麻酔専門職が、非心臓植込み型電気機器（NCIED）を装着した患者に遭遇する機会が増加している。これらのデバイスは神経刺激装置としても知られており、脊髄刺激装置（SCS: spinal cord stimulators）、脳深部刺激装置（DBS: deep brain stimulators）、迷走神経刺激装置（VNS: vagal nerve stimulators）などが含まれるが、これらだけには限られない。NCIEDの装着の適応範囲は広がっており、そのため麻酔専門職が待機および緊急手術中にこれらの装置に遭遇する可能性が高まっている。

NCIEDの種類

迷走神経刺激装置（VNS: vagal nerve stimulators）：
VNSは、通常左側の中頸部に挿入されるパルスジェネレーターである。右側の迷走神経刺激によって生じる可能性のある重度の徐脈を避けるため、通常は左側が選択される。VNSの適応には、てんかん発作の軽減、群発頭痛の予防、難治性うつ病が含まれる。

脳深部刺激装置（DBS: deep brain stimulators）：
DBSは、脳の深部構造を刺激するために植え込まれるリードである。最も一般的なターゲットは、視床、淡蒼球、視床下核である。リードのターゲットは、治療対象の病態によって異なる。これは、低侵襲かつ標的を絞った神経外科的介入であるとみなされている。パーキンソン病に対して有効であったことを受け、その適用範囲は他の運動障害（振戦、チック、ジストニア）、精神疾患（大うつ病、強迫性障害）、慢性疼痛、難治性てんかんへと拡大している。

脊髄刺激装置（SCS: spinal cord stimulators）：
SCSは、脊髄内の大径求心性線維を持続的に刺激することで慢性疼痛を抑制する。電極は背側硬膜外腔に留置され、その位置は治療対象の疼痛部位によって決定される。

一般に、下肢の疼痛や慢性腰痛の治療には下位胸椎から腰椎レベルに留置され、上肢の疼痛の治療には中位頸椎から上位胸椎レベルに留置される。

その他にも、舌下神経刺激装置、横隔神経刺激装置、仙骨神経刺激装置、胃神経刺激装置などのNCIEDsが存在する。例えば、舌下神経刺激装置は閉塞性睡眠時無呼吸症候群（OSA: obstructive sleep apnea）の治療に役立つ。肥満とOSAの増加に伴い、患者は持続陽圧呼吸療法（CPAP: continuous positive airway pressure）などの従来の治療に対する反応性が低下している。このため、OSAの治療として舌下神経刺激装置の利用が増加している。舌下神経刺激装置は、舌下神経に電気パルスを送ることでOSAを治療する。これによって舌の動きを制御し、睡眠中に舌を前方へ移動させることで、気道の虚脱や閉塞の可能性を減らす。

術前の考慮事項

安全な麻酔管理を提供し、手術当日の遅延を防ぐため、NCIEDを装着している患者は、待機手術の前に麻酔科の術前クリニックなどで術前評価を受けるべきである。これによって、NCIEDを装着している患者を事前に特定し、デバイスを管理している製造元へ連絡する時間を確保し、麻酔管理を担当する医療者へ情報を共有することができる（図1）。

図1：NCIEDを装着している患者における術中デバイス相互作用の可能性

NCIED：非心臓植込み型電気機器。MRI：磁気共鳴画像。SSEP：体性感覚誘発電位。EMG：筋電図。tcMEP：経皮質運動誘発電位。ROSC：自己心拍再開

NCIEDを装着している患者に麻酔を施行する前に、患者およびデバイスを管理する製造元に対していくつかの質問をする必要がある（表1）。^1,2

表1：NCIEDを装着している患者における一般的な周術期の留意点²

デバイスを管理する製造元に対し、リードのインピーダンスを記載した最新の結果を依頼することが不可欠である。これは、NCIEDのリードの電気的性能と構造的完全性を評価するために用いられる。リードのインピーダンスに変化が見られた場合、手術を延期する必要が生じる可能性がある。

さらに、手術を担当する外科医にも、患者がNCIEDを装着していることを周知する必要がある。術前の打ち合わせでは、手術当日に使用される特別な外科的機器（例：神経モニタリングや電気焼灼器）について確認し、それらがデバイスに影響を及ぼす可能性を検討する必要がある。術前評価において、デバイスを特定の設定（例：MRIセーフモードや手術セーフモード）に再プログラムする必要があるか、または電源をオフにすべきかを判断することが不可欠である。

