Safe surgical technique: intramedullary nail fixation of tibial shaft fractures

Tibial nail starting point

どの髄内釘固定術においても、正確な開始点を定めることは重要な役割を担っている。 研究により、脛骨骨折の髄内釘打ちの理想的な開始点の解剖学的位置に関する重要な情報が得られています。 これらの研究により、理想的な開始点は、脛骨プラトー前縁と脛骨外側棘のすぐ内側にあることが証明されました。 さらに、Tornettaらは、隣接する関節構造を損傷するリスクなしに釘を安全に挿入できる幅22.9mm±8.9mmの安全域について報告しています。 従来、脛骨軸骨折の髄内釘打ちは、膝蓋腱を切断する方法(transtendinous approach)または膝蓋腱のすぐ近くを剥離する方法(paratendinous approach)のいずれかにより、鞍下アプローチから開始されます。 この伝統的な方法では、膝を屈曲または過屈曲の状態で放射線透過性三角形の上に静止させる。 放射線透過性三角形は、開始点が確定するまでの間、脚を屈曲した状態で位置決めするための装置としての役割を果たす。 半伸展位での釘付けは、整形外科の文献で最近大きく注目されている。 TornettaとCollinsは、内側傍膝蓋骨アプローチによる半伸展位での釘付けを、骨端前方変形を回避する方法として提案しています。 最近の報告では、このコンセプトを採用し、膝蓋上門を使用したsemiextended positionでの脛骨釘付けと膝蓋大腿関節からの釘付けを提案している … ここ数年、この術式のための手術器具が開発され、安全な方法で、隣接する関節内構造物へのダメージを最小限に抑えながら手術を行うことができるようになりました。 手術は膝を約15~20度屈曲させた状態で行われます。 膝蓋骨から指の腹1~2本分上に約3cmの縦切開を行います。 大腿四頭筋腱を縦に裂き、さらに鈍的剥離で膝蓋大腿関節に入ります。 鈍的トロカール付きのカニューレを膝蓋大腿関節から挿入し、脛骨近位部の前方皮質と関節面の接合部を開始点とします(図4a-b)。 3.2mm径のガイドピンを用い、透視下で上記のランドマークと厳密に一致させながら開始点を設定する。 ガイドピンスリーブを使用することで、開始点の微調整を行うことも可能です。 管腔のリーミングと脛骨釘の挿入を含む残りの手術手順は、周囲の軟組織と関節構造を安全に保護することができるカニューレシステムを通して行われます。 4

a-b 術中写真(a)は大腿四頭筋腱の縦割りによる鞍上の開始点と、膝蓋大腿関節からのカニューレ挿入を示すものである。 術中透視写真(b)

半身伸展位での膝蓋上釘打ちは、いくつかの利点があります。 半伸展位は、特に典型的な骨端前方変形を伴う第3脛骨近位部骨折において、骨折の整復を容易にする可能性があります。 このような損傷パターンでは、radiolucent triangle上で膝を過屈曲させると、既存のpex anterior deformityが誇張される可能性があります。 一方、半伸展位は大腿四頭筋の伸展力をなくし、骨端前方角の縮小を大きく促進することができます。 さらに、脚を手術台の上に置くことで、手術中の脚の操作が容易になり、透視用イメージインテンシファイアのアクセスも容易になる可能性があります。 半伸展位での膝上釘打ちは、膝下の軟部組織の損傷により外科的切開が望ましくない場合、従来の膝下アプローチに代わる実行可能な方法となりうる(図5)。 5

Intraoperative picture demonstrating the soft tissue injury to the infrapatellar area as an indication for suprapatellar nailing in the semiextended position

