脊椎固定術

脊椎固定術
L5とS1の融合
その他の名前	脊椎癒合症
専門	整形外科、神経学
ICD-10-PCS	M43.2
ICD-9-CM	81.0
メッシュ	D013123
メドラインプラス	002968
[Wikidataで編集]

脊椎固定術は、脊椎固定術または脊椎癒合術とも呼ばれ、整形外科医または脳神経外科医が行う、2つ以上の椎骨を結合する手術です。^[1]この手術は、脊椎のどのレベル（頸椎、胸椎、腰椎、または仙椎）でも行うことができ、癒合した椎骨間の動きを防ぎます。脊椎固定術には多くの種類があり、各技術では、患者（自家移植）、ドナー（同種移植）、または人工骨代替物のいずれかからの骨移植を使用して、骨が癒合するのを助けます。^[2]移植片が2つの椎骨を癒合する間、骨を所定の位置に保持するために、 追加のハードウェア（ネジ、プレート、またはケージ）がよく使用されます。ハードウェアの配置は、蛍光透視法、ナビゲーションシステム、またはロボット工学によって誘導されます。

脊椎固定術は、椎間板（2つの椎骨の間の軟骨）が摩耗したときに生じる椎骨または脊髄の機械的痛みによる痛みや圧迫を和らげるために最も一般的に行われます（変性椎間板疾患） 。 ^{[3]また、患者の解剖学的構造により椎間板の置換ができない場合に、全椎間板置換手術（}椎間板形成術） のバックアップ手順としても使用されます。脊椎固定術によって治療されるその他の一般的な病理学的状態には、脊柱管狭窄症、脊椎すべり症、脊椎症、脊椎骨折、側弯症、および脊柱後弯症があります。^[3]

他の手術と同様に、合併症には感染症、失血、神経損傷などがあります。^[4] また、脊椎の融合により脊椎の正常な動きが変化し、融合した部分の上下の椎骨にかかるストレスが増加します。その結果、長期的な合併症として、これらの隣接する脊椎部分の変性が起こります。^[2]

脊椎固定術は、腰椎、頸椎、胸椎など、あらゆるレベルの脊椎に影響を及ぼすさまざまな症状の治療に使用できます。一般的に、脊椎固定術は脊椎の​​減圧と安定化を目的として行われます。^[4]最も大きな効果があるのは脊椎すべり症ですが、脊柱管狭窄症に対する証拠は弱いようです。^[5]

脊髄/神経への圧迫の最も一般的な原因は、変性椎間板疾患です。^[6]その他の一般的な原因には、椎間板ヘルニア、脊柱管狭窄症、外傷、脊椎腫瘍などがあります。^[4]脊柱管狭窄症は、骨の成長（骨棘）または靭帯の肥厚によって起こり、時間の経過とともに脊柱管が狭くなります。^{[4]これにより、活動量が増えると脚に痛みが生じ、}神経性跛行と 呼ばれる状態になります。^[4]脊髄から出る神経への圧迫（神経根障害）により、神経の発生源である領域（腰椎病変の場合は脚、頸部病変の場合は腕）に痛みが生じます。^[4] 重症例では、この圧迫により、しびれ、チクチク感、腸/膀胱機能障害、麻痺などの神経学的欠損が生じることがあります。^[4]

腰椎と頸椎の脊椎固定術は、胸椎固定術よりも一般的に行われています。^[6]これら のレベルでは、動きやストレスの増加により変性がより頻繁に起こります。 [6] 胸椎はより動かないため、ほとんどの固定術は外傷や、側弯症、後弯症、前弯症などの変形のために行われます。^[4]

脊椎固定術が考慮される可能性がある状態には、次のものがあります。

• 変性椎間板疾患
• 椎間板ヘルニア
• 椎間板性疼痛
• 脊椎腫瘍
• 脊椎骨折
• 脊柱側弯症
• 後弯症（例、ショイアーマン病）
• 脊柱前弯症
• 脊椎すべり症
• 脊椎症
• 後枝症候群
• その他の変性脊椎疾患^[4]
• 脊椎の不安定性を引き起こすあらゆる状態^[4]

