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本稿は、1960年代にバルーン塞栓術を開発した先駆的な脳神経外科医、フェドール・A・セルビネンコ博士の偉大な生涯と業績を称えるものである。旧ソ連という困難な環境下で進められた彼の研究は、動脈瘤や瘻孔などの複雑な脳血管疾患の治療法を根本から変え、血管内脳神経外科という新たな分野を切り開いた。9年にわたる開発期間中の驚異的な忍耐の末に完成した彼の技術は、その後3,000人以上の患者の診断と治療に応用され、世界中の無数の人々に開頭手術に代わる低侵襲治療の道を提供した。
現代脳血管治療の父：フェドール・セルビネンコ博士の物語
目次
はじめに：医学的革命
血管内脳神経外科がなければ、現代の脳血管疾患治療は成り立たないと言っても過言ではない。この専門分野により、医師は脳動脈瘤、動静脈奇形（AVM）、海綿静脈洞瘻（CCF）などの複雑な病変を血管内から治療できるようになり、開頭手術を回避することが可能になった。
現在、神経インターベンション専門医が扱う疾患は多岐にわたり、血管性腫瘍から脳卒中治療まで幅広い。今日の医師は、編組親水性カテーテルや複雑な動脈瘤コイル、脳血管用に設計されたステントなど、高度な機器を使用している。しかし、本稿が書かれた2000年時点では、これらの機器の多くは存在せず、あるいは開発の途上にあった。
さらに20年前には、世界でもごく少数の医師が、原始的な画像システムを用いた初歩的な技術でこれらの手技を行っていたに過ぎない。本稿は、そのすべてを始めた先駆者、フェドール・セルビネンコの物語である。彼は30年以上前、旧ソ連の厳しい環境下で、神経血管疾患に対する画期的なカテーテル治療法を開発した。
生い立ちと教育
フェドール・アンドレーヴィチ・セルビネンコは、1928年5月24日、当時のソ連、北カフカースのスタヴロポリ地方にある小さな村ドミトリョフスクで生まれた。幼少期に家族はミネラルヌィエ・ヴォードィ市に移り、父親は地元の製粉所で機械工として、母親は主婦として働いた。
彼の中学校時代は、第二次世界大戦（ロシアでは大祖国戦争）によって中断された。戦争中、兄のユーリは戦死し、兵士であった父親は生き延びた。1941年から1945年にかけて、若きセルビネンコは14歳で機械工見習いとして働き、母親と祖母を支えた。
戦後、彼は機械工として働きながら夜学に通い、1948年に優秀な成績で中等学校を卒業した。その後、I.M.セチェノフ記念モスクワ第一医科大学に入学し、熱心な学生かつ運動選手として、バレーボール、水泳、スケートで才能を発揮した。
戦後のロシアの経済的困難は、セルビネンコに過酷な肉体労働を含むアルバイトを強いられた。それにもかかわらず、医学部では完璧な出席記録を維持した。3年次までに、外科学、薬理学、泌尿器学を含む科学研究に強い関心を持つようになった。
1954年に医学部を卒業すると、モスクワのN.N.ブルデンコ脳神経外科研究所で医学アカデミーのインターンとしての任を受け、本稿執筆時点まで44年間同研究所で働き続けた。ブルデンコ研究所は、ソ連随一の神経科学センターとして知られていた。
間もなく、セルビネンコが卓越した技術的・知的能力を持ち、傑出した外科的キャリアの可能性を秘めていることが明らかになった。これは当時を代表するソ連の脳神経外科医であるA.シュリコフ教授とM.A.サラズキン教授という二人の師によって認められ、彼は頸動脈と椎骨動脈の直接穿刺によって行われていた経皮的脳血管造影に関わるよう勧められた。
セルビネンコはすぐにこの技術の専門家となり、神経血管病理学への関心を深めた。1957年、神経科学博士候補となり、論文の一部は海綿静脈洞瘻（CCF）の病態生理学と臨床症状の研究に充てられた。彼は脳循環への影響に基づくCCFの新しい分類体系を提案し、これが代替治療法の探求への道を開いた。
