1950年代.ソ連の科学者イリザロフがリング式体外式骨固定器を発明し.臨床と基礎研究を重ねる中で.定常的にゆっくり伸ばせば生体組織の生合成や細胞増殖が促されることがわかり.やがて張力-応力の法則が形成されるようになった。 主な臨床応用は
(1)骨端部・骨幹部骨折に対する経皮的閉鎖術。
(2) 骨.神経.血管.軟部組織など幅広い範囲の欠損を.組織移植を必要とせずに一度で修復することができる。
(3) 機能的および美容的な必要性から骨を厚くすること。
(4) 先天性・外傷後性偽関節に対する経皮的1段治療法。
(5)手足の長さ.または骨の成長を阻害するもの。
(6) 骨・関節の変形矯正.馬蹄形足部の変形矯正。
(7) 関節の拘縮に対する治療法
(8) 人工関節置換術
(9)経皮的関節固定術。
(10)骨嚢胞.骨壊死の治療。
(11)開放性骨欠損と骨壊死の治療。
(12) 骨髄炎の治療法。
(13）切断された四肢の切り株の長さ出し。
(14) 下顎骨等の形成不全。
(15) 閉塞性血管炎。
(16) 軟骨異形成症.小人症などの治療法。
I. 主な技術的原則
1.安定した固定ができる。
骨片の安定した固定を維持するためには.骨折端の力学的・生物学的環境を合理的に確保し.四肢の体重負荷運動と関節機能の回復を維持するための安定した骨格が必要である。 強すぎる固定は.骨折した骨端の微小な動きを制限し.骨折の治癒に有害です。 不安定な固定と不適切な骨セグメントの動きは.局所微小循環を損ない.骨折治癒を損ない.線維軟骨を介した骨形成につながる。 確実な固定.早期の体重負荷と積極的な筋機能運動は.局所的な血液供給を増加させ.骨のかさぶた形成と形成の過程を短縮します。 外固定具はスチールピンで骨に固定されますが.固定が安定するかどうかのポイントは.①スチールピンの本数.に依存します。
(2) 2本のピンの間の角度。
(3) 固定用リングの直径.個数.およびリング間のスパン。
(4) 固定構造の剛性。
(5) 骨の密度や形状.針の刺入部位など。
(6) 収縮・圧縮時にフレーム構成が想定している非整合力。
(7) 骨の縦軸に対する骨折および骨切り部の形状およびレベル。
(8) 骨片に付着している筋筋膜や靭帯などの軟部組織。
(9) 四肢の筋肉の強さ。
また.固定がどの程度安定するかは.外固定装置のバイオメカニクスを理解し.矯正の哲学を持つかどうかにかかっています。 不適切な固定は.新生骨の形成を低下させるだけでなく.患者さんに不快感を与え.ピンの管内感染の可能性も高くなります。 患者の痛みによって四肢の機能運動や関節運動が制限され.四肢の体重負荷が減少し.次第に骨粗鬆症を引き起こし.外固定具が緩む。外固定具の緩みはさらに四肢の機能運動を妨げ.四肢の不快感を悪化させ.同時に四肢の栄養障害につながり.血液循環不良.四肢の腫れ.関節の硬直.骨粗鬆症の悪化の原因となっている。
2.針通しの原理
血管.神経.筋肉.靭帯.滑膜などの解剖学を熟知しているので.長骨のどの部分にも鋼針を刺すことが可能です。
針が皮質骨に刺さる際に.皮膚.軟部組織.骨への熱傷を防ぐことが第一の原則である。 熱傷を最小限に抑えるため.皮質骨幹への刺入には.三角形のものよりも平らな角柱状のもの（バヨネット型ワイヤーチップ）を使用すべきです。さらに熱傷を最小限に抑えるため.刺入中に断続的に休止することが必要です。
第二の原則は.鋼鉄針は軟部組織を通して背骨に対して垂直に保ちながら糸を通し.先端が対側皮質を貫通した後.針の尾部をハンマーで叩いて対側軟部組織を貫通させ.先端回転による軟部組織への損傷を避けることである。
第三に.力学的な観点からは.垂直なクロススルーピン固定がスチールリングの最も合理的な安定性を与えます。一方.解剖学的および機能的な制約から.クロススルーピンの角度は通常垂直ではなく小さく.フレームの全平面での安定性を向上させるために補助ピンを必要とする場合が多いのです。
第四に.関節の可動性を最大限に確保するために.筋肉を貫通させるときは伸ばしたまま.伸筋を貫通させるときは隣の関節を曲げ.屈筋を貫通させるときは隣の関節をまっすぐにするよう注意する必要があります。
第五に.針を刺す前に皮膚位置の調整に注意することである。 骨端の圧迫を行う場合は.針路の皮膚位置は骨切り部位から適度に離し.逆に四肢や骨の伸長を行う場合は.針路の皮膚を骨切り部位に近づけ.利用できる皮膚弾性を最大限に維持できるようにする必要がある。