骨形成タンパク質（rhBMP）は、前頸椎椎間板切除術や固定術などの前頸椎固定術では日常的に使用すべきではありません。^{[7]この治療法は}軟部組織の腫れを引き起こし、嚥下困難や呼吸器への圧迫により生命を脅かす合併症を引き起こす可能性があるという報告があります。^[7]

米国医療研究品質局（AHRQ）の報告書によると、2011年に米国の入院中に約488,000件の脊椎固定術が行われ（人口10,000人あたり15.7入院率）、これは手術室で行われた手術全体の3.1％を占めました。^[8] これは2001年から70％の増加です。 ^[9] 腰椎固定術は、年間約210,000件行われる最も一般的な固定術です。毎年24,000件の胸椎固定術と157,000件の頸椎固定術が行われています。^[6]

2008 年に米国で行われた脊椎固定術の分析では、次のような特徴が報告されています。

• 脊椎固定術を受けた人の平均年齢は54.2歳で、初回頸椎固定術では53.3歳、初回胸椎固定術では42.7歳、初回腰椎固定術では56.3歳でした^[6]
• 脊椎固定術を受けた患者の45.5%は男性であった^[6]
• 83.8%が白人、7.5%が黒人、5.1%がヒスパニック、1.6%がアジア系または太平洋諸島系、0.4%がネイティブアメリカン^[6]
• 平均入院期間は3.7日で、初回頸椎固定術では2.7日、初回胸椎固定術では8.5日、初回腰椎固定術では3.9日であった^[6]
• 院内死亡率は0.25％であった^[6]

脊椎固定術は広く行われているが、いくつかの一般的な病状に対する有効性に関する証拠は限られている。例えば、脊柱管狭窄症のスウェーデン成人を対象としたランダム化比較試験では、2年後および5年後に減圧手術単独と比較して、減圧手術と組み合わせた腰椎固定術には有意な臨床的利点は見られなかった。この研究では2006年から2012年にかけて247人の患者が登録され、さらに、手術時間、入院期間、インプラントのコストの増加の結果として、固定手術を受けた患者の医療費が増加したことが判明した。^[10]

脊椎固定術には多くの種類があります。それぞれの方法は、脊椎のレベルと圧迫されている脊髄/神経の位置によって異なります。^[4] 脊椎の圧迫が解除された後、骨移植片または人工骨代替物が椎骨の間に詰められ、椎骨が癒合するのを助けます。^[2] 一般的に、固定術は脊椎の​​前部（腹部）、後部（背中）、または両側で行われます。^[4] 今日では、ほとんどの固定術にハードウェア（ネジ、プレート、ロッド）が補足されています。これは、器具を使用しない固定術よりも癒合率が高いことが示されているためです。^[4] 低侵襲技術もますます人気が高まっています。^[11] これらの技術では、高度な画像誘導システムを使用して、より小さな切開でロッド/ネジを脊椎に挿入するため、筋肉の損傷、失血、感染症、痛み、入院期間が少なくなります。^[11] 次のリストは、脊椎の各レベルで実行される一般的な固定術の例を示しています。

• 頸椎前方椎間板切除固定術（ACDF）^[4]
• 頸椎前方切除術と固定術^[4]
• 後頸部減圧固定術^[4]

• 前方除圧固定術^[4]
• 後方器具固定と固定 – 胸椎固定には、サブラミナーワイヤリング、椎弓根および横突起フック、椎弓根スクリューロッドシステム、椎体プレートシステムなど、さまざまな種類のハードウェアを使用できます。^[4]