Recent published studies are suggesting suprapatellar tibial nailing technique in semiextended position as a safe and effective surgical technique.最近の研究で、半身伸展位で膝蓋靭帯周囲に軟部組織が損傷していることが示唆されている。 しかし、膝蓋大腿関節の構造に対する異所性損傷の懸念は確かに残っている。 Gelbkeらは死体モデルを用いて、半伸展位での膝蓋上釘打ちと膝蓋下釘打ちの際の膝蓋大腿関節の接触圧を測定した。 Gelbkeらは、膝蓋上釘付けと膝蓋下釘付けでは、膝蓋上釘付けの方が、ピーク圧が高いことを報告した。 しかし、観察されたピーク圧は、関節軟骨に有害であると報告されている閾値よりはるかに低いことも報告し、半伸展位での膝上釘付けは安全な手術法であると結論づけた。 Sandersらは、半伸展位で脛骨上方釘付け術を受けた56人の患者を含む前向き臨床研究において、MRIと関節鏡によるフォローアップ評価で、膝蓋大腿軟骨に影響を与える重大な後遺症を確認しなかった。 興味深いことに、このシリーズでは、12ヶ月後のフォローアップで膝前面の痛みを訴えた患者はいなかった。 レトロスペクティブなコホート研究において、Jonesらは、半伸展位で膝上釘付け術を受けた38人の患者と、膝下釘付け術を受けた36人の患者の結果を記録している。 これらの著者らは、最低12ヶ月の追跡調査において、両患者群間で膝前部痛に差はなく、機能的な差もなかったと報告している。 さらに、膝蓋上釘打ち群では、骨折の軽減が有意に良好で、より正確な開始点が得られたと報告した。 これらの有望なデータは、半伸展位での脛骨上方釘付けは安全な手術手技であり、このアプローチで適切な臨床結果とX線写真を達成できることを示唆するものである。

整復術

脛骨釘の設置だけでは十分な骨折の整復は得られず、リーミング過程と釘の設置を通して適切な骨折の整復が維持されなければならない。 縦方向への牽引は靭帯運動による骨折の整復につながりますが、単純な手動の牽引だけでは骨折の整復がうまくいかない場合があります。

Technical trick

閉鎖整復術は、F-toolのような広く利用できる整復器具で容易に行うことができます。 F-toolはF字型のradio-olucent reduction deviceで、内・側方移動の矯正と同様にvarus/valgus angulationの矯正を可能にする(図6 a~d )。 しかし、組織への圧迫が大きいため、この器具を長時間使用することは避けるべきです。 ある種の骨折は経皮的に設置された整復クランプの設置に適しています。 特に、らせん骨折や斜骨折は、経皮的クランプの装着に適しています。 これらのクランプは小さな刺入切開から軟部組織に優しい方法で装着することができる(図7 a – c )。 クランプの種類と切開位置は、クランプ装着による軟部組織の損傷を最小限にするために、戦略的に選択する必要がある(Fig.8 a – b )。

Fig. 6

a-d Fツール(a)により脛骨内転骨折を整復(b-d)

FIG.1(2602 7

a-c 経皮的に設置した関節周囲クランプ(a)により、遠位第三脛骨螺旋骨折(b-c)の整復を行う(8069><2602><636><2602><1817><9832>Fig. 8

a-b 同じ患者において、経皮的に設置した尖った縮小クランプ(a)は著しい軟組織の侵害(b)となり、異なるクランプに変更する必要があった

universal distractorは追加の縮小ツールとして使用することができる。 ユニバーサルディストラクターは、長さと整列を維持するために役立つことがあります。 Schanzピンの配置には十分な注意を払う必要があります。 これらのピンは、脛骨釘の予定位置から離れた近位および遠位の断片に内側から配置されます。 さらに、近位のSchanzピンは、近位のブロッキングスクリューの位置を模倣した位置に配置することができます。 これは、典型的な骨端前方変形を伴う脛骨近位部骨折の骨折軽減を図る際に特に有用となる可能性があります。 ユニバーサルディストラクターと同様に、2ピン外固定は、脛骨軸骨折の髄内釘打ちの際に長さとアライメントを確保し維持するために使用することができます。 このテクニックを使用する場合、ピンの配置はユニバーサルディストラクターの使用と同じ原則に従うべきです。