手術当日

手術開始前に、NCIEDを装着している患者のケアに関わるすべての医療スタッフ（術前、術中、術後の各チーム）が、患者がデバイスを装着していることを認識している必要がある。NCIEDと相互作用する可能性がある代表的な術中機器として、電気焼灼器と術中神経モニタリングの２つがある。

電気焼灼器

電気焼灼器は体内に電流を発生させるため、NCIEDを装着している患者が電気焼灼器を使用する手術を受ける際には、危害を受けるリスクがある。これらのリスクは、デバイスの再プログラムや刺激装置の出力変化のように軽度な場合もある。しかし、皮膚の熱傷、電極の損傷、ジェネレーターの故障、さらには神経組織への熱傷など、重篤な影響が生じる可能性もある。これらの重大なリスクのため、ほとんどのNCIEDメーカーは電気焼灼器の使用を避けることを推奨している。^3-5 電気焼灼器の使用が必要な場合、ほとんどのメーカーは、まず最新のデバイスチェックでリードのインピーダンスを確認し、その後デバイスの電源をオフにすることを推奨している。デバイスに電流出力設定がある場合、電源をオフにする前に可能な限り低い設定、またはゼロに設定するべきである。一部のデバイスには手術モードが搭載されており、これも安全な選択肢の一つとなる。⁶

多くのNCIEDでは、リモコンを使用して設定を調整する。SCSとDBSでは、リモコンをジェネレーターの上にかざすことでデバイスの電源を切ることができる。但し、VNSシステムは特殊であり、多くの患者がワンドやブレスレット型のリモコンを携帯している。リモコンをジェネレーターの上に一定時間（通常2～3秒）かざすと、デバイスの電源がオフになるのではなく、インパルスが発生する。VNSの電源オフの方法は、メーカーによって異なる。そのため、デバイスがオフになっていることを確認することが重要であり、コントローラーの画面で視覚的に確認できる。NCIEDの種類に関わらず、デバイスが正しくオフになっているか、または適切な設定に再プログラムされているかを確認する必要がある。NCIEDの設定について不明な点がある場合は、デバイスの担当者に連絡するべきである。⁴

NCIEDを装着している患者に電気焼灼器を使用する場合、単極/モノポーラ式よりも双極式（バイポーラ）の使用が推奨される。モノポーラ電気焼灼器では、電流がデバイスの先端から患者の対極板またはアースパッドへ流れる。そのため、電流がNCIEDを通過するリスクが高くなる。バイポーラ電気焼灼器では、電流の大部分がバイポーラ電気焼灼器の先端間で流れるため、NCIEDへの影響が少なくなる。モノポーラ電気焼灼器の使用が必要な場合、外科医は可能な限り低い出力設定を使用するべきである。対極板は、電流がNCIEDおよびそのジェネレーターを通過しにくい位置、例えば対側の遠位肢に配置するべきである。全面型テーブルマットの使用は避けるべきである。患者には、手術の一環として電気焼灼器を使用する必要があること、およびそれに伴うリスクについて説明するべきである。これには、脳や神経組織への熱損傷、デバイスの再プログラム、リードの損傷の可能性が含まれる。^7,8

これらの注意点があるものの、多くの報告では、モノポーラおよびバイポーラ電気焼灼器の使用は一般的に安全であることが示されている。小児脊椎外科医167名を対象とした調査では、術中の電気焼灼器使用による合併症は報告されなかった。⁹ 回答者の大多数は、モノポーラ電気焼灼器を短時間使用していたと報告している。電気焼灼器を使用した手術後は、必ずNCIEDがオンになっており、正常に作動していることを確認するべきである。^5,10,11

術中神経モニタリング

多くの機能神経外科医は、NCIEDを装着している患者における経頭蓋運動誘発電位（tcMEP: transcortical motor-evoked potential）の使用に反対している。術中神経モニタリングは、患者の体内に電流を流すことで行われる。理論的には、この電流がNCIEDの経路に沿って流れる可能性があり、デバイスの損傷やリードに沿った組織損傷を引き起こす可能性がある。tcMEPは体性感覚誘発電位（SSEP: somatosensory-evoked potential）よりも高エネルギーのシステムを使用する。そのため、SSEPはこれらの埋め込みデバイスを装着した患者において比較的安全であり、耐用性があると考えられている。

