整形外科学 · 11.1.5
脊柱変形の手術(固定術の原則・Lenke分類・成長温存手術)
Surgical treatment of spinal deformity
🧠 全体像:脊柱変形 spinal deformity 脊柱変形(spinal deformity) spinal deformity(脊柱変形) の手術の目標は、弯曲を3次元で矯正し、矯正した位置で骨を癒合させる(固定術)ことである。固定するとその部分の成長と動きは失われるので、弯曲の大きさ・骨の成熟・進行・体幹のバランスを見て、固定する範囲をできるだけ短くする。後方からの椎弓根スクリュー pedicle screw 椎弓根スクリュー(pedicle screw) pedicle screw(椎弓根スクリュー) 固定が現在の中心で、成長が残る年少児には、固定せずに成長を保つ手術(成長棒)を使う。授業PDFが示す「前方と後方」の2本立ては、椎弓根スクリューpedicle screw 椎弓根スクリュー(pedicle screw)pedicle screw(椎弓根スクリュー) の普及で多くの例が後方だけで済むようになった。保存治療は特発性側弯症idiopathic scoliosis特発性側弯症(idiopathic scoliosis)idiopathic scoliosis(特発性側弯症)、Scheuermann病Scheuermann disease (Scheuermann kyphosis) Scheuermann病(Scheuermann disease (Scheuermann kyphosis))Scheuermann disease (Scheuermann kyphosis)(Scheuermann病) の手術はScheuermann病Scheuermann disease (Scheuermann kyphosis)Scheuermann病(Scheuermann disease (Scheuermann kyphosis))Scheuermann disease (Scheuermann kyphosis)(Scheuermann病)を参照する。
手術の適応
| 資料 | 手術の目安 |
|---|---|
| 授業PDFの章(特発性側弯症idiopathic scoliosis特発性側弯症(idiopathic scoliosis)idiopathic scoliosis(特発性側弯症)) | 40°超、または年10°以上の進行 |
| 授業スライド slide スライド(slide) slide(スライド) (治療プロトコル) | 45〜50°超。90°超は2期に分ける。若く進行しやすい患者には成長を保つ内固定 internal fixation 内固定(internal fixation) internal fixation(内固定) (成長棒) |
| 授業スライド slide スライド(slide) slide(スライド) (手術の項) | 胸椎thoracic vertebrae 胸椎(thoracic vertebrae)thoracic vertebrae(胸椎) 45°超・腰椎lumbar vertebrae 腰椎(lumbar vertebrae)lumbar vertebrae(腰椎) 30°超。目標は3次元の矯正 |
⚠️ 授業資料との差(手術の閾値):授業の記載は資料間で食い違う(章は40°または年10°の進行、スライドslide スライド(slide)slide(スライド) は45〜50°、胸椎thoracic vertebrae 胸椎(thoracic vertebrae)thoracic vertebrae(胸椎) 45°・腰椎lumbar vertebrae 腰椎(lumbar vertebrae)lumbar vertebrae(腰椎) 30°)。現行の考え方は、約45〜50°以上を手術の目安とし、骨の成熟度・進行・体幹のバランス・整容・合併する病態を合わせて決める。装具orthosis 装具(orthosis)orthosis(装具) の無作為化試験(BRAIST)も、50°以上への進行を手術に至る閾値(治療失敗treatment failure治療失敗(treatment failure)treatment failure(治療失敗))とした。弯曲の大きさだけで機械的に決めない。装具orthosis 装具(orthosis)orthosis(装具) の適応と成績は特発性側弯症idiopathic scoliosis特発性側弯症(idiopathic scoliosis)idiopathic scoliosis(特発性側弯症)を参照する。
固定術の進歩:Harringtonから椎弓根スクリューへ
| 世代 | 方法(授業スライド slideスライド(slide) slide(スライド)) | 特徴 |
|---|---|---|
| Harrington法 | 弯曲の両端の2点にフックhookフック(hook)hook(フック)をかけた金属の棒で、牽引して矯正する(歴史的) | 主に前額面 coronal plane 前額面(coronal plane) coronal plane(前額面) の矯正。矢状面sagittal plane 矢状面(sagittal plane)sagittal plane(矢状面) の維持が弱い |
