(1)経緯 Vertebroplasty（VP）は.脊椎に対する新しいタイプの低侵襲手術であり.基本的には.痛みを軽減し脊椎の安定性を高めるために.凝固剤を脊椎骨に注入するものである。 1987年.著者らは同様の手技を行った7例を報告し.経皮的に穿刺することからpercuteneous vertebroplasty（PVP）とも呼ばれるvertebroplastyと命名した。 その後.他の腫瘍（骨髄腫.椎体への転移性腫瘍）や骨粗鬆症による椎体圧迫骨折にも適応を拡大する学者もいた。 しかし.1990年代初頭.ヨーロッパの学者たちは.椎骨血管腫.骨髄腫.腫瘍転移などの椎骨腫瘍病変に対するVPの使用に焦点を当て.骨粗鬆症性椎骨圧迫骨折に対するVPの研究はあまり行われなかった。 1993年.DionとJensenは.バージニア大学で乳癌による椎骨転移を有する患者に米国で初めて椎体形成術を実施した。 その後.椎弓形成術は米国で徐々に普及し.保存的治療が奏功しない骨粗鬆症性椎体圧迫骨折の治療に広く用いられています。 20世紀後半から21世紀初頭にかけて.中国に導入された方法です。 近年.有望な治療法としてのVPの開発は非常に早く.手術件数は年々増加し.保存的治療が有効でない骨粗鬆症性圧迫骨折が主な適応となっています。 (2) 適応と禁忌 椎体形成術が導入されて以来.その適応は初期の椎体血管腫から後期の骨髄腫.骨転移.骨粗鬆症性椎体圧迫骨折にまで広がっています。 また.椎体形成術は現在.圧迫骨折のリスクが高い患者さんの予防的治療や.脊椎外科における内固定術前後の椎体安定化の補助などにも使用されています。 近年.多くの臨床経験をもとに.VPの適応と禁忌が深く議論されています。 効能・効果は.①有痛性症状を伴う一次・二次椎体圧迫骨折。 (ii) 良性または悪性の腫瘍（例：血管腫.多発性骨髄腫.転移性病変）に続発する椎体の広範な溶解または浸潤で.疼痛症状があるもの。 (骨壊死に伴う椎体骨折（Kummell病）で疼痛症状を伴うもの。 (iv) 楔状変形の移動が証明された不安定な圧迫骨折。 絶対禁忌は.①治療中の椎体の骨髄炎。 (ii) 非骨粗鬆症性脊椎の急性外傷性骨折。 (iii) 修正不可能な凝固障害および出血傾向。 処置に使用する薬剤や器具に対するアレルギー反応。 椎体の後壁が不完全であること。 相対的禁忌は.①椎体崩壊とは無関係の圧迫による神経原性疼痛または椎体以外の病変を伴う疼痛。 (ii)骨折塊の後方変位により.椎弓管が前方化すること。 (iii) 脊椎管内を著しく占拠する硬膜外腔への腫瘍の突出。 椎体の高さが70％以上圧迫された重度の椎体崩壊がある場合。 一度に3つ以上の椎骨を治療した場合。 (3)身体検査と画像診断の価値 多発性椎体圧迫骨折の患者は.身体検査とプレーンフィルムだけでは痛みのある椎体を特定することが困難である。 圧迫痛は.患部である椎骨を正確に特定できないことが多い。 プレーンX線写真では.治癒した古い圧迫骨折との鑑別が難しくなっています。 Doらは.MRIが脊髄腫瘍の浸潤の位置と範囲を特定し.椎体圧迫骨折の経過を決定する上で有用であることを示唆している。 30日以内の急性・亜急性期の骨折では.T1強調画像では低信号.T2強調画像とSTIRシーケンスでは高信号となる。CuenodらによるT2強調画像では.42％の患者に骨折内板下の高信号帯が認められた。 また.終板の下には亜急性血液の蓄積が確認できた。 ガドリニウムコントロールの使用後は等信号になる場合があります。 骨折後ほぼ1ヶ月の時点で.圧縮された椎体の大部分は正常な骨髄と同等のT1およびT2強調信号を有している。 完全治癒した椎体では骨髄の信号が回復するが.著しい硬化によりT1.T2重み付けで低信号になることもある。 Doらは.Kummell病のMRIでは.上部内板への液体貯留が認められ.T1強調信号は低く.T2強調の高信号が有意であると結論づけた。 このMRI画像には.骨髄炎や膿瘍によく見られる椎体周囲の炎症性変化の信号がない。 骨スキャンは.