病理学 · A/09
脳梗塞(脳虚血性梗塞)
Cerebral infarction
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🧠 全体像:脳梗塞 cerebral infarction 脳梗塞(cerebral infarction) cerebral infarction(脳梗塞) は凝固壊死 coagulative necrosis 凝固壊死(coagulative necrosis) coagulative necrosis(凝固壊死) の原則から外れる例外で、必ず融解壊死 liquefactive necrosis 融解壊死(liquefactive necrosis) liquefactive necrosis(融解壊死) になる。原因は血栓より塞栓(多くは心臓由来)の方が多く、病巣lesion (focal) 病巣(lesion (focal))lesion (focal)(病巣) は好中球ではなく浮腫によって境界が決まる——だから壊死の進み方も「色の変化」というより「組織が消える→液状化する」過程として理解すると、Alba→Flava→Cystaの流れが自然につながる。
定義
- 脳梗塞cerebral infarction脳梗塞(cerebral infarction)cerebral infarction(脳梗塞) = 虚血性脳卒中。脳は融解壊死liquefactive necrosis融解壊死(liquefactive necrosis)liquefactive necrosis(融解壊死)となる — 初めは貧血性anemic hypoxia貧血性(anemic hypoxia)anemic hypoxia(貧血性)、後に出血性となることがある。
原因
- 血栓: 頸動脈分岐部carotid bifurcation頸動脈分岐部(carotid bifurcation)carotid bifurcation(頸動脈分岐部)、中大脳動脈middle cerebral artery中大脳動脈(middle cerebral artery)middle cerebral artery(中大脳動脈)、脳底動脈尖端basilar artery tip 脳底動脈尖端(basilar artery tip)basilar artery tip(脳底動脈尖端) の動脈硬化。
- 塞栓: 血栓より高頻度。通常は心臓由来(例:壁在血栓 mural thrombus壁在血栓(mural thrombus) mural thrombus(壁在血栓)、心房細動)。
- 血行力学性hemodynamic 血行力学性(hemodynamic)hemodynamic(血行力学性) (境界域・分水嶺watershed分水嶺(watershed)watershed(分水嶺)): 2つの主要脳動脈の灌流域 territory 灌流域(territory) territory(灌流域) の接合部(前大脳動脈anterior cerebral artery前大脳動脈(anterior cerebral artery)anterior cerebral artery(前大脳動脈)/中大脳動脈middle cerebral artery 中大脳動脈(middle cerebral artery)middle cerebral artery(中大脳動脈) の間、中大脳動脈middle cerebral artery中大脳動脈(middle cerebral artery)middle cerebral artery(中大脳動脈)/後大脳動脈posterior cerebral artery, PCA 後大脳動脈(posterior cerebral artery, PCA)posterior cerebral artery, PCA(後大脳動脈) の間など)に生じ、全脳梗塞 cerebral infarction 脳梗塞(cerebral infarction) cerebral infarction(脳梗塞) のほぼ10%を占める。深部(内側)の境界域梗塞 watershed infarct 境界域梗塞(watershed infarct) watershed infarct(境界域梗塞) は近位狭窄や低心拍出による低灌流、皮質(外側)の境界域梗塞 watershed infarct 境界域梗塞(watershed infarct) watershed infarct(境界域梗塞) は塞栓の関与が大きいとされ、血行力学と塞栓は排他的な機序ではない1。
💡 臨床では、脳梗塞cerebral infarction 脳梗塞(cerebral infarction)cerebral infarction(脳梗塞) の病因はTOAST分類で主幹動脈 large (trunk) artery 主幹動脈(large (trunk) artery) large (trunk) artery(主幹動脈) アテローム atheroma アテローム(atheroma) atheroma(アテローム) 血栓性・心原性塞栓cardioembolism心原性塞栓(cardioembolism)cardioembolism(心原性塞栓)・小血管閉塞small-vessel occlusion 小血管閉塞(small-vessel occlusion)small-vessel occlusion(小血管閉塞) (ラクナ梗塞Lacunar Infarctsラクナ梗塞(Lacunar Infarcts)Lacunar Infarcts(ラクナ梗塞)、穿通枝perforating artery (perforator branch) 穿通枝(perforating artery (perforator branch))perforating artery (perforator branch)(穿通枝) 自体の脂肪硝子変性など)・その他の原因・原因不明の5型に整理される2。