びまん性軸索損傷

監修医師：
伊藤 規絵（医師）

びまん性軸索損傷の概要

びまん性軸索損傷（DAI：Diffuse Axonal Injury）は、1977年にAdamsらによって提唱された広汎性脳損傷に含まれる損傷概念です。つまり重症頭部外傷の一形態であり、脳の広範囲にわたって軸索（神経細胞から伸びる長い情報伝達突起）が損傷する病態です。DAIは主に回転加速度を伴う外力によって引き起こされます。
頭部に急激な回転運動が加わると、密度の異なる灰白質と白質の境界面に剪断力（せんだんりょく：物体の平行な面に沿って働く、ずれを生じさせる力）が生じ、軸索が過伸展や断裂を起こします。この損傷は脳全体に広がるため、「びまん性」と呼ばれます。

特徴的な臨床像は、CTで明らかな局所性脳損傷が認められないにもかかわらず、長期の意識障害を呈することです。受傷直後から重篤な意識障害や異常肢位を示すことが多く、意識消失が6時間以上持続する場合にDAIが疑われます。6時間以内に軽快する場合は脳振盪と診断されます。
CT検査では微小出血や浮腫を捉えにくいため、MRI検査がより有用です。特にT2*（ティーツースター）強調画像やSWI（Susceptibility Weighted Imaging）は微小出血の検出に優れています。
DAIの重症度は意識消失の持続時間と相関し、重症例ほど予後不良となります。特に脳幹障害を伴う場合は死亡率が高くなります。救命できた場合でも、高次脳機能障害や認知障害などの重篤な後遺症が残ることが多いようです。
現在、DAIに対する特異的な治療法は確立されていません。そのため、脳圧管理や二次的脳損傷の予防など、対症療法が中心となります。

びまん性軸索損傷の原因

DAIの主な原因は、頭部に加わる強い回転加速度を伴う外力です。発生メカニズムには、回転加速度（交通事故や転落などで頭部が急激に回転すると、脳実質内に剪断力が生じる）や密度差（灰白質と白質の密度差により、両者の境界面で特に強い剪断応力が発生）、軸索の損傷（この剪断力により、神経細胞の軸索が過伸展や断裂を起こす）が関与します。よって、特徴的な原因として、交通事故（自動車衝突による急激な減速や回転運動）や転落事故（高所からの落下による頭部への衝撃）、揺さぶられっ子症候群（Shaken Baby Syndrome：乳幼児を激しく揺さぶることによる脳損傷）などが挙げられます。
DAIの発生後、二次的な損傷、脳細胞の壊死や脳浮腫の発生、頭蓋内圧の上昇が起こる可能性があります。これらの二次的損傷により、初期の軸索損傷がさらに悪化する可能性があります。

びまん性軸索損傷の前兆や初期症状について

主要な初期症状として、受傷直後から現れる特徴的な臨床像が認められます。
長時間の意識消失
DAIの最も重要な初期症状は、6時間以上続く意識消失です。意識消失の持続時間が長いほど、損傷の重症度が高いとされています。
神経学的異常
瞳孔不同や除脳硬直などの脳幹症状が現れることがあります。
自律神経症状
血圧変動や発汗異常などの自律神経系の乱れが観察されることがあります。

初期のCT検査では明らかな異常が認められないことが多いようですが、MRI検査、特にT2*強調画像やSWIでは、脳梁や脳幹部などに微小出血を示す低信号域が検出されることがあります。注意点としては、DAIの初期症状は、ほかの重症頭部外傷と類似している場合があります。そのため、詳細な神経学的評価と適切な画像診断を組み合わせて、慎重に診断を進める必要があります。

びまん性軸索損傷の病院探し

脳神経外科や救命救急科、脳神経内科（または神経内科）の診療科がある病院やクリニックを受診して頂きます。

びまん性軸索損傷の検査・診断

臨床症状と画像診断を組み合わせて行われます。

臨床症状の評価

DAIの診断において、最も重要な臨床所見は6時間以上持続する意識障害です。意識レベルの評価にはGlasgow Coma Scale （GCS）やJapan Coma Scale （JCS）が用いられます。また、脳幹反射（主な種類には、瞳孔反射、角膜反射、眼球頭反射、前庭眼反射、咽頭反射があり、意識障害の評価に用いられる）などの神経学的所見も重要な診断情報となります。

画像診断

CT検査：受傷直後のCT検査では、DAIに特異的な所見を捉えることは困難です。しかし、局所性脳損傷の除外や、脳室内出血、びまん性脳腫脹などの随伴所見の確認に有用です。