• 後外側固定術は、脊椎の後ろにある横突起の間に骨を移植する手術です。その後、これらの椎骨は、各椎骨の椎弓根を通してネジまたはワイヤーで固定され、椎骨の両側にある金属棒に取り付けられます。
• 椎体間固定術は、椎骨間の椎間板全体を除去して、椎骨間の空間に骨移植片を配置する移植です。脊椎の位置と椎間板の高さを維持するために、椎骨間にプラスチックまたはチタン製の器具を配置する場合があります。椎体間固定術には、次の種類があります。
  1. 前方腰椎椎体間固定術（ALIF） – 腹部の前切開から椎間板にアクセスします
  2. 後方腰椎椎体間固定術（PLIF） - 椎間板は後方切開からアクセスされます
  3. 経椎間孔腰椎椎体間固定術（TLIF） - 椎間板は脊椎の片側の後方切開からアクセスされます
  4. 経腰筋椎体間固定術（DLIFまたはXLIF） - 椎間板は脊椎の片側の腰筋を切開してアクセスします。
  5. 斜側方腰椎椎体間固定術（OLLIF） - 椎間板は、腸腰筋を斜めに切開してアクセスします。

脊椎固定術はリスクの高い手術であり、合併症は死亡を含む深刻なものとなる可能性があります。一般的に、手術前にBMI（肥満度指数）が高い、他の健康上の問題、栄養不良、神経症状（しびれ、脱力、腸/膀胱の問題）がある高齢者は、合併症のリスクが高くなります。^[4] 合併症は、実施される脊椎固定術の種類/範囲によっても異なります。合併症が発生する主な時期は3つあります。

• 手術台上での患者の体位^[4]
• 失血^[4]
• 処置中の神経および周囲構造の損傷^[4]
• 脊椎ハードウェアの挿入^[4]
• 骨移植片の採取（自家骨移植の場合）^[4]

• 中等度から重度の術後疼痛^[12]
• 創傷感染 - リスク要因には高齢、肥満、糖尿病、喫煙、過去の手術などがある^[4]
• 深部静脈血栓症（DVT）^[4]
• 肺塞栓症（PE）^[4]
• 尿閉^[4]
• 栄養失調^[4]
• 神経学的欠損^[4]
• ショック、敗血症、脳血管梗塞^[13]

• 感染 – 創傷部位に侵入する細菌バイオバーデンの発生源はいくつかありますが、最新の研究では、手術前のインプラントの繰り返しの再処理と、手術中に「無菌領域」でインプラント（椎弓根スクリューなど）が細菌汚染物質にさらされることが主なリスク要因であることが強調されています。^{[4] [14] [15] [16] [17] [18]}
• 変形 – 高さ、アライメントの損失、癒合不全^[4]
• 偽関節– 癒合した骨片間の癒合不全。リスク要因としては、喫煙、非ステロイド性抗炎症薬の使用、骨粗鬆症、再手術、免疫力の低下などがある。^[4]
• 隣接セグメント疾患 – 生体力学的ストレスの変化または進行性変性を発症する患者の傾向により、癒合したセグメントの上または下の椎骨が変性する。^[19]
• 硬膜外線維症 – 脊髄を取り囲む組織の瘢痕化^[4]
• クモ膜炎– 脊髄を囲む薄い膜の炎症で、通常は感染や造影剤によって引き起こされます。^[4]

脊椎固定術後の回復は、個々の外科医の好みや実施された手術の種類によって大きく異なります。^[20] 脊椎固定術の平均入院期間は 3.7 日です。^[6] 外来手術センターで簡単な頸椎固定術を受けた場合、患者によっては当日に退院できる場合もあります。^[21] 低侵襲手術によっても、入院期間が大幅に短縮されています。^[21] 回復には通常、特定の活動の制限とリハビリテーション訓練の両方が含まれます。^{[22] [23]}手術後の制限は、外科医の好みに大きく左右されます。腰椎固定術後の一般的な制限の典型的なタイムラインを以下に示します。

• 歩行 – ほとんどの人は手術の翌日にはベッドから起きて歩くことができます^[22]
• 座位 – 手術後1～6週間で開始可能^[22]
• リフティング – 一般的に12週まではリフティングを避けることが推奨される^[22]
• 運転 – 通常3～6週間で開始可能^[22]
• 座り仕事への復帰 – 通常3～6週間^[22]
• 肉体労働への復帰 – 7～12週間^[22]

