病的な転子下骨折の固定のためのカーボンファイバーインプラント

本件では、未診断の原発性肺腺癌に続発的な病理性転子下大腿骨骨折を患う患者を紹介します。この骨折は持続的な非外傷性太ももおよび膝の痛みの中で発生し、救急部門でその病理的性質が迅速に特定されました。治療計画では、即時の安定化と基礎腫瘍学的要因を考慮したカーボンファイバーネイルを用いた開放整復と内固定が含まれていました。

主な焦点は、伝統的に髄内装置で行われていた骨折固定の達成にありました。しかし、骨折の病理的性質と術後の腫瘍的介入の必要性から、カーボンファイバー製のネイルを使用する決定がなされました。カーボンファイバーの独特な放射透過性は術後の放射線計画を助け、最適な可視性と骨病変の標的精度を確保します。このアプローチは骨折の減少に寄与しつつ、放射線治療への干渉を最小限に抑えます。

手術では、カーボンファイバーネイルを用いた髄内ロッドディングを行い、骨折の整復と最適なハードウェア位置の確保を達成しました。組織病理学的評価により、転移性肺腺癌が確認されました。術後、患者は緩和放射線治療と標的治療を受け、2か月後の追跡で著しい改善が認められました(図6)。

このケースは、病態骨折管理におけるカーボンファイバーインプラントの戦略的活用を強調し、術後の画像診断、疾患モニタリング、放射線治療計画の精度に利点をもたらします。この多職種的アプローチは、特に転移性骨疾患においてインプラント選択の細かいニュアンスを考慮する重要性を強調し、結果を最適化します。

カーボンファイバーインプラント;病的骨折;転移性骨疾患。

患者は、当初未診断の原発性肺腺癌の文脈で、右側に病的な転子下大腿骨骨折を受診しました。彼女の病歴には持続的な無外傷性の太ももと膝の痛みがあり、徐々に悪化し、最終的には急激な痛み、脚の筋力低下、そして階段で脚が崩れた後に転倒しました。救急外来に来院した際、骨折の病理学的性質が迅速に特定されました。腫瘍学的評価後、治療計画では開放整復と内固定が含まれ、骨折安定化の即時性と腫瘍学的要因からカーボンファイバーネイルを選択しました。

この場合、主な焦点は骨髄内装置で行われる骨折固定の達成でした。しかし、骨折の病理的性質と術後の腫瘍的介入の必要性を考慮し、カーボンファイバーネイルの使用が決定されました。転移性疾患でよく見られる病態骨折は、残存がん細胞の治療や骨の自然治癒を促進するために術後の放射線治療を必要とすることが多いです。CTシミュレーション計画を含む放射線治療計画の実施は、カーボンファイバーインプラントによって大きく助けられ、骨病変を標的とする可視化と精度が向上しています。このアプローチは、放射線計画時に従来の金属インプラントによる干渉を最小限に抑えつつ、骨折の減少という目標を達成することを目的としています。

高齢の白人女性が転子下病態骨折を認めました。ちなみに、さらなる検査で患者は原発性肺癌であることが判明しました。開腹内正復位および内固定時にカーボンファイバー製の釘を使用することで骨折が安定化しただけでなく、術後の放射線治療計画の精度も最適化されました。

患者は頭部への衝撃や意識喪失を否定し、せん妄や混乱の兆候も見られませんでした。右下肢の身体検査は痛みのため限定的でした。右脚は明らかに短くなっていた。検査では、長伸毛筋(EHL)、長伸弓(FHL)、前脛骨筋(TA)、腓筋筋(GS)に痛みと筋力の制限が認められました。後方足筋(DP)や後脛骨(PT)を含む遠位脈拍は正常で、右足は温かさと十分な灌流を示した。その後の軟部組織損傷の評価では、表層腓骨神経(SPN)、深部腓骨神経(DPN)、脛骨神経(TN)、大伏在神経、および脇骨神経に障害があることが明らかになりました。

