変性腰椎症に対するスレッド式椎体間固定術(TFC)の中・長期成績は?

腰痛は整形外科でよく見られる疾患の一つで.その中でも腰椎変性椎間板症.腰椎分離症.各種分節性不安定症は腰痛の原因としてよく知られています。 腰椎後方除圧術+固定術による治療が最も一般的な方法です。 椎体固定術には後方後側方固定術.椎体間固定術などがあります。 Threaded Fusion Cage(TFC)は.変性腰椎症や腰椎分離症の治療に用いられる水平円筒型の椎間固定装置です。TFCは1980年代後半に導入され.ここ10年でその使用は著しく増加しています1。変性腰椎症治療におけるTFCの原理は以下のとおりです。 神経学的な減圧を目的として.椎間腔の高さを直接的に増加させ.小関節を再配置し.神経根管の容積を増加させる [2]。 自己安定化効果:TFCを移植すると.椎間板線維輪と前縦靭帯および後縦靭帯に緊張が生じ.これらの軟組織の緊張が.今度はTFCの安定化に役立つ.すなわちブレース-テンションバンド効果 [3]。椎間インターフェースでの内部固定:椎間固定装置は最大体重負荷軸で脊椎体の間に固定するものです。2つの椎体と融合装置の間に3次元の超定常構造が形成されるため.曲げや支え.すべりに対して十分な抵抗力が得られる。 近年.他の椎間固定材が使用できるようになったため.TFCの使用は年々減少しています。 変性性腰椎疾患に対するTFCの有効性に関しては.中・長期成績の報告が少ない。 そこで.本論文では.過去10年間に当院で行われた変性腰椎疾患に対するTFCの手術症例を集計し.変性腰椎疾患に対するTFCの中長期的な有効性と関連する合併症に焦点を当てる。 I. 材料と方法 1.対象:1997年3月から2002年3月までの当院における腰椎変性疾患に対するTFCの手術症例であり.各症例は単関節病変に対する手術であった。 手術はすべて当科の手術手技に長けた同じグループの外科医が行った。 2.研究方法:2.1 手術方法:全身静脈麻酔後.脊椎固定台に仰臥位で腰仙部中央を切開し.通常の後方減圧術を行った。 術前診断で腰椎分離症Ⅱ°の場合.対応する病変椎体の関節突起に4本のR-Fペディクルネイルを横方向に打ち込み.リセットする。 単純腰椎椎間板ヘルニアの場合は.椎間板を直接摘出します。 関節腔の後縦靭帯を切断し.関節腔に適切なタイプのスリーブを入れ.ドリル.タップ.適切なタイプのTFCを挿入し.後板を砕き.Cageを設置する。 切開部を洗浄し.硬膜外にゼラチンスポンジを入れ.陰圧ドレナージチューブを入れ.切開部を一層ずつ閉鎖する。 2.2 術後管理:感染予防のため術後抗生物質を3日間ルーチンに塗布し.神経栄養のためマイクロポールを筋肉内投与した。 ドレナージチューブは術後1~2日で抜去した。 腰背部筋の機能訓練はドレナージチューブ抜去後に開始し.術後2週間で抜糸を行った。 2.3 成果評価:入院患者のカルテを確認し.入院日数.手術時間.輸血.骨移植の源.椎間固定装置の種類と数.ペディクルネイルの適用.術中合併症.術前の腰部JOAスコア.術前の病変部の体間高さをX線で測定(腰椎側面X線で椎体前端.椎体後端.椎体中点を取って体間高さを測定しました。) (その後.3つの平均をとる)。 全例電話予約の上.当院外来にてフォローアップを行った。 経過観察時の腰椎のJOAスコアと術後の改善率は.(経過観察時のJOAスコア-術前のJOAスコア)/(29-術前のJOAスコア)で算出した。 2.経過観察時に腰椎の側面および前面X線を撮影し.病変椎間部の高さや病変区間の癒合状態.ケージの亜脱臼・変位.隣接椎骨変性(ASD)を測定した。 状態であること。 融合の基準は.(i)パワーイメージ上で3度以下の可視的な動きや椎間移動がない.(ii)融合部周辺に半透明帯がない.(iii)椎間高さの低下が少ない.(iv)融合部.インプラント.椎体骨折が見えない.(v)インプラント床やインプラント塊の硬化が認められない.(vi)融合部の中に骨が見える[4]ことです。 ただし.本研究では腰椎の正面および側面のX線撮影のみで.過伸展および過屈曲のパワーX線撮影は行わなかったため.2~6の条件を満たす限り.椎間固定が達成されたと見なした。 3.データ処理:全データをSPSSで統計処理し.平均値±標準偏差で術前・術後JOAスコア.