1969年にIlizarovが無輸血式四肢延長術として骨端牽引術を提案して以来.外科医による継続的な改良の結果.近位骨端スカブ牽引術が広く臨床で使用されるようになりました。 しかし.この技術は神経.血管.関節軟骨.骨格筋などが複雑に絡み合い.また患者自身の状態.医療レベル.関連分野の発展など多くの要因に影響される[1]。 その高い合併症は常に治療成績全体に影響を与え.技術の再評価と継続的な改良を促してきたのである。 1992年から2000年の間に行われた下肢延長術の38例（54肢）を収集・分析し.臨床成績.合併症.その予防・管理策を探ることを目的とした。
I. 臨床データ
1.一般データ このグループの症例は38例で.男性23例.女性15例.年齢は12-25歳.平均16.4歳.追跡期間は1-5年.平均2.3年であった。 全員が両側脛骨近位部骨切り術と長さ出し術を受け.術前の身長は男性で1.5～1.6m.女性で1.4～1.45mであった。 2例.脳性麻痺による四肢短縮症2例.先天性四肢短縮症1例.巨大脛骨欠損症2例で.伸展部位は大腿骨近位部6例.大腿骨中部3例.脛骨近位部13例であった。 (表1参照)
表1 四肢延長術38例（54肢）の分布図
疾患または処置名 大腿骨近位部延長術 大腿骨中部延長術 脛骨近位部延長術
オーグメンテーション 0 0 32
ポリオ後遺症 0 0 7
骨髄炎の後遺症 1 1 1 1
術後先天性股関節脱臼 2 0 0
ペテス病の後遺症 1 1 0
重度股関節疾患の後遺症 2 1 0
脳性まひの後遺症 0 0 2
先天性四肢短縮症 0 0 1
大きな骨欠損 0 0 2
2.治療法 イリザロフの生物学的原則に従って四肢を伸展させ.角化の方向と伸展の方向を推定し.血管神経を避けて長管状骨の茎または骨端で骨切りし.骨切り中はできるだけ骨端の完全性を保護するよう注意します。 骨切り部の破断端の固定には.イリザロフ3面フルリング（4肢目）.修正ハーフリングステンレスリング（3肢目）.片側コンビネーション外固定フレーム（47肢目）を選択し.上部脛骨上縁を骨切りした際.同時に下腿中央上部3分の1を切断し遠位端にカーフピンを突き刺し外足首が上に移動しないような工夫をしています。 1mm/dayのペースで2～4回/dayの伸長を行い.定期的にX線写真を撮影してかさぶたの形成と治癒を観察し.内・外旋や角変形の矯正に注意を払います。 予想される伸展長に達したとき.あるいは神経血管クリーゼが生じたときに伸展を中止し.2～4ヶ月間の骨鞘形成と骨治癒の後に外固定器を取り外すことができる。 デブライド時には.新生骨の観察以外はlongthening barを外し.約3～5日間違和感のない状態にしてからデブライドを行う必要があります。 中大腿骨と上脛骨の骨切り長尺化のプロセスを図1に示す。
結果 オーグメンテーション群における下肢の伸長は3.5～8.5cm.平均5.2cm.伸長指数は27～38日/cm.平均31日/cm.片側の下肢伸長群における伸長は3.0～10.0cm.平均5.7cm.伸長指数は29～42日/cm.平均33日/cmとなりました。 すべての症例で.脱枠後1年後に歩行や足の不自由さ.QOL.自信の向上など.より満足のいく結果を得ることができました。 (表2参照)
長尺化における合併症は.関節のこわばり（膝33肢.足首17肢）.軸のずれ（大腿骨1肢.脛骨3肢）.骨端の早期癒合（大腿骨1肢.脛骨1肢）.馬蹄変形（脛骨2肢）.足首脱臼（脛骨1肢）.治癒遅延（脛骨3肢）.再破損（大腿骨1肢.脛骨1肢）.ピン管の局所感染症46例.精神障害（1例）でありました。 . 全例が延長プログラムを終了し.合併症による脱落はなかった。 (表3参照)
表2 38例（54肢）の四肢延長術の結果