| Cotrel-Dubousset法 | 複数の点で棒を固定し、棒の回旋で3次元の矯正を狙う | 3次元の矯正の考え方の出発点 |
| 椎弓根スクリューpedicle screw椎弓根スクリュー(pedicle screw)pedicle screw(椎弓根スクリュー) | 椎弓根pedicle椎弓根(pedicle)pedicle(椎弓根)にスクリューを通して棒を固定(ナビゲーションやコンピュータ支援を使う) | 椎体まで届くため強い矯正力 |
| 成長を保つ器械 | 成長に合わせて延ばす棒 | 年少児 |
同じLenke型・固定椎数・術式でそろえた思春期特発性側弯症 adolescent idiopathic scoliosis 思春期特発性側弯症(adolescent idiopathic scoliosis) adolescent idiopathic scoliosis(思春期特発性側弯症) 52人の比較で、主弯曲の矯正率は椎弓根スクリュー pedicle screw 椎弓根スクリュー(pedicle screw) pedicle screw(椎弓根スクリュー) 群76%・フックhook フック(hook)hook(フック) 群50%で、2年後の矯正の喪失に有意差はなく、下位lower 下位(lower)lower(下位) の固定椎を平均0.8椎節約でき、手術時間は同等だった1。スクリューが短い固定で強い矯正を得られる理由である。
固定範囲を決める:Lenke分類
Lenke分類は、どの弯曲を固定に含めるかを決めるための分類で、3つの要素からなる。
| 要素 | 内容 |
|---|---|
| 弯曲型(1〜6) | 近位胸椎 thoracic vertebrae胸椎(thoracic vertebrae) thoracic vertebrae(胸椎)・主胸椎 thoracic vertebrae胸椎(thoracic vertebrae) thoracic vertebrae(胸椎)・胸腰椎thoracolumbar spine胸腰椎(thoracolumbar spine)thoracolumbar spine(胸腰椎)/腰椎lumbar vertebrae 腰椎(lumbar vertebrae)lumbar vertebrae(腰椎) の構築性弯曲と非構築性弯曲を、正面像と側屈 lateral flexion 側屈(lateral flexion) lateral flexion(側屈) 位で区別して型を決める |
| 腰椎lumbar vertebrae 腰椎(lumbar vertebrae)lumbar vertebrae(腰椎) 修飾子(A・B・C) | 仙骨sacrum 仙骨(sacrum)sacrum(仙骨) 正中線 midline正中線(midline) midline(正中線)と腰椎 lumbar vertebrae 腰椎(lumbar vertebrae) lumbar vertebrae(腰椎) 弯曲の頂椎 apical vertebra 頂椎(apical vertebra) apical vertebra(頂椎) の位置関係 |
| 胸椎thoracic vertebrae 胸椎(thoracic vertebrae)thoracic vertebrae(胸椎) 矢状面 sagittal plane 矢状面(sagittal plane) sagittal plane(矢状面) 修飾子(−・N・+) | T5〜T12の矢状面 sagittal plane 矢状面(sagittal plane) sagittal plane(矢状面) 角。10°未満が−、10〜40°がN、40°超が+ |
King分類より検者間・検者内の信頼性 reliability 信頼性(reliability) reliability(信頼性) が高いが、固定範囲の決定の妥当性 validity 妥当性(validity) validity(妥当性) は今後の検証が必要とされた2。授業スライド slide スライド(slide) slide(スライド) の例は、胸椎thoracic vertebrae 胸椎(thoracic vertebrae)thoracic vertebrae(胸椎) 82°と腰椎 lumbar vertebrae 腰椎(lumbar vertebrae) lumbar vertebrae(腰椎) 75°の2つの大きな弯曲で、後方固定posterior fusion 後方固定(posterior fusion)posterior fusion(後方固定) で矯正して固定した(術前・術後のX線)。
前方手術と後方手術
授業PDFの章は、固定を後方(Risser 3〜5)または前方(Risser 0〜3)から行うとし、授業スライド slide スライド(slide) slide(スライド) は前方手術を、大きい弯曲に、後方手術の前に、胸椎thoracic vertebrae 胸椎(thoracic vertebrae)thoracic vertebrae(胸椎) では肋間を通して、腰椎lumbar vertebrae 腰椎(lumbar vertebrae)lumbar vertebrae(腰椎) では腹部臓器の後ろ(後腹膜)から、胸腔鏡thoracoscopy 胸腔鏡(thoracoscopy)thoracoscopy(胸腔鏡) で椎間板 intervertebral disc 椎間板(intervertebral disc) intervertebral disc(椎間板) を切除して行うとする。