医学を変えた偶然の観察
1959年、モスクワの赤の広場でのメーデー祝賀会で、セルビネンコの注意は子供たちが持つヘリウム風船に引きつけられた。風船が紐の操作で簡単に操縦される様子を見て、彼は長いカテーテルの先端に取り付けた小さな風船が同様に操作され、血管内を航行して診断や治療的な血管閉塞に利用できるのではないかと考え始めた。
この単純な観察が医学的革命の始まりとなった。セルビネンコは間もなく、そのようなバルーンカテーテル作成のための材料を調査する小さな研究室を組織した。ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ナイロン、シリコーン、ラテックスなどの材料を検討し、試行錯誤の末、試作のシリコーンおよびラテックス製バルーンカテーテルを作成した。
その後9年間にわたる多数の実験台および臨床での失敗を経て、設計は繰り返し改良された。改良された設計と注意深いバルーンの操作により、バルーン先端マイクロカテーテルが優れた流れ方向性能力を持ち、頭蓋底の複雑な血管解剖を航行できることが明らかになった。
これにより、最初の効果的な頭蓋内カテーテル挿入が可能となり、高流量の動静脈瘻や主要なAVM灌流動脈への選択的なアプローチも実現した。複数のバルーンデバイスを使用することで、超選択的頭蓋内カテーテル挿入が可能となった。
バルーンカテーテルの開発
最初のバルーンカテーテルは、永久に取り付けられたバルーンを持ち、直径は1mm未満であった。これらのデバイスは、頸部頸動脈に直接挿入された針を通して導入された。1964年2月8日、一時的内頸動脈バルーン閉塞の補助により、最初の選択的外頸動脈造影が実施された。
その後、一時的バルーン閉塞は、ブルデンコ研究所における直接穿刺頸動脈造影の重要な補助手段となった。2種類のバルーンデバイスが使用されるようになった：
- 血管閉塞のみに使用される非先端孔デバイス
- 閉塞を作成するだけでなく、バルーンの遠位または近位を通る別の内腔により液体の通過を可能とするバルーンカテーテル（較正漏出バルーンカテーテルの前身）
セルビネンコの発明の最初の重要な用途は、主要脳動脈の一時的诊断的閉塞であった。1969年から1972年にかけて、セルビネンコは304件のそのような手技を実施し、死亡はわずか2例のみであった。
永久的治療的閉塞は、非先端孔バルーンデバイスを使用して達成された。目標部位でシリコーンポリマーとタンタル粉末の混合物で膨張させ、急速に安定したゲルとなる放射線不透過性材料を作成した。これにより、カテーテルを切断しても、動脈内に留置された遠位部分からのポリマー漏出のリスクなく行うことが可能となった。
最初の報告された血管閉塞は、1970年4月24日に内頸動脈を閉塞しCCFを治療するために実施された。（セルビネンコは後日、最初の成功したバルーン塞栓術は1969年12月15日に達成されたと主張している。）
この技術は、最初により粘度の低いヨード化造影剤でバルーンを膨張させ、位置を確認してからシリコーンポリマーを注入する方法に改良された。
セルビネンコはその後、カテーテルに牽引をかけることにより送達マイクロカテーテルからバルーンを分離できる巧妙なバルブ機構を備えたバルーンを開発した。この改良により、以前の展開システムで使用されていた付属の遠位カテーテル部分が排除された。
1970年から1973年にかけて、セルビネンコは162件の永久的治療的脳血管閉塞を実施し、動脈瘤、CCF、AVMへの主要灌流血管を治療し、報告された死亡はわずか2例のみであった。彼は後に、微小な遠位放射線不透過性金粒を組み込んだバルーンを考案し、より優れた透視視認性と方向性特性をもたらした。