いくつかの例では、閉鎖的で最小侵襲の縮小テクニックでは、解剖学的骨折の整列を得るには不十分です。 このようなケースでは、周囲の軟部組織に配慮したオープンリダクションテクニックを検討する必要があります。 開放性整復術では、直接視認しながら整復することが可能である。 open reduction法の欠点は、手術部位感染のリスクを高める可能性のある追加的な外科的剥離があることです。 さらに、骨折部位への血液供給の追加ストリッピングは、その後の骨折の非結合のリスクを増加させる可能性がある。 しかし、レトロスペクティブなコホート研究では、観血的整復術の使用による手術部位感染や骨折の非結合のリスクの増加は示されていません。 プレートは単皮ネジで近位および遠位の骨折片に固定されます。 プレートは、リーミングと脛骨髄内釘の挿入の間、維持されます。 釘の挿入後、固定構造の安定性を高めるため、プレートを除去するか、あるいはそのままにしておきます(図9 a – e )。 プレートを残す場合は、単皮質のスクリューを二皮質のスクリューに 交換する。 一皮質プレートまたは「リダクションプレート」は安全で効果的な手技であることが示唆されており、許容できる骨折の縮小を達成するためにオープンアプローチを必要とする脛骨軸の症例を選択して検討する必要がある。

図9

a-e 重大な粉砕と骨欠損を伴う開頭骨折(a). 骨折を軽減するために、外傷から一皮質板を適用した(b)。 リーミングと釘打ちの間、プレートは維持された(c)。 爪の安定化後、プレートを除去した(d-e)

Blocking Screw (or “poller” screw) はKrettekらにより一般化された。 ブロッキングスクリューの目的は、骨幹部の管を狭め、欠損した皮質を補うことである。 従って、ブロッキングスクリューは骨幹部骨折に有効な手段である。 ブロッキングスクリューはリーミングプロセスとネイルプレースメントの前に設置される。 ブロッキングスクリューは通常、短い関節断端に、変形の凹んだ側に設置される。 例えば、第3脛骨近位部骨折の典型的な変形は、バルジウスと頂部前方の変形を特徴とします。 バルジス変形を克服するために、ブロッキングスクリューを近位骨折片の外側部分(すなわち、変形の凹面側)に前方から後方へ配置することができる。 このブロッキングスクリューは、ネイルを内側に誘導するために使用され、その結果、バルガスの角度を防ぐことができます。 同様に、骨端前方変形は、近位骨片の後方部分(すなわち変形の凹面側)に内側から外側方向に配置されたブロッキングスクリューによって克服できます(図10a-b)。 Krettekらは、脛骨髄内釘打ち+ブロッキングスクリューで治療した脛骨骨折21例について報告している。 これらの著者らは、臨床的および放射線学的に良好な結果を示し、ブロッキングスクリューの設置に関連した合併症はなかったと報告している。 Ricciらは、Blocking Screwを併用した脛骨釘付け術を行った12名の患者について報告した。 1人を除く全ての患者が骨折の癒合に至った。 著者らは、5度以上の角度変形があった患者を1人だけ報告している。 この患者は術後10°の外反角を有していた。

図10

a-b 外反変形を防ぐために外側で前後方向に配置したブロッキングスクリュー(a)。 内側から外側へ後方に配置されたブロッキングスクリューは、頂点の前方変形を防ぎます(b)

髄内管のリーミング

骨折の軽減が成功したら、髄内腔を脛骨釘の配置に備え、準備します。 ボールチップ付きのガイドワイヤーを脛骨管に挿入し、骨折部位を横切るのが一般的です。 リーマーと脛骨釘は、ボールチップガイドワイヤーの上を通過させます。 そのため、ボール入りガイドワイヤーが適切に配置されていることを透視画像で確認することが非常に重要である。 特に、足関節の高さでは、前後方向、左右方向ともにボールチップガイドワイヤーの中心がしっかりと確認されていることが重要です(図11a-b)。 ボールチップガイドワイヤーを適切に配置した後、リーミングを開始し、釘の配置のために髄内腔を準備します(