3.鋼鉄針および鋼鉄リング固定……肢の長さは.肢の器械使用バランスの異なった平面の異なった筋肉抵抗に従って考慮されるべきである。 例えば.ふくらはぎを伸ばす場合.ふくらはぎの外側は内側よりも筋膜が強く伸展に対する抵抗があるため.ディストラクションによるバルジ変形を防ぐために.脛骨近位端のスチールピンとリングは内側に10°傾けて.ディストラクション時の骨のアングルへのバルジ傾向を打ち消す必要があります。 同様に矢状面では.ふくらはぎ腓腹筋の強い抵抗により.前弓の角度変形が起こることがあります。 その結果.角変形を矯正する際に.凹側の軟部組織への抵抗が大きくなります。 装置の構成と設置は.骨セグメントの走行とアライメントと一致していなければなりません。そうでなければ.セグメントの機械的軸からのずれや.骨の破断端のアライメント不良が発生する可能性があります。
ピンを無理に曲げてリングに固定すると.骨端の変位や皮膚の軟部組織の圧迫壊死につながる可能性があるため.リングがピンと適合していることを確認してください。 ピンの張力が適切に保たれていれば.安定した固定が可能です。 スチールピンの変形は張力の低下や骨粗鬆症の原因となるため.特に骨性骨の圧迫や骨延長が必要な長さを得た場合には.ピンの段階的な再張力が必要である。
フレーム内のスチールリングの数は.骨折や骨切りの特徴.四肢の固有の安定性に依存します。 四肢の伸展では.軟部組織固有の弾性張力によってフレームの安定性が促進され.上下端のリング1つだけでフレームの安定性を維持することができます。 斜め骨折や粉砕骨折の場合は.骨折端の位置を変えて安定させるため.リングの数を増やす必要があります。
4.外固定具の除去
リング型外固定具を取り外す前に.圧縮または張力を徐々に取り除き.フレーム接続部およびナットとスクリューが中立でどの方向にも張力がないことを確認する必要があります。 外固定具の取り外しは.治療の完了.distraction gapに再生した骨の発現.骨折の確実な治癒に基づいて行われます。
II. その他の技術的原則
1.術前の準備
術前計画は非常に重要かつ複雑であり.その主な内容は.変形部位の特定.骨欠損と軟部組織の分析.四肢の力学的および解剖学的軸の定義などです。 これにより.対応する生物学的および機械的な必要性に基づいた.適切な管理戦略を策定することができます。
また.患者や家族が手術の選択肢.治療のリスク.期待される結果.長い治療期間（手術や術後の潜伏期間.牽引期間.骨癒合期間.外固定除去後のリハビリテーションなど）.外固定具の痛みへの耐性.さらに術後に必要な外固定具の調整.ピン管のケア.牽引速度や機能練習.サポートなどを理解する必要があるので.術前の教育や心理カウンセリングも必要である。 磨り減らす
2.オステオトミー（骨切り）。
骨切りは通常.幹骨切りよりも骨再生能力の高い骨端部を選択します。 局所循環と骨膜を保護するため.低エネルギーの骨切り術を使用する必要があります。 特に骨膜の保護は重要で.骨膜がディストラクターの骨再生に大きく寄与していることが多くの実験から明らかになっています。
3.注意力散漫の割合
収縮のスピード.つまり1日に骨と軟組織が伸びる長さ（センチメートル単位）は.様々な要因に左右されます。 実験では.0.5～2.0cm/日が良好な骨再生を誘導することが示されており.Ilizarovは1cm/日がより骨形成に寄与することを示唆している。 ただし.実際には.皮質骨皮質が厚く.骨表面の血液循環が悪い場合は速度を遅くするなど.状況に応じて調整する必要があります。 大人は通常もっとゆっくり後退させるべきですが.小児は特に骨端近位部において.骨の隙間の早期治癒を避けるために1cm/日よりも速く後退させる必要があります。 角度変形の同時矯正が必要な骨延長術では.適切な引き込み速度を選択することに特別な配慮が必要です。凹面側の潜在的な血管供給再生能力を超えて.骨再生がうまくいかず.凸面側の早期の骨治癒がないことが望ましいです。 1cm/日の収縮速度は.筋肉や靭帯などには速すぎると思われることが多いが.末梢神経には比較的許容範囲内である。 ディストラクションの頻度は通常4～6回/日に分類され.患者さんの痛みを軽減し.骨の形成をより助長する。
III.臨床応用
1.手足の長さ調整