問題のある椎体圧迫骨折の判定にも有用であり.特に複数の椎体骨折を有する患者の急性骨折部位や骨折治癒の判定にも役立つ。Maynardらは.骨折部位のトレーサー取り込み量の増加は.VPの良好な治療結果を高度に予測すると結論付けている。 この研究では.28人中26人の患者さんが痛みを軽減することができました。 骨シンチは椎体圧迫骨折の診断に非常に感度が高く.MRI画像と同様に陰性であれば.この椎体の術後疼痛緩和の可能性が低いことが示唆されます。 しかし.椎体圧迫骨折を効果的に治療した場合.骨シンチは長期間陽性であり.Mathisらは.可能な限りMRIを選択し.MRIが使用できない場合にのみ検討すべきであると提唱している。 MRIは詳細な解剖学的情報を提供するだけでなく.脊椎狭窄症など.椎弓形成術の対象患者のスクリーニングに影響を与える異常も映し出すからです。 CTにより.椎体後壁や椎弓の損傷を明らかにし.椎体や椎弓の解剖学的構造を明らかにし.手術の指針とします。 (4) 操作方法 1) 注入法 頚椎病変に対して.側方または前外側からのアプローチで骨セメントを椎体に注入するために.小さな穿刺針を用いるのが一般的で.C1～C3頚椎には経口腔咽頭アプローチが.C3～C7頚椎には前外側アプローチが通常使用されます。 CTやX線透視を併用することで.合併症を軽減し.操作を容易にすることができます。 胸腰椎では.セメント漏れや気胸のリスクを大幅に低減できることから.後外側アプローチに代わり.経腹側アプローチが広く用いられています。 ペディクル横の後側方アプローチは.椎間孔を通ることが多く.特にセメントが針路に沿って漏れた場合.神経根を傷つけやすくなります。 しかし.下部腰椎や弓部の損傷例では.後外側の傍脊椎骨へのアプローチによる植え込みが考慮されることがあります。 S1.S2レベルでは.ほとんどの場合.経会陰アプローチが用いられ.経仙骨翼アプローチが用いられることもあります。 2）骨セメント ポリメチルメタクリレート（PMMA）は.椎弓形成術に最もよく用いられる接着材で.整形外科医に馴染みがある.粘度が低く扱いやすい.注入しやすい.造影剤を添加できる.必要な強度と剛性がすぐに得られる.高価ではない等の利点があります。 . 欠点：骨伝導性.誘導性がない.組織適合性が悪い.非吸収性で正常な骨組織と置換できず.骨形成反応を阻害する.重合時の発熱が大きい.セメントの漏出により周辺組織に不可逆的な損傷を与えることがある.モノマーの毒性により血流に漏れると全身性の毒性を引き起こす.X線の隠蔽性が悪い.放射線不透過性がない.追加の造影剤が必要.などです。 投与量が多すぎる。 (3) 投与量の選択 骨セメントの注入量は学者たちの最初の関心事であった。 臨床的な観点から.どの程度の骨セメント量を投与すれば良好な結果が得られるかについては.これまで体系的な研究がなされていない。 初期の頃は.注入量を最大にすることに熱心で.臨床的には.透視下でセメントの漏れが確認されるか.椎体の外壁に到達した時点で注入を中止するのが普通だった。 この方法で注入されるセメントの量は比較的多く.通常8～10ml.あるいはそれ以上であった。 骨折の治癒を助けるために使用される他の整形外科器具と同様に.椎体形成術の目的は.治癒過程における椎体の安定性を確保することです。 その意味で.椎弓形成術は単なる注入充填ではなく.骨折修復術として捉えるべきでしょう。 痛みの軽減はセメントの注入量ではなく.椎体内.特に骨折面におけるセメントの分布と相関することが研究で示されており.Kallmesらは3ml以上の大量投与と3ml以下の少量投与のVPの臨床成績を比較したが.結果に有意差はなかった。 Murphyらは.骨セメント漏れのリスクは投与量が多いほど高くなることを明らかにした。Belkoffらの研究では.漏れの割合は8mlの灌流で6mlより3倍高いことが判明した。 また.過剰な骨セメントは椎骨の剛性を高め.隣接する椎骨の骨折につながる可能性があります。 適切な投与量とは.単純に量的なものではありません。 同じ投与量であっても.