慢性骨髄炎の治療は.整形外科の臨床上難しい問題である。 慢性骨髄炎の炎症が長期間再発すると.骨格の変形.関節のこわばり.慢性副鼻腔炎.骨・軟部組織の欠損や短縮が起こり.患肢に重度の障害をもたらすことがあります。 何年も何十年も未治療のままでは.患者さんは精神的にも大きな打撃を受けるため.重症例では切断が選択肢になることも少なくありません[1]。 局所感染は.血液循環や骨再生を阻害する局所環境を作り出し.骨治癒を阻害または遅延させる[2]。 従来の治療法は.死んだ骨や炎症性の肉芽組織を取り除き.死腔や副鼻腔を排除し.十分かつ徹底的にドレナージし.感染をコントロールし.局所の皮膚状態が改善した後に骨を移植し.適切な外固定法を選択して固定する方法であったが.この方法では.骨と骨の間に隙間ができてしまう。 治療期間が長く.外傷性で手術回数が多く.重度の骨欠損.骨の非回復.治癒の変形などの合併症が起こりやすい[3]。 近年.中国でのIlizarov distraction osteogenesis techniqueの普及が徐々に進み.多くの学者が慢性骨髄炎.特に骨と軟組織の欠損や骨格の変形を併せ持つものの治療にdistraction osteogenesis techniqueを適用し.驚くべき結果を得ている[4-7]。 本稿では，慢性骨髄炎の治療におけるdistraction osteogenesis法のメカニズムと，その臨床応用の技術的なポイントについて，以下のように概説した．
I. 慢性骨髄炎治療におけるDistraction Osteogenesis (DO) 法の起源と展開
1950年代.旧ソ連のイリザロフ博士は.第二次世界大戦後に旧ソ連が残した骨欠損.骨不連続.骨・関節変形を合併した慢性骨髄炎の多数の障害患者に直面し.整形外科・外傷の治療に環状外固定器と低侵襲技術（イリザロフ法）を創造的に考案・応用し.良好な臨床治療成績を収めました。 張力-応力の法則（LTS）[8]とも呼ばれ.長年の動物実験と臨床観察の末に発見された。 張力-応力の法則」とは.生体組織をゆっくりと継続的に引き伸ばすことによって生じる一定量の張力が.胎児組織と同じように.ある種の組織構造の再生と活発な成長を.すべて細胞分裂的に二次的に維持することができるというものである。
distraction osteogenesis（DO）法は.Ilizarovの外固定法の臨床にLTSの生物学的理論を組み合わせて開発されました[9-12]。つまり.引張力を制御して骨と軟組織を再生させる技術.すなわちdistraction tissue regeneration technique（DO）法です。 核となる理論は.牽引骨形成.すなわち継続的な張力が骨成長を刺激し.筋肉.筋膜.神経.皮膚の増殖性代償適応を引き起こし.張力終了後に新しい骨組織が原始的な膜内骨形成過程によってミネラル化し.生理的ストレス下で通常の骨構造に変化させることができるとするものである。 DO技術.Bone Transport技術.骨再建技術.これらはすべて牽引骨形成の基本原理に起源を持つ[13]。 現在では.骨端部骨切り術（骨端部の側副血行が良好で.海綿体の表面積が大きいため.幹骨切り術よりも牽引骨形成が早い）を行い.外固定装置を適用して切断した端部を徐々に牽引分離し.最終的に骨面間に新生骨を形成する方法が主流となっています[14]。
II.慢性骨髄炎に対するDO法のメカニズム
死骨形成.広範な局所瘢痕組織と洞道形成.血行不良が慢性骨髄炎を持続させる主な理由である。 そして.死骨などの壊死巣の完全除去.骨欠損の修復.局所血流の再構築.骨治癒の促進が治療成功の鍵となります。 従来の外科治療では.大型の同種骨移植や皮弁付き骨移植など.患者さんに新たな外傷を与えることが避けられず.また吻合骨移植は手術の難易度とリスクが高くなりますが.DOの技術を慢性骨髄炎の治療に用いれば.大型骨移植やさらなる外傷を必要とせず.死んだ骨の大部分を取り除き.病変部を除去して骨を長くし血行を再建することが同時に可能になるのです。