MRI検査

MRIはDAIの診断に最も有効な画像検査法ですが、急性期には正確な重症判断は困難なこともあります。また特徴的な病変部位として、脳梁、皮質下白質、脳幹などが挙げられます。
T2*強調画像
微小出血を高感度で検出できます。
拡散強調画像 (DWI)
急性期の軸索損傷を反映する高信号域を捉えることができます。
SWI
T2*強調画像よりもさらに高感度で微小出血を検出できます。
神経生理学的検査：脳波検査や体性感覚誘発電位（SEP）、聴性脳幹反応（ABR）などの神経生理学的検査も、DAIの重症度評価や予後予測に有用です。
バイオマーカー
近年、血清中のタウタンパク質（神経細胞の機能を支える）やニューロフィラメントライト鎖（NFL：神経細胞の軸索に存在し、損傷時に血中に放出されるタンパク質）などのバイオマーカーがDAIの診断や重症度評価に有用である可能性が示唆されています。
病理学的検査
肉眼で脳幹、脳梁に点状出血、顕微鏡的には大脳半球白質、脳梁、脳幹、内包に腫大した軸索を認めます。損傷部位としては皮質下白質、脳梁、脳幹に主に分類され、重症度は前頭葉や側頭葉の皮質下病変を軽症、深部白質や脳梁に至る病変を中等症、背側中脳、橋上部に至る脳幹損傷が重症とされています。確定診断は病理学的検査によってのみ可能ですが、臨床的には上記の検査・診断法を組み合わせて総合的に判断します。早期診断と適切な治療介入のために、これらの検査を適時に実施することが重要です。<

びまん性軸索損傷の治療

現在のところ特異的な治療法が確立されておらず、主に対症療法と二次的脳損傷の予防が中心となります。

（1）急性期の治療

1）全身管理
生命維持のための呼吸・循環管理が最優先されます。必要に応じて人工呼吸器による呼吸管理や昇圧剤による血圧管理を行います。
2）頭蓋内圧管理
脳浮腫による頭蓋内圧亢進を防ぐため、浸透圧利尿薬や脳室ドレナージなどが行われます。重症例では、減圧開頭術が検討されることもあります。
3）二次的脳損傷の予防
低酸素血症、低血圧、発熱、電解質異常などの予防と治療を行います。
4）合併症の治療
骨折や臓器損傷などの合併症がある場合は、それらの治療も並行して行います。

（2）亜急性期・慢性期の治療

1）リハビリテーション
意識レベルの改善に伴い、早期からリハビリテーションを開始します。理学療法、作業療法、言語聴覚療法などを患者さんの状態に応じて行います。
2）高次脳機能障害への対応
認知機能障害や行動障害に対して、認知リハビリテーションや心理療法を行います。
3）薬物療法
痙攣発作の予防や精神症状の改善のために、抗てんかん薬や向精神薬を使用することがあります。

（3）実験的治療

現在、神経保護薬や神経再生促進薬の研究が進められていますが、まだ臨床応用には至っていません。また、幹細胞治療や神経栄養因子療法などの再生医療も研究段階にあります。DAIの治療は長期にわたることが多く、患者さんの状態に応じて治療計画を適宜調整する必要があります。また、家族や社会復帰に向けての支援も重要な治療の一環となります。

びまん性軸索損傷になりやすい人・予防の方法

特定の人がなりやすいというよりも、事故の状況や外力の性質に大きく依存します。しかし、いくつかのリスク因子と予防方法が知られています。

リスク因子

1）年齢
若年者や高齢者は脳の柔軟性や血管の状態により、DAIのリスクが高くなる可能性があります。
2）アルコール摂取
飲酒状態での事故は、DAIを含む重症頭部外傷のリスクを高めます。
3）既往歴
過去の頭部外傷歴がある場合、再受傷のリスクが高まる可能性があります。

予防方法

1）安全装置の使用
自動車乗車時のシートベルト着用や、スポーツ時のヘルメット着用が重要です。
2）転倒予防
高齢者の転倒リスクを減らすための環境整備や運動が有効です。
3）飲酒運転の回避
アルコール摂取後の運転を厳に慎むことが重要です。
4）スポーツでの安全対策
コンタクトスポーツでの適切な技術指導や、頭部への衝撃を最小限に抑える装備が必要です。

DAIの完全な予防は困難ですが、これらの対策により、発生リスクを低減することが可能です。