクナ梗塞は、高血圧や脂肪硝子変性（白質及び灰白質における小組織の腐肉形成）に起因する小穿通動脈の血栓症により発症する。ラクナ型脳卒中は、喫煙、高血圧および糖尿病と関連づけられている。ラクナ梗塞と関連する障害のほとんどは運動および感覚障害に関するものである。
• 一過性虚血性発作
一過性虚血性発作（transient ischemic attack；TIA）は単なる小さな脳卒中ではなく、脳卒中で起こるような脳への血流の一過性の途絶である。異なるのは、たとえば血栓子が形成後に自然に溶解するなど、血流を閉塞する原因が一時的なものであるという点である。症状は通常24時間持続するが、ほとんどの場合、2～3時間しか続かない。TIAは、何の予防措置も講じなければ将来本格的な脳卒中が起こる徴候である。TIA患者の看護において、患者の教育は最も重要な要素のひとつである。
• 出血性脳卒中
出血性脳卒中は、脳組織内への異常な出血が存在する場合に生じる。出血性脳卒中には特定の病型と原因がある。たとえば、脳出血（intracerebral hemorrhage；ICH）やくも膜下出血（subarachnoid hemorrhage；SAH）などである。
くも膜下出血は、くも膜下腔への出血と説明することができる。くも膜下出血は動脈瘤の破裂によって起こることが、脳出血に次いで最も多い。ここでも高血圧がくも膜下出血の最も大きな危険因子の一つになっている。
脳実質内に出血があるものを脳出血という。外傷の結果として起こることもあれば、自然発生的に起こることもある。脳出血は出血性脳卒中のなかで最も一般的な病型であり、死亡率が非常に高い。脳出血の主な原因としては、高血圧、血管奇形、薬物乱用、脳腫瘍などがある。
連続脳波検査の有用性
連続脳波検査は、急性脳虚血を検出する最も感度のよい神経診断検査である。脳代謝と関連し、脳トポグラフィと相関する。脳卒中の応急処置の重要性が広く認められるようになり、また、急性脳卒中に対する血栓溶解療法やその他の介入治療の利用が進むにつれ、連続脳波検査の重要性はますます高まっている。連続脳波はリアルタイムの脳機能の動的な記録であり、虚血が始まった瞬間に、まだ可逆的な段階で、検出することができる。この検出感度は、患者が睡眠、鎮静、麻痺または意識変容状態にある場合には、現在の画像検査や臨床検査のそれより優れている（Jordan 2004）。
連続脳波モニタリングは、患者の臨床状態が変化したこと、そしてより特異的な診断手段を用いてその変化の原因を特定する必要があることを、臨床者に早い段階で気づかせることができる（Claassen 2005）。脳卒中の大きさ、部位および原因にもよるが、脳波検査は病態の評価にも予後予測にも有用なルールであると考えられる。
脳波検査は、脳卒中患者に起きるてんかん発作を確認することができる。脳の腫脹および／または出血により、脳卒中患者はてんかん発作のリスクが高い。発作は無症候性の場合もあり、発現のしかたは多様である。 発作は診察により肉眼で確認できるとはかぎらない。潜在する発作を確認し、治療できるようにするためには脳波を利用できることが重要である。てんかん発作が診断されず、治療されなければ、脳卒中患者にとって致命的となりうる。
臨床者は脳波を利用して脳卒中患者の予後を予測することもできる。脳卒中患者が眼をさまさず、導眠の適応（薬剤の投与等）もない場合、脳波検査により脳機能を調べ、脳卒中が脳に及ぼす長期的影響を評価することもある。
脳卒中患者では、鎮静化を行って脳活動を低下させることが多い。プロポフォール等の鎮静剤を持続注入して脳活動を抑制し、脳に休息と回復の時間を与える。鎮静剤は脳波に徐波化等の変化を及ぼすため、連続脳波検査を行う場合はこの変化を確認しなければならない。鎮静剤の投与を中止する、または用量を下げる場合は1日1回の鎮静薬中断法（sedation vacation）を行って脳波に変化がないかどうかを確認することもある。
脳波／虚血性脳卒中：脳波検査は虚血を検出する感度が非常に高く、通常、神経機能障害が可逆的な段階で変化を確認することができる（図7-1）。
図7-1．左中大脳動脈梗塞による左半球の高振幅多形性δ 波（ボックスは左半球の記録チャンネルを示す）。