慢性骨髄炎の治療におけるDO技術のメカニズムは.感染病巣の完全除去.骨のディストラクションによる組織欠損の修復.患肢の血流と機能の再建である。 組織再生を促進するためには生体刺激が最も重要であり.生理的範囲内での継続的な気晴らしストレス刺激が組織の再生能力を活性化し維持することが.多くの基礎研究および臨床観察から確認されている。 人間の骨格は.上皮組織や結合組織と同様に.高い再生・可塑性を持っています。 DOテクニック理論によれば.適切なドラフト応力が与えられれば.骨とそれに付着する筋肉.筋膜.血管.神経が並行して成長し[15-16].四肢の長さの大きさがある程度増加します。 ゆっくりとした連続したストレッチは.細胞の増殖や生合成を促し.組織の新陳代謝を活発にします。 イリザロフ法の数多くの組織学的研究により.骨形成は均質な領域内での膜内骨化であることが確認されている[8]。 中央の牽引ゾーンはI型コラーゲン組織で形成され.血管が生える隣接ゾーンをコラーゲン束に沿って橋渡しし.増殖性・特異性の骨芽細胞を骨組織に堆積させ.直径が均一な縦長の骨柱ゾーンに拡大し.骨柱ゾーン全体が固定フレームから与えられる牽引力に平行に.牽引分離した原骨部の上に橋渡しし.最終的に骨柱はスパンと連結されます。 牽引を止めると.骨の隙間が治り始め.柱が相互に連結してコラーゲンが生成され.急速に骨が整形されます。 組織学的には.骨柱の間に細い毛細血管が伸びており.元の骨端の表面から均一な直径の血管が伸びていることが実証され.微小血管造影では.新しい血管が新しい骨と同じ長手方向であることが確認された[17]。 伸展部の中央には.線維芽細胞様細胞がコラーゲン線維を形成し（伸展方向と同じ方向に配列）.コラーゲン線維上の骨芽細胞が骨様組織を生成して徐々に骨梁を形成し.固定後に徐々に骨化する成長帯が出現することがあり.血管壁の中層には活性平滑筋細胞が現れ.新しい毛細血管には多くの交通枝が生じ.伸展部周辺の軟組織の血管と吻合して伸展部とその周辺の血液循環を形成しています。 DO技術は.四肢の血流の再現において驚くべき成果を上げている[19,20]。
III.慢性骨髄炎治療におけるDO法の技術的特長と利点
イリザロフ外固定装具は.下肢の漸次的な伸長.関節や角の変形矯正.緩徐な骨延長のディストラクション.各種変形性関節症の変形や骨欠損の治療.骨接合に最適な装具です。 Spiegelbergら[22]は.Ilizarov外固定法は.複雑な骨折.変形.変形性関節症.その他の難しい整形外科疾患の治療において.骨を取り巻く軟組織を最大限に保護し.骨組織がその潜在能力を発揮できるように.堅牢で調整可能な固定システムであると結論づけています。 外部固定フレームは.デアングリング.デローテーション.デラテライゼーション.バイオメカニカルアキシャルコンプレッションなど.マルチアジャスト機能を備えています。 このように.DO法では.単腕式外固定器と比較して優位性のあるイリザロフ環状外固定器を使用します[23,24]。四肢と骨組織を貫く多面的微細カーフピンによって環状固定器を連結し.3～4本のスクリューロッドで三次元構造に組み上げ.しっかりと固定し.せん断・回転応力の両方を排除するとともに.その純引込み効果や圧縮効果のあるデザイン.また.そ は.歩行時の周期的な軸の微小運動により.骨の治癒を促進します。
