整形外科用骨セメントは、整形外科手術で広く使用されている医療材料です。主に人工関節の固定、骨欠損部の充填、骨折治療における支持・固定などに用いられます。人工関節と骨組織の間の隙間を埋め、摩耗を軽減し、応力を分散させることで、関節置換手術の効果を高めます。
骨セメント釘の主な用途は以下のとおりです。
1. 骨折の修復：骨セメントは、骨折部位を埋めて固定するために使用できます。
2. 整形外科手術：整形外科手術では、関節面の修復や再建に骨セメントが使用されます。
3. 骨欠損の修復：骨セメントは骨欠損部を埋め、骨組織の再生を促進することができます。
骨セメントは理想的には、以下の特性を備えているべきである。(1) 最適な操作性を実現するための十分な注入性、プログラム可能な特性、凝集性、および放射線不透過性。(2) 即時補強のための十分な機械的強度。(3) 体液循環、細胞移動、および新しい骨の成長を可能にするための十分な多孔性。(4) 新しい骨形成を促進するための良好な骨伝導性と骨誘導性。(5) 新しい骨形成に伴う骨セメント材料の吸収に合う適度な生分解性。(6) 効率的な薬剤送達能力。
1970年代には、骨セメントはジョイント人工装具の固定に使用され、整形外科や歯科では組織充填材や修復材としても使用できます。現在、最も広く使用され研究されている骨セメントには、ポリメチルメタクリレート（PMMA）骨セメント、リン酸カルシウム骨セメント、硫酸カルシウム骨セメントがあります。現在、一般的に使用されている骨セメントの種類には、ポリメチルメタクリレート（PMMA）骨セメント、リン酸カルシウム骨セメント、硫酸カルシウム骨セメントがあり、その中でもPMMA骨セメントとリン酸カルシウム骨セメントが最も一般的に使用されています。しかし、硫酸カルシウム骨セメントは生物活性が低く、硫酸カルシウム移植片と骨組織の間に化学結合を形成できず、急速に分解します。硫酸カルシウム骨セメントは、体内に移植されてから6週間以内に完全に吸収されます。この急速な分解は、骨形成プロセスと一致しません。したがって、リン酸カルシウム骨セメントと比較して、硫酸カルシウム骨セメントの開発と臨床応用は比較的限られています。PMMA骨セメントは、液体メチルメタクリレートモノマーと動的メチルメタクリレート-スチレン共重合体の2つの成分を混合して形成されるアクリルポリマーです。モノマー残渣が少なく、疲労抵抗や応力亀裂も少なく、極めて高い引張強度と塑性を有し、新規骨形成を促進し、骨折による有害反応の発生率を低減する。粉末の主成分はポリメチルメタクリレートまたはメチルメタクリレート-スチレン共重合体であり、液体の主成分はメチルメタクリレートモノマーである。
PMMA骨セメントは高い引張強度と可塑性を持ち、硬化が速いため、患者は手術後早期にベッドから起き上がり、リハビリテーション活動を行うことができます。形状可塑性にも優れており、骨セメントが硬化する前であれば、術者はあらゆる形状変化を行うことができます。この材料は安全性が高く、体内で形成された後も人体に分解または吸収されることはありません。化学構造は安定しており、機械的特性も認められています。
しかしながら、骨髄腔への充填時に高圧が生じ、脂肪滴が血管に入り込んで塞栓症を引き起こすことがあるなど、いくつかの欠点も依然として存在する。人間の骨とは異なり、人工関節は時間の経過とともに緩む可能性がある。PMMAモノマーは重合時に熱を放出するため、周囲の組織や細胞に損傷を与える可能性がある。骨セメントを構成する材料には一定の細胞毒性がある、など。
骨セメントの成分は、発疹、蕁麻疹、呼吸困難などのアレルギー反応を引き起こす可能性があり、重症の場合はアナフィラキシーショックを起こす可能性があります。アレルギー反応を避けるため、使用前にアレルギー検査を実施する必要があります。骨セメントの副作用には、骨セメントアレルギー反応、骨セメント漏出、骨セメントの緩みや脱臼などがあります。骨セメント漏出は、組織の炎症や毒性反応を引き起こし、神経や血管を損傷して合併症につながる可能性があります。骨セメントによる固定は非常に信頼性が高く、10年以上、あるいは20年以上持続することもあります。
骨セメント手術は、典型的な低侵襲手術であり、医学的には椎体形成術と呼ばれます。骨セメントは、固化する前は流動性に優れたポリマー材料です。穿刺針を通して容易に椎骨内に注入され、椎骨内部の緩んだ骨折部に沿って拡散します。骨セメントは約10分で固まり、骨の骨折部を塞ぎます。固まった骨セメントは骨内部で支持的な役割を果たし、椎骨を強化します。治療全体にかかる時間はわずか20～30分です。
骨セメント注入後の拡散を防ぐため、椎体形成術装置という新しいタイプの外科用器具が開発されました。この装置は、患者の背中に小さな切開を加え、特殊な穿刺針を用いてX線透視下で皮膚を通して椎体を穿刺し、作業経路を確立します。次に、バルーンを挿入して圧迫骨折した椎体を整形し、その後、椎体内に骨セメントを注入して骨折した椎体の形態を回復させます。バルーンの膨張によって椎体内の海綿骨が圧縮され、骨セメントの漏出を防ぐバリアが形成されるとともに、骨セメント注入時の圧力が軽減されるため、骨セメントの漏出が大幅に減少します。これにより、肺炎、褥瘡、尿路感染症など、骨折による安静臥床に伴う合併症の発生率を低減し、長期臥床による骨量減少が原因となる骨粗鬆症の悪循環を回避することができます。
PKP手術を受けた場合、患者は通常、手術後2時間以内にベッドで安静にし、体位変換をすることができます。この期間中に、異常な感覚があったり、痛みが悪化したりした場合は、速やかに医師に連絡してください。
注記：
① 腰を大きく回転させたり曲げたりする動作は避けてください。
②長時間座ったり立ったりすることを避ける。
③ 重い物を運んだり、地面に落ちている物を拾うためにかがんだりすることは避けてください。
④低い椅子に座ることは避けてください。
⑤転倒や骨折の再発を防ぐ。
投稿日時：2024年11月25日
