脳卒中後の嚥下障害に対する経頭蓋直流電気刺激迷走神経治療の研究

学術的背景
脳卒中（stroke）は世界的に見て2番目の死亡原因であり、生存者はしばしば様々な合併症に直面する。その中でも嚥下障害（dysphagia）は特に一般的で、発症率は27%から64%の間である。嚥下障害は肺炎や栄養不良などの深刻な問題を引き起こし、患者の予後に影響を与え、重篤な場合は死に至ることもある。これまでの嚥下機能リハビリテーション方法、例えば間接的な基礎訓練、直接的な摂食治療、鍼灸、電気刺激などは、効果が限定的であった。しかし、神経調節技術の進歩に伴い、非侵襲的脳刺激（non-invasive brain stimulation, NIBS）や迷走神経刺激（vagus nerve stimulation, VNS）が脳卒中患者のリハビリテーションに応用されるようになってきた。経頭蓋直流電気刺激（transcranial direct current stimulation, tDCS）はNIBSの一種で、嚥下機能障害の治療において潜在的な効果を示しているが、その刺激部位は主に運動野や感覚野に集中している。迷走神経は代謝バランスおよび脳機能の調節において重要な役割を果たしており、近年の研究では、VNSが多様なメカニズムを通じて脳の炎症反応を抑制し、神経細胞を保護することが明らかになっている。本研究は、経頭蓋直流電気刺激迷走神経（tDCSVN）が脳卒中後の嚥下障害を改善する効果を探ることを目的としている。

論文の出典
本研究の著者は、Xinyue Yan、Xiwei Zhang、Chuan Huang、Yujuan Jiang、Chunxiao Wanで、それぞれ天津医科大学総病院リハビリテーション医学科および滄州市中心病院リハビリテーション医学科に所属している。研究論文は2024年12月の『Journal of Neurophysiology』（J Neurophysiol）に掲載され、DOIは10.1152/jn.00588.2024である。

研究のプロセス
1. 研究対象
研究では、2020年1月から2023年6月までの間に天津医科大学総病院で治療を受けた脳卒中後の嚥下障害患者の臨床データおよび血液サンプルを後ろ向きに収集した。プロペンシティスコアマッチング（propensity score matching）を用いて、患者を対照群（通常治療）とtDCSVN群に分けた。最終的に対照群57例、tDCSVN群56例の患者を研究に含めた。

1. 登録および除外基準
   登録基準：脳卒中の発症から3ヶ月以内；生命徴候が安定している；水嚥下試験（water swallow test, WST）の評価が3から5点；患者およびその家族が同意した。除外基準：重篤な病状または生命徴候が不安定；重度の認知、視覚、または聴覚障害；肺感染症、急性心筋梗塞などの重篤な合併症を有する；脳卒中以外の原因による嚥下障害。

2. 治療計画

   • 対照群：中国の脳出血および急性虚血性脳卒中の治療ガイドラインに基づいた通常治療を行い、嚥下機能訓練、冷刺激療法、摂食訓練を実施し、週5日、4週間継続した。
     
   • tDCSVN群：通常治療に加えて、IS200インテリジェント電気刺激器を用いてtDCSVN治療を行った。陽極は左乳様突起部に、陰極は対側の肩に配置し、電流強度は1 mA、各回20分、週5日、4週間実施した。

3. 評価指標

   • 臨床的有効性：WSTスコアに基づき効果を回復、有効、やや有効、無効に分類した。
     
   • 標準嚥下スケール（Standard Swallowing Scale, SSA）と機能性嚥下障害スケール（Functional Dysphagia Scale, FDS）：嚥下機能を評価し、スコアが高いほど嚥下機能が低下していることを示す。
     
   • ヘモグロビンおよび血清アルブミン：栄養状態の指標として使用。
     
   • 血清IL-1βおよびIL-8レベル：ELISA法にて測定し、炎症反応を評価した。

研究結果
1. 臨床的有効性
tDCSVN群の回復率（19.6%）は対照群（10.5%）に比べて有意に高く、有効率（32.1%）も対照群（14.0%）を上回り、無効率（17.9%）は対照群（24.6%）を下回った。

1. 嚥下機能の評価
   治療前、両群のSSAおよびFDSスコアに有意な差はなかった。治療後、tDCSVN群のSSAスコア（25.77±5.41）およびFDSスコア（42.43±11.81）は、対照群（それぞれ29.37±5.86および50.09±11.48）に比べて有意に低かった。

2. 栄養指標
   治療前、両群のヘモグロビンおよびアルブミンレベルに有意な差はなかった。治療後、tDCSVN群のヘモグロビン（128.79±16.46 g/L）およびアルブミン（41.86±5.72 g/L）レベルは、対照群（それぞれ120.14±14.23 g/Lおよび37.87±6.44 g/L）に比べて有意に高かった。

3. 炎症因子レベル
   治療前、両群のIL-1βおよびIL-8レベルに有意な差はなかった。治療後、tDCSVN群のIL-1β（49.63±10.93 pg/mL）およびIL-8（74.85±14.47 pg/mL）レベルは、対照群（それぞれ57.02±12.05 pg/mLおよび84.03±15.54 pg/mL）に比べて有意に低かった。

結論
tDCSVN治療は、脳卒中後の嚥下障害患者の嚥下機能を著しく改善し、SSAおよびFDSスコアを有意に低下させ、ヘモグロビンおよびアルブミンレベルを有意に増加させた。さらに、tDCSVN治療は血清IL-1βおよびIL-8レベルをより効果的に低下させ、炎症反応を抑制することで嚥下機能を改善することを示した。

研究のハイライト
1. 革新的な治療法：本研究は初めてtDCSVNを脳卒中後の嚥下障害治療に応用し、嚥下機能リハビリテーションの新たな手法を提供した。
2. 炎症反応の抑制：本研究は、tDCSVNが炎症因子であるIL-1βおよびIL-8レベルを低下させることで嚥下機能を改善することを示し、脳卒中リハビリテーションのメカニズムに関する新たな証拠を提供した。
3. 臨床応用の重要性：tDCSVN治療の顕著な効果は、特に医療資源が限られた環境において、脳卒中後の嚥下障害治療に重要な参考となる。

その他の情報
本研究は脳卒中後の嚥下障害リハビリテーションに新たなアプローチを提供し、今後はtDCSVNの長期的効果や異なる患者集団での適応性をさらに探ることが求められる。また、炎症因子および栄養指標の動的モニタリングにより、tDCSVNの作用メカニズムをより深く理解することが可能となるかもしれない。