DO法は.慢性骨髄炎の治療原理を革新するもので.骨組織を扱うための外部固定装具を1日4回.0.25mmずつ段階的に伸長させる。このストレス刺激により.四肢組織は成長能力を回復する。 この方法では.感染した骨を完全に除去し.感染部位の近位または遠位の正常な骨に皮質骨骨切り術を行うことができます。 整形外科の四肢の上下に1～2組の細いスチールピンを挿入し.イリザロフ外固定リングを装着して正常な骨を欠損部に移し.治療の必要性に応じて様々なアタッチメントを装着します。 骨癒合が達成されるまで.装置をさまざまな方向に引っ張ることで.ディストラクションと軟部組織の修復の効果を得ることができます。 カーフィングニードルの曲げ剛性は骨の圧縮剛性よりはるかに低いため.ストレスマスキング率が低く.固定剛性を調節することができます。 無切開または小切開で行うことができ.針を病変部から離して通すことができるため.外傷を最小限に抑えることができます。 治療中に歩行や移動が可能で.早期の機能運動.骨癒合.関節機能の回復が同時に得られ.治療終了時には基本的に切開痕がなく.機能回復が良好です。 固定期間中.術者が骨折ブロックの移動方向をコントロールでき.重篤な合併症の発生率が低く.治癒率も高い。 骨延長術とセグメントスリップ術は.骨欠損と四肢短縮を同時に修正することができ [23,25].大きなセグメント骨欠損の治療により適しています [26]。 したがって，慢性骨髄炎に対するDO法は，同時に最小限の外科的外傷，完全な病変の除去，確実な固定，早期移動が可能という利点があり[27]，外固定により傷害や感染の観察・管理も容易であると言える．
IV.DO法による慢性骨髄炎の治療で注意すべき問題点
(a) 術前準備：患者の総合的な身体検査を行い.糖尿病.栄養不良.貧血の併発の有無を判断し.それに応じた治療を行う。 X線撮影により.局所の軟部組織の血流.局所の死骨の大きさと位置.骨欠損の大きさ.元の内固定術の形態.骨粗鬆症の程度を判断する。 外傷表面から細菌培養と薬剤感受性試験を行い.手術に備えて外傷表面の状態が改善した後.感受性の高い抗生物質による正式な治療を1週間行います。 術者はレントゲン写真をよく読み.イリザロフ式骨固定法を設計し.骨切り部位を決定する。 イリザロフ体外固定フレームと対応するコンポーネントは.欠損部位.四肢周囲.軟部組織の状態.X線の変化などを判断して組み立てます。
(ii) デブライドメントと骨片の滑落に関する注意点
1.清拭：軟部組織の欠損に応じて.骨や重要な構造物（腱.関節.靭帯.大血管.神経）の露出を避け.手術の原則は.傷口を清拭して.排水を妨げないようにすることです。 元の内固定を除去した後.すべての不活性化した組織を除去し.硬化した骨を破断端のosteorrhaphyのポイントまで切除します。 副鼻腔は希釈したメチレンブルーでマーキングし.元の死腔をなくすために完全に切除します。 破断した両端を日常的に洗浄して骨髄腔をきれいにした後.体積分率3％の過酸化水素.ヨードファー.多量の生理食塩水で傷口を洗い.手術器具とドレッシングを交換し.滅菌タオルを再滅菌して敷きます。 分泌物の多い外傷閉鎖例では.ルーチンにドレナージが設置され.障害物がないことを確認する必要があります。 Qu Longら[28]は.連続的で十分なドレナージを確保するために「牛の鼻」ドレナージ法を採用した。
2.イリザロフ外固定具を針で取り付ける際の注意点
骨髄炎の種類と程度.併存する骨欠損と皮膚欠損の有無により.Ilizarov法の原理と骨外固定構造単位の理論に従って.手術前に適合する外固定器の構成を設計または選択し.骨端の骨切り位置とその針入口を決め.リング外固定器を脹脛にかぶせて長さを調節し.骨切り面を探し.近接端に2~2.5MMケシュピンを2本使用.スチールピン固定クリップで固定します。 遠位端も同様に固定し.中間摺動骨セグメントは2MMフルピン.またはネジ付きハーフピン[29]で固定し.力線と肢長を維持し.回転と軸ずれを防止することが可能です。 リングフレームに3本のネジ式ハーフピンを補強固定し.各ナットとクリップを締め付け強固に固定し.1CMの小さな縦切開を行い.骨膜を縦に切り.骨膜の保護に注意を払い.スライドして伸ばす必要がある骨端を電気ドリルで骨切りし.スライドした骨片を引っ張る力をテスト後.逆圧をかけて骨切りを行う。