実際には、脊髄刺激装置を装着した患者に対して術中神経モニタリングを使用し、術後合併症が発生しなかった症例報告がいくつかある。^9,12 但し、多くの神経外科医は、迷走神経刺激装置や脳深部刺激装置を装着した患者にtcMEPを使用することによる潜在的なリスクは、その利点に見合わないと考えている。術中神経モニタリングを使用する場合、デバイスの種類やモニタリングの方式に関わらず、信号を得るために可能な限り低いエネルギーレベルを使用するべきである。

除細動／カルディオバージョン

NCIEDの存在は、緊急時のカルディオバージョンや除細動の実施を妨げるべきではない。NCIEDを装着している患者は、心臓緊急時には二次救命処置（ACLS: advanced cardiac life support）のガイドラインに従い、カルディオバージョンまたは除細動を実施されるべきである。但し、医療従事者はパッドをデバイスからできるだけ遠ざけて配置し、不整脈の治療に必要な最低限のエネルギーを使用するべきである。その後、NCIEDを機能評価のため検査すべきである。^10,13,14

NCIEDがある場合のMRIの考慮事項

MRIは、適切な予防措置が取られない場合、患者に危害を与えたり、デバイスに損傷を与えたりするリスクがある。MRIを行う前に、NCIEDのメーカーと正確なモデルを確認する必要がある。MRIの前に、デバイスの製造者に連絡を取り、安全性に関する懸念事項を話し合うべきである。患者が使用しているシステムに関して、特定のスキャン要件に不明点がある場合は、デバイスのマニュアルまたはメーカーの技術サポートに相談するべきである。多くの新規デバイスはMRI条件付きであり、患者の体の一部、例えば四肢だけがスキャン可能であったり、指定された時間のみスキャンを受け、その後休止期間が必要であったリする。これはデバイスによって異なり、多くの古いモデルはMRI条件付きではない。MRIが安全に実施できるかを判断するために、特定のMRI条件付きコンポーネントとその位置を確認することが不可欠である。^15,16さらに、MRIの前にリードインピーダンスを確認するべきである。リードインピーダンスがメーカーのガイドラインの許容範囲外であることが判明した場合、MRIは実施すべきではない。

一部のデバイスにはMRI安全モードが搭載されている。この設定は刺激と検出をオフにするが、その他のバックグラウンドプロセスは引き続き機能する。NCIEDは、患者がスキャナーに入る前にMRI安全モードに設定され、MRIが完了し患者が安全にスキャナーの外に出た後に、元の設定に再設定されるべきである。MRI後、デバイスは必ず点検するべきである。点検のタイミングは、製造者またはデバイスの担当者によって決定されるべきである。

NCIEDが装着されている場合の区域麻酔および神経幹麻酔

区域麻酔および神経幹麻酔は、NCIEDを装着している患者では問題となる可能性がある（表2）。DBSや脳神経刺激装置を装着している患者に対する上肢ブロックは、NCIEDを直視して実施する必要がある。施行者は、超音波または透視を使用して、針がNCIEDのワイヤーに接触したり、切断したりしないことを確認する必要がある。さらに、腕神経叢の位置を特定するために末梢神経刺激を使用することは避けるべきである。刺激針がNCIEDのいずれかの部分に接触すると、電流が伝導し、埋め込まれた電極やパルスジェネレーターへ流れる可能性がある。これは電気焼灼器と同様に、NCIEDに損傷を与える可能性がある。DBSを装着した患者に対し、末梢神経刺激を用いた上肢ブロックを実施し、合併症なく成功した症例報告がある。^1,17,18 但し、末梢神経ブロックに超音波が広く使用されるようになった現在、末梢神経刺激ガイド下で盲目的に神経ブロックを行う必要はなく、NCIEDを装着している患者には避けるべきである。

表2：非心臓植込み型電気機器（NCIED）を装着した患者に急性疼痛処置を行う際の重要ポイント

SCSを装着している妊婦の数は増加している。SCSを装着した患者において、硬膜外麻酔および脊髄くも膜下麻酔が成功した症例報告がいくつかある。¹⁹ 但し、これらのデバイスを装着した患者に神経幹麻酔を行うかどうかの決定は、リードの位置、挿入レベル、延長ワイヤー、体内のパルスジェネレーターの位置を特定するための画像を適切に確認した後にのみ行うべきである。SCSが背側硬膜外腔に存在することを考慮して、追加の指導が得られる可能性があるため、デバイスを管理している医師にも通知すべきである。^19-21