彼の初期の仕事のほとんどは直接頸動脈穿刺を通して行われたが、セルビネンコは後に血管内手技に経皮的セルディンガー法を採用した。注意深く計画的に、彼は印象的な患者シリーズを蓄積し、今日まで3,000人以上の患者がセルビネンコによってバルーンカテーテル技術を用いて評価および治療されている。
最初の成功的手技
セルビネンコの仕事により、多様な神経血管病変に対する効果的な治療法が初めて可能となった。本稿の30年前に彼が開拓した、CCF、動静脈瘻（AVF）、手術不能海綿静脈洞内頸動脈紡錘状動脈瘤の治療の基本概念は、今日でも有効かつ重要である。
彼の急成長する血管内診療はすべての時間を要求し、従来の手術の脳神経外科を断念することを余儀なくさせた。しかし、血管内手技への集中は、脳血管病態生理学の研究に新たな章を開いた。
ブルデンコ研究所の神経心理学者アレクサンドル・ルリヤとの協力により、セルビネンコの脳動脈バルーンテスト閉塞は、脳マッピングおよび大脳皮質の機能的な領域の術前評価に役立った。これらの一時的バルーン閉塞は、現在の選択的ワダテスト（アミタールナトリウム注射）に類似し、電気生理学的および生化学的研究によって補完された。
新たな医学分野の確立
称賛に値することに、1960年代および1970年代初頭には、他の研究者たちも神経血管病変を治療するための血管内技術の使用を報告または提案していた。これらには、脳AVMを治療的に塞栓し、血管内シリコーンバルーンを使用して眼窩上部頸動脈瘤の治療を試みたルッセンホップとスペンス；実験的犬動脈瘤の磁気補助経動脈的塞栓術を行ったアルクスネとフィンガーフット；非脱着バルーンを使用したCCFの経管的閉塞を記載したプロロとハンバリーが含まれる。
これらの先駆的研究者たちの業績は先見の明に満ちていたが、1960年代のセルビネンコによるバルーンカテーテルの発明、そして1969年に彼の装置を用いた初の永久的な頭蓋内血管バルーン閉塞の成功は、血管内神経外科学の誕生を告げる画期的な出来事であった。
世界的影響と評価
1971年、モスクワで開催された第1回全ソ連神経外科学会議において、セルビネンコは自身の血管内治療に関する総合的な経験を発表した。同年、脳血管障害の診断と治療におけるバルーンカテーテルの使用を記述した画期的な論文を発表した。
冷戦によって東西間の思想交流に障壁が存在したにもかかわらず、このような革新的な新概念は世界的な医学思想に影響を与えずにはいられなかった。1974年には、彼の血管内神経外科的成果を報告する別の論文が『Journal of Neurosurgery』に掲載された。
その後、ブルデンコ研究所は神経インターベンション技術を視察したい外国の医師たちの目的地となった。セルビネンコの業績の評価は、レニングラードのA.L.ポレノ夫神経外科学研究所のY.N.ズブコフやキエフ神経外科学研究のV.I.シェグロフを含む、他のソ連の神経インターベンション専門家たちにも機会をもたらした。
セルビネンコの業績は世界中の他の研究者による数多くの革新を生み出し、技術的な爆発的進歩と現在の神経インターベンション技術の広範な応用につながった。1970年代後半から1980年代初頭にかけて、ドゥブランらは脳動脈瘤とCCFの治療におけるドゥブランラテックスバルーンの使用結果を報告した。
非脱着型バルーンカテーテルの導入により、頸動脈および椎骨動脈のバルーンテスト閉塞が実用的となった。同種の装置は、頸動脈形成術およびステント留置術中の脳循環保護のためにも用いられている。
較正リークバルーン（セルビネンコの発明の一変形）は、液体接着剤によるAVM病巣塞栓術中に、AVM灌流動脈内での順行性血流停止を可能にした。その後、柔軟なフロー先導式およびオーバーザワイヤー式マイクロカテーテルの開発により、AVM治療における塞栓術の役割が大幅に拡大した。