ここでの「血栓」「塞栓」の二分法 dichotomy 二分法(dichotomy) dichotomy(二分法) は理解を助けるが、小血管閉塞small-vessel occlusion 小血管閉塞(small-vessel occlusion)small-vessel occlusion(小血管閉塞) (ラクナ梗塞Lacunar Infarctsラクナ梗塞(Lacunar Infarcts)Lacunar Infarcts(ラクナ梗塞))は太い動脈の血栓・塞栓とは別に、穿通枝perforating artery (perforator branch) 穿通枝(perforating artery (perforator branch))perforating artery (perforator branch)(穿通枝) という小血管自体の変化で生じる点に注意する。
形態
- 軟化巣の周囲 → 白っぽく蒼白な病巣周囲浮腫perifocal edema病巣周囲浮腫(perifocal edema)perifocal edema(病巣周囲浮腫)と血液脳関門の破綻。境界は(好中球ではなく)浮腫で画定され、組織は「消失」する。
- 脳軟化症Encephalomalacia脳軟化症(Encephalomalacia)Encephalomalacia(脳軟化症) = 限局性の脳の軟化。段階1〜3は貧血性 anemic hypoxia 貧血性(anemic hypoxia) anemic hypoxia(貧血性) の経過、4は出血性(1〜3の続きではなく、出血を伴う別の型)。
脳軟化症の段階
- Alba(白色軟化encephalomalacia alba白色軟化(encephalomalacia alba)encephalomalacia alba(白色軟化)) — 最初の36〜48時間:腫大・軟化。組織学的には発症12〜24時間で神経細胞の核濃縮 Pyknosis核濃縮(Pyknosis) Pyknosis(核濃縮)・細胞質好酸性化(赤色神経細胞red neuron赤色神経細胞(red neuron)red neuron(赤色神経細胞))と神経網 neuropil 神経網(neuropil) neuropil(神経網) の空胞化 vacuolization (vacuolation) 空胞化(vacuolization (vacuolation)) vacuolization (vacuolation)(空胞化) が現れ、1〜2日で好中球浸潤 neutrophil infiltration 好中球浸潤(neutrophil infiltration) neutrophil infiltration(好中球浸潤) が加わる。3日目までにマクロファージが集まり → 蒼白・白色。
- Flava(黄色軟化flava黄色軟化(flava)flava(黄色軟化)) — 融解性の消化 → 黄色。
- Cysta(軟化後嚢胞cysta軟化後嚢胞(cysta)cysta(軟化後嚢胞)) — 灰色の組織に縁取られた液体貯留嚢胞。辺縁にグリオーシスgliosisグリオーシス(gliosis)gliosis(グリオーシス)(アストロサイトの増殖・肥大+新生毛細血管 newly formed capillaries新生毛細血管(newly formed capillaries) newly formed capillaries(新生毛細血管)・結合組織線維connective tissue fibers結合組織線維(connective tissue fibers)connective tissue fibers(結合組織線維))。
- Rubra(出血性・赤色軟化encephalomalacia rubra赤色軟化(encephalomalacia rubra)encephalomalacia rubra(赤色軟化)) — 赤色。原因は:
- 再灌流(自然再開通 recanalization再開通(recanalization) recanalization(再開通)、または血栓溶解療法 thrombolytic therapy血栓溶解療法(thrombolytic therapy) thrombolytic therapy(血栓溶解療法)・血栓回収療法mechanical thrombectomy 血栓回収療法(mechanical thrombectomy)mechanical thrombectomy(血栓回収療法) による再開通 recanalization再開通(recanalization) recanalization(再開通))
- 静脈血栓症venous thrombosis静脈血栓症(venous thrombosis)venous thrombosis(静脈血栓症)(排出の障害。脳静脈洞血栓症cerebral venous sinus thrombosis (CVT)脳静脈洞血栓症(cerebral venous sinus thrombosis (CVT))cerebral venous sinus thrombosis (CVT)(脳静脈洞血栓症)など)
- 境界域(分水嶺watershed分水嶺(watershed)watershed(分水嶺)・watershed)壊死 — 動脈灌流域 territory 灌流域(territory) territory(灌流域) どうしの接合部。⚠️ ウィリス動脈輪circle of Willis ウィリス動脈輪(circle of Willis)circle of Willis(ウィリス動脈輪) そのものは境界域ではなく側副血行 collateral circulation 側副血行(collateral circulation) collateral circulation(側副血行) の担い手で、その破格があると境界域梗塞 watershed infarct 境界域梗塞(watershed infarct) watershed infarct(境界域梗塞) を起こしやすくなる1。
