What is Instrumented Spinal Fusion?
Instrumented = ロッド、プレート、スクリュー、ケージ、フックなどの器具を使う
Spinal = 脊椎に関係するもの
Fusion = 骨が「融合」、つまり永久に一緒に成長する過程
Instrumented spinal fusionは、ロッド、プレート、スクリューなどの器具を使って脊椎内の骨が融合、つまり一緒に成長できるよう術者が行う処置です。
器具付き脊椎固定術は、脊椎が退行性疾患、変形、外傷、腫瘍、または手術によって弱くなった場合に、成人または小児患者に実施されます。 この処置の目的は、脊椎が通常の日常的なストレスに耐えられるように、また、時折遭遇する過度の力から脊髄と神経を保護できるように、脊椎の強度を回復することである。
脊椎固定術の基本的な前提は、弱くなった脊椎セグメントの上の強く健康な骨とその下の強く健康な骨をつなぐ、骨の「橋」を作ることです。 この骨の橋を架けるために、外科医は骨移植、または骨の小片を、融合が望まれるスパンを横切って配置します。 移植片は患者自身の体から採取したもの（自家移植）でも、骨バンクから採取したもの（同種移植）でもかまいません。
人体には、骨の成長と融合を促すタンパク質があり、骨折の治癒を自然に助けています。 骨形成タンパク質（BMP）と呼ばれるこれらのタンパク質は、脊椎固定術の後に骨が一緒に成長するのを促すために使用されることもあります。 患者によっては、外科医は骨代用材、骨延長材、脱灰骨マトリックスやハイドロキシアパタイトなどの生物製剤を使用して、骨の成長を強く促すことがあります。
器具付き脊椎固定術では、器具（ロッド、プレート、スクリュー、ケージ、および/またはフック）は、骨が融合する間、骨を所定の位置に保持する。 器具は一般的にチタン、ステンレス鋼、またはコバルトクロムで作られている。 ネジやフックは、弱った椎骨と、隣接する健康な椎骨に挿入される。 ネジやフックは、背骨に固定するための強力なアンカーとして機能します。 これらのアンカーは、弱くなった椎骨をまたぐ金属製のロッドに取り付けられ、金属製の橋を形成する。 器具によって形成された金属製の「橋」は、脊椎に即座に強度と安定性を与えますが、長期的な解決策ではありません。 器具は移植された日のような強度を持つことはありません。 日常生活の通常の動作で負担がかかり、最終的には破損する可能性があります。 脊椎の長期的な安定性は、骨と骨がうまく融合することで得られるのです。 骨癒合のプロセスは数ヶ月から、数個の脊髄セグメントにまたがる癒合を持つ患者の場合は1年以上かかります。 しかし、追加の手術を避けるために、通常はそのままにしておく。 (良好な癒合が得られない少数のケースでは、外科医は特定のケースを評価し、さらなる治療について個別の計画を立てる)。
この手術はいつ行われますか？
器具付き脊椎固定術は、機械的痛み（動く関節からの痛み）を治療するため、あるいは脊椎の安定性を損なう状態や外科的処置のために行われます。 痛みが脊椎の関節の動きから生じている場合、その関節の動きをなくすことで痛みをなくすことができる。 しかし、器具を使った脊椎固定術は、機械的な痛みに対して最初に選択される治療法ではない。 腰や腹壁の筋肉を強化する理学療法など、 手術を伴わない方法によって大きな効果が得られる ことも多い。 器具を使った脊椎固定術は大きな手術であり、通常そのような手術に伴うすべてのリスクと回復のための配慮が必要であることを認識することが重要である。 さらに、脊椎の骨を癒合することで、癒合の上下にある脊椎分節にさらなる負担がかかる可能性があります。 固定によって治療された機械的な痛みは、他の脊髄分節に負担がかかるため、単純に再び発症する可能性があります。 脊椎すべり症のような退行性疾患、脊柱側弯症のような脊椎変形、または歯状突起骨折のような外傷は、脊椎を不安定にする可能性があります。 脊椎の安定性を回復するために、器具付きの脊椎固定術が行われることがあります。
器具付き脊椎固定術の利点は以下の通り：
- 即時の脊椎安定
- 骨癒合率の向上
- 脊椎変形の矯正
- さらなる変形の予防
器具付き脊椎固定術に起こりうる危険は以下の通り。
- 感染症やその他の合併症の可能性が高まる
- 硬直が生じ、いつかさらなる機械的問題を引き起こすかもしれない
- 手術室での時間が長くなる
- 軟組織の破壊が増えるため術後の痛みが生じるかもしれない
How are this Procedure Performed?