1970年代後半、ヒエシマらは自己密封弁を備えたシリコンデタッチャブルバルーンを開発した。この装置はラテックスバルーンよりもコンプライアント（柔軟性）が高く、CCF、AVF、頭蓋内動脈瘤、AVM灌流動脈、神経血管性外傷病変の治療に用いられている。
1990年までに、複数のグループが親動脈温存による頭蓋内動脈瘤治療のためのデタッチャブルバルーン使用において相当な経験を蓄積した。しかし、合併症は依然として重大であり、ある研究では動脈瘤内バルーン塞栓術に関連する死亡率と脳卒中率がそれぞれ17.9％および10.7％と報告されている。
別の研究では、これらの処置中の技術的失敗率10％、死亡率4％、神経学的合併症率10％が報告された。これらの合併症率は最終的にグリエルミデタッチャブルコイルの開発につながり、頭蓋内動脈瘤の血管内治療においてバルーンは大部分置き換えられたが、広頚部動脈瘤治療のためのバルーンリモデリング技術との併用では現在も使用されている。
医学を支える人物像
医学への数多くの貢献を認められ、セルビネンコは米国神経放射線学会を含む多数の国際的な科学および医学学会の名誉会員に選出されている。1976年には、彼の発明を称えてソ連国家賞が授与された。
1986年にはロシア医学アカデミーの対応員となり、1995年には正会員（アカデミシアン）となった。セルビネンコは1999年の世界インターベンション・治療神経放射線科学連合科学会議において特別名誉賓客として顕彰された。
セルビネンコはブルデンコ研究所の科学担当副所長を務め、学位論文審査専門評議会の科学秘書も兼任している。また、『Voprosy Neurochirurgii』（神経外科学の諸問題）の編集委員も務めており、150以上の科学出版物を執筆または共著し、ロシア、米国、ドイツ、スウェーデン、カナダ、日本、フランスで医療機器に関する11の特許を保有している。
セルビネンコは、強靭な意志を持ち、厳格な医師および研究者として知られている。患者ケアの名の下、彼は同僚や協力者から、そして何よりも自分自身から最大限の努力を求める。患者への思いやりの最も大きな表現として、一貫して優れた医療を提供すること以上に大切なものはないと考えている。
この要求の厳しい外見の下には、温かく思いやりのある心情家が住んでいる。彼の真摯な関心は患者や同僚を超えて一般の人々にも及ぶ。友人への個人的なメモを書く時間を作ること、特別な機会を覚えていること、小さな親切を行うこと、または病気の患者の家族を慰めることに対して、彼は決して忙しすぎたり、自分が重要すぎると考えたりすることはない。
セルビネンコは医学部在学中に、神経生理学の博士号を持つ妻マヤと出会った。類似した育ち環境のため、二人は多くの共通点を見出した。彼らの友情は愛情ある関係に発展し、年月を重ねるごとに強く深まっていった。
マヤは文字通りフョードルを「完成」させ、彼の要求の厳しいキャリアを支えるサポートと励ましを提供してきた。二人には医師である娘ナタリアがいる。セルビネンコ家はモスクワに家を構えているが、休暇はすべてコストロマ地方のヴォルガ川河畔にあるロシアの田舎で過ごしている。
出典情報
原論文タイトル: 血管内神経外科学の創始者フョードル・A・セルビネンコ博士への賛辞
著者: George P. Teitelbaum, M.D., Donald W. Larsen, M.D., Vladimir Zelman, M.D., Ph.D., Anatolii G. Lysachev, M.D., Leonid B. Likhterman, M.D., Ph.D.
掲載誌: Neurosurgery 46:462-470, 2000
注記: この患者向け記事は、査読付き研究に基づき、原賛辞論文からのすべての事実情報、日付、技術的詳細、および医学的知見を保持しています。