SCSを損傷しないように、神経幹麻酔の穿刺はSCSの挿入レベルよりも下で行うことが不可欠である。神経幹麻酔の施行時には、感染を防ぐために無菌操作を徹底するべきである。感染が発生すると、将来的にSCSの除去が必要になる可能性がある。さらに、SCSの電極が硬膜外刺入部位の近くにある場合、抵抗消失の感触が変化する可能性がある。SCSによる線維化の進行により、局所麻酔薬の硬膜外腔内での拡散が阻害され、まだら状の鎮痛やブロックの失敗を起こす可能性がある。さらに、線維化によって硬膜外カテーテルが頭側ではなく尾側に向かって進んだり、硬膜外腔の局所でコイル状になったりする可能性がある。これにより、馬尾神経や腰部神経根の圧迫を引き起こすことがある。^19,21

NCIEDが装着されている場合のECT

電気けいれん療法（ECT: Electroconvulsive therapy）は、難治性うつ病、双極性障害、緊張病などの特定の精神疾患の治療に用いられる。全身麻酔下で脳に電流を流し、けいれんを誘発する。前述のとおり、電流は患者に害を及ぼしたり、デバイスを損傷させたりする可能性がある。ECTは、特にDBSを装着している患者で注意が必要である。NCIEDを装着している患者に対するECTの管理に関する正式なガイドラインは存在しないが、この患者群において、ECTを安全に実施できた症例報告は多数ある。²² NCIEDを管理する医師に対し、患者がECTを検討されていることを必ず知らせるべきである。製造元は、ECTの実施が安全かどうかを判断し、ECTの前にデバイス管理に関する推奨事項を共有できる。多くの推奨事項に、NCIEDの刺激設定を可能な限り低く再プログラムし、その後ECT前にデバイスの電源をオフにすることが含まれる。NCIED、特にDBSは、ECT直後に速やかに再起動する必要がある。処置中のみ一時的にDBSを停止することで、DBSが治療している症状の発症を最小限に抑え、デバイスの電源を切ることによる悪影響を最小限にできる。デバイスを管理するチームは、NCIEDを点検するタイミングや、ECTのコース途中で画像検査が必要かどうかを決定する。DBSを装着している患者では、ECTの電極配置を慎重に検討することが重要である。理想的には、ECTの刺激電流の経路がDBSの電極から離れるように電極を配置する。²³ NCIEDを装着している患者がECTを受けた際の有害事象の報告はないが、この患者群に対するエビデンスに基づいた安全ガイドラインは存在しないため、慎重に対応する必要がある。

術後の留意点

覚醒前に、NCIEDの電源をオフにしていた場合は再びオンにするべきである。これによって、疾患の症状が覚醒や抜管を困難にするのを防ぐことができる。NCIEDの再プログラムに担当者が必要な場合、その担当者は覚醒および回復の際に立ち会うべきである。NCIEDおよびそのジェネレーター周囲の皮膚を確認し、熱傷の有無を評価する。また、患者の神経学的変化についても評価するべきである。

結語

NCIEDsを装着している患者の数は増加している。本記事は、周術期におけるこれらの患者の管理ツールとして活用することを目的としている。これらのデバイスは常に改良・更新されているため、管理提供者やメーカーの担当者との良好な連携が極めて重要である。

Jacqueline M. Morano, MD, FASAは、イリノイ州シカゴのNorth-western University Feinberg School of Medicineの麻酔科学助教授(日本の講師・助教に相当)である。

Jamie L. Uejima, MDは、イリノイ州シカゴのNorth-western University Feinberg School of Medicineの麻酔科学助教授(日本の講師・助教に相当)である。