骨セメント製品の違い.固液比の違い.造影剤や抗生物質の添加.個々の椎体の大きさの違いなどが.灌流結果に影響を与えることがあります。 骨セメントの条件が確立されれば.灌流量を個別に選択するのも良い研究の方向性である。 Tackらは.PMMA骨セメントの注入量とCTで測定した海綿体腔の面積に強い相関があることを見出し.CTスキャンと有限要素解析により骨セメントの注入量を事前に推定することで.個別の治療が可能になりました。 4) 鎮痛仮説 痛みの緩和が.機械的安定化.化学的毒性.神経組織の熱壊死の効果のいずれによるものかは不明である。 つまり.骨セメントが椎骨を安定させ.小さな関節の負担を軽減するのです。 しかし.PMMAの局所的な化学的.血管的.熱的作用が末梢組織の神経終末に作用して麻酔効果をもたらすという見解もある。 1）椎体内の微小骨折がセメント注入により固定され.微小骨折端間の相対運動が減少する.（2）セメントが荷重の一部を担うため海綿骨への荷重が減少する.（3）セメントモノマーの重合時の発熱または細胞毒性により海綿骨の知覚神経終末が破壊されるという3つの仮説が現在主に考えられている。 5) 臨床結果 椎体形成術の登場により.骨粗鬆症性圧迫骨折に対する新たな治療選択肢が生まれました。 椎弓形成術は.腰痛を大幅に改善し.治療した椎骨の再骨折を防ぐ効果もあります。 この技術は低侵襲で.すぐに大きな効果が得られるため.すでに広く利用されています。 また.骨粗鬆症性圧迫骨折は.現在.椎弓形成術の最も一般的な臨床適応症となっています。 1997年.Jensenらは鎮痛剤に反応しなかった29人の患者について報告した。椎弓形成術を受けた47人のうち26人は.術後に症状が改善し.緩和率は90％であった。 彼らは.保存的治療に反応しなかった.骨折期間が6週間から10年の75人の112個の椎骨に対して.19ヶ月の間に97件の椎体形成術を行った。 完全寛解または主要寛解は97例中91例.わずかな改善は4例.変化なしは2例.悪化した患者はいなかった。 Alvarezらは.423件の椎体形成術を受けた260名の患者を12ヶ月間追跡調査し.VASスコアは8.9から2.7に減少した。Winkingらは.38名の椎体形成術患者を12ヶ月間追跡調査し.VASスコアは7から2.6に減少した。 Perez-Higuerasらは.13人の椎体形成術患者を平均65ヶ月間追跡調査し.5年後のVASスコアが90.7から21.5へと減少し.良好な結果を得た。 6）合併症 椎弓形成術は臨床で広く用いられていますが.その合併症を無視することはできません。 最近では.FDAのホームページで.PMMAの高率な血管外遊出による副作用について警告が出されています。 Nussbaumは.1999年から2003年6月27日までにFDAが発表した椎弓形成術の合併症の報告をまとめました。 合計19件の有害事象が報告され.そのうち明らかに経椎弓形成術に関連するものが11件.後側方アクセスに関連するものが5件.アクセス不明が3件であった。 経皮的アプローチによる死亡例が合計3例報告されたが.セメントの漏出とは無関係であった。 麻痺1例.心停止2例.過敏症または血圧低下2例.セメント塞栓症2例.器具破裂5例で.後者3例はいずれも臨床症状を伴わないものであった。 側方アプローチでの死亡例は4例で.セメントに対するアレルギーによるものが1例.椎体後壁からのセメント漏出によるものが1例.多セグメント椎体形成術（8セグメントと11セグメント）が1例ずつであった。 また.器具の破裂が1例あった。 (1) セメントの漏れに関係しない合併症 (i) 局所痛 最も多い合併症は.皮膚穿刺部位の局所痛で.擦過傷や血腫となることがあ る。 局所痛は術後数時間から数日間悪化することがありますが.ほとんどは72時間以内に消失します。 痛みの程度は.骨セメントの注入量に関係すると思われます。 小さな擦り傷は.薬を塗ることで緩和されたり.トロッカー抜去後に切開部を圧迫することで軽減されることがあります。 kaufmannらは.