(iii) 術後の処置：術後1週間程度は抗生物質を塗布し.局所の腫れや痛みがやや軽減してから機能訓練を開始します。 術後早期は筋群の等尺性収縮と隣接関節の機能活動を開始し.延長期と鉱化前期は部分的に体重負荷の機能運動を行い.鉱化後期は徐々に体重負荷を増加させて松葉杖を放棄して歩行できるようにします。 関節貫通部固定術の全例において.定期的に外固定具のナットを緩め.関節を適切に動かすことで.重度の関節硬直の発生を抑制する必要があります。 術後は毎日ヨード蒸気でピンホールを洗浄し.ピンチャネルを確認し.感染や滲出物があれば注意する。 術後7～10日目にナットを回転させ.骨が遠位端に向かってゆっくり滑るようにし.0.75MM～1MM/dの速度で骨を動かす（ナットは6面あり.平均3時間で1面回転.1日で6面回転.合計1回転）.年齢により.回転速度を適切に変え.高齢の場合は骨の移動速度を遅くし.病気の骨の切断長に応じて骨の移動長を決定します。 骨移植の長さは骨切りの長さによって決まり.骨移植の長さと骨膜内の骨形成の様子を定期的にフィルムで観察しています。 骨が目的の位置まで伸びたら.骨セグメントの接合部の軟部組織を洗浄し.セグメントの治癒を促進させる。 重症で複雑な症例では.外傷の二次的なデブリードマンとドレナージを行うことができ.4週間ごとにX線フィルムを撮影し.長さ調整と整形外科の計画を検討します。 骨切り部へのストレス刺激を促し.骨の治癒を促進するために.固定具の硬さを徐々に下げ.整形外科的な目標が達成された後に段階的に外固定具を外す方法を採用しています。
外固定具の完全撤去の基準は.骨髄炎の治癒.再発の見込みがないこと.骨の不連続性.骨欠損.皮膚欠損の修復.変形矯正拘縮の軟部組織の安定化が少なくとも1.5ヶ月以上持続すること.骨整形により骨の整形と型取りが達成されて満足な骨癒合が得られること.固定具解除後数日間は患肢の全体重負荷歩行をして骨の治癒末端の強さを観察すること.です。 外固定具を取り外した後.軟部組織と背骨の骨質に応じて.2~3ヶ月間.対応する整形外科装具を装着して歩行することが妥当です。 弾性記憶の要因から.膝関節屈曲拘縮や内反足を合併した骨髄炎患者は.手術後の軟部組織の変形の再発防止に注意する必要があります[20]。
(iv) 有効性評価：患者の骨折治癒の経過観察及びX線写真による臨床的骨折治癒時間の決定.患者の術後合併症（深部感染.皮膚壊死.骨折変形の治癒など）の記録。 Paleyらの感染骨折（骨髄炎）治癒スケール[30]を選択して評価することができる。 Excellent：骨髄炎と骨壊死の治癒.感染の再発なし.局所変形＜7°.四肢不同＜2.5cm.Good：骨折の治癒.さらに上記の最後の3つのうちいずれか2つ.OK：骨折の治癒.さらに上記の最後のうちいずれか1つ.Poor：骨折が治癒または再破壊.最後のうちいずれか2つ.Pure：骨折が治癒していない。 最後の3つはいずれも満たしていない。
V. まとめ
DO法は.従来の慢性骨髄炎の治療法と比較して.主に.1）感染した骨や炎症組織をより徹底的に取り除くことができる.2）骨切りスリップ長による骨欠損の形成.骨髄炎の治癒と同時に骨や軟部組織の欠損を修復できる.3）それに伴うさまざまな種類の骨や関節の変形を矯正でき.肢長や下肢の力学軸を再構築する.という点において画期的な利点を持っています。 4. 切断寸前の下肢切痕を保存できる[20]; 5. 治療期間中の下肢の体重負荷運動を制限せず.良好な関節機能を確保できる; 6. 骨髄炎が治癒した後に再発することはほとんどない。
