脊椎固定術とインスツルメンテーションの原則

脊椎固定術は、2つ以上の椎骨を単一の強固な骨性ユニット（関節固定術）に外科的に結合するもので、骨移植片が固まるまでの間、即座の安定性を提供する椎弓根スクリュー、ロッド、椎体間デバイスなどのインスツルメンテーションによってしばしば支持されます。このトピックでは、その根底にある原則、骨性癒合の生物学、インスツルメンテーションの理論的根拠、および個々の患者に行われる手技としてではなく、固定術の適応が議論される理由について説明します。

Definition

脊椎固定術（関節固定術）は、不安定または疼痛のある脊椎セグメントの動きをなくすことを目的として、隣接する椎骨間に永続的な骨性癒合を外科的に作成するもので、一般的にインスツルメンテーションと骨移植片によって補強されます。

Scope

この項目では、固定術を一連の外科的原則として扱います。すなわち、関節固定術の目標、固定術が治癒するかどうかを決定する生物学、一般的なアプローチとインスツルメンテーションの役割、および除圧に固定術を追加することが転帰を変化させるかどうかのエビデンスです。これは非臨床的な参考文献であり、個人の手術の実施方法や選択方法を記述するものではありません。

Core questions

• 固定術は何を達成することを意図しており、除圧とはどのように異なりますか？
• 固定術が固まるために必要な生物学的条件は何ですか？
• インスツルメンテーションは骨性固定術自体に対してどのような役割を果たしますか？
• 除圧に固定術を追加すると、いつ転帰が改善し、いつ改善しませんか？

Key concepts

• 関節固定術（永続的な骨性癒合）
• 骨移植片：骨伝導、骨誘導、骨形成
• 椎弓根スクリューおよびロッドインスツルメンテーション
• 椎体間固定術対後側方固定術
• 偽関節（固定術不全）
• 隣接椎間変性

Mechanisms

固定術は、骨がその間を橋渡しするように誘導することで、脊椎セグメントの動きをなくすことを目指します。成功した関節固定術は、新しい骨の足場を提供する骨移植片の生物学（骨伝導）、骨形成細胞を動員し刺激するシグナル（骨誘導）、および骨を形成する生きた細胞（骨形成）に依存します。移植片が固まるためには、血管が豊富で十分な安定性のあるベッドが必要です（Boden, 2002）。椎弓根スクリューやロッドなどのインスツルメンテーション自体は固定術を作成するものではありませんが、骨性癒合が成熟するまでの間、アライメントを維持し、動きを減少させる即時的な安定性を提供します。癒合不全（偽関節）や隣接する可動セグメントの変性は、この戦略における認識された懸念事項です。

Clinical relevance

固定術は、脊椎外科において最も重要で議論の多い手技の一つであるため、その原則を理解することで、狭窄症や脊椎すべり症などの病態において、固定術が除圧に利益を追加するかどうかを試験する理由が明確になります。この項目は、これらの原則の参考記述であり、個々の外科的決定の根拠となるものではありません。

Evidence & guidelines

除圧に固定術を追加すべきかどうかは、病態によって異なります。変性脊椎すべり症では、ある無作為化試験で固定術の追加が転帰を改善したことが示されました（Ghogawala et al., 2016）が、不安定性のない腰部脊柱管狭窄症では、同時期の試験で固定術による追加の利益は認められませんでした（Försth et al., 2016）。以前の比較有効性研究では、変性脊椎すべり症に対する外科的治療と非外科的治療の広範な研究の中に固定術が位置づけられていました（Weinstein et al., 2007）。この相違は、不安定性が存在する状況で固定術が最も正当化されるという原則の根底にあります。

History

脊椎固定術は、初期のin-situ骨移植技術から、椎弓根スクリューシステムや椎体間デバイスによって即時的な分節安定化が可能になったことで、インスツルメンテーションを用いた手技へと発展しました。インスツルメンテーションが普及するにつれて、骨性癒合の生物学や、固定術による追加の罹患率と費用がいつ正当化されるかを検証する厳密な試験に注目が集まり、今日見られるような微妙で病態特異的なエビデンスベースが生まれました（Ghogawala et al., 2016; Försth et al., 2016）。

Debates

いつ固定術が除圧に利益を追加しますか？

無作為化試験は病態によって結果が異なり、変性脊椎すべり症では固定術の追加が転帰を改善しましたが、不安定性のない狭窄症では改善しませんでした。これは、固定術の選択的な使用を支持するものです。

Key figures

• Scott Boden
• Zoher Ghogawala
• Peter Försth
• James Weinstein

Seminal works

• boden-2002
• ghogawala-2016
• forsth-2016

Frequently asked questions

脊椎固定術と脊椎除圧術の違いは何ですか？

除圧術は、神経要素への圧迫を軽減するために骨や軟部組織を除去するのに対し、固定術は、不安定性が存在するかどうかに応じて、椎骨を強固なユニットに結合してセグメントの動きをなくすものです。これら2つの手技は、時には組み合わせて行われ、時には別々に行われます。

椎弓根スクリューのようなインスツルメンテーションは固定術を作成しますか？

いいえ。インスツルメンテーションは、脊椎を所定の位置に保持する即時的な機械的安定性を提供しますが、永続的な固定術は、骨移植片が時間をかけて固まるにつれてセグメントを横断して形成される骨性癒合です。