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Factors Affecting Pedicle Screw Insertional Torque in Spine Deformity Surgery

小田 洸太郎 山梨大学 DOI:info:doi/10.34429/00005161

2022.03.18

概要

【目的】
成人脊柱変形および思春期特発性側弯症に対する脊柱矯正固定術では、アライメント矯正操作・維持において椎弓根スクリューの固定強度が重要となるが、至適スクリューサイズは明らかにされておらず、術者の経験や好みに基づいて決定されている。椎弓根スクリューの固定強度が不十分であると術中の矯正不足や術後矯正損失の原因となり、再手術を含め術後のADLに多大なる影響を与え、患者の身体的・心理的負担が増えるのはもちろんのこと、その多額な手術費・材料費により、医療経済を圧迫する原因となりうる。諸家の報告では、椎弓根スクリュー挿入時の最大トルク値（以下、トルク）は引き抜き強度および術後の緩みに相関する。本研究の目的は脊柱矯正固定術における椎弓根スクリュー挿入時のトルクを測定し、固定強度に影響する因子を解析すること、および至適スクリュー径の選択方法を明らかにすることである。

【方法】
2017年3月から2019年9月に当院で施行した成人脊柱変形群68例（女性59例、男性9例）、平均年齢72.8歳と思春期特発性側弯症群32例（女性29例、男性3例）、平均年齢18.1歳を対象とした。L1-3レベルを対象とし、成人脊柱変形群は計324本、思春期特発性側弯症群は計58本の椎弓根スクリューを解析した。トルクとスクリュー径・スクリュー長、椎弓根径、挿入角について相関を調べ、成人脊柱変形群と思春期特発性側弯症群を比較検討した。また、スクリュー径/椎弓根径（S/P比）についてTransreg procedureを用いて解析した。

【結果】
平均トルクはASD群：2.11Nm、AIS群：4.05Nmであり、両群ともスクリュー径、椎弓根径とトルクに正の相関を認めた。両群で平均スクリュー径および挿入角度に有意差は認めなかった。平均椎弓根径はASD群で有意に大きく、平均S/P比は成人脊柱変形群：1.11、思春期特発性側弯症群：1.33であり、思春期特発性側弯症群でより高値であった。ASD群ではBMDとトルクに正の相関を認めた。トルクとS/P比の相関を見ると、成人脊柱変形群ではS/P比が1弱の時にトルクはピークとなるが、思春期特発性側弯症群ではS/P比が1-1.25の時にピークとなる結果となった。

【考察】
椎弓根スクリューを用いた後方矯正固定術ではスクリューの固定強度が重要であり、固定強度が不十分であるとアライメントの矯正不足やスクリューの緩みに伴う矯正損失を生じる。矯正不足や矯正損失が起こると、症状の再燃・増悪を引き起こし、患者ADLに多大な影響を与える。再手術となると患者の身体的・精神的苦痛、経済的な負担のほか、医療経済を圧迫する要因ともなるうる。現在椎弓根スクリュー径の選択は術前CTをもとに、術者の好みで決定されることが多いが、症例の年齢や骨質ごとに至適なスクリュー径は異なると考えられる。これまで、BMD、テリパラチド製剤の使用、タップサイズ、正確なスクリュー挿入位置などが固定強度と関連すると報告されているが、我々はS/P比に着目して研究を行った。本研究は、成人脊柱変形では椎弓根径よりやや細いスクリュー、思春期特発性側弯症では椎弓根径よりやや太いスクリューが至適であることを示唆した、臨床的に重要な報告であると考える。

【結論】
成人脊柱変形および思春期特発性側弯症の矯正手術における椎弓根スクリュー挿入時トルクを計測し、トルクに影響を与える因子について解析した。これまで術者の好みに応じてスクリュー径の設定が行われていたが、我々はスクリュー径を決める新たな指標としてS/P比を提唱する。成人脊柱変形症例ではS/P比:1弱、思春期特発性側弯症症例ではS/P比:1強でより強固な固定を期待できるのではないかと考える。術前計画において、S/P比を利用することで、適切なスクリューサイズの選択に寄与すると考え、良好なアライメント獲得、および術後の矯正損失の予防に繋がることが期待される。

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参考文献

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