人工椎間板置換手術とは何ですか?

人工椎間板置換手術とは何ですか?

人工椎間板置換術 (ADR) 手術は、椎間板全置換術 (TDR) としても知られ、椎間板変性疾患 (DDD) に苦しむ患者の痛みを軽減し、可動性を回復するように設計された革新的な脊椎手術です [1]。椎骨を永久的に接合する従来の脊椎固定術とは異なり、ADR は損傷した椎間板を補綴インプラントで置き換えることにより、影響を受けた脊椎部分の動きを維持することを目的としています [1]。この学術的な概要では、人工椎間板置換手術に関連する原理、種類、手術手技、適応症、結果、課題について探ります。

椎間板変性疾患と ADR の必要性を理解する

椎間板変性疾患は、椎間板が徐々に本来の機能を発揮できなくなることを特徴とする一般的な症状で、可動域 (ROM) の減少や慢性的な背中や首の痛みを引き起こします [1]。椎間板は椎骨間の衝撃吸収材として機能し、脊椎のアライメントを維持し、動きを促進します [1]。これらの椎間板が変性すると、椎間関節にストレスが生じ、神経構造に影響を及ぼし、傍脊柱筋に負担がかかり、衰弱性の症状が引き起こされる可能性があります [1]。

保存的治療がアプローチの第一選択となることがよくありますが、かなりの割合の患者で失敗します[1]。歴史的に、DDD に対する外科的介入には主に椎間板切除術とそれに続く椎骨関節固定術 (脊椎固定術) が含まれていました。固定手術は痛みの管理には効果的ですが、脊椎ROMの減少や、隣接する椎骨へのストレスの増大が椎骨の変性を引き起こす可能性がある隣接分節疾患（ASD）の可能性などの限界があります[1]。人工椎間板置換術は、健康な椎間板の生体力学を模倣することでこれらの合併症を克服する代替手段として登場し、それによって動きを維持し、ASD のリスクを潜在的に軽減します [1]。

人工椎間板の進化と設計

人工椎間板の開発は、1966 年に最初に文書化された手順以来、大幅な進歩を遂げてきました [1]。 Fernstrom のボール ベアリング インプラントなどの初期の設計は、より洗練されたプロテーゼへの道を切り開きました。商業レベルの関節形成術は、1980 年代にポリマーコアと金属製エンドプレートを備えた Charite や Prodisc L などの装置で始まりました [1]。その後のイノベーションにより、Maverick などのメタル オン メタル関節円板や、active-L、Prestige、Mobi-C、M6s など、腰部と頸部の両方に対応するさまざまなデザインが導入されました [1]。

人工椎間板は、その構造に基づいて **関節** または **非関節** に大別されます [1]。関節インプラントは通常、2 つまたは 3 つの固体コンポーネントで構成され、多くの場合、ボールインソケットまたはボールイントラフ構成で、回転および曲げ運動ができるように設計されています。ただし、これらのデバイスには、衝撃を吸収する天然の椎間板に見られる圧縮性コンポーネントが欠けている可能性があります [1]。逆に、非関節式デバイスはより複雑で、圧縮と限られた ROM の両方を可能にするソフト コアを組み込んでおり、自然の椎間板の衝撃吸収能力をより適切にエミュレートすることを目的としています [1]。一般的に使用される材料には、不活性性、剛性、剥離耐性を備えた超高分子量ポリエチレン (UHMWPE) と、衝撃吸収特性を備えたポリカーボネート ウレタン (PCU) が含まれます [1]。

手術手順: 概要

人工椎間板置換手術では、損傷した椎間板を除去し、補綴インプラントを挿入します。具体的なテクニックは、手術が腰椎で行われるか頸椎で行われるかによって異なります。

腰椎 ADR

腰椎 ADR の場合、**前方アプローチ**が最も一般的です。患者を仰臥位にし、後腹膜の椎間板空間にアクセスするために切開を行います。リスクを最小限に抑えるために、アプローチの左右性 (左または右) は脊椎レベルと周囲の血管構造に基づいて慎重に選択されます [1]。線維輪（AF）を露出させた後、部分的な椎間板切除術が実行され、インプラントの成功に重要な側方および後方の線維輪と終板の完全性が維持されます。トライアルインプラントは、最終的な人工椎間板が挿入され、X 線透視下で配置される前に、適切なフィット感を確保するために使用されます [1]。

子宮頸部 ADR

頸椎 ADR では、通常、前頸椎に対して標準的な **スミス-ロビンソン アプローチ**が使用されます。患者は、頸椎の位置合わせに細心の注意を払いながら仰向けに配置されます。 X 線透視検査で手術レベルを確認した後、椎間板切除術と減圧術が実行され、前輪、髄核、軟骨終板、および多くの場合後縦靱帯 (PLL) が除去されます [1]。脊髄と神経を減圧するために、両側有孔切開術が行われることもあります。腰椎 ADR と同様に、最終的なデバイスが挿入される前に、トライアル インプラントを使用して適切なフィット感を確認します [1]。