現在.DO法は.骨欠損を伴う慢性骨髄炎の治療のゴールドスタンダードとして国際的に認められています[7]。 その欠点は主に.強固な骨接合に要する時間が長いこと.比較的煩雑な器具を用いること.術後の管理過程が長いこと.術者の学習曲線が長いこと.この術式に対する術者の習熟度と臨床経験に関連した有効性があることである。 より軽量でシンプルな固定装置や手技の模索.DO手技とマイクロサージャリーやVSD手技.局所免疫を向上させる手技との融合により.治療サイクルの短縮と治療成績の向上が期待できます。
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代表的な症例紹介。
患者 女性 22歳 19年の感染後.左下肢の短縮性骨変形と機能制限で入院した。 患者は19年前に原因不明の全身高熱が持続し.地元の病院で治療を受けても改善しなかった。 抗感染症治療が失敗し.「左ふくらはぎ膿瘍切開・ドレナージ」を行い.抗感染症治療と輸血治療を行い.退院となりました。 左下肢は徐々に短縮し.左足関節の動きが制限された（図1-2）。
診察：脊椎の生理的湾曲は認められ.軽度の右への屈曲変形.骨盤は左に傾いており.右上下肢の外観に異常はない。 左ふくらはぎは短くて小さく.ふくらはぎ中段の屈曲の変形があり.局所的な圧迫痛はなかった。 左下肢の筋緊張は高くなく.筋力も正常である。 左下肢の皮膚感覚は基本的に正常であり.左膝蓋靭帯反射.アキレス腱反射は認められ.Babinski徴候は惹起されない。 補助検査：術前の両下肢のX線写真では.左中脛骨は欠損.腓骨は反転・後屈変形.左遠位脛骨・腓骨は癒合.左下肢は右下肢より約9cm短くなっていた（図2）。
腓骨上部を骨切りし.脛骨近位端を骨切りして遠位側にスライドさせ.足関節上部の骨切り部を延長し.持続硬膜外麻酔下でイリザロフ外固定具で固定しました（図3）。 術後感染予防は3日間.ピンホールケアに留意して実施した。 術後9日目には.歩行器を用いて適切に移動しながら.整形外科的運動と機能的運動を予定通り実施した。
術後のX線検査と理学的・機能的検討：術後20日目には伸展端が散漫になり.術後3ヶ月目には脛骨切株が接触し足関節上部が5cm伸展.術後7ヶ月目には脛骨切株が遠位11cm滑り.両切株は重なり.足関節上伸展端には骨カブもあり良好に成長したことが確認されました。 術後10ヶ月の時点で.上下伸展は順調に成長し.変形も矯正され.下肢の長さも基本的に同じになっています。 術後15ヶ月の時点で.2つの切り株の重なりは順調に治癒しています。 術後17ヶ月目に両外側固定を除去し.垂直位での下肢全長X線写真では.両下肢の長さは基本的に等しく.フォースラインも回復していることが確認された。 外見上.両下肢の力線が回復していることがわかる（図3-15）。
解説 敗血症性骨髄炎は.通常.小児の股関節や膝関節にみられ.小児の抵抗力は低く.急性期における治療の遅れや誤治療により慢性骨髄炎に至ることが多く.関節強直.関節変形.患肢の成長・短縮.病的骨折.さらには癌などの合併症をよく見かける[1]。 患肢の発育障害は.骨端への炎症性刺激や骨端板の破壊により.過成長や成長障害を引き起こし.最終的には肢機能に重大な影響を及ぼします。 イリザロフ法は.重度の硬直性四肢変形や大きな骨欠損に対して有効な治療法である[3-5]。 脛骨の大きな骨欠損.腓骨の反転.後屈変形.左脛骨遠位部と腓骨の癒合などが特徴で.左膝.左足首の動き.下肢の体重負荷機能に重大な影響を及ぼしていました。 このような複雑で重度の骨変形に対して.限定的な整形外科的第I相と組み合わせたIlizarov法を適用して複合変形の矯正を試み.満足のいく結果を得ることができました。