表 7-1．脳血流（CBF）の低下および神経細胞損傷の程度と相関する脳波波形および周波数の変化 （Sharbrough ら 1973、 Ingvar ら 1976、 Astrup ら 1981、Nagata ら 1989、Jordan and Stringer 1991 の合成データ）。
脳虚血後のてんかん発作の発生率は、てんかん発作の臨床症状に関する研究に基づいている。虚血性脳卒中後の臨床的てんかん発作の発生率は5％～17％と大きく変動し（Davalos ら 1992、Shinton ら 1988）、病院ベースの研究で最も発生率が高かった（Black ら 1983、Lancmanら 1993；Olsen ら 1987）。虚血領域が大きい場合や、心塞栓性脳卒中の場合に、脳卒中後てんかん発作の発生率は高かった。虚血性脳卒中後に連続脳波検査を行うと、非けいれん性てんかん発作の発生率は、既存の研究のてんかん発作の臨床症状に基づく発生率よりもはる
かに高くなる。脳虚血でICU に運び込まれた57 人の連続した患者を対象としたJordan ら（1995）の研究では、26％の患者で、脳波から定義される非けいれん性てんかん発作がモニタリング期間中に認められた。連続脳波を測定した別の研究では、虚血性脳卒中患者の6％で非けいれん性てんかん発作活動が認められた（Vespa ら 2003）。
RAWOD（Regional Attenuation WithOut Delta；δ波をみない局所的減衰）とは、急性虚血性脳卒中（acute ischemic stroke；AIS）でみられる特徴的な脳波パターンで、虚血側半球におけるδ 活動を含むすべての周波数の顕著な減衰を特徴とする（図7-2）である。このパターンは、内頸動脈・中大脳動脈（ICA/MCA）に広範囲に分布する不可逆的な梗塞を示唆し、悪性脳浮腫の危険性が高いことを示す。RAWODは、tPA による血栓溶解療法は適応とすべきでないと考えられるが、早期の脳浮腫治療は適応とすべきと考えられる患者群を識別する指
標となる（Schneider およびJordan 2005）。救急脳波検査（emergency EEG；EmEEG）を行った48 人の急性虚血性脳卒中患者に関する研究（Jordan 1998）では、内頸動脈・中大脳動脈に梗塞が分布する患者18 人（37％）の脳波にRAWOD が認められた。脳卒中発症前または発症3 時間後に脳波を測定した患者では、RAWOD の発生率は同じであった。このことは、RAWOD は急性虚血性脳卒中の発症後すぐに出現していることを示している。しかし、適時に脳波を記録しなければ、これらの変化は観察も記録もされないまま見過ごされてしまう。
図7-2．急性左片麻痺患者における右半球のδ 活動を含むすべての周波数の顕著な減衰（ボックス）を伴うRAWOD（デルタ波をみない局所的減衰）パターン
脳波／脳出血：脳出血後の発作の発生率は、虚血性脳卒中後の発作の発生率よりも高いとされている。脳出血の直後および早期の発作の発生率は2.8％～18.7％で、てんかん重積状態の発生率は1.1％～2％であるのに対し、虚血性脳卒中後の発作の発生率は6％である。Vespaら（2003）の研究では、脳出血後の発作の発生率は28％であるのに対し、虚血性脳卒中後の発作の発生率は6％であった。この研究では、発作の発生率が前述のほとんど研究で報告されている発生率よりも高いが、その主な理由は、連続脳波記録によって非けいれん性てんかん発作を同定したためである可能性が高い。コロンビアグループの報告によると、Claassen ら（2004）は類似の連続脳波検査法を用い、脳出血、くも膜下出血および虚血性脳卒中の混成患者群の18％で非けいれん性てんかん発作を検出している。
図7-3．右後頭部にα 活動の減衰を認める右後頭部脳出血（ICH）後の患者（ボックスはO2 からの記録チャンネルを示す）。
［T7（10-10 法）はT3（10-20 法）、P7（10-10 法）はT5（10-20 法）、T8（10-10 法）はT4（10-20 法）、P8（10-10 法）はT6（10-20 法）にそれぞれ対応する］。
