脳の経頭蓋磁気刺激
最後に見直したもの： 06.07.2025
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経頭蓋磁気刺激法（TMS）は、交流磁場を用いて神経組織を刺激する手法です。経頭蓋磁気刺激法では、脳の伝導運動系、皮質脊髄路運動路、神経近位部の状態、および筋収縮に必要な磁気刺激閾値によって対応する神経構造の興奮性を評価することができます。この手法には、運動反応の分析と、刺激部位間の伝導時間差（皮質から腰部または頸部神経根まで（中枢伝導時間））の測定が含まれます。
手順の表示
末梢神経と脳の磁気刺激により、臨床条件下では、脳の運動システムの状態を監視し、皮質脊髄路運動経路と脊髄の運動根を含む末梢運動軸索のさまざまな部分の病理学的プロセスへの関与の程度を定量的に評価することができます。
脳と脊髄の中枢構造を介した興奮伝導過程の障害の性質は非特異的です。同様の変化は様々な病態において観察されます。これらの障害には、誘発電位の潜時延長、大脳皮質運動野の刺激に対する振幅の減少または反応の欠如、その分散、そしてこれらの様々な組み合わせが含まれます。
中枢伝導時間の延長は、脱髄、運動ニューロン病変または遺伝性疾患による皮質脊髄路の変性、脳血管障害、大脳半球の神経膠腫、および椎間板性脊髄圧迫で観察されます。
したがって、経頭蓋磁気刺激の適応は、あらゆる病因による錐体路症候群とみなされます。臨床診療において、経頭蓋磁気刺激は、中枢神経系の様々な脱髄病変（特に多発性硬化症）、遺伝性変性疾患、血管疾患、脊髄および脳の腫瘍に最も多く用いられます。
[ 技術 経頭蓋磁気刺激
患者は座位をとる。磁気刺激中の誘発運動電位は、刺激筋電図検査におけるM波反応の記録に一般的に用いられている手順と同様に、上肢および下肢の筋肉の運動点領域に表面電極を配置して標準的な方法で記録する。刺激電極として用いられる磁気コイルは、主に2種類ある。1つは直径の異なるリング状、もう1つは「バタフライコイル」とも呼ばれる8の字型である。磁気刺激は疼痛閾値を超えないため、磁気刺激は比較的痛みの少ない治療法である。
大脳皮質刺激中に記録される電位は、潜時、振幅、そして記録曲線の形状が異なります。健常者を研究する場合、磁気刺激中の誘発運動電位の変化は、刺激パラメータ（磁場強度、コイル位置）の変化や、研究対象の筋肉の状態（弛緩、収縮、そして軽度の随意運動活動）に応じて観察されます。
経頭蓋磁気刺激法を用いることで、事実上あらゆるヒトの筋肉の運動反応を得ることができます。筋肉の皮質表現を刺激する際の運動反応形成の潜時と、脊髄の頸部または腰部領域における対応する神経根の出口点を差し引くことで、皮質から腰部または頸部神経根へのインパルスの通過時間（すなわち、中枢伝導時間）を決定できます。この技術では、筋収縮に必要な磁気刺激閾値の値から、対応する神経構造の興奮性を決定することもできます。誘発された運動反応の記録は複数回行われ、最大振幅、正しい形状、および最小潜時の反応が選択されます。
正常なパフォーマンス
経頭蓋磁気刺激を行う際には、以下のパラメータが分析されます。
- 誘発された運動反応の潜時。
- F 波潜時 (神経根遅延を計算する場合)。
- 誘発された運動反応の振幅。
- 中心となるイベントの時間。
- 神経根の遅延。
- 運動反応を引き起こす閾値。
- 研究対象構造の磁気刺激に対する感度。
中枢伝導時間の最も顕著な延長は多発性硬化症で観察されます。筋力低下がある場合、誘発運動電位のパラメータの変化と運動反応誘発閾値の上昇は、すべての多発性硬化症患者で認められます。
ALS 患者では、運動器系の機能状態の大きな変化も検出されます。ほとんどの場合、磁気刺激に対する感受性が低下し、運動反応を誘発する閾値が上昇し、中枢伝導時間が長くなります (ただし、多発性硬化症の場合よりも程度は低くなります)。
脊髄症では、すべての患者において経頭蓋刺激閾値の上昇が認められます。特に、著明な痙性要素が存在する場合、これらの障害は顕著になります。脊髄小脳変性症の患者では、臨床的には運動失調と痙性として現れ、皮質構造の磁気刺激に対する感受性の低下が認められます。安静時の反応は、最大刺激を与えても誘発されないことがよくあります。
脳血管疾患の患者を診察すると、中枢伝導時間の変化は、正常から20msの反応遅延、そして電位の完全な消失まで、あらゆる範囲にわたり観察されます。反応の消失または振幅の低下は予後不良因子ですが、脳卒中後早期に反応が認められる場合（たとえ遅延しているとしても）、機能回復の可能性が示唆されます。
経頭蓋磁気刺激法は、脊髄神経根圧迫の診断に有効です。この症例では、1msを超える中枢伝導時間の非対称性が検出されます。神経根障害の診断において、さらに有用な情報は「神経根遅延法」です。