肢端延長術に適用されるIlizarov法には.（1）外固定枠がより安定する.（2）肢端延長術と複合変形の矯正を同時に行える.（3）隣接関節を保護できる.（4）日常生活がより可能になる.（5）長距離の延長が可能になるなど.独自の利点があります。
四肢の伸展は.ピン管感染や局所骨髄炎.早期骨癒合.治癒遅延.非癒合.軸偏位屈曲および骨折.関節拘縮.関節脱臼および関節軟骨変性.神経損傷および血管損傷.局所浮腫.持続的疼痛.全身性高血圧.植物障害.筋膜コンパートメント症候群.骨肉腫および骨繊維構造不良.などさらなる合併症を引き起こす可能性があります。
2.変形矯正
四肢の変形矯正に適用されるIlizarov法の最大の利点は.骨.軟部組織.関節の変形を同時に.低リスク.最小限の外傷.完全な変形矯正.低再発率で得ることが可能なことである。 手術の前に.臨床的特徴とX線によって変形を注意深く分析し.角化のCORA回転中心を決定します。 関節ヒンジとディストラクションスクリューによる外固定構成は.変形の特徴に合わせて設計し.関節ヒンジと変形のマッチングに配慮しています。
3.骨格の不連続性
Ilizarov法の利点は.安定した固定.高い骨治癒率.他の部位への損傷を避けるための骨移植が不要.複合的な角度変形の同時矯正.骨欠損の除去.骨感染の除去.四肢長の再建.しかも良好な関節機能を確保し体重負荷運動が制限されないこと.です。
局所循環が良好なことによる肥厚性骨軟骨炎では.四肢の短縮がない場合は骨端の圧迫のみを行い.四肢の短縮を伴う場合は骨端の直接伸展や断続的圧迫・伸展を行い.複合骨欠損では骨節滑走法を行う。 骨端の萎縮.局所の血行不良.骨誘導能の低下による骨不連続部に対しては.骨端を圧迫してから引っ張る.萎縮した壊死骨を除去してから骨端圧迫.骨端滑り.骨や肢の長さ出しなどの治療を対応状況に応じて繰り返し行うことが可能である。 骨と軟部組織の感染につながらない場合は.感染した骨を取り除き.軟部組織の感染をコントロールして.血流の良い骨端を得る必要があり.骨端の圧迫.骨端の滑り.骨と肢の長さ調整などの治療を段階的または同時に実施することができる。
4.骨折の治療
Ilizarov法は.高エネルギー骨折や関節近傍の骨折の治療においてより大きな利点を持ち.経皮的に針を刺すこと.安定した固定.早期の体重負荷運動により骨折の治癒.関節運動.四肢機能の回復を促進します。 また.骨折の治癒は.変形がある場合はその矯正と同期して行われます。複合骨欠損の場合は.骨セグメントスリップと骨端圧縮の技術を使用することで骨折の治癒が得られ.骨移植の外傷とリスクを回避することが可能です。 イリザロフ法の利点は.特に重度の開放性損傷や軟部組織の複合的な喪失に顕著に現れます。 イリザロフ法の習得と理解により.重症の四肢外傷の治療の幅が広がります。
5.複雑な足と足首の変形の治療。
複雑な足部・足首の変形は.従来の方法では完全な矯正が困難で.大きな外傷.高いリスク.外観不良.機能不良を伴います。 イリザロフ法では.足の変形に合わせて外固定装具を設計・装着し.術後は緊張して縮んだ足首の軟部組織を一定方向にゆっくり引っ張ることで.足首の骨や関節の変形を比較的正常な位置に整え.変形を良好に矯正することができます。 局所潰瘍.感染症.血行不良.皮膚瘢痕など.患者さんの四肢の状態がいかに悪くても.針固定が可能である。 巻き取りのスピードや四肢へのフィット度合いをいつでも状況に応じて調整でき.リスクを効果的に管理することができます。 組織の退縮を再生することができるため.変形の再発や軟部組織のさらなる硬化を最大限に防ぐことができる。
6.その他の用途
イリザロフ法の理解が深まり.発展するにつれて.その臨床応用はますます広がっています。 整形外科では.膝や肘の拘縮.股関節の硬直.大腿骨頭壊死などの治療.切断肢の長さ出し.脊椎変形の矯正.骨腫瘍の肢機能再建などにも使用でき.口腔外科.脳外科.血管外科など他の専門分野でも有望な結果を出しています。
IV. 現在の課題
現在の臨床応用の問題点は主に.骨形成と骨治癒を促進する方法.筋肉の成長を刺激する方法.外固定器の針の刺入を簡略化し.特に針全体の刺入を最小限にする方法.髄内ピンやその他の内固定材料と外固定の効果的な組み合わせ.十字靭帯再建への牽引法と再生法の適用.いくつかの難しい治療法に焦点を合わせていることです。 整形外科疾患など