⚠️ 授業資料との差(前方解離anterior release 前方解離(anterior release)anterior release(前方解離) は必要か):椎弓根スクリュー pedicle screw 椎弓根スクリュー(pedicle screw) pedicle screw(椎弓根スクリュー) が普及する前は、硬い大きな弯曲に前方の椎間板 intervertebral disc 椎間板(intervertebral disc) intervertebral disc(椎間板) 切除(解離)を先に行うことが多かった。しかし、70°を超える高度な側弯 scoliosis (lateral spinal curvature) 側弯(scoliosis (lateral spinal curvature)) scoliosis (lateral spinal curvature)(側弯) 35人(特発性29人)に、前方解離anterior release 前方解離(anterior release)anterior release(前方解離) なしで後方の椎弓根スクリュー pedicle screw 椎弓根スクリュー(pedicle screw) pedicle screw(椎弓根スクリュー) 固定と棒の回旋だけを行った報告では、胸椎thoracic vertebrae 胸椎(thoracic vertebrae)thoracic vertebrae(胸椎) 弯曲80°が27°(矯正66%)、腰椎lumbar vertebrae 腰椎(lumbar vertebrae)lumbar vertebrae(腰椎) 弯曲79°が33°(矯正59%)で、矯正の喪失は3.0〜3.5%にとどまり、前方手術の合併症も避けられた3。脊柱側弯症scoliosis 脊柱側弯症(scoliosis)scoliosis(脊柱側弯症) 学会の合併症データベース(思春期特発性側弯症adolescent idiopathic scoliosis 思春期特発性側弯症(adolescent idiopathic scoliosis)adolescent idiopathic scoliosis(思春期特発性側弯症) の器械固定6,334人)では、合併症は前方固定5.2%・後方固定posterior fusion 後方固定(posterior fusion)posterior fusion(後方固定) 5.1%・前後合併10.2%で、前後合併が有意に高い(死亡は2人・0.03%)4。したがって、前方手術は、後方だけでは矯正が難しい例に限るのが現在の考え方で、授業の「Risser 0〜3は前方も」は、後方だけを固定したあとに前方の成長で変形が進む(クランクシャフト現象crankshaft phenomenonクランクシャフト現象(crankshaft phenomenon)crankshaft phenomenon(クランクシャフト現象))のを防ぐための従来の考え方とされる。
flowchart TD
A["手術の適応<br>約45〜50°以上・進行・体幹のバランス"] --> B{"成長がどれだけ残るか"}
B -->|"成長が少なく残る思春期"| C["後方の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pedicle screw'>椎弓根スクリュー</span>固定<br>Lenke分類で固定範囲を決める"]
B -->|"成長が大きく残る年少児(早期発症<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Scoliosis'>側弯症</span>)"| D["成長を保つ手術<br>成長棒・磁気制御成長棒"]
C --> E{"硬い高度な弯曲"}
E -->|"多くは後方のみ"| F["後方矯正固定"]
E -->|"後方のみで難しい例"| G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anterior release'>前方解離</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='thoracoscopy'>胸腔鏡</span>・後腹膜)+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='posterior fusion'>後方固定</span>"]
D --> H["延長を繰り返し<br>成長が進めば最終固定"]
成長を保つ手術(早期発症側弯症)
早期発症側弯症 Scoliosis 側弯症(Scoliosis) Scoliosis(側弯症) は10歳未満に発症する側弯症Scoliosis 側弯症(Scoliosis)Scoliosis(側弯症) で、進行する年少児に早期に固定すると、脊柱と胸郭の成長が止まり、肺の発育が妨げられる。そこで、固定せずに成長に合わせて延ばす器械(成長棒)で、弯曲を抑えながら成長を待ち、最後に固定する。授業PDFの「新しい分類:6歳未満の早期発症と、6歳以降の遅発性」は、年齢の境界が文献で一定せず、現在は10歳未満を早期発症とするのが一般的である5。