手術時間.術前・術後椎間高.Cage subluxation displacement distanceを表現した。 術前術後のJOAスコアの差と術前術後の椎間高さの差はpaired t-testで解析し.Pedicle nailingの有無.骨移植源の違い.Cage数の違いが融合率に及ぼす影響はX2 testで分析した。 結果 1.一般情報:このグループには84名の患者がおり.男性48名.女性36名.年齢は27歳から67歳で.平均46.29±7.18歳であった。 追跡調査を完了した患者は合計50例で,追跡調査率は59.5%であった。 この50例のうち.男性27例.女性23例であり.年齢は27歳から64歳.平均46.29±7.18歳であった。 病因:腰椎椎間板ヘルニアが40例(80%).腰椎分離症が10例(20%)であった。 全例に腰椎後方除圧術+TFC椎間体固定術を施行し.5例は腰椎すべり症II°に対してRFネイルで再ポジショニング固定を行った。 1例は事故により死亡し.追跡期間が5年未満で中長期的な追跡としてカウントできないため除外した。 2.手術安全性の解析:49例の入院期間は17~54日であり.平均31.76±9.28日であった。 手術時間は2~6時間で.平均3.00±0.94時間であった。 周術期に心筋梗塞,脳梗塞,多臓器不全,出血性ショック,死亡などの重篤な合併症は全例に発生しなかった。 術中.インプラント固定にCageを1つ使用した症例は12例(24.5%).Cageを2つ使用した症例は37例(75.5%)であった。 5例はRFネイルで固定し(10.2%).残りはTFCセルフスタビライゼーションで固定した。 骨移植元は.自家腸骨移植による固定が7例(14.3%).自家棘骨・層状骨移植による固定が42例(85.7%)であった。 Cageモデルでは.12*21が2例(4.1%).14*21が39例(79.6%).16*21が8例(16.3%)に使用された。 3.症状緩和:術前のJOAスコアは経過観察例で5~25.平均15.94±4.87.経過観察時のJOAスコアは7~29.平均27.12±3.80であった。 paired t-testを用いると.経過観察時のJOAスコアは術前のJOAスコアと統計的に差があった(t=12.5, p=0.000)。 術後経過観察時の改善率 -144%-100%.平均83.7%。 4.経過観察時のX状態:術前の病変部の椎間高さは49例で0.30~1.30cm.平均0.85±0.22cm.経過観察時の対応する病変部の椎間高さは0.58~1.64cm.平均0.95±0.22cm.両者に有意差は認められなかった(t=3.67.p=0.001)。 8例は癒合せず.残りは椎間固定を達成し.癒合率は83.7%であった。 ペディクルネイル装着群と非装着群で融合率に有意差はなかった(フィッシャーの正確検定 p>0.05)。 骨移植源の違いによる融合率に有意差はなく(X2=1.602.P>0.05).片側および両側のCage融合率に有意差はなかった(Fisherの正確検定 P>0.05)。 12症例のCage垂直方向変位は24.5%.平均変位0.06±0.13cm。そのうち6例でCage沈下(0.1〜0.5cm.平均0.0.) 0.5cm.平均0.32±0.17cm).Cage上方変位(0.1-0.3cm.平均0.18±0.10cm)6例であった。 49例中.Cageの左右・前後側方への変位はなかった。 隣接椎骨変性(ASD)は9例に発生し.ASD発生率は18.4%であった。 5.合併症・後遺症の解析:合併症では.馬尾損傷と術後肛門括約筋機能不全が1例.術後3年目に腰部膿瘍を発症し再手術で排膿した1例.術中の神経根保護が不十分でCage設置時に神経根圧迫が生じた1例があった。 後遺症としては,患肢の筋力低下が2例(発症率4.1%)あり,歩行にやや影響があった。患肢のしびれ・痛みが4例(発症率8.2%)あり,うち2例は時々,2例は頻繁にあり,日常生活に大きな影響があった。腰部の不快感が6例(発症率12.2%)あったがいずれも時々で,腰部の不快感はなかった。 上記の馬尾損傷1例と重度のしびれ2例を除き.他の46例は術後.術前の社会生活を再開している。 慢性腰痛は整形外科でよく見られる臨床症状の一つであり.