伸長術の種類 症例数（肢） 年齢（歳） 伸長長（X±S.cm） 伸長指数（X±S.日/cm） 伸長術の種類 症例数（肢） 年齢（歳） 伸長長（X±S.日/cm） 伸長指数（X±S.日/m
片側伸長型 22 12～22 5.7±1.7 33±3.8
オーグメンテーション 16 (32) 14～25 5.2±2.8 31±4.7
表3 四肢延長術における合併症の種類と分布（四肢）
合併症 大腿骨骨切り術 脛骨骨切り術
関節のこわばり（膝.足首） 5 45
軸ずれ 1 3
アーリーフュージョン 1 1
ディレイヒーリング 0 3
再破壊 1 1
足首の脱臼 0 1
ホースシュー・デフォルメ 0 2
ピンクトラクト感染症 8 38
精神疾患 1 0
iii.議論
イリザロフ法では.外科医は先天性または後天性の四肢短縮に対してより大胆なデザインを行うことができ.また適応範囲も広く.この方法を用いて四肢短縮.変形.骨再建を伴う大きな骨欠損などの様々な筋骨格系の状態を管理することができます[2]。 イリザロフ式四肢短縮術は.短縮過程の複雑さや長さ.症例数の増加による合併症の増加など.まだ多くの問題点がありますが.この術式の適用により.四肢短縮に弁慶や角変形を合併した症例.これまでの整形外科治療が失敗した症例など.難しい整形外科疾患に挑戦する術者の能力が高まり.患者のQOLと信頼が向上したと筆者は考えています。 また.骨軟化症や骨髄炎.大きな骨の塊の喪失により.切断しなければならなかった多くの手足を救ってきました。
1.かさぶた引っこめ手術の効果に影響を与える臨床的要因の分析
2.患者自身の要因 当然ながら.年齢は四肢伸展の手術成績に直接影響し.高齢者ほど伸展が遅く.20歳以上の患者では治癒遅延の発生率が著しく高い。研究により.小児の脛骨上縁の伸展指数は約0.87ヶ月/cmであるのに対し.成人では1.5ヶ月/cmであることが明らかになっている[2]。 また.先天性や外傷による四肢の短縮変形は.望ましい結果を得るために長いサイクルを必要とすることが臨床的に分かっており.さらに.患者さんとオペレーターの協力や患者さんの自発性も無視できない要素である。
3.伸展速度と収縮時間 伸展速度は，伸展部位の修復組織の骨形成過程に影響を与える重要な因子の一つである．
Ilizarovは.longthening部分の骨の再生を促進するために.1.0mm/dのlongthening速度を推奨しています。 実際.伸展速度は状態によって異なり.例えば骨切り部が血流の少ない緻密な骨であれば伸展速度はやや遅く.成人では伸展速度はやや遅くてもよく.小児.特に骨端部骨切り部では早期治癒を防ぐために伸展速度は1.0mm/d以上必要だと言われています。 骨端部骨切り術では0.5～2.0mm/dの伸長速度が可能であるが.2.0mm/dを超える伸長速度では局所血管再生能力を超えることが分かっている（特に骨端部の骨切り術の場合）。 Gaoらは.伸展部は極めて血管が多く.伸展速度（1.0 mm/d）と平行して成長し[3].伸展部に新しい骨皮質が出現すると同時に正常な皮質骨の血管系に徐々に拡散すること.骨切り後にゆっくり引っ張り続けることで形成される骨スカブに軸方向の引張り応力を加え.細胞増殖と代謝活性が促され完全骨癒が達成できることを発見しました。 また.切断端の血流を損なわないようにしながら.骨切り部の早期治癒を避けるために.適切な伸長頻度を用いるよう注意する必要があります。周囲の軟組織にも配慮する必要があります。末梢神経は1.0mm/日の伸長速度にまだ耐えられますが.筋肉組織には適応しない可能性があります。 四肢延長術は.臨床的には一般的に2～4回/日の頻度で行われ.患者さんの不快感も少なく.新生骨の再生も満足のいくものです。 また.横骨切り術は骨内血管を遮断するため.局所的な外傷反応が治まり血行が回復するまで7～14日（患者自身の要因や骨の状態によって異なる）の待機期間が必要で.骨のかさぶたが引っ込み.長くなった部分の骨癒合が助長されることになります。