転倒後の初診時の右股関節と大腿骨のX線画像では、転位した転子下骨折と遠位断片の内側の変位が確認されました。大腿骨頭は寛骨臼にしっかりと収まり、大腿骨の残り部分は無傷でした(図1)。関節間隙の変性狭窄と縁骨状骨が認められました。胸部の造影強化CT(CT)スキャンでは、右上葉の大きな腫瘤が右主幹気管支を包み込み、完全な右上葉無気肺が確認されました(図2)。腫瘤は悪性腫瘍の疑いがありました。複数の肥大した縦隔および両側のヒラーリンパ節は転移性疾患の懸念材料です。右大腿骨の非増強CTスキャンでは、骨折下縁の大腿骨中軸に非特異的な皮質内視光が認められました。この発見は、基礎となる浸透性病変や病理的骨折の可能性を懸念させました(図3)。追跡的な磁気共鳴画像法(MRI)は基礎骨病変の有無判定に役立った可能性がありますが、急性期の評価は浮腫や出血により制限されるため、この検査は見送る決定が下されました。

図1。右股関節のAPおよび外側X線により、転位した転子下骨折が示されています。大腿骨頭は寛骨盤内で縮小を維持し、大腿骨の残りの部分は構造的に無傷のままです。

図2。 造影CT胸部検査で、右上葉の右中間傍領域に異質増強の腫瘤が発見されました。この所見の存在は、原発性肺がんの診断を示唆しています。

図3。右大腿骨の外側およびAP非造影CT画像では、大腿骨中央軸に皮質内の視力が見られ、病理的骨折の可能性が示唆されています。

病的骨折は外傷性骨折とは異なり、骨粗鬆症、がん、感染症、代謝障害など、基礎疾患の結果として発生します。この特徴的な骨折のカテゴリーは、骨の構造的完全性を損なう病理学的過程の影響によって特徴づけられます。¹ 病的骨折は重大な罹患率や生活の質の低下を引き起こすことがあります。² 骨格系は肺と肝臓に次いで転移が起きやすい3番目に多い部位です。^骨転移の約70%は転移性乳がんや前立腺がんが原因で、肺、腎臓、甲状腺の腫瘍が有病率の次いで多いです。⁴

病的骨折を経験する患者は、骨折部位に痛みや腫れ、歩行困難、可動域の低下、エキキマシス、局所的な浮腫、そして目立った四肢の短縮を示すことがあります。⁵ 病的骨折の臨床的指標は、その根本的な原因にあり、しばしば最小限の外傷で現れます。これは健康な骨を骨折させるのに必要な力よりもはるかに少ないものです。⁶ まれではありますが、病的骨折は基礎悪性腫瘍の兆候である可能性があります。^これは 、特に限定的または欠如したトラウマの既往がある場合に、綿密な調査と診断の精査の必要性を強調しています。 

大腿骨病理性骨折は外傷性大腿骨骨折と同様の課題を伴いますが、インプラントの選択に影響を与える追加の術後の考慮事項をもたらします。健康な骨の大腿骨骨折の管理と同様に、骨折の減少と安定化を達成することが重要です。これにより痛みが和らぎ、歩行の安定性が確保されるだけでなく、最適な骨折治癒に適した生体力学的環境が整います。

転子下骨折の管理は、縮小と固定を達成することに課題があり、その復位には経皮的または開放的技術がしばしば必要となります。⁸ 手術的固定は、良好に耐容される介入であり、非病的固定と同等の機能的転帰を示します。^腫瘍学的観点から見ると、骨内の悪性細胞の治療は効果的な骨治癒の極めて重要です。骨折後の治療プログラムでは、化学療法と放射線療法がこの目標達成に重要な役割を果たします。放射線治療は通常、外部ビーム療法を伴って計画されますが、正確な計画のために事前治療時のCTスキャンが必要です。しかし、金属インプラントの存在はビーム散乱を引き起こし、画像解像度を低下させ、放射線治療計画に影響を与えることがあります。金属の放射線特性を持たないカーボンファイバーインプラントは、骨折の減少と治癒という目標を効果的に達成しつつ、放射線治療に不可欠な補助療法への影響を最小限に抑えることができます。¹⁰

骨折後の長骨固定の目的は、適切な治癒を促進し、安定性を回復し、機能的な回復を促進することです。大腿骨下骨折の治療法を検討する際、主な固定方法は釘固定やプレート固定であり、現在の整形外科文献では釘固定が推奨されています。⁸ インプラント材料の選択においては、骨折の根本的な病因と両技術における外科医の熟練度を考慮することが不可欠です。