著者らに開示すべき利益相反はない。

参考文献

1. Venkatraghavan L, Chinnapa V, Peng P, Brull R. Non-cardiac implantable electrical devices: brief review and implications for anesthesiologists.Can J Anaesth.2009;56:320–326.PMID:19296193.
2. Morano JM, Uejima JL, Tung A, Rosenow JM.Management strategies for patients with neurologic stimulators during nonneurologic surgery: an update and review.Curr Opin Anaesthesiol.2023;36:461–467.PMID:37552004.
3. Boston Scientific.Vercise DBS physician manual. www.bostonscientific.com/content/dam/elabeling/nm/91098825-11A_Vercise_Physician_Manual_OUS_ML_s.pdf.Accessed February 2023.
4. VNS Therapy.VNS therapy magnet.Updated March 3 2023. https://www.livanova.com/epilepsy-vnstherapy/en-us/magnets.Accessed March 2023.
5. Medtronic.Intellis platform spinal cord stimulation for the healthcare professional. https://www.medtronic.com/us-en/healthcare-professionals/products/neurological/spinal-cord-stimulation-systems/intellis-platform.html.Accessed February 2023.
6. Voutsalath MA, Bichakjian CK, Pelosi F, et al. Electrosurgery and implantable electronic devices: review and implications for office-based procedures.Dermatol Surg.2011;37:889-–899.PMID:21585593.
7. Seemann M, Zech N, Lange M, et al. [Anesthesiological aspects of deep brain stimulation : special features of implementation and dealing with brain pacemaker carriers.] Anaesthesist.2013;62:549–556.Anasthesiologische Aspekte der tiefen Hirnstimulation :Besonderheiten bei der Anlage und im Umgang mit Hirnschrittmachertragern.PMID:23817843.
8. Cordero I. Electrosurgical units—how they work and how to use them safely.Community Eye Health.2015;28:15–16.PMID:26435589.
9. McMahon R, Morgan SJ, Brooks JT, et al. Does the presence of programmable implanted devices in patients with early onset scoliosis alter typical operative and postoperative practices?A survey of spine surgeons.Spine Deform.2022;10:951–964.PMID:35143030.
10. Bull C, Baranidharan G. Spinal cord stimulators and implications for anaesthesia.BJA Educ.2020;20:182–183.PMID:33456948.
11. Medtronic.Neuromodulation Technical Services US.Neuromodulation standard letter.Deep brain stimulation (DBS) systems.)Systems. https://health.ucdavis.edu/neurology/deep-brain-stimulation/content/Medtronic-Letter.pdf.Accessed February 2023.
12. Srisooksai G, Mohamed BA, Martin PA, et al. Transcranial motor evoked potential monitoring in a patient with a deep brain stimulator: a case report.J Clin Neurophysiol.2021;38:e1–e4.PMID:32501949.
13. Wittstock M, Buchmann J, Walter U, Rösche J. Vagus nerve stimulation and external defibrillation during resuscitation; a letter to editor.Emerg (Tehran).2018;6(1):e27.PMID:30009229.
14. Sobstyl M, Michalowska M, Fiszer U, Zabek M. Deep brain stimulation failure due to external cardioversion in a patient with Parkinson’s disease.Neurol Neurochir Pol.2017;51:324–330.PMID:28587730.
15. Abbott Medical MR conditional brain stimulation system clinician’s manual. https://www.neuromodulation.abbott/us/en/healthcare-professionals/mri-support/mri-dbs-full-systems.html.Accessed February 2023.
16. Medtronic.Deep brain stimulation:MRI access. https://www.medtronic.com/us-en/healthcare-professionals/therapies-procedures/neurological/deep-brain-stimulation/mri-information.html.Accessed February 2023.
17. Gandhi R, Chawla R. Anaesthetic management of shoulder arthroscopic repair in Parkinson’s disease with deep brain stimulator.Indian J Anaesth.2014;58:309–311.PMID:25024475.
18. Minville V, Chassery C, Benhaoua A, et al. Nerve stimulator-guided brachial plexus block in a patient with severe Parkinson’s disease and bilateral deep brain stimulators.Anesth Analg.2006;10:1296.PMID:16551956.
19. Patel S, Das S, Stedman RB.Urgent cesarean section in a patient with a spinal cord stimulator: implications for surgery and anesthesia.Ochsner J. 2014;14:131–134.PMID:24688346.
20. Medtronic.Getting an MRI when you have an implanted spinal cord stimulation device.Updated April 2022. https://www.medtronic.com/us-en/patients/treatments-therapies/spinal-cord-stimulation-chronic-pain/life-with-scs/getting-mri.html.Accessed February 2023.
21. Kett A, Gentile ND, Kocur M. Successful administrations of neuraxial anesthesia intrapartum in a pregnant patient with an implanted thoraco-lumbar spinal cord stimulator: a case report.Gynecol Obstet Case Rep Vol 6 No. 4:24.August 27, 2020. https://www.primescholars.com/articles/successful-administrations-of-neuraxialanesthesia-intrapartum-in-a-pregnant-patientwith-an-implanted-thoracolumbar-spinalcord-stim.pdf.Accessed February 2023.
22. Conklin M, Nussbaum AM.Electroconvulsive therapy for depression in patient with implanted spinal cord stimulator.J ECT.2021;37:e22–e23.PMID:34029307.
23. Peroski MS, Chu MM, Doddi SR, Regenold WT.The safety of electroconvulsive therapy in patients with implanted deep brain stimulators: a review of the literature and case report.J ECT.2019;35:84–90.PMID:30407933.