脳波／くも膜下出血：くも膜下出血患者は発作と遅発性脳虚血（delayed cerebral ischemia；DCI）を発症する危険があり、いずれも連続脳波モニタリングによって検出することができる（図7-4）。虚血は可逆的な段階で検出することができる。混迷または昏睡患者では神経学的検査の用途が限られるため、連続脳波検査はSAH のグレードが高い患者では最も有用な検査法かもしれない。連続脳波検査を行ったSAH 患者の19％で発作が検出されている。その大部分（95％）は非けいれん性で、臨床像に関連要素は検出されない。血管けいれんを発症するリスクのある患者では、連続脳波モニタリングを、できれば定量的脳波分析を併用して、できるだけ早く開始し、SAH 発症後14 日間はモニタリングを継続する必要がある。連続脳波の所見に応じて治療的介入（抗てんかん剤、高血圧性治療、血管形成術等）を行うか、血管造影、CT、MRI などの診断介入を追加的に行う（Claassen ら 2005）。くも膜下出血を内科的・外科的に管理する技術の進歩により、50％を超えていた死亡率が、30 年で30％未満にまで低下している（Mayberg ら 1994）。
図7-4．くも膜下出血を起こした21 歳の患者の脳波に周期性一側性てんかん様放電（PLEDs）がみられる。感度は10 μV/mm。提供：Suzette LaRoche, M.D.
連続脳波は、混迷した患者の臨床状態のモニタリング、血管けいれんに起因する遅発性脳虚血（delayed cerebral ischemia；DCI）の検出、非けいれん性てんかん重積状態（NCSE）の顕在化に役立つ可能性がある（Claassenら 2005）。非けいれん性てんかん発作（NCS）はしばしば脳卒中、特に出血性脳卒中の発症後にみられる。ある研究では、動脈瘤性くも膜下出血はNCSEの最も一般的な急性症候性の原因のひとつで、連続的に診断した患者の10％（患者49人中5人）で認められた（Youngら 1996）。
ニューヨークのコロンビア大学で行われた研究の予備分析で、連続脳波モニタリングのデータベースを調べた結果、連続脳波モニタリングを受けたSAH患者108人の23％で、少なくとも1種類の周期性てんかん様放電が記録されていた（Claassenら 2005）。最も多かったのは周期性一側性てんかん様放電（PLEDs）（19％）であった（図7-5）。全般性周期性てんかん様放電（GPEDs）（7％）や両側独立性周期性一側性てんかん様放電（BIPLEDs）（4％）（図7-6）は少なかった。その他の脳波所見として、前頭部間欠性律動性δ波（FIRDA）（12％）、バースト・サプレッション（BS）（7％）、三相波（2％）が認められた。この後ろ向きコホートの患者は分布が重症度の高い方に歪んでおり、Hunt-Hess グレード4～5の患者が60％を占めていたのに対し、グレード1～2の患者は9％しかいなかった。したがって、これらの所見は精神状態が正常なくも膜下出血患者にはおそらく当てはまらないと考えられる。
図7-5．右半球から記録された周期性一側性てんかん様放電（PLEDs）（ボックスは右半球からの記録チャンネルを示す）。患者は、この脳波記録の2 日前に右中大脳動脈脳卒中を発症した。
［T7 はT3（10-20 法）、P7 はT5（10-20 法）、T8 はT4、P8 はT6 にそれぞれ対応する。］
図7-6．両側独立性周期性一側性てんかん様放電（BIPLEDs）。左側の周期性放電（黒の菱形）と右側の周期性放電はそれぞれ独立している（灰色の丸）。
［T7 はT3（10-20 法）、P7 はT5（10-20 法）、T8 はT4、P8 はT6 にそれぞれ対応する。］
血管けいれん
連続脳波モニタリングは、くも膜下出血後の血管けいれんに続発する虚血の検出に非常に有用である。遅発性脳虚血（delayed cerebral ischemia；DCI）は、くも膜下出血後の血管けいれんに起因する臨床症状の悪化および／または梗塞と定義され、くも膜下出血後の主な院内合併症のひとつである。遅発性脳虚血では、患者の約64％で梗塞が発症する（Claassenら 2001）。
参考文献
Astrup J, Siesjö BK, Symon L. Thresholds in Cerebral Ischemia – The Ischemic Penumbra. Stroke 1981; 12:723—725.