Fig. 11

a-b ボールチップガイドワイヤーの中心位置を示す前後方向(a)と側面(b)の透視写真

多くの大学外傷センターで、脛骨釘打ちは非リームド脛骨釘打ちよりリーミングが好ましいようです。 しかし、リームド脛骨釘打ちとアンリームド脛骨釘打ちの問題については、論争が続いている。 リームドネイルはより大きなサイズの釘を打つことができるため、生体力学的安定性が増し、骨折の治癒が改善する可能性があると言われている。 これとは対照的に、髄内リーミングは骨内血液供給を著しく低下させ、骨折部位の生物学的治癒反応を制限する可能性があることが報告されている。 さらに、リーミングプロセスは脂肪塞栓や肺不全のリスクを高める可能性があるという懸念も残っています。

いくつかの前向き無作為化臨床試験では、リーミングと非リーミングの脛骨釘打ちを比較しています。 2008年には、脛骨骨折患者におけるリームド髄内釘のプロスペクティブ評価試験(SPRINT)が発表されました。 この研究は、合計1319人の被験者を登録し、整形外科の文献全体でも最大規模のプロスペクティブ・ランダマイズ臨床試験の1つである。 著者らは、全骨折において、主要イベント(再手術および/または自力整復)のリスクは、リームド脛骨釘打ちとリームなし脛骨釘打ちの間で有意差はなかったと報告した。 サブグループ解析では、開放性脛骨骨折において、2つの治療群間に差はなかった。 閉塞性脛骨骨折では、一次イベントのリスクはリリームのない脛骨釘打ちの方が有意に高かった。 しかし、この差は、最も重要度の低いアウトカムであるダイナマイゼーションとオートダイナマイゼーションによって大きく左右された。 さらに、著者らは、治療する外科医がリームド脛骨釘打ちの経験を比較的多く持っていたことを報告した。 有害事象に関しては、著者らは、リームド脛骨釘打ちの方が死亡率が有意に高いことを記録した。 研究者らは、盲検判定者がすべての死亡を髄内釘打ち術とは無関係と分類したことを指摘した。 その後、上記の無作為化臨床試験の結果をプールする目的で、メタアナリシスとコクランレビューが発表された。 これらのメタアナリシスの結果は、そのサンプルサイズの大きさから、ほとんどがSPRINT試験の結果で占められていた。