脊椎固定術後のリハビリテーションは必須ではありません。機能状態と腰痛を改善するという証拠があるため、一部の外科医はそれを推奨する場合があります。^[22]

米国医療研究品質局（AHRQ）の報告によると、2011年に米国の入院中に約488,000件の脊椎固定手術が行われ、人口10,000人あたり15.7件の割合で、手術室で行われた手術全体の3.1％を占めた。^[8]

2019年、ニュースチャンネルWTOL-TVは「外科用インプラントが汚染の懸念を引き起こす」という調査を放送し、脊椎インプラントの現在の処理および取り扱い方法が極めて不衛生で品質管理が不十分であるという科学的証拠の書類を明らかにした。この品質管理の欠如により、患者は感染の高リスクにさらされているが、感染自体は長期間（0～7年）であることを考えると報告が不足しており、脊椎手術を受けた患者の追跡データが不足していると報告されている。汚染された脊椎デバイスを患者に埋め込むというこの世界的な公衆衛生上の危険を是正するために、主任調査員のアーカシュ・アガルワル氏が請願書を提出した。^{[24] [25] [26] [27] [28]}

• 頸椎固定術。WebMD。
• 頸椎前方固定術の患者ガイド。メリーランド大学医療センター。
• Boatright, KC および SD Boden。第 12 章: 脊椎固定の生物学。Lieberman, J. 他編。骨再生および修復。ニュージャージー州トトワ: Humana Press。2005年。225 ～ 239 ページ。ISBN 978-0-89603-847-9。 
• ホームズ、CF、他。第9章：頸椎損傷。シェンク、RF、AAOS著。スポーツ医学における運動トレーニング。ジョーンズ＆バートレット出版社。2005年。197～ 218ページ。ISBN 0-89203-172-7 
• Camillo, FX 第36章: 脊椎の関節固定術。Canale, ST および JH Beaty 著。Campbell 's Operative Orthopaedics 2。(第11版)。フィラデルフィア: Mosby。2007年。pp. 1851–1874。ISBN 978-0-323-03329-9。 
• Williams, KD および AL Park。第 39 章: 腰痛および椎間板障害。Canale, ST および JH Beaty。Campbell 's Operative Orthopaedics 2。(第 11 版)。フィラデルフィア: Mosby。2007 年。pp. 2159–2224。ISBN 978-0-323-03329-9。 
• Weyreuther, M., et al., Eds. 第 7 章: 術後脊椎。MRIアトラス: 整形外科および脳神経外科 - 脊椎。B. Herwig 訳。ベルリン: Springer-Verlag。2006 年。273 ～ 288 ページ。ISBN 978-3-540-33533-7。 
• Tehranzadehlow J.; et al. (2005). 「脊椎固定術の進歩」。超音波、CT、MRIセミナー。26 (2): 103–113。doi :10.1053/j.sult.2005.02.007。PMID 15856812  。
• Resnick, DK, et al.腰痛の外科的管理（第2版）ローリングメドウズ、イリノイ州：アメリカ神経外科医協会。2008年。ISBN 978-1-60406-035-5。 
• 斜側方腰椎椎体間固定術 (OLLIF): 単一外科医による比較研究の技術ノートと初期結果。NIH。

• Wheeless, CR, et al., Eds. 脊椎の融合。Wheeless整形外科教科書。整形外科部門。デューク大学医療センター。
• 脊椎固定術。米国整形外科学会。2010 年 6 月。2013 年 6 月 1 日にアクセス。
• Spinasanta, S. 脊椎インストゥルメンテーションと脊椎固定術とは? SpineUniverse。2012 年 9 月。2013 年 6 月 1 日にアクセス。
• 脊椎固定術。外科百科事典。2013 年 6 月 1 日にアクセス。