この手術は全身麻酔で行われます。つまり、患者は手術中、意識がなく、痛みを感じることができません。
特定のケースでは、脊椎固定術を行う前に、外科医は痛みを和らげ、損傷した組織を除去するために脊髄や神経根を減圧します。 脊柱側弯症や後弯症のような変形を持つ患者の場合、私たちの外科医は脊柱の一部を切除して変形を緩めるか解放し、脊椎の再調整を可能にします。
脊椎固定は、頸椎、胸椎、腰椎、仙骨のどのレベルでも行うことが可能です。 脊椎の最上位に弱さや不安定さがある患者の中には、融合が頭蓋骨の底まで及ぶ、いわゆる後頭頸部融合が行われることもある。
後方固定、つまり背骨の後ろからの固定では、しばしばペディクル・スクリューと呼ばれる器具が使用されます。 これは、背骨の後部にある太くて頑丈な骨の部分であるペディクル（pedicles）に埋め込む特殊な骨ネジです。
前方固定、つまり脊椎前部の固定は、通常、椎間板を切除した場所（椎間板切除術と呼ばれる処置）または椎骨を切除した場所（椎弓切除術と呼ばれる処置）で実施されます。 背骨の前面には体重がかかるので、この部分のインプラントは非常に丈夫でなければなりません。 チタン、カーボンファイバー、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）などで作られた人工のインプラントが一般的です。 これらのデバイスは中央が開いていることが多く、骨移植片や骨代用品を充填することができます。 装置内の骨移植片は、上下の椎骨と癒合することができます。 前方固定では、骨の固まりをインプラントとして使用することもあります。 プレートやスクリューは、前方インプラントを支え、骨が治癒するまでの間、その位置を維持するのに役立ちます。 前方固定術の例としては、前頚椎椎間板切除術、前頚椎椎弓切除術、前腰椎椎体間固定術（ALIF）、極外側椎体間固定術（XLIF）などがあります。 これらの手術の多くは、Neurological Institute of New YorkのSpine Hospitalで低侵襲なアプローチで行うことができます。
円周方向固定術は、脊椎の前面と背面の両方を含みます。 胸椎と腰椎では、脊椎の背面を1回切開して円周方向の固定術を行うこともあります。 他のケースでは、前面と背面から1つずつ、2つの別々の手術が行われます。 この2つの手術は、同じ日に、同じ麻酔期間中に行われることもあれば（連続した手術）、別々の日に行われることもあります（段階的な手術）。 脊椎の背面（後方）から行う円周方向固定術の例としては、経椎間体腰椎固定術（TLIF）、ペディクルサブトラクション骨切り術（PSO）、椎体切除術（VCR）などがある。
器具が埋め込まれた後、外科医は骨移植片を使って最終的に融合する骨をつなげます。 自家骨移植は、手術中に取り除かれた骨から採取されることもあれば、患者の腸骨稜（腰骨）から採取されることもあります。 骨移植は、骨バンクから入手することもできます。 移植片の融合には、骨形成タンパク質（BMP）と呼ばれる物質を濃縮したものを使用するとよいでしょう。 BMPは体内で自然に生成される物質で、骨の融合を助けることがあります。 他の生物学的材料は、骨癒合の治癒を補助するために使用されてもよい。
神経研究所脊椎病院の外科医は、患者における脊椎固定術の精度、安全性、効果を高めるために、画像誘導、ロボット工学、Oアームによる術中CTスキャンなどの高度な技術やテクノロジーを日常的に使用しています。 医師は、手術の前にこれらの薬の服用を中止するよう勧めるかもしれません。 手術当日までに、服用している薬をすべて書き留めておくとスムーズです。
薬や食べ物、ラテックス（手術用手袋の中にはラテックスでできているものもあります）に対するアレルギーがある場合は、必ず医師に伝えてください。
ニコチンは、手術後の骨の癒合に大きく影響します。 良好な結果を得るために、手術のかなり前にタバコの使用を中止してください。 現在喫煙または他のタバコ製品を使用している場合は、禁煙について脳神経外科医に相談してください。
手術当日は、マニキュアやアクリル爪を落とし、化粧をせず、宝石類はすべて外してください。 宿泊する場合は、歯ブラシ、歯磨き粉、入れ歯など、必要と思われるものを持参してください。
手術後に何を期待すべきか
適切に選択された患者において、脊椎固定術は優れた結果をもたらします；90%以上の患者が強固な固定を達成し、手術から大きな利益を得ています。 喫煙、コントロール不良の糖尿病、慢性的なステロイドの使用、抗炎症薬（例えばアスピリン）、または体の免疫反応や抗炎症反応を低下させる他の治療法は、非結合または偽関節とも呼ばれる、融合失敗のリスクを高める可能性があります。
予約の準備
ポール C. マコーミック、マイケル G. カイザー、ピーター D. アンジュバイン、アルフレッド T. オグデン、クリストファー E. マンディゴ、パトリック C. リード、リチャード C. E. アンダーソン（小児）博士は器具付き脊椎固定の専門医です。