⭐ 出血性転化hemorrhagic transformation 出血性転化(hemorrhagic transformation)hemorrhagic transformation(出血性転化) は心原性塞栓 cardioembolism 心原性塞栓(cardioembolism) cardioembolism(心原性塞栓) で起こりやすい。 連続1125例の前向き研究では、早期出血性変化 hemorrhagic transformation 出血性変化(hemorrhagic transformation) hemorrhagic transformation(出血性変化) (発症5±2日のCTCT(computed tomography)で評価)は8.7%(出血性梗塞hemorrhagic infarction 出血性梗塞(hemorrhagic infarction)hemorrhagic infarction(出血性梗塞) 5.5%・脳実質brain parenchyma 脳実質(brain parenchyma)brain parenchyma(脳実質) 内血腫3.2%)で、脳実質brain parenchyma 脳実質(brain parenchyma)brain parenchyma(脳実質) 内血腫の独立予測因子 independent predictor 独立予測因子(independent predictor) independent predictor(独立予測因子) には大きな病変(OR 12.20)とともに心原性塞栓 cardioembolism 心原性塞栓(cardioembolism) cardioembolism(心原性塞栓) (OR 5.25)が含まれた3。抗血栓薬antithrombotic agent抗血栓薬(antithrombotic agent)antithrombotic agent(抗血栓薬)・血栓溶解薬Thrombolytics 血栓溶解薬(Thrombolytics)Thrombolytics(血栓溶解薬) を受けていない脳梗塞 cerebral infarction 脳梗塞(cerebral infarction) cerebral infarction(脳梗塞) での出血性変化 hemorrhagic transformation 出血性変化(hemorrhagic transformation) hemorrhagic transformation(出血性変化) は系統的レビューでも8.5%(95%CI 7〜10%)にとどまる4。機序は時期で異なり、発症18〜24時間以内の早期はMMP-9・MMP-2による血液脳関門破綻 blood-brain barrier disruption血液脳関門破綻(blood-brain barrier disruption) blood-brain barrier disruption(血液脳関門破綻)、それ以降の遅発性は虚血で活性化された脳内プロテアーゼや神経炎症 neuroinflammation神経炎症(neuroinflammation) neuroinflammation(神経炎症)・血管リモデリングvascular remodeling 血管リモデリング(vascular remodeling)vascular remodeling(血管リモデリング) 因子が関与する5。
flowchart TD
A["脳動脈の閉塞(血栓または塞栓)"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='liquefactive necrosis'>融解壊死</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='perifocal edema'>病巣周囲浮腫</span>・血液脳関門の破綻"]
B --> C["Alba:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='encephalomalacia alba'>白色軟化</span><br>(36〜48時間、腫大・軟化→マクロファージ<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aggregation/clustering (histological, e.g. lymphocytic aggregates)'>集簇</span>)"]
C --> D["Flava:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='flava'>黄色軟化</span><br>(融解性の消化が進行)"]
D --> E["Cysta:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cysta'>軟化後嚢胞</span><br>(辺縁に<span class='jp-term jp-term-diagram' title='gliosis'>グリオーシス</span>)"]
B --> F["Rubra:出血性・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='encephalomalacia rubra'>赤色軟化</span><br>再灌流/<span class='jp-term jp-term-diagram' title='venous thrombosis'>静脈血栓症</span>/境界域壊死"]