腰椎の変性疾患(腰椎椎間板ヘルニア.腰椎分離症.腰部脊柱管狭窄症.分節性不安定症など)は慢性腰痛の最も多い原因である。 変性腰椎疾患の外科的治療には.低侵襲的アプローチ.人工関節置換術.脊椎減圧固定術などがあります。 脊椎固定術には多くの術式があり.それぞれに長所と短所があり.文献に報告されている結果や固定率も様々である。 当グループでは.腰椎後方除圧術+経腰椎TFC椎間体癒合術を全例で行っています。 インターボディフュージョンのデバイスには多くの種類があります。 TFCは横長の円筒形のチタン製椎体間固定具で.1)椎体高の直接増加.2)ブレース-テンションバンド効果.3)椎体間界面での内固定.という原則を念頭に置いて設計されています。 多くの研究により.脊椎椎間体癒合術の施行により椎間孔容積が有意に増加することが示されています。 我々の患者において.追跡調査時に病変部の椎間高さが有意に増加したことは.TFCの移植により神経根空間が増加し.後方神経減圧が維持されたことを示唆している。 Cageの垂直方向への変位が24.5%と高かったのは.TFCの弾性率と椎体の海綿骨の弾性率が一致しないことと.TFCがネジ式で剪断力が大きいことが関連していると思われる。 多くの研究などで.TFC単独で90%以上の癒合率が得られるとされ.脊椎の生体力学的安定性が十分に得られると考えられています。 しかし.近年では多くの学者から異論が出されています。 現在では.TFCの植え込みは.回旋と後方伸展を除くすべての方向で脊椎の安定性を著しく向上させると考えられている。 この論文でフォローアップした症例から.49例(83.7%)で高い癒合率を示し.本質的に脊椎病変部の安定につながった。 ex vivo試験では.TFCにペディクルスクリュー固定を加えることでより強固な固定が得られることが示されたが.本試験ではペディクルネイルを加えても加えなくても固定率に有意差はなく.RFペディクルネイルは術中に腰椎すべり症を再ポジショニングするだけの役割で固定率には影響がないことが示された。 ASDの発生率は全例で18.4%であり.筆者はASDの有無は固定だけでなく.患者自身の加齢.TFC植立後のセグメントの総弾性運動係数の変化.患者の労働状態などが関係していると考えており.今後の研究によって確認する必要がある。 本手術で使用した3つの骨移植源の間で融合率に有意差はなかったため.術中の棘骨の量や骨移植の必要量に応じて.3つの骨移植源を使い分けられると筆者は考えている。 腰椎変性疾患の治療におけるTFCの最近の良好な成績は多くの論文で報告されているが.長期間の経過観察が不足しているのが現状である。 本論文では.腰椎変性疾患に対する当院のTFC症例について中長期的な経過観察を行ったところ.経過観察時にJOAスコアが有意に上昇し.術後改善率は平均83.7%であった。 また.長期間の経過観察においても.ほとんどの症例で症状の再発は認められませんでした。 体幹部固定術の合併症として.神経根や馬尾の損傷.硬膜の断裂.弓部による皮質の貫通.感染.内固定具の破損がある。 経過観察中の1例では.手術中に神経根が適切に保護されず.Cage設置時に神経根が圧迫された。 術後3年目に右腰部に膿瘍が発生した1例は.切開排膿とRFネイルの抜去により治療した。 この観察経過例では.内部固定具の破損は生じていない。 TFCが下部腰椎の上下の終板に強固に固定されるためには.TFCの直径が14mm以上でなければならないことが示されているが.当院の経過観察例2例ではTFCの直径が12mmであり.術後成績は.椎間高が有意に増加し.椎間固定.Cageの変位なし.ASDなしと良好であった。 病変部の椎間腔の大きさは術前に正確に測定しておく必要がある。 大きすぎるケージは装着が難しく.脊髄後方組織を切除する必要があるため.脊髄の安定性が損なわれる。 小さすぎるケージは上下の椎骨の間にしっかりと固定できず.ケージの変位が起こり.椎体間固定術の成績が悪くなる可能性があります。 結論として.腰椎後方除圧+TFC椎体間固定術は腰椎変性疾患に対する安全な治療法である。 長期経過観察では術後成績は良好であり.椎体間高さの増加が有意かつ長期間維持され.Cage変位は僅少.椎体間固定率は高く.隣接椎体変性は低率.手術合併症はほとんど認められない。