北米の外科医の多くは、unreamed nailingよりもreamed intramed tibial nailingを好むことが示唆された。

インターロッキングスクリューの配置

脛骨軸骨折におけるインターロッキングスクリューの目的は、短縮とマローテーションを防ぐことである。 インターロッキングスクリューの導入により、髄内釘打ちの適応はより近位、遠位第3脛骨軸骨折で骨幹部への浸潤があるものへと拡大された。 骨幹部を含む骨折では、強固な釘と皮膜の界面がないため、軸方向のアライメントを維持する上でインターロッキングスクリューがより重要になる。 現在のところ、異なる骨折のタイプに対して近位および遠位のインターロッキングスクリューが何本必要かを強く推奨する臨床ガイドラインは確立されていない。 Laflammeらは、髄内釘打ちで治療した脛骨近位部骨折を模擬したヒトカダバーモデルにおいて、2本の横向き近位インターロッキングスクリューの構築安定性は、2本の斜め近位インターロッキングスクリューを追加することにより著しく向上すると報告している。 Hansenらは、関節外近位脛骨骨折の髄内釘打ちをシミュレートした別のヒトカダバーモデルにおいて、近位インターロッキングスクリュー2本と3本の生体力学的安定性を比較しました。 これらの著者らは、3本の近位インターロッキングスクリューの方が有意に安定性が高いことを報告した。 Chanらは脛骨遠位端骨折モデルを用いて、2本の遠位端インターロッキングスクリューと3本の遠位端インターロッキングスクリューを比較した。 これらの研究者らは、どちらの固定法も術後の体重負荷に耐えうる十分な安定性を有していることを示唆した。 しかし、3本のスクリューによる固定は2本のスクリューによる固定に比べ、有意に高い安定性を示した。 さらに、最近の研究では、角度安定性のあるインターロッキングスクリューが従来のインターロッキングスクリューよりも高い安定性を提供する可能性が示唆されており、より少ない数のインターロッキングスクリューで同じコンストラクトの安定性を達成できる可能性があるとされている。 Egolらは、髄内釘打ちを行った脛骨遠位端骨折の転帰を評価したレトロスペクティブ臨床研究において、2本の横方向遠位インターロッキングスクリュー(追加のインターロッキングスクリューあり/なし)の設置は、他の遠位インターロッキングスクリューコンストラクトと比較して、術後の縮小の喪失が少ないことを観察している。 しかし、この調査では複数の異なるスクリューコンストラクトが選択され、関連する腓骨骨折の外科的固定は担当外科医の判断に委ねられた。 Kneifelらは、髄内釘打ち術を受けた脛骨軸骨折患者を対象とした前向き無作為化臨床試験において、1本の遠位インターロッキングスクリューと2本の遠位インターロッキングスクリューを比較検討した。 これらの著者らは、遠位インターロッキングスクリューが1本の場合、スクリューの破損率が有意に高かったと報告している。 近位インターロッキングスクリューの留置は、通常、釘に取り付けられた照準治具を使用して行われる。 遠位のインターロッキングスクリューは、透視下でフリーハンドで挿入するのが最も一般的である。 最近、電磁誘導方式によるコンピュータ支援システムを用いた遠位脛骨連動ネジの挿入が提案されている(図12a~d)。 この方法は、放射線を使用せずに遠位インターロッキングスクリューを挿入することができ、実行可能で正確な方法であることが実証されている。 しかし、この方法の実用性と費用対効果はまだ不明であり、さらなる調査が必要である。 12

a-d 透視画像による遠位インターロックスクリューの配置(a-b)と電磁誘導システム(c-d)

近位および遠位インターロックスクリューの配置は、安全な外科的ステップといえる。 しかし、周囲の解剖学的構造を適切に認識し、インターロッキングスクリューの挿入は正確かつ軟部組織に優しい方法で行わなければならない

Pitfall

解剖学の研究により、特に近位の内側から外側への斜めのインターロッキングスクリューの設置では総腓骨神経麻痺のリスクが残っていることが示されている。 このリスクを最小限に抑えるために、外科医は、標準的な前後左右のビューとは対照的に、ドリルビットの平面に対して垂直に角度をつけた透視イメージインテンシファイアを用いた透視ガイド下でスクリューを穿孔することを考慮すべきである。 外科医は、脛骨近位部の皮質骨が比較的薄いことを認識し、ドリルビットによる脛骨遠位皮質の貫通が触覚フィードバックではわかりにくいことを意識する必要があります。 さらに、腓骨頭が近くにあるため、触感が不明瞭になり、実際には腓骨頭が貫通しているにもかかわらず、術者に「骨の中にいる」という印象を与えることがあります。 スクリューの長さは、スケーリングされたドリルで決定するだけでなく、適切なデプスゲージで測定する必要があります。 60mmを超えるドリルやスクリューの長さの測定は、総腓骨神経を損傷する危険性のある後外側の隆起を疑わせるものでなければなりません。

