ニューロテクノロジー：脳卒中後の上肢の動きを回復させる脊髄刺激療法
Nature Medicine
Medical technology: Spinal cord stimulation for upper-limb recovery after stroke
脳卒中後に慢性の筋力低下が見られる2人の患者で、頸髄の硬膜外電気刺激によって腕と手の動きとその強度が改善したという臨床研究の結果が報告された。これらのデータは、脳卒中後の上肢機能の回復を図る方法として脊髄刺激療法（SCS）が有望なことを示す予備的証拠となる。
脳卒中を経験した患者の4分の3近くは、その後長期間にわたって腕や手の運動の制御に不具合が見られるようになる。現在使える神経リハビリテーションの方法が限られていることが一因となって、このような運動障害は長期間残ってしまう。硬膜外SCSは脊髄に電気刺激を与える技術で臨床上承認されており、脊髄損傷患者の下肢の運動機能の長期的な回復促進に有望なことが明らかになっている。このように期待の持てる結果が出ているにもかかわらず、上肢の回復を狙った頸髄硬膜外刺激については、これまでほとんど調べられていない。
M Capogrossoたちは、卒中後に慢性の上肢筋力低下のある2人の患者（どちらも女性、31歳と47歳）の頸髄に、腕と手の筋肉を制御する神経回路を標的としてSCS用のリード線を29日間埋め込み、このような脊髄回路の継続的硬膜外SCSにより、2人の患者の腕と手の筋力と器用さが改善されたことを明らかにした。この治療によって、鍵を開ける、食事用具を使って自力で物を食べるといった細かな動きが可能になった。こうした作業は、患者の一方では9年間もできなくなっていた。さらに、このSCSによる機能の改善は、刺激を止めてから最大で4週間持続することも明らかになった。著者たちは、この方法では重篤な有害事象が全く報告されていないと述べている。
この方法の安全性、有効性を確認するには、もっと大規模なコホートでの研究が必要だと著者たちは結論している。だが、この予備的な結果が示すように、頸部SCSは将来、オンにしたときには患者の手や腕の運動機能を改善する介助技術として、オフにしたときには失われた運動機能を回復させる修復方法として、2通りに使えるかもしれないと著者たちは考えている。
Epidural electrical stimulation of the cervical spinal cord improved arm and hand motor movements and strength in two patients with chronic post-stroke muscle weakness, reports a clinical study in Nature Medicine this week. These data provide preliminary evidence for the potential of spinal cord stimulation (SCS) as a restorative approach for upper-limb recovery after stroke.
Nearly three quarters of people who suffer a stroke exhibit long-lasting deficits in motor control of their arms and hands. These motor deficits persist in part due to the limitations of current neurorehabilitation approaches. Epidural SCS, a clinically approved technology that administers electrical stimulation to the spinal cord, has shown promise in promoting long-lasting recovery of leg motor function in people with spinal cord injury. Despite these encouraging findings, epidural stimulation of the cervical spinal cord to target upper-limb recovery has been largely unexplored.
Marco Capogrosso and colleagues implanted SCS leads for 29 days in the cervical spinal cords of two patients (both female, 31 and 47 years of age) with chronic post-stroke upper-limb weakness, targeting neural circuits that control arm and hand muscles. The authors then showed that continuous epidural SCS of these spinal cord circuits improved arm and hand strength and dexterity in these patients. The treatment also enabled fine motor skills such as opening a lock and manipulating utensils to eat independently, tasks that one patient had been unable to perform for 9 years. Furthermore, the authors showed that the functional benefits of SCS persisted for up to 4 weeks after the stimulation was stopped. They indicate that no serious adverse events were reported with this approach.
The authors conclude that further studies in larger cohorts are needed to validate the safety and efficacy of this approach. However, they suggest that this preliminary evidence indicates that cervical SCS could be used both as an assistive technology, to improve hand and arm motor function in patients when it is turned on, and as a restorative approach, to allow lost motor function to be regained when it is turned off.
doi: 10.1038/s41591-022-02202-6
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