💡 ポイント: 脳は凝固壊死 coagulative necrosis 凝固壊死(coagulative necrosis) coagulative necrosis(凝固壊死) の例外 — 梗塞 → 融解壊死liquefactive necrosis融解壊死(liquefactive necrosis)liquefactive necrosis(融解壊死) → 周囲にグリオーシス gliosis グリオーシス(gliosis) gliosis(グリオーシス) を伴う液体貯留嚢胞。塞栓(しばしば心臓由来)が最多の原因。MCA(中大脳動脈middle cerebral artery中大脳動脈(middle cerebral artery)middle cerebral artery(中大脳動脈))領域が最も高頻度に侵される。
⭐ 「ペナンブラpenumbraペナンブラ(penumbra)penumbra(ペナンブラ)」=画像で救済可能と判定される虚血組織。 CT灌流画像 perfusion imaging 灌流画像(perfusion imaging) perfusion imaging(灌流画像) は既に不可逆的な虚血コア ischemic core 虚血コア(ischemic core) ischemic core(虚血コア) と、低灌流だが救済しうるペナンブラ penumbra (ischemic penumbra) ペナンブラ(penumbra (ischemic penumbra)) penumbra (ischemic penumbra)(ペナンブラ) を区別する目的で用いられるが、コア判定の至適閾値は再灌流後の実測所見との一致がAUCAUC(area under the curve) 0.758にとどまる6。この画像による選別により、血栓回収療法mechanical thrombectomy 血栓回収療法(mechanical thrombectomy)mechanical thrombectomy(血栓回収療法) の時間枠は最終健常時刻から延長された——臨床的神経脱落症状 neurological deficit 神経脱落症状(neurological deficit) neurological deficit(神経脱落症状) の重症度に比して梗塞体積が小さい206例を対象としたDAWN試験(6〜24時間)では血栓回収 thrombectomy 血栓回収(thrombectomy) thrombectomy(血栓回収) 術群の90日時点の機能的自立割合が対照群より高く(49%対13%)7、灌流画像perfusion imaging 灌流画像(perfusion imaging)perfusion imaging(灌流画像) で選別した182例のDEFUSE-3試験(6〜16時間)でも血栓回収 thrombectomy 血栓回収(thrombectomy) thrombectomy(血栓回収) 術群のmodified Rankin Scale転帰分布が良好だった8。
まとめ
- 脳梗塞cerebral infarction 脳梗塞(cerebral infarction)cerebral infarction(脳梗塞) は凝固壊死 coagulative necrosis 凝固壊死(coagulative necrosis) coagulative necrosis(凝固壊死) の例外で、常に融解壊死 liquefactive necrosis 融解壊死(liquefactive necrosis) liquefactive necrosis(融解壊死) となる。
- 原因は血栓(頸動脈分岐部carotid bifurcation頸動脈分岐部(carotid bifurcation)carotid bifurcation(頸動脈分岐部)・中大脳動脈middle cerebral artery中大脳動脈(middle cerebral artery)middle cerebral artery(中大脳動脈)・脳底動脈尖端basilar artery tip 脳底動脈尖端(basilar artery tip)basilar artery tip(脳底動脈尖端) の動脈硬化)よりも塞栓(心臓由来が多い)の方が高頻度。
- 病巣lesion (focal) 病巣(lesion (focal))lesion (focal)(病巣) は好中球ではなく浮腫で境界づけられ、組織が「消失」する。
- 脳軟化症Encephalomalacia 脳軟化症(Encephalomalacia)Encephalomalacia(脳軟化症) はAlba(白色軟化encephalomalacia alba白色軟化(encephalomalacia alba)encephalomalacia alba(白色軟化))→Flava(黄色軟化flava黄色軟化(flava)flava(黄色軟化))→Cysta(嚢胞、辺縁にグリオーシス gliosisグリオーシス(gliosis) gliosis(グリオーシス))と進み、再灌流・静脈血栓症venous thrombosis静脈血栓症(venous thrombosis)venous thrombosis(静脈血栓症)・境界域壊死ではRubra(出血性・赤色軟化encephalomalacia rubra赤色軟化(encephalomalacia rubra)encephalomalacia rubra(赤色軟化))となる。
- MCA(中大脳動脈middle cerebral artery中大脳動脈(middle cerebral artery)middle cerebral artery(中大脳動脈))領域が最も高頻度に侵される。