適応症と禁忌

ADR 手術を成功させるには、適切な患者選択が最も重要です。 **腰椎 ADR** の理想的な候補者は、通常、保存的治療に反応しない椎間板性腰痛を患っています。重要な考慮事項には、椎間関節の完全性と脊椎全体の位置合わせが含まれます。重大な後部痛、並進不安定性（脊椎脊椎すべり症など）、骨の質が悪い（骨粗鬆症など）、または自己癒合（強直性脊椎炎など）のある患者は、一般に適切な候補者ではありません [1]。

**子宮頸部 ADR** の理想的な候補者は、保存的治療が失敗した椎間板変性疾患による頸部神経根症または脊髄症を患っている患者です [1]。研究では、さまざまな年齢層の患者が恩恵を受ける可能性があり、高齢の患者では子宮頸部 ROM が長期にわたって維持されることが示唆されています [1]。禁忌には、指標椎間板の高さが 3 mm 未満、重度の脊椎症、椎間関節症による軸痛、術前の不安定性、骨の質の低下、後弯変形が含まれます [1]。

ADR の結果と利点

多くの研究が人工椎間板置換術の結果を調査しており、多くの場合、脊椎固定術と比較されています。術後早期において、ADR 患者は、特に患者報告の転帰、合併症率、再手術率において、固定術と比較して優れた結果を示すことがよくあります [1]。いくつかの研究では、証拠のレベルは異なる可能性がありますが、ADR が、特に頸髄症患者において、臨床上の大幅な改善と機能回復につながる可能性があることを示しています [2]。

ADR の主な利点の 1 つは脊椎の動きの維持であり、これにより固定術と比較して隣接セグメント疾患 (ASD) の発生率が減少すると考えられています [1]。初期の追跡調査では、ADR 患者における症候性 ASD の発生率が低いことがよく示されていますが、この差は長期追跡 (たとえば 10 年) ではそれほど重要ではなくなる可能性があります [1]。マルチレベルの腰椎および頸部 ADR 処置でも、術前の ROM と矢状方向のアライメントを維持する有望な結果が示されています [1]。 ADR とさまざまなレベルでの固定術を組み合わせたハイブリッド手術でも、良好な結果が得られることが実証されています [1]。

課題と複雑さ

人工椎間板置換手術には利点があるにもかかわらず、課題や潜在的な合併症がないわけではありません。インプラント材料の **摩耗** は重大な懸念事項であり、無菌的な緩みや破片の堆積につながります。この破片は炎症反応を誘発し、肉芽腫の形成、骨の吸収、および痛みの症状の再発を引き起こす可能性があります[1]。研究者たちは、磨耗を軽減するために、免疫調節と酸化損傷に対するより高い耐性を備えた先端素材を研究しています [1]。

その他の潜在的な合併症は次のとおりです。

• **椎間関節の痛み**: 椎間板の変性と相関関係にある椎間関節の変性は、特に既存の関節症がある場合に持続的な痛みを引き起こす可能性があります [1]
• **手術部位の感染**: まれではありますが、感染がインプラントの緩みの原因となることがあります [1]。
• **異所性骨化 (HO)**: インプラント周囲の軟組織における新しい骨の形成は既知の合併症であり、長期追跡調査における発生率は 20% ～ 71% の範囲です [1]。 HO は脊椎の動きを制限し、ASD や神経根障害を引き起こす可能性がありますが、患者の転帰を悪化させることが一貫して示されているわけではありません [1]

結論

人工椎間板置換手術は、椎間板変性疾患の治療における大きな進歩であり、脊椎固定術に代わる運動保存術を提供します。早期転帰の改善や ASD のリスクの軽減など、多くの利点が得られますが、慎重な患者の選択と潜在的な課題の理解が重要です。生体材料、インプラント設計、手術技術に関する継続的な研究により、ADR が改良され続け、長期的な転帰を改善し、その適用可能性を拡大することを目指しています。他の外科手術と同様、患者は資格のある医療専門家に相談して、自分の特定の状態に最も適切な治療計画を決定する必要があります。

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参考文献

[1] Y. A. オスマン、R. ヴェルマ、S. A. クレシ (2019)。脊椎手術における人工椎間板置換術。 *トランスレーショナル医学年報*、*7*(補足 5)、S170。 [https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6778281/](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6778281/)

[2] Lee, J. H.、Lee, Y.J.、Chang, M. C.、および Lee, J. H. (2023)。子宮頸部脊髄症患者における前頸椎椎間板切除術および固定術と比較した人工椎間板置換術の臨床効果:系統的レビューとメタ分析。 *神経脊椎*、*20*(3)、1047–1060。 [https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10562247/](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10562247/)

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