皮下チャネルへのセメントの沈着が局所的な痛みの原因である可能性を示唆し.注入後に針先を上顎内板側にわずかに前進させることでセメントの柱を破り.皮下チャネルにセメントが残留するのを回避できると提案した。 (ii) 肋骨骨折 骨粗鬆症の高齢者では.その姿勢により肋骨骨折が起こることがある。Jensenらは.47椎体VP後の29人に2人の肋骨骨折を報告した。 (iii) その他 上部・中部胸椎の VP 中に気胸を起こす可能性が報告されているが.稀である。 Chirasは免疫抑制患者における二次感染の症例を.YuらはT12骨粗鬆症性圧迫骨折に対するVP後1ヶ月で重症敗血症性脊椎炎の症例を.WalkerらはVP後に骨髄炎を伴う術後感染の2例を報告したが.病巣除去を伴う内固定により完治した。 Kallmes らは.複数の免疫抑制剤を服用している患者 250 例に表皮ブドウ球菌感染症が 1 例発生したと結論付けた。 (2) セメントの漏れに伴う合併症 多くの合併症は.主にセメントの漏れに起因し.さまざまな部位で症状を呈する。(1) 椎骨傍組織への漏れは最も一般的で.臨床症状を呈さないことも多い。 穿刺により椎体皮質が既に破壊または損傷している場合.セメントが椎体側軟部組織に漏出する可能性がある。 側面図では椎体の中に入っているのに.針の先端が椎体の外に出ていることがありますが.これは穿刺しすぎの可能性があります。 (2) 椎間への漏出も珍しくない。 椎間孔への漏出は通常無症状であるが.その状態が長く続くと隣接する椎体の生体力学的特性に変化をもたらすことがある。 特に骨粗鬆症の患者さんや重度の椎体圧迫骨折の場合.隣接する椎体骨折の発生率が高くなる可能性があります。 術後の椎間板からの骨セメント漏れは.椎体の重度圧迫骨折患者の35%で報告されている。 著者らは.漏出の発生は骨折した椎体の形状とは無関係であることを明らかにした。 (3)傍脊椎静脈への漏出。 これにより.臨床症状を引き起こすことはほとんどありませんが.肺塞栓症や脳塞栓症が報告されています。 このような合併症が発生した場合.その結果はかなり深刻なものになります。 (4) 硬膜外孔または椎間孔への漏出。 椎体後部の骨に欠損がある場合.その漏出率は50％を超えます。 しかし.症状が出る患者は少なく.脊髄や神経根の圧迫により外科的な減圧術が必要になることは稀です。 Ryuらは.347例の椎体VP患者159例を検討し.CT上硬膜外腔への漏出率は26.5％であることを明らかにした。 また.T7より上ではT7より下の椎体よりも有意に漏出率が高く.灌流量が多いほど漏出率も高くなることがわかった。 穿刺先の位置と静脈還流は.漏出と有意な関連はなかった。 (3) 予防 米国インターベンショナルラジオロジー学会診療委員会は.VP合併症率を骨粗鬆症患者で2％以下.腫瘍患者で10％以下に抑えることを要求している。 合併症を抑制するためには.骨セメントの漏れを少なくすることが重要です。 そのため.骨セメントの漏れを防ぐことは.VPの大きな課題となっている。 術前に骨破壊の程度を慎重に推定する.術中のモニター装置を充実させる.セメント注入前に静脈造影を行う.穿刺針をできるだけ太くしてセメントの粘度を上げる.穿刺針の横打ちを行うなど.漏れを減らす方法はたくさんあります。 それでも漏れの発生率は高く.幸いなことに漏れの大部分は臨床症状を引き起こさない。 Laredoらは.破壊された終板の下.あるいは椎体の血管のある中央部に針先を置くことを避けるよう提唱している。 ひどく圧迫された椎骨では.注入中に骨セメントが前方から後方に分散するように.針先をできるだけ前方に配置する必要があります。 空洞や亀裂のある圧迫骨折では.良好な臨床結果を得るために.針先はできるだけ宙に入るか近づける必要があります。 胸腰椎の経腔アプローチは.特に上部胸椎では皮質内の破壊を避ける必要があり.一旦PMMAが破壊されると浸潤しやすくなる。 Jangらは.骨セメントを重合してペースト状にしたものを注入すると.液状よりも漏れにくいこと.