Bader MK, Littlejohns L. AANN Core Curriculum for Neuroscience Nursing: 4th Edition. St. Louis: Saunders; 2004.
Brain Basics: Preventing Stroke. National Institute of Neurological Disorders and Stroke. 2009. On the Internet at:
http://www.ninds.nih.gov/disorders/stroke/preventing_stroke.htm Accessed October 2009.
Black P, Shepard RH, Walker AE. Outcome of Head Trauma: Age and Post-Traumatic Seizures. Ciba Found Symp 1975; 34:215—226.
Claassen J, Mayer SA, Hirsch LJ. Continuous EEG Monitoring in Patients with Subarachnoid Hemorrhage. J Clin Neurophysiol 2005;22:92—98.
Claassen J, Bernardini GI, Kreiter KT, Bates, JE, Du YE, Copeland D, Connolly ES, Mayer SA. Effect of Cisternal and Ventricular Blood on Risk of Delayed Cerebral Ischemia after Subarachnoid Hemorrhage: The Fisher Scale Revisited. Stroke 2001; 32:2012—2020.
Claassen J, Mayer SA, Kowalski RG, Emerson RG, Hirsch LJ. Detection of Electrographic Seizures with Continuous EEG Monitoring in Critically Ill Patients. Neurology 2004; 62:1743—1748.
Davalos A, de Cendra E, Molins A, et al. Epileptic seizures at the onset of stroke. Cerebrovasc Dis 1992; 2:327—331.
Donnan GA, Fisher M, Macleod M, Davis SM. Stroke. Lancet 2008; 371: 1612—1623.
Ingvar DH, Sjolund B, Ardo A. Correlation between Dominant EEG Frequency, Cerebral Oxygen Uptake and Blood Flow. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1976; 41:268—76.
Jordan KG. Neurophysiologic Monitoring in the Neuroscience Intensive Care Unit. Neurol Clin 1995; 13:579-626.
Jordan KG. Emergency EEG and Continuous EEG Monitoring in Acute Ischemic Stroke. J Clin Neurophysiol 2004; 21:341—352.
Jordan KG, Stringer WA. Correlative Xenon Enhanced CT Cerebral Blood Flow (Xectcbf) and EEG to Functionally Stratify Acute Cerebral Infarction. Neurology 1991; 41(suppl l):336.
Lancman ME, Golimstok A, Norscini J, Granillo R. Risk Factors for Developing Seizures after Stroke. Epilepsia 1993; 34:141—143.
Mayberg MR, Batjer HH, Dacey R, et al. Guidelines for Management of Aneurysmal Subarachnoid Hemorrhage: A Statement for Healthcare Professionals from a Special Writing Group of the Stroke Council, American Heart Association. Circulation 1994; 90:2592—2605.
Nagata K, Tagawa K, Hiroi S, Shishido F, Uemura K. Electroencephalographic Correlates of Blood Flow and Oxygen Metabolism Provided by Positron Emission Tomography in Patients with Cerebral Infarction. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1989; 72:16—30.
Olsen TS, Høgenhaven H, Thage O. Epilepsy after Stroke. Neurology 1987; 37:1209—1211.
