骨折治癒と骨癒合

骨折治癒とは、破骨した骨がその構造的連続性を回復する生物学的プロセスである。ほとんどの組織とは異なり、骨は瘢痕を形成することなく治癒し、元の構造を再生することができる。癒合は、骨折部の機械的環境に応じて、一次性（直接的）または二次性（仮骨を介した）のいずれかの経路をたどる炎症、修復、リモデリングの協調的な連続によって達成される。

Definition

骨折治癒とは、骨折した骨の連続性と機械的強度を回復させる再生プロセスであり、炎症期、修復期（軟仮骨および硬仮骨）、リモデリング期を経て、骨片の骨癒合に至る。

Scope

本項目では、骨折修復の段階、一次治癒と二次治癒の区別、仮骨形成とリモデリングの細胞および分子イベント、ならびに臨床的およびX線学的癒合の意味について述べる。治癒を生物学的トピックとして扱い、個々の患者における治癒の評価や介入に関する決定は範囲外とする。

Core questions

• 骨折が治癒する生物学的段階とは何か？
• 一次骨治癒と二次骨治癒はどのように異なり、どちらが発生するかは何によって決まるのか？
• 仮骨形成とリモデリングを促進する細胞および分子シグナルは何か？
• 臨床的およびX線学的癒合とは何を意味するのか？

Key concepts

• 炎症期と骨折血腫
• 軟仮骨（軟骨性）形成
• 硬仮骨（骨性）形成
• リモデリング期
• 一次（直接）治癒
• 二次（仮骨を介した）治癒
• 内軟骨性骨化と膜性骨化
• 機械的環境と骨片間ひずみ

Mechanisms

より一般的な経路である二次治癒は、骨折血腫が炎症細胞および間葉系細胞を動員するシグナル分子を放出する炎症期から始まる。次に、軟骨と線維組織からなる軟仮骨が骨折部を架橋し、内軟骨性骨化および膜性骨化によって徐々に線維骨に置き換わり、骨片を安定させる硬仮骨を形成する。最後に、リモデリングによって線維骨が機械的負荷に沿った層板骨に再形成される。一方、一次（直接）治癒は、骨片が強固に固定され、密接に接合している場合に起こり、目に見える仮骨を形成することなく、骨単位が骨折線を横断することを可能にする。MarsellとEinhorn（2011）はこれらの段階の細胞生物学について記述しており、EinhornとGerstenfeld（2014）は分子制御と生物学的介入の根拠について概説している。機械的環境、特に骨片間ひずみが、どちらの経路が優勢になるかを決定する。

Clinical relevance

治癒の生物学は、骨折の安定性、血流、生物学的因子が骨折が癒合するかどうか、またどのくらいの速さで癒合するかに影響を与える理由を説明し、遷延治癒や偽関節といった概念の根底にある。参照知識として、整形外科文献における治癒の解釈に情報を提供し、プロセスを記述するものであり、個々の患者における治癒管理の指針ではない。

History

骨折修復の理解は、仮骨の記述的観察から、骨格発生の側面を再現するプロセスとして捉えられる分子レベルの説明へと進化した。強固な固定が直接（一次）治癒を生み出し、相対的な安定性が仮骨を介した（二次）治癒を生み出すという認識は、骨折固定の生物学と原則の両方を形成し、その後の研究では、修復を調整する成長因子と前駆細胞が強調された。

Debates

生物学的補助剤は癒合を有意に促進するか？

成長因子や物理的刺激など、治癒を促進することを目的とした薬剤は、強力なメカニズム的根拠に基づいているが、癒合に対する臨床的利益の規模と一貫性については依然として議論があり、臨床状況によって異なる。

Key figures

• Thomas Einhorn
• Louis Gerstenfeld
• Richard Marsell
• Stephan Perren

Seminal works

• marsell-einhorn-2011
• einhorn-gerstenfeld-2014

Frequently asked questions

一次骨折治癒と二次骨折治癒の違いは何ですか？

二次治癒は、軟骨と骨の目に見える仮骨を介して進行し、相対的な（絶対的ではない）安定性がある場合に発生する。一次治癒は、有意な仮骨を伴わない直接的な骨と骨の骨単位リモデリングを含み、骨片の密接な接合を伴う強固な固定を必要とする。

骨癒合とは何を意味しますか？

癒合とは、骨折片が負荷に耐えうる十分な骨によって結合された時点を指す。これは、臨床所見と骨折部を架橋する骨のX線学的証拠の組み合わせによって判断される。