特に腫瘍の多い椎体に注入する場合.高品質のX線透視と造影剤を用いたPMMAが塞栓症の予防に役立つこと.多枝注入は肺塞栓症を起こしやすいので慎重に選択すべきこと.針先が血管内に入ることがわかったら位置を変えたりゲルスポンジで塞いだりすべきこと.などを提言している。aebliらは.片側ペディクルアプローチで骨セメントを灌流する場合.対側のペディクルホールで減圧すると.骨セメントの漏出による合併症を減らすことができることを示唆した。 22頭の雌牛に対して.4セグメントの片側アーチアプローチで椎弓形成術が行われ.そのうち10頭は対側アーチから穿孔された。 その結果.平均動脈圧.酸素分圧.pHDが低下し.二酸化炭素分圧が上昇したが.対側穿孔群ではその変化の程度は軽減された。 また.肺血管性脂肪塞栓症の程度も19％から9％に減少した。 7) Kyphoplasty（KP）は.VPに加え.バルーンを用いた椎体圧迫骨折の治療法です。 1998年.Kyphon社の拡張型バルーンは.海綿骨に空洞を形成して骨折を抑制する用途で米国FDAの認可を取得しました。 現在のIBPバルーンは.直径15mmと20mmがあり.T5からL5までの動作が可能です。 KPは.胸椎では肋骨頭と弓の間.腰椎では後外側からの経腹的アプローチで行われることが多いようです。 一般的なKP術は.小さな皮膚切開.アーチまたは傍脊椎根から11G穿刺針で骨折した椎体への透視アクセス.穿刺針の除去.椎体後方への作業チャンネルを作るための手術チューブの挿入.チューブへの4.19mmトロカールの挿入または椎体内のチャンネルを広げるハンドドリルの使用.IBP導入から構成されます。 IBPを導入し.崩壊した内板の下に置き.側面と後面の圧迫を軽減しながら内板を挙上する。IBPは.透視下で圧力シリンジを介して.圧力値に注意しながら徐々に造影剤で拡張する。十分な拡張後.IBPを回収して引き出し.透視下で灌流の準備と椎腔への注入を行う。通常はIBPの最終拡張量より1～2ml多くして.周囲のルースボリュームに適合させるように注入を行う。 Carrinoは.拡張を停止する指標として.圧縮骨折の適切な再配置が完了したこと.IBPの圧力測定値が220psiに達したこと.IBPが椎骨皮質に接触していることが透視で確認されたこと.IBPが最大容量（直径15mmのバルーンで4ml.直径20mmのバルーンで6ml）まで拡張したことを挙げています。 を漏らす。 ほとんどの急性骨折では.再ポジショニングの損失を避けるために.両側バルーン装着後.片側の椎体にバルーンを保持する必要があります。 また.KPに対する片側のペディクルアプローチも同様に有効であり.満足のいく結果が得られることが示唆されています。 椎体の高さの回復.後弯の矯正.セメントの漏れの減少が.椎体形成術（VP）に対するKPの最も重要な点と考えられており.Belkoffらはex vivo試験でKPとVPの結果を比較し.KPが失った高さを97％回復したのに対し.VPは30％しか回復しなかったことを示しています。 いずれの成形法も.椎体の圧縮強度を著しく向上させた。 また.KP群のみ椎体の硬さを回復させることができました。 著者らは.VPとは対照的に.KPは患部椎骨内に空洞を形成し.椎骨の高さを回復させ.後弯変形を矯正すると結論づけた。 Belkoffらは.VPと比較してKPでは椎体高の回復が有意であることを報告しているが.VPも高さの回復が良好であるがKPほどではない。 前述のKPの臨床報告でも椎体高回復能力は有意であり.LiebermanらはVP注入時の骨セメントの薄さと漏出しやすいことが示唆された。 Phillipsらは.ex vivo実験において.VPに比べ.KPによる経血管および皮質セメント漏れの発生率が低いことを示した。 著者らは，VP注入時の圧力が高く，空洞の存在によりKP注入時の圧力が低いことが，骨セメントの漏出を減少させると結論づけた． また.KP時の椎体内空洞の形成は海綿骨の圧縮を伴い.血管内や椎体外へのセメントの漏出をある程度防ぐことができた。