- 両側の成長棒:進行する早期発症側弯症 Scoliosis 側弯症(Scoliosis) Scoliosis(側弯症) 23人で、平均Cobb角 Cobb angle Cobb角(Cobb angle) Cobb angle(Cobb角) が82°から初回手術後38°、最終36°、T1-S1の長さが年平均1.21 cm伸び、肺に使える空間の比が改善した。ただし、48%に合併症があり、17%が予定外の手術を受けた6。
- 合併症は多く、成長棒の治療は長い:140人(897手術)では、58%が1回以上の合併症を経験した。両側の棒は単棒より予定外の手術が少なく(10%対27%)、筋下の棒は皮下より創の合併症が少ない(10%対26%)。初回手術の年齢が1歳上がるごとに合併症の危険が13%下がり、手術が1回増えるごとに24%上がるので、可能なら初回の移植を遅らせ、両側棒を使い、延長の回数を減らす7。
- 磁気制御成長棒(MCGR):外来で非侵襲的に延長でき、延長のたびの全身麻酔を避けられる。23研究・504人(平均8.7歳)の系統的レビューで、Cobb角Cobb angle Cobb角(Cobb angle)Cobb angle(Cobb角) と後弯 kyphosis 後弯(kyphosis) kyphosis(後弯) 角が減りT1-S1の長さが伸びた。一方、器械関連・アライメントの失敗・創の問題・肺合併症・体幹の硬さ・背部痛back pain背部痛(back pain)back pain(背部痛)・骨折などの合併症が起こる5。
神経筋疾患の側弯 scoliosis (lateral spinal curvature) 側弯(scoliosis (lateral spinal curvature)) scoliosis (lateral spinal curvature)(側弯) (脊髄性筋萎縮症spinal muscular atrophy 脊髄性筋萎縮症(spinal muscular atrophy)spinal muscular atrophy(脊髄性筋萎縮症) の成長棒など)は、各ノート(脊髄性筋萎縮症spinal muscular atrophy脊髄性筋萎縮症(spinal muscular atrophy)spinal muscular atrophy(脊髄性筋萎縮症)・筋ジストロフィーMuscular Dystrophy筋ジストロフィー(Muscular Dystrophy)Muscular Dystrophy(筋ジストロフィー))を参照する。
術後の管理と合併症
- 経過観察(授業PDF):術後6〜12週、次に6か月、その後は毎年。術式によっては術後の装具 orthosis装具(orthosis) orthosis(装具)が要る。
- 合併症:思春期特発性側弯症 adolescent idiopathic scoliosis 思春期特発性側弯症(adolescent idiopathic scoliosis) adolescent idiopathic scoliosis(思春期特発性側弯症) の器械固定で、全体の合併症は約5〜6%、前後合併は約10%、死亡は0.03%(2人)4。年少児の成長棒では合併症が多く(58%)、計画外の手術が起こる。
- 術前の準備:神経筋疾患や先天性の例では、脊髄のMRI・心臓・呼吸・栄養を確認する(原因の分かる側弯 scoliosis (lateral spinal curvature)側弯(scoliosis (lateral spinal curvature)) scoliosis (lateral spinal curvature)(側弯)・筋ジストロフィーMuscular Dystrophy筋ジストロフィー(Muscular Dystrophy)Muscular Dystrophy(筋ジストロフィー)を参照)。
まとめ
- 脊柱変形spinal deformity 脊柱変形(spinal deformity)spinal deformity(脊柱変形) の手術は、3次元の矯正と、矯正位での固定術。固定すると成長と動きが失われるので、固定範囲を短くする。
- 手術の目安は約45〜50°以上で、授業資料の閾値は食い違う。Lenke分類(弯曲型・腰椎lumbar vertebrae 腰椎(lumbar vertebrae)lumbar vertebrae(腰椎) 修飾子・胸椎thoracic vertebrae 胸椎(thoracic vertebrae)thoracic vertebrae(胸椎) 矢状面 sagittal plane 矢状面(sagittal plane) sagittal plane(矢状面) 修飾子)で固定範囲を決める。
- 椎弓根スクリューpedicle screw 椎弓根スクリュー(pedicle screw)pedicle screw(椎弓根スクリュー) はフック hook フック(hook) hook(フック) より矯正率が高く(76%対50%)、固定椎を節約できる。70°超でも後方のみで矯正でき、前後合併は合併症が約2倍(10.2%対約5%)なので、前方手術は限る。
- 年少児には成長棒(両側・筋下が有利)やMCGR。合併症が多く(58%)、初回手術が遅いほど、延長が少ないほど危険が下がる。