Schneider AL, Jordan KG. Regional Attenuation WithOut Delta (RAWOD): A Distinctive EEG Pattern that Can Aid in the Diagnosis and Management of Severe Acute Ischemic Stroke. Am J Electroneurodiagnostic Technol 2005; 45:102—117.
Sharbrough FW, Messick JM Jr, Sundt TM Jr. Correlation of Continuous Electroencephalograms with Cerebral Blood Flow Measurements during Carotid Endarterectomy. Stroke 1973; 4:674—83.
Shinton RA, Gill JS, Meinick AK, Gupta AK, Beevers DG. The Frequency, Characteristics, and Prognosis of Epileptic Seizures at the Onset of Stroke. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1988; 51:273—276.
Vespa PM, Ronne-Engstrom E, Caron M, Shalmon E, Hovda DA, Martin NA, Becker DP. Increase in Extracellular Glutamate Caused by Reduced Cerebral Perfusion Pressure and Seizures after Traumatic Brain Injury: A Microdialysis Study. J Neurosurg 1998; 89:971-82.
Jordan KG. Neurophysiologic Monitoring in the Neuroscience Intensive Care Unit. Neurol Clin 1995; 13:579-626.
Jordan KG. Emergency EEG and Continuous EEG Monitoring in Acute Ischemic Stroke. J Clin Neurophysiol 2004; 21:341—352.
Jordan KG, Stringer WA. Correlative Xenon Enhanced CT Cerebral Blood Flow (Xectcbf) and EEG to Functionally Stratify Acute Cerebral Infarction. Neurology 1991; 41(suppl l):336.
Lancman ME, Golimstok A, Norscini J, Granillo R. Risk Factors for Developing Seizures after Stroke. Epilepsia 1993; 34:141—143.
Mayberg MR, Batjer HH, Dacey R, et al. Guidelines for Management of Aneurysmal Subarachnoid Hemorrhage: A Statement for Healthcare Professionals from a Special Writing Group of the Stroke Council, American Heart Association. Circulation 1994; 90:2592—2605.
Nagata K, Tagawa K, Hiroi S, Shishido F, Uemura K. Electroencephalographic Correlates of Blood Flow and Oxygen Metabolism Provided by Positron Emission Tomography in Patients with Cerebral Infarction. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1989; 72:16—30.
Olsen TS, Høgenhaven H, Thage O. Epilepsy after Stroke. Neurology 1987; 37:1209—1211.
Schneider AL, Jordan KG. Regional Attenuation WithOut Delta (RAWOD): A Distinctive EEG Pattern that Can Aid in the Diagnosis and Management of Severe Acute Ischemic Stroke. Am J Electroneurodiagnostic Technol 2005; 45:102—117.
Sharbrough FW, Messick JM Jr, Sundt TM Jr. Correlation of Continuous Electroencephalograms with Cerebral Blood Flow Measurements during Carotid Endarterectomy. Stroke 1973; 4:674—83.
Shinton RA, Gill JS, Meinick AK, Gupta AK, Beevers DG. The Frequency, Characteristics, and Prognosis of Epileptic Seizures at the Onset of Stroke. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1988; 51:273—276.
Vespa PM, Ronne-Engstrom E, Caron M, Shalmon E, Hovda DA, Martin NA, Becker DP. Increase in Extracellular Glutamate Caused by Reduced Cerebral Perfusion Pressure and Seizures after Traumatic Brain Injury: A Microdialysis Study. J Neurosurg 1998; 89:971- 82.
Vespa P, O’Phelan K, Shah M, Mirabelli J, Starkman S, Kidwell C, Saver J, Nuwer MR, Frazee JG, McArthur DA, Martin NA. Acute Seizures after Intracerebral Hemorrhage: A Factor in Progressive Midline Shift and Outcome. Neurology 2003; 60:1441—1446.
Young GB, Jordan KG, Doig GS. An Assessment of Nonconvulsive Seizures in the Intensive Care Unit Using Continuous EEG Monitoring. An Investigation of Variables Associated with Mortality. Neurology 1996; 47:83—89.