単軸式 vs. 多軸式経皮的ハイブリッド安定化

高齢患者の脊椎骨折は、主に胸腰椎に影響を及ぼし、依然として重要な臨床的課題となっています。 これらの骨折は特有の特徴を有し、発生率が増加しており、この集団における罹患率の主要な原因となっています。 患者は典型的に骨質の低下と重要な併存疾患を呈し、これが管理をさらに複雑にしています。 これらの骨折に対する最適な治療法については、依然として議論が続いています。 治療法の選択肢は、保存療法や単独の椎体増強手術（椎体形成術やバルーン後弯矯正術など）から、様々な後方固定技術、そして選択された症例では前後方併用外科的固定まで多岐にわたります。 治療法の選択は、特定の骨折の特徴だけでなく、個々の患者の全体的な状態にも影響されます。 外科的治療の目標には、早期離床を可能にし進行性変形を防ぐための十分な安定性の提供、矢状面アライメントを回復させるための骨折による不正アライメントの整復、神経学的欠損がある場合の神経要素の除圧、そして最終的には臨床転帰の最大化が含まれるという一般的な合意があります。

経皮的二椎間ハイブリッド固定は、高齢患者の胸腰椎骨折に対する標準的な治療法の一つと考えられています[6; 7]。特に、ドイツ整形外科学会・外傷学会（DGOU）脊椎部門の分類で定義されるタイプ3以上の骨折に対してです。 この固定技術は、骨折レベルを挟む上下1レベルでの後方セメント増強椎弓根スクリュー固定と、骨折椎体のバルーン後弯矯正術を組み合わせたものです。 骨折椎体のセメント増強と組み合わせた非セメント増強二椎間椎弓根スクリュー固定後の転帰を報告した研究はいくつかありますが、椎弓根スクリューと骨折椎体の両方にセメント増強を組み込んだ経皮的二椎間ハイブリッド固定に関する具体的なデータは、依然として非常に限られています。 60歳以上の113名の患者を対象とした後ろ向き研究では、多軸性経皮的二椎間ハイブリッド固定を受けた患者において、5件（4.4%）の入院中合併症と、平均追跡期間48ヶ月（範囲：24-78ヶ月）後の平均オズウェストリー障害指数（ODI）スコア29.9±22.2（範囲：0-80）が報告されました。 平均整復喪失角度は7.4°±5.6°（範囲：0°-25°）で、22%の患者が10°以上の喪失を示しました。 さらに、整復喪失の程度とODIスコアの間に有意な相関が認められました。 その後の分析で、著者らは、骨折椎体に隣接する上位椎間板と椎体中央部が、整復喪失の主要な原因であると特定しました。 注目すべきは、椎体中央部の相対的な高さの喪失が、全体の整復喪失と有意に関連した唯一のパラメータであったことです。

ハイブリッド固定は、従来、多軸性椎弓根スクリューを用いて行われてきました。これは、PMMAセメント増強用に設計された有孔・穿孔椎弓根スクリューが、様々なメーカーで多軸性タイプでのみ入手可能だったためです。 さらに、ロッド挿入の容易さから、多軸性椎弓根スクリューは経皮的固定によく用いられます。 しかし、生体力学的観点からは、多軸性スクリューには、特に骨折整復の達成と維持に関して、効果的な骨折固定におけるいくつかの限界があります。 椎体骨折の場合、前柱の負荷支持能力は通常損なわれています。 そのような状況では、術中に達成された骨折整復を維持するために、椎弓根スクリュー構造が屈曲力と前方圧縮力に抵抗する能力が重要です。 単軸性椎弓根スクリューは、ロッドに取り付けられると、スクリューヘッドとシャフトの間の固定軸により角度安定性構造を形成します。 対照的に、多軸性スクリューは、複数の平面で自由に回転可能なスクリューヘッドを特徴とし、カップリング機構を介してシャフトに接続されており、スクリューヘッドとシャフト間の角度安定性を低下させる可能性があります。 生体力学的な研究により、多軸性スクリュー構造は、従来の単軸性システムと比較して剛性が低く、典型的にはスクリューヘッド界面での滑りにより、より低い負荷レベルで破綻することが実証されています。 この多軸性スクリューヘッドの角度変化は、骨折整復の喪失を引き起こし、矢状面不正アライメントに寄与する可能性があります。 構造剛性の低下と術後整復喪失のリスクに加えて、胸腰椎骨折固定に多軸性スクリューを使用する場合、術中骨折整復も困難な場合があります。 単軸性スクリューでは、骨折整復は通常、スクリューの直接操作と前弯を予備形成したロッドへの取り付けによって達成されます。 対照的に、多軸性システムではスクリューヘッドの可動性のため、スクリュー操作の効果は低く、骨折整復は主に患者の体位に依存します。 これらの生体力学的考察と一致して、主に若年患者を対象としたいくつかの臨床研究は、全体的な後弯矯正と椎体高さの回復が、多軸性構造と比較して単軸性固定の方が有意に優れていることを実証しています。 その結果、多軸性固定が長期的に解剖学的矢状面アライメントを回復できるのか、あるいは主に骨折椎体のさらなる陥没を防ぐ手段と見なすべきなのかが疑問視されています。

まとめると、単軸性スクリューを用いたハイブリッド固定は、多軸性スクリューを用いたハイブリッド固定と比較して、骨折による後弯変形の優れた矯正、改善された椎体高さの回復、および術後整復喪失の減少を提供する可能性があります。

本研究の全体的な目的は、60歳以上の胸腰椎骨折（T11-L4）患者において、単軸性対多軸性椎弓根スクリューを用いた経皮的二椎間ハイブリッド固定後の放射線学的および臨床的転帰を比較することです。