転移性骨疾患に起因する病的骨折の患者には、放射透光性と良好な機械的特性から、炭素繊維製のネイルがチタン製ネイルの代替として望ましい場合があります。^11,12 カーボンファイバーインプラントはCT上の散乱を大幅に減少し、MRIでの感受性アーティファクトを減少させることで、骨の治癒の可視化、局所疾患の再発や進行の術後の監視、放射線計画の精度向上を可能にします。^10、13、14

カーボンファイバー固定にはいくつかの利点がありますが、機能的な結果や合併症プロファイルにはカーボンファイバー固定と金属固定の差はありません。^11,12 両技術は骨折の安定化と減少の維持を目標にし、合併症のリスクが低く、治癒と生体適合性が十分に記録されています。したがって、手術外科医は各固定方法やインプラントの種類に対する熟練度と快適さを慎重に検討し、意思決定を行うべきです。^12、15

病的な転子下骨折の治療戦略を策定する際には、短期的および長期的な目標の両方を考慮することが不可欠です。短期的には、骨折縮小後の骨の安定性を確立するためにカーボンファイバーインプラントを用いることで固定が行われます。骨折縮小は四肢の長さ、筋肉の緊張、正常な解剖学的関係を回復させます。この減少を維持することで、骨片を適切に安定させることで痛みを軽減できます。¹⁶ 負荷分担装置として、インプラントは患者が即座に動員できるようになり、静脈血栓塞栓症、褥瘡、急速な体力低下のリスクを減らします。¹⁷

術後中期には、インプラントによる安定性が骨折治癒を促進する上で重要な役割を果たし、特にがん治療のための補助療法と組み合わせることで効果的です。¹⁸ カーボンファイバーインプラントを選択することで、術後の放射線病のモニタリングが簡素化されるだけでなく、放射線治療の計画の精度も向上します。この戦略的な選択は、全体的な治療アプローチにおける正確性と有効性の向上に寄与します。¹⁹

カーボンファイバーインプラントは、短い残存骨節(5cm)と十分なセメントスペーサーを伴う大規模な節間切除が必要な上腕骨幹骨腫瘍には禁忌となる場合があります。このようなインプラントは、セメントスペーサーと残留骨の間に弾性の弾性モジュラスが不一致する髄質内釘の遠位部での曲げ力による引力によって失敗することがあります。そのような場合、チタン製の髄内釘が望ましい選択肢となり、この特定の文脈におけるカーボンファイバーインプラントの課題に対処する潜在的な解決策を提供します。²⁰

外科医はカーボンファイバーインプラントへの慣れや快適さを考慮し、これらのインプラントに伴う学習曲線を考慮する必要があります。カーボンファイバーインプラントは、手術時間や透視時間の延長、特に整形外科や脊椎腫瘍学における出血増加と関連しています。^12,21 この専門分野でカーボンファイバーインプラントの適合性を判断する際には、臨床的配慮と外科医の熟練度のバランスが不可欠です。

整形外科におけるカーボンファイバーインプラントの利用には、いくつかの重要な臨床的要因を十分に考慮する必要があります。チタンインプラントと同等の合併症や失敗率があるものの、カーボンファイバーインプラントは曲げや輪郭形成のための術中の柔軟性に欠けます。外科医は最適な適合を確保するために綿密な術前計画を行う必要があります。²² カーボンファイバーの放射透過性は術後の画像診断に有利ですが、術中にインプラントの位置を確認するには課題が生じる場合があります。一方で、金属インプラントは術中の柔軟性を欠きつつも、放射線計画マッピングを妨げ、正確な線量計算や投与を妨げることが多いです。^23,24 さらに、疾患が関節にまで広がり関節置換が必要な場合、カーボンファイバーインプラントは最適な選択肢とは言えない場合があります。したがって、カーボンファイバーインプラントの採用決定は、その利点と限界を特定の臨床文脈で慎重に評価する必要があります。

病変の手術固定のために右大腿骨の髄内ロディングと、転移性骨疾患の病因を明らかにするための開腹生検が行われました。画像検査によると、これは骨への転移を伴う原発性肺がんのようです。患者はビーンバッグの助けを借りて側方デキュビタスに置かれました。すべての骨の突出部は十分にパッドが敷かれていました。腋下ロールの設置と左腓骨神経のオフロードが行われました。