出典
- 1.Comparative analysis of pedicle screw versus hook instrumentation in posterior spinal fusion of adolescent idiopathic scoliosis(Spine・2004)同じLenke型・固定椎数・術式でそろえた思春期特発性側弯症52人の後ろ向き比較で、椎弓根スクリュー群はフック群より主弯曲の矯正率が高く(76%対50%)、2年後の矯正の喪失に有意差がなく(5.4%対8.0%)、下位の固定椎を平均0.8椎節約でき、手術時間はほぼ同じ(341分対338分)だったことを抄録で確認閲覧 2026-11-09
- 2.Adolescent idiopathic scoliosis: a new classification to determine extent of spinal arthrodesis(The Journal of Bone and Joint Surgery (American Volume)・2001)思春期特発性側弯症の新しい分類(Lenke分類)で、弯曲型(1〜6)・腰椎修飾子(A〜C、仙骨正中線と腰椎弯曲の頂椎の関係)・胸椎矢状面修飾子(−・N・+、T5〜T12の矢状面角が10°未満・10〜40°・40°超)の3要素からなり、近位胸椎・主胸椎・胸腰椎/腰椎の構築性弯曲と非構築性弯曲を区別して固定範囲を決めるために作られ、King分類より信頼性が高いことを抄録で確認閲覧 2026-11-09
- 3.Is anterior release necessary in severe scoliosis treated by posterior segmental pedicle screw fixation?(European Spine Journal・2007)70°を超える高度な側弯35人(特発性29人)に前方の解離なしで後方の椎弓根スクリュー固定と棒の回旋を行い、胸椎弯曲80°が最終追跡で27°(矯正66%)、腰椎弯曲79°が33°(矯正59%)で矯正の喪失が3.0〜3.5%にとどまり、前方手術の合併症も避けられたことを抄録で確認閲覧 2026-11-09
- 4.Complications in spinal fusion for adolescent idiopathic scoliosis in the new millennium. A report of the Scoliosis Research Society Morbidity and Mortality Committee(Spine・2006)脊柱側弯症学会の合併症データベース(2001〜2003年)から思春期特発性側弯症の器械固定6,334人を分析し、合併症が5.7%で、前方固定5.2%・後方固定5.1%・前後合併10.2%と、前方と後方に差はなく前後合併が有意に高いこと、合併症による死亡が2人(0.03%)だったことを抄録で確認閲覧 2026-11-09
- 5.Magnetically controlled growing rods in the management of early onset scoliosis: a systematic review(Journal of Orthopaedic Surgery and Research・2022)早期発症側弯症(10歳未満に発症)に対する磁気制御成長棒(MCGR)の系統的レビュー(23研究・504人、平均8.7歳)で、後弯角・Cobb角が減りT1-S1の長さが伸びたこと、合併症が器械関連・脊柱アライメントの失敗・創の治癒不良・肺合併症・体幹の硬さの進行・持続する背部痛・骨折にわたり、MCGRが弯曲の牽引と矯正に有効でありうることを抄録で確認閲覧 2026-11-09
- 6.Dual growing rod technique for the treatment of progressive early-onset scoliosis: a multicenter study(Spine・2005)進行する早期発症側弯症23人に両側の成長棒を行い、平均Cobb角が82°から初回手術後38°、最終36°、T1-S1の長さが年平均1.21 cm伸び、胸椎弯曲の肺に使える空間の比が0.87から1.0に改善し、23人中11人(48%)に合併症、4人(17%)が予定外の手術を受けたことを抄録で確認閲覧 2026-11-09
- 7.Complications of growing-rod treatment for early-onset scoliosis: analysis of one hundred and forty patients(The Journal of Bone and Joint Surgery (American Volume)・2010)成長棒治療を受けた早期発症側弯症140人(897手術、平均6歳で初回手術、追跡平均5年)の多施設データで、81人(58%)が1回以上の合併症を経験し、単棒の27%が予定外の手術を要したのに対し両側棒は10%で、皮下の棒の26%が創の合併症を起こしたのに対し筋下は10%で、初回手術の年齢が1歳上がるごとに合併症の危険が13%下がり、手術が1回増えるごとに24%上がることを抄録で確認閲覧 2026-11-09