圧迫プレートは、内固定器具として、骨折治療において常に重要な役割を果たしてきました。近年、低侵襲骨接合術の概念が深く理解され、応用されるようになり、従来の内固定器具の機械的メカニズム重視から生物学的固定へと徐々に移行しています。生物学的固定は、骨と軟部組織の血液供給の保護に重点を置くだけでなく、手術手技と内固定器具の改良にも貢献しています。ロック式圧縮プレートLCP（Less Invasive Stabilization System）は、ダイナミックコンプレッションプレート（DCP）と限定接触ダイナミックコンプレッションプレート（LC-DCP）を基盤に、AOのポイントコンタクトプレート（PC-Fix）と低侵襲安定化システム（LISS）の臨床的利点を組み合わせた、全く新しいプレート固定システムです。2000年5月に臨床使用が開始され、優れた臨床効果が得られ、多くの報告で高い評価を得ています。骨折固定には多くの利点がある一方で、高度な技術と経験が求められます。不適切な使用は逆効果を招き、取り返しのつかない結果を招く可能性があります。
1. LCPの生体力学的原理、設計および利点
一般的な鋼板の安定性は、プレートと骨との間の摩擦によって支えられています。そのため、ネジはしっかりと締め付ける必要があります。ネジが緩むと、プレートと骨との間の摩擦が減少し、安定性も低下し、結果として内固定器の破損につながります。LCP従来の圧迫プレートと支持部を組み合わせて開発された、軟部組織内部に装着する新しい支持プレートです。その固定原理は、プレートと骨皮質間の摩擦に依存せず、プレートと固定ネジ間の角度安定性、およびネジと骨皮質間の保持力に依存し、骨折固定を実現します。直接的な利点は、骨膜の血液供給の干渉を軽減することです。プレートとネジ間の角度安定性により、ネジの保持力が大幅に向上し、プレートの固定強度が大幅に向上し、さまざまな骨に適用できます。[4-7]
LCP設計のユニークな特徴は、「コンビネーションホール」です。これは、ダイナミックコンプレッションホール（DCU）と円錐状のネジ穴を組み合わせたものです。DCUは、標準ネジを用いて軸方向の圧縮を実現するか、ラグスクリューを用いて変位した骨折を圧縮固定することができます。円錐状のネジ穴にはネジ山があり、ネジとナットのネジ山ラッチをロックすることで、ネジとプレート間のトルク伝達を可能にし、縦応力を骨折側に伝達します。さらに、プレート下部に切削溝を設けることで、骨との接触面積を低減しています。
要するに、従来のプレートに比べて多くの利点があります。①角度を安定させる：爪甲間の角度が安定して固定されるため、さまざまな骨に効果的です。②整復損失のリスクを軽減：プレートを正確に事前曲げる必要がないため、第一段階の整復損失と第二段階の整復損失のリスクが軽減されます。[8]③血液供給を保護：鋼板と骨の接触面積が最小であるため、プレートの骨膜への血液供給損失が減り、低侵襲の原則にさらに合致しています。④保持性が良好：特に骨粗鬆症による骨折に適用でき、ネジの緩みや抜けの発生率を軽減します。⑤早期の運動機能を可能にします。⑥適用範囲が広い：プレートタイプと長さが完全で、解剖学的事前成形が良好であるため、さまざまな部位やさまざまなタイプの骨折の固定を実現できます。
2. LCPの適応症
LCPは、従来の圧迫板としても、内部支持としても使用できます。また、両者を組み合わせることで適応範囲を大幅に拡大し、様々な骨折パターンに適用することも可能です。
2.1 骨幹端または骨幹端の単純骨折：軟部組織の損傷が重度でなく、骨の質が良好な場合、長骨の単純横骨折または短い斜骨折は切断と正確な整復が必要であり、骨折側に強い圧迫が必要であるため、LCP を圧迫プレートやプレート、または中和プレートとして使用できます。
2.2 骨幹端または骨幹端の粉砕骨折：LCPはブリッジプレートとして使用でき、間接整復とブリッジ骨接合法を採用しています。解剖学的整復は不要で、肢長、回旋、軸力線を回復させるだけです。橈骨尺骨骨折は例外です。前腕の回旋機能は、関節内骨折と同様に、橈骨尺骨の正常な解剖学的構造に大きく依存するためです。さらに、解剖学的整復を行い、プレートでしっかりと固定する必要があります。
2.3 関節内骨折と関節間骨折：関節内骨折では、関節面の滑らかさを回復するために解剖学的整復を行うだけでなく、骨を圧迫して安定した固定を実現し、骨の治癒を促進し、早期の機能訓練を可能にする必要があります。関節骨折が骨に影響を与えている場合、LCPは骨を固定することができます。ジョイント整復された関節部と骨幹部の間にプレートを固定する必要がなく、手術中にプレートを整形する必要がないため、手術時間が短縮されました。
2.4 癒合遅延または癒合不全。
2.5 閉鎖骨切り術または開放骨切り術。
2.6 連動には適用されない髄内釘固定骨折の場合、LCPは比較的理想的な代替治療法です。例えば、LCPは小児や10代の若者の骨髄損傷骨折、歯髄腔が狭すぎる、広すぎる、あるいは奇形のある人には適用できません。
2.7 骨粗鬆症患者：骨皮質が薄すぎるため、従来のプレートでは確実な安定性が得られにくく、骨折手術の難易度が高まり、術後の固定が緩みやすく、手術が失敗に終わるケースもありました。LCP固定ネジとプレートアンカーは角度安定性を形成し、プレートネイルが一体化しています。また、固定ネジのマンドレル径が大きいため、骨の把持力が高まります。そのため、ネジの緩みの発生率を効果的に低減できます。術後早期から機能的な身体運動を行うことができます。骨粗鬆症はLCPの強い兆候であり、多くの報告で高い評価を得ています。