近位大腿に外側切開を行い、その後、骨折部位を露出させるために大腸下アプローチが行われました。骨折部位の特定後、コブラリトラクターが露出を容易にしました。永久および凍結された病理サンプルはキュレットを用いて採取されました。凍結病理で転移性肺腺癌が確認されました。腫瘍病変の骨内外に積極的なデブリードメントが行われました。手術視野に過酸化水素溶液で大量の洗浄が行われました。

新しい手袋と新しい器具を使い、最初の部位の近位部に次の切開を行い、近位大腿骨へのアクセスを図りました。中臀筋筋膜は縦方向に切開され、大結節の先端を特定しました。3.2mmのガイドワイヤーが出発点を示し、前後(AP)両方で優れた位置を確保しました。大腿骨を中立の位置に保つためにシャンツピンが内旋と近位大腿骨断片の内回を助けることで促進されました。

大きく曲がった断片は延長のために追加の位置調整が行われました。近位大腿骨と大腿骨幹に2本のシャンツピンを支えたフィンガー整復器が使用され、骨折の解剖学的縮小が行われました。骨折が縮小された後、開閉式レーマーを用いて近位大腿骨の軌道を開けました。ボールチップ付きのガイドワイヤーを挿入し、縮小を維持し、ワイヤーが遠位大腿骨に良好に位置していることを確認しました。直径11mmの360mmカーボンファイバー製の釘が測定されました。12.5mmまで順次リーミングし、チューブエクスチェンジャーを使ってボールチップのガイドワイヤーを外し、滑らかなものを挿入しました。カーボンファイバー製の大腿骨釘は伝統的な方法で滑らかなワイヤーの上に挿入され、照準アームは前方に位置し、釘が前進するにつれて外側に回転します。桿は最終位置まで叩かれ、上半部が近位大腿骨で覆われるまで叩かれます。 

軟部組織を操作し、生検の切開部を利用してトリプルトロチャーを照準腕に挿入しました。その後、股関節スクリューの軌道を大腿頸部に挿入しました。透視検査で正しい位置が確認されました。リームは95mmまで達成されました。股関節スクリューの器具は問題なく固定され、まず経路をタップし、大腿骨頸部にマークされた軌道に沿ってねじを挿入し、セッティングスクリューで固定しました。

右股関節と膝の完璧なAPを維持し、釘の遠位部分は長さ40mmと40.5mmの2本の5.0mmチタン製ネジで固定されました(図4)。最終画像では、骨折の縮小と最適なハードウェア位置の確保が確認されました(図5)。大量の灌漑が行われ、その後層ごとに閉鎖が行われました。事件中に合併症はありませんでした。症例の期間は121分で、推定出血量は250 mLでした。

図4。 透視画像検査を用いて、大腿骨骨折治療に伴うさまざまな外科的手順を示しました。これには、シャンツピンを用いた骨折の起点と縮小を示すことが含まれていました。追加の画像撮影で、カーボンファイバーの爪、カーボンファイバーの股関節ねじ、そして釘の安定性を確保するために使われた2本のチタン製の相互ねじが示されました。不透明度マーカーはこれらの開口部を視覚化するのに役立ち、APおよび横視の両方から観察可能でした。これらの入り穴のガイドは、チタン釘の透視で通常見られる標準的な円形ガイドとは異なります。

図5。 右大腿骨の病理的転子下骨折に対するカーボンファイバー髄内ロッド固定後の膝のAP X線および膝の側面X線では、整列が改善し、金器合併症の兆候はありません。下腿部には追加の疑わしい溶解性病変は見られず、新たな骨折の兆候も見られません。

手術固定に加えて右近位大腿骨の開腹生検が行われ、5.5×5.5×2.5cmの標本(粉がかったピンク赤色の軟組織断片)がフェローシップ訓練を受けた骨・軟組織病理医による組織病理学的評価に送られました。PD-L1の免疫染色を代表的な組織ブロックに施し、>100個の腫瘍細胞が評価可能であることが明らかになりました。PD-L1は腫瘍細胞の>95%で強い膜染色を示しました(腫瘍比率スコア(TPS)>95%)。²⁵ 免疫組織化学では、TTF-1およびNapsin-A陽性、p40陰性の腫瘍細胞が認められました。これらの所見から、右近位大腿骨病変の最終的な病理診断は、原発性肺がんと一致する転移性がんです。^26–28