出典
- 1.Border-Zone Infarcts and the Inside Story!(Annals of Indian Academy of Neurology・2023)境界域梗塞は2つの動脈灌流域の接合部(ACA/MCA間、MCA/PCA間、3動脈が収束する頭頂後頭部など)に生じ、全脳梗塞のほぼ10%を占める。深部(内側)型は近位狭窄や低心拍出による血行力学的な低灌流、皮質(外側)型は心臓や大血管プラークからの塞栓の関与が大きいとされ、ウィリス動脈輪は側副血行の主要な担い手でその破格が境界域梗塞のリスクを高めうる(PMC全文で確認した短い論説)閲覧 2026-09-23
- 2.Classification of subtype of acute ischemic stroke. Definitions for use in a multicenter clinical trial. TOAST. Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment(Stroke・1993)臨床所見と補助検査結果に基づき、脳梗塞の病型を主幹動脈アテローム血栓性・心原性塞栓・小血管閉塞(ラクナ梗塞)・その他の原因による脳卒中・原因不明の脳卒中という5型に分けるTOAST分類を提案し、20例の評価で高い評価者間一致率を示した閲覧 2026-08-27
- 3.Early hemorrhagic transformation of brain infarction: rate, predictive factors, and influence on clinical outcome: results of a prospective multicenter study(Stroke・2008)連続1125例の虚血性脳卒中を発症5±2日のCTで評価した前向き多施設研究で、早期出血性変化は98例(8.7%)にとどまり、内訳は出血性梗塞62例(5.5%)と脳実質内血腫36例(3.2%)。転帰悪化と独立に関連したのは脳実質内血腫のみ(OR 15.29)で、脳実質内血腫の予測因子は大きな病変(OR 12.20)、心原性塞栓(OR 5.25)、高血糖、血栓溶解療法(OR 3.54)であった閲覧 2026-08-27
- 4.Frequency and risk factors for spontaneous hemorrhagic transformation of cerebral infarction(Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases・2004)追跡画像を備えた28の観察研究と19のランダム化比較試験の系統的レビューで、抗血栓薬・血栓溶解薬を受けていない脳梗塞患者の出血性変化の頻度は8.5%(95%CI 7〜10%)、神経症状悪化または脳実質内血腫を伴う重症の出血性変化は1.5%(95%CI 0.8〜2.2%)にとどまり、抗血栓薬・血栓溶解薬の使用が増えるほど頻度が明らかに上昇した閲覧 2026-08-27
- 5.Hemorrhagic transformation after ischemic stroke in animals and humans(Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism・2014)出血性変化は虚血性脳卒中の合併症で血栓溶解療法により増悪する。発症18〜24時間以内の早期出血性変化は白血球由来のMMP-9と脳由来のMMP-2が神経血管単位を傷害して血液脳関門を破綻させることに関係し、18〜24時間以降の遅発性出血性変化は虚血で活性化された脳内プロテアーゼ(MMP-2・MMP-3・MMP-9・内因性組織プラスミノゲン活性化因子)、神経炎症、血管リモデリング因子が関与する閲覧 2026-08-27
- 6.Defining Core and Penumbra in Ischemic Stroke: A Voxel- and Volume-Based Analysis of Whole Brain CT Perfusion(Scientific Reports・2016)103例の急性期脳梗塞患者を再灌流の有無で分けて検証した研究で、CT灌流画像による虚血コアの至適閾値(DT≥3秒内のrCBF≤30%)は実際の再灌流後所見との一致がAUC 0.758にとどまり、画像上のコア/ペナンブラ判定は完全に正確な虚血コア推定ではないことを確認した閲覧 2026-08-27
- 7.Thrombectomy 6 to 24 Hours after Stroke with a Mismatch between Deficit and Infarct(New England Journal of Medicine・2018)内頸動脈頭蓋内部または中大脳動脈近位部閉塞で最終健常時刻から6〜24時間、臨床的神経脱落症状の重症度に比して梗塞体積が小さい206例を対象とした試験(DAWN)で、血栓回収術群は対照群より90日時点の機能的自立の割合が高かった(49%対13%)閲覧 2026-08-27
- 8.Thrombectomy for Stroke at 6 to 16 Hours with Selection by Perfusion Imaging(New England Journal of Medicine・2018)中大脳動脈近位部/内頸動脈閉塞で最終健常時刻から6〜16時間、灌流画像上の虚血組織/梗塞体積比1.8以上などを満たす182例を対象とした試験(DEFUSE-3)で、血栓回収術群は内科治療単独群より90日時点のmodified Rankin Scaleの転帰分布が良好だった閲覧 2026-08-27