Pitfall

遠位前-後インターロックスクリューの設置に関して、Bonoらは、前神経血管束、前脛骨腱および長趾伸筋の近接を強調しています。 これらの著者らは、インターロッキングスクリューの設置時に周囲の神経血管構造を保護するために、外科的切開と慎重な軟部組織の剥離を行うことを推奨している。

したがって、髄内釘打ち術の重要な部分としてインターロッキングスクリューの設置を提案します。 経皮的なスクリューの設置は一般的に安全であるが、外科医は周囲の軟組織構造がリスクになることを認識する必要がある。 ほとんどの脛骨軸骨折では、近位2本と遠位2本のインターロッキングスクリューで十分な安定性が得られます。 8069>

図13

a-d Segmental Tibia fracture (a-b) treated intramedullary nailing with two distal and three proximal interlocking screws (2本と近位部のインターロックスクリュー). フォローアップX線写真(c-d)では、問題なく治癒していることがわかる

Fixation of associated fibula fractures

Distal interlocking screw optionsを備えた最新の釘のデザインにより、骨幹部を含む近位および遠位骨折に脛骨内釘打ちが適応となることが拡大されました。 骨幹端部骨折に関しては、関連する腓骨遠位端骨折を外科的固定術で治療すべきかどうかという疑問が残ります。 2006年、Egolらは腓骨骨折を伴う脛骨遠位端骨折72例について、髄内釘固定術を行ったと報告した。 25例では腓骨の外科的固定が行われた。 47例では腓骨骨折を伴うものは外科的固定をせずに治療された。 腓骨安定化の判断は担当外科医の裁量に委ねられた。 この研究では、様々な遠位インターロッキングスクリューのコンストラクトが用いられた(内側から外側へ2本のスクリュー対2本のスクリューを互いに垂直に配置対遠位インターロッキングスクリュー合計3本対遠位インターロッキングスクリュー1本のみ)。 著者らは、脛骨髄内釘固定と同時に腓骨安定化術を受けた患者では、縮小損失が有意に少なかったと報告した。 腓骨安定化なしで髄内釘固定を行った患者では、合計13%が術後の縮小を失ったのに対し、腓骨安定化なしで脛骨釘固定を行った場合は4%であった。 さらに著者らは、内側から外側への2本のインターロッキングスクリューが術後の縮小損失を防ぐようだと報告したが、この所見は統計的に有意ではなかった。 腓骨安定化群では、腓骨安定化なし群に比べ、より良好と思われる遠位インターロックスクリューコンストラクト(内側から外側への2本のスクリューと前方スクリューまたは前方スクリューなし)の患者の割合が著しく高かった(86%対45%の骨折)ことは指摘されなければならない。 さらに、より遠位の骨折ほど腓骨安定化術を受ける可能性が高いことが記録されている。

プロスペクティブ・ランダマイズ臨床試験において、Prasadらは60の第3脛骨遠位端-腓骨骨折に対して、腓骨固定を伴う髄内脛骨釘固定と腓骨固定なしの髄内脛骨釘固定を比較検討しました。 著者らは、脛骨釘固定と同時に腓骨固定を行った患者において、回旋性とバルジス/バルジスのアライメントが改善したことを報告した。 しかし、腓骨固定群の創傷合併症率は10%であった。

我々は、髄内釘固定を行う第3脛骨遠位端骨折において、腓骨固定を併用することで脛骨の骨折軽減を達成し維持できる可能性があると結論づけた。 しかし、外傷部位の追加切開による創部合併症の懸念が残る。 したがって、腓骨固定術の併用は慎重に行うことをお勧めします。 現代の脛骨釘の設計では、安定した遠位インターロッキングスクリューコンストラクトを配置するためのさまざまなオプションが用意されており、術後の縮小の喪失のリスクを最小限に抑えることができます。 腓骨のプレートによる追加固定は、足関節の不安定な損傷に関連する場合、または関連する腓骨骨折を直接整復しなければ脛骨の解剖学的整復が達成できないと思われる場合にのみ行うべきである

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