手術後1か月、患者は右股関節に5分割で20 Gyの緩和放射線を投与しました。転移性骨疾患の状況では、放射線治療は破骨細胞の活性化を緩和し、腫瘍細胞を殺し、骨化を引き起こすことで骨痛を緩和します。²⁹ 同時に、腫瘍内科から転移性非小細胞肺がんの治療に用いられる標的治療カプマチニブの投与が開始されました。2か月後の追跡調査では、患者は歩行器なしで歩行可能になるなど、著しい改善が見られました。膝は全伸展と30度の屈曲時に外翻と内翻の応力に安定していました。股関節の屈曲、伸展、内旋、外旋は正常範囲内でした。カプマチニブ開始から6週間後には、患者は治療に良好に反応していました。胸部CTでは右上葉の腫瘤が減少し、両側縦隔および門のリンパ節腫異が減少しました。直近のフォローアップでは、機能状態に有意な変化やハードウェアの変化は見られず、引き続きカプマチニブの投与を受けており、頻繁にレントゲン検査を受けています(図7)。

図6。固定から2か月後の大腿骨のAPおよび外側X線、膝の外側X線では、新たなたくの形成されたタコと骨橋が見え、元の位置を維持しています。新たな骨折は認められませんが、右股関節に軽度の変性変化が観察されています。

図7。固定から6か月後、APおよび外側大腿骨のレントゲンで、タコの形成が続き、多数の骨橋が形成され、初期のアライメントが維持されていることが明らかになります。骨折は治癒が不完全で、異所性骨形成の兆候も見られます。ハードウェアの合併症や新たな骨折の兆候は見られません。さらに、同様の変性変化が右股関節にも持続しています。

転移はがんに関連する罹患率と死亡率に重要な役割を果たします。³⁰ 肺がんは、男性と女性でそれぞれ2番目に多い癌であり、脳、骨、副腎への転移を好む傾向を示します。^31,32 転移性骨疾患は患者に耐え難い痛みを与えるだけでなく、多大な経済的負担も課します。現在の推定では、アメリカでこの病気と闘う患者が25万人おり、年間の医療費は120億ドルに相当します。^33.34 治療法の進歩はがん生存率の向上とともに、転移性骨疾患の発生率増加につながっています。この状態から生じる病変性骨折は、多数の病変が骨の構造的強度を脅かすほどの大きさに達し、最終的に骨折に至ることに起因します。³⁵ 長期的な患者生存率と生活の質を向上させるためには、疾患管理において適切な治療法を戦略的に優先することが極めて重要です。³⁶

この患者は大腿骨骨折前に腫瘍学的診断がなかったため、骨折前にリスクのある骨病変を特定するための重要なポイントを強調することが重要です。患者は骨折前に股関節に数か月にわたる痛みを報告しており、これは内臓がんの最初の臨床的発見であることが多いです。説明のつかない痛み、特に機能的な痛みを明らかにする鋭い病歴聴取や身体検査の結果は調査すべきです。最も適切な評価方法は、影響を受けた四肢の骨全体を単純に撮影し、関連痛が臨床的要因を隠していないことを確認することです。

骨折が適切に治療され、術後直後の段階を生き延びた後は、基礎疾患の治療に注意を向けなければならず、内科および放射線腫瘍学を含む多職種的アプローチが必要です。医療腫瘍学は、原発がんとその転移性病変の両方に対して全身的な治療を提供します。放射線腫瘍学は、亜急性術後期間における局所治療において重要な役割を果たし、転播したがん細胞を積極的に標的にして骨の治癒を促進します。症例シリーズでは髄質爪安定化後の疾患進行率が低いと報告されていますが、患者の生存期間につれ、ハードウェアの失敗リスクは増加します。^37.38 カーボンファイバーインプラントは、先進的な画像診断技術と組み合わせることで、疾患のモニタリングや骨の治癒を向上させることができます。¹² 患者報告の結果とチタンを用いた炭素繊維インプラントの費用対効果を調査した研究は、臨床採用を促進する可能性があります。

カーボンファイバーのインプラント以外は特別な機器は使われていません。

対応著者はCarboFix Orthopaedics Ltd.の有料講演者兼コンサルタントです。

この動画で言及されている患者は撮影に同意しており、情報や画像がオンラインで公開されることを認識しています。

アニメーションは2025年3月10日に出版後に追加されました。記事の内容に変更はありません。