4.骨切り部位 現在.骨端部または骨幹部の骨切りが多く選ばれていますが.骨切り部位をゆっくり後退させることで.より効果的な骨切りが可能です。
修復は.軟骨内骨化.軟骨内骨化.骨折した骨の直接的な骨形成治癒の3つの方法で行われる[4]。 骨端部骨切り・延長術は最も一般的な方法で.特に上部脛骨骨端部では.豊富な局所血流.大きな骨接触面.高い骨形成能と生来の安定性.骨切りしやすい薄い皮質などの特徴があり.しばしば好んで使用されます。 大腿骨は.その破断端に明らかな血液の不足がないため.骨切り部の骨再生に影響を与えず.骨遅延.骨不連続.骨髄炎などの合併症を認めないことから.中間骨切り部を選択することで長尺化することができ.このグループの場合.大腿骨の中間骨切り部は最大10.5cm長尺化されました。
骨を伸ばす手術では.折れた端に血液が供給されるかどうかが手術の成否に直結します。
Ilizarovは皮質骨の骨切り術を「低エネルギー骨切り術」と呼んでいますが.これは局所の骨膜と髄腔への血液供給をできるだけ温存するように慎重に行うことを意味しています。 しかし.手術中に髄質の血液供給を維持することは難しく.不確実である。ほとんどの著者は.骨膜の血液供給は骨の再生に不可欠であり.手術中に骨膜を乱暴に扱ったり.広範囲に剥離したりすると.骨の治癒を遅らせるという意見に同意している。 この手術のポイントは.外側の骨膜をそのまま保存し.骨のかさぶたの成長と整形を容易にし.ディストラクション時にかさぶたを変形しにくくすることです。
6.四肢延長器具の選択 骨折治癒のタイプやリモデリングの過程は.固定器具の硬さに関係します。 隣接する関節の動きを妨げず.体重を支えることができ.四肢の生理的機能を維持する安定した装具は.骨折の治癒と機能回復のために良好な力学的・生物学的条件を提供します。 異なる外部固定用足場は.骨の再生と治癒に影響を与える独自のバイオメカニクス特性を有しており.足場の安定性は.穿刺ピンの数や直径.張力.固定方向などの多くの要因によって支配されています[5]。 しかし.装具がかさばるため.術後の患者さんに不便を強いることが多い。 継続的な技術改良により.片側結合型外固定ステントは.治癒と血液供給を大きく損なうことなく.満足のいく結果を得るために十分な安定性を提供できるようになりました。 臨床外固定ブラケットの選択は.主に骨切り部位.病態の複雑さ.術者の癖や経験などによって決定されます。例えば.大腿骨上部の骨切りと長さ出しには片腕外固定ブラケットを.複合角変形には円形外固定ブラケットを.増大症には術後できるだけ早くリハビリやQOLの向上に寄与する片腕外固定ブラケットを使用することが好ましいとされています。
7.合併症の解析とその予防
8.四肢伸展術では.筋拘縮と関節のこわばりが最も多い合併症である。 筋組織は.一定の速度と頻度で張力がかかる条件下では再生機能を持つが.ある限界を超えると.筋組織の再生が制御できなくなり収縮が起こり.結果として関節の屈曲・伸展が制限され.さらに硬くなることが明らかになっている[6]。 大腿骨が5cmを超えて長くなるとNコード筋の拘縮が起こり屈曲変形を起こし.脛骨が6cmを超えて長くなると馬蹄形変形を起こすことがある（このグループの2例はアキレス腱伸張術後に矯正された）。 また.ピンニングや固定は.関節の機能を左右する重要な要素です。 正常な関節機能と内部環境を維持するためには.日常的な負荷運動が必要であり.四肢伸展時の関節の能動・受動屈曲と伸展の強化は.最も費用対効果の高い対策の一つです。同時に.四肢運動時に発生する間欠的ストレス刺激は.骨治癒に効果があります[7]。 四肢伸展時.特に大幅な伸展時には膝関節や足関節の可動性が低下しますが.伸展中や伸展後の適時の能動・受動運動により.関節機能を大きく改善・回復させることが可能です。
9.軸性偏位 骨切り部での筋力のアンバランス.骨切り部位や骨種の違い.外固定枠の固定不良などが軸性偏位の主な原因である。 大腿骨近位部および脛骨遠位部骨切り術では転位と前方偏位.大腿骨中部骨切り術では前方偏位.脛骨近位部骨切り術ではバルジと前方偏位が多い傾向にあります。 術前の設計.熟練した解剖学的知識.骨切り後のしっかりとした安定した外固定が.角化を防ぐ軸方向の維持の基本条件である[8]。また.術中に外固定枠を設置する際.角化が起こりうる反対方向にピンを5～10o傾けて固定し.術後に軸方向の狂いが認められたら時間をおいて調整することが必要である。 このグループでは.角度変形が4例発生し.1例は脛骨近位弁と前凸変形を手術で矯正し.残りの3例は.外固定器のヒンジを調整し.凸側より凹側を早く長くすることで程度の差こそあれ緩和されました。
その主な理由は.血液供給の温存を重視するあまり.骨切りが不完全になり.長さが伸びず.外固定具が収縮の基準に達しないことでした。 したがって.手術方法の標準化.確実な外固定装具の適用.個人に合わせた長さ調整計画が重要であり.同時に.長さ調整の進捗状況を把握するために.術後の定期的なレビューと適時のX線写真の撮影が必要である。 また.骨延長術の待機期間が2～3週間を超えると.特に低年齢の骨端切除症例では早期癒合が起こりやすいという研究結果も出ています。
11.治癒遅延.骨非癒合.再骨折 このグループでは骨非癒合は認められなかったが.治癒遅延が3例発生した。 四肢伸展の解析から.骨切り時の骨端への過剰なダメージ.不安定な骨折部位.早すぎる牽引.骨切り後の牽引の待ち時間.感染など多くの原因で治癒遅延や骨非癒合が発生したと考えられる。 治癒遅延や骨不連続の発生を抑えるためには.感受性因子をできるだけ回避すること.定期的な検討体制を厳密にとること.患者と医師が密に連絡を取り合い.患者の積極的な協力を得ることが重要である。 骨延長術における骨治癒を促進する方法は現在も検討されており.骨延長術直後の軸方向圧迫や局所微動が骨治癒を促進することが示唆されているが.同時に骨延長術中の良好な栄養状態と廃用性骨粗鬆症の予防も必要であるとされている。 また.このグループには2例の再骨折があったが.これは外部固定装具の早すぎる取り外しによるものであった。著者らは.骨延長器を取り外す際には注意が必要であり.骨延長棒を先に取り外して.新しい骨が重力下の生理的ストレスに徐々に適応するようにし.骨梁の再建を助長して重力に耐えられるかどうか確かめることができたと体験している。
12.足首の脱臼 このグループでは.上部脛骨骨切り術の延長術に.足首の外反脱臼を合併した症例が1例あったためである。
腓骨の伸展が不十分なため.伸展時に下部脛腓関節が固定されず.外足首が短縮して脱臼してしまったのです。 骨丸ピンを通して遠位脛骨に均等に牽引がかかり.伸展速度が同調するように.手術中に遠位脛骨スクリュー固定を確認し.必要に応じてフィルムで確認する必要があります。
13.心理的障壁 イリザロフ式四肢延長術は非常に複雑で.時間がかかり.患者の日常生活にも支障をきたすことが多い。
長さ出しは.患者のイメージの美しさのために行われるため.そのプロセス全体が心理的な障壁になりやすい[9]。 患者さんやご家族には.術前に手術やリハビリテーションで起こりうる問題点を十分に説明し.長時間の手術の際には.あらゆる不利な状況に一緒に向き合い対処できるよう.定期的なコミュニケーションに注意を払い.必要に応じて精神療法も活用することが必要です。 心理的な障壁を取り除くと同時に.患者さんの積極的な協力を得ることができ.早期の機能発揮と満足のいく結果を得ることにつながります。