2.8 大腿骨人工関節周囲骨折：大腿骨人工関節周囲骨折は、骨粗鬆症、高齢化、重篤な全身疾患を伴うことが多く見られます。従来のプレートは広範囲に切開するため、骨折部への血流を阻害する可能性があります。また、一般的なスクリューは両皮質固定を必要とするため、骨セメントへの損傷を引き起こし、骨粗鬆症に対する固定力も低くなります。LCPプレートとLISSプレートは、これらの問題を巧みに解決します。MIPO技術を採用することで関節手術の回数を減らし、血流への損傷を軽減します。さらに、単一の皮質固定スクリューで十分な安定性を確保できるため、骨セメントへの損傷を防ぎます。この方法は、簡便性、手術時間の短縮、出血量の減少、剥離範囲の狭小化、骨折治癒の促進といった特徴があります。そのため、大腿骨人工関節周囲骨折はLCPの有力な適応症の一つとなっています。[1, 10, 11]
3. LCPの使用に関連する外科手術技術
3.1 従来の圧迫技術：AO内部固定器の概念は変化し、固定の機械的安定性を過度に重視するあまり、保護骨や軟部組織への血液供給が軽視されることはなくなりましたが、関節内骨折、骨切り固定、単純横骨折や短斜骨折など、一部の骨折では、固定のために骨折側を圧迫する必要があります。圧迫法には以下のものがあります。①LCPを圧迫プレートとして使用し、2本の標準的な皮質骨ネジを使用してプレートに偏心固定し、スライディング圧縮ユニットを使用するか、圧迫装置を使用して固定します。②保護プレートとして使用する場合、LCPはラグスクリューを使用して長斜骨折を固定します。③テンションバンドの原理を採用し、プレートを骨の張力側に配置し、張力下で固定することで、皮質骨を圧迫することができます。④バットレスプレートとして使用する場合、LCPはラグスクリューと組み合わせて関節骨折を固定します。
3.2 ブリッジ固定技術：まず、間接整復法を用いて骨折を整復し、ブリッジを介して骨折部を跨ぎ、骨折の両側を固定します。解剖学的整復は不要で、骨幹の長さ、回旋、力線の回復のみで十分です。同時に、骨移植を行うことで仮骨形成を促し、骨折治癒を促進します。ただし、ブリッジ固定は相対的な安定性しか得られず、二次治癒によって2つの仮骨を形成することで骨折治癒が達成されるため、粉砕骨折にのみ適用できます。
3.3 最小侵襲プレート骨接合（MIPO）技術：1970年代から、AO組織は骨折治療の原則として、解剖学的整復、内部固定、血液供給の保護、早期の無痛機能訓練を提唱してきました。これらの原則は世界で広く認められ、臨床効果は以前の治療法よりも優れています。しかし、解剖学的整復と内部固定を得るためには、多くの場合、広範な切開が必要となり、骨灌流の低下、骨折片への血液供給の低下、感染リスクの増加につながります。近年、国内外の学者は、内部固定を促進しながら軟部組織と骨への血液供給を保護し、骨折側の骨膜と軟部組織を剥離せず、骨折片の解剖学的整復を強制しない、という最小侵襲技術に注目し、重視しています。したがって、骨折の生物学的環境を保護する、つまり生物学的骨接合（BO）です。 1990年代、Krettek社は近年の骨折固定における新たな進歩であるMIPO技術を提唱しました。この技術は、最小限の損傷で最大限の保護骨および軟部組織への血流供給を確保することを目的としています。この方法は、小さな切開で皮下トンネルを構築し、プレートを配置し、間接整復法と内部固定法を用いて骨折を整復します。LCPプレート間の角度は安定しており、プレートが解剖学的形状を完全に実現していない場合でも骨折の整復を維持できるため、MIPO技術の利点がより顕著になり、MIPO技術の比較的理想的なインプラントとなっています。
4. LCP申請が失敗する原因と対策
4.1 内部固定器具の故障
すべてのインプラントには、緩み、ずれ、破損などの不具合のリスクがあり、ロッキングプレートやLCPも例外ではありません。文献報告によると、内部固定器の不具合は、主にプレート自体に起因するものではなく、LCP固定に関する理解と知識が不足しているために骨折治療の基本原則に違反していることが原因となっています。
4.1.1. プレートの長さが短すぎる。プレートの長さとスクリューの配置は、固定の安定性に影響を与える重要な要素です。IMIPO技術が登場する以前は、プレートを短くすることで切開長と軟部組織の分離を短縮できました。プレートが短すぎると、固定された全体構造の軸強度とねじれ強度が低下し、内固定器の破損につながりました。間接整復技術と低侵襲技術の発展により、プレートを長くしても軟部組織の切開量は増加しません。外科医は、骨折固定のバイオメカニクスに基づいてプレートの長さを選択する必要があります。単純骨折の場合、理想的なプレートの長さと骨折部全体の長さの比は8～10倍以上であるべきであり、粉砕骨折の場合、この比は2～3倍以上である必要があります[13, 15]。十分な長さのプレートは、プレートの負荷を軽減し、さらにスクリューの負荷を軽減することで、内固定器の破損率を低減します。 LCP有限要素解析の結果によると、破断辺の隙間が1mmの場合、破断辺に圧縮板穴が1つ残ると、圧縮板の応力が10%、ネジの応力が63%減少します。破断辺に穴が2つ残ると、圧縮板の応力が45%、ネジの応力が78%減少します。したがって、応力集中を避けるため、単純破断の場合は破断辺に近い位置に1～2個の穴を残すのに対し、粉砕破断の場合は各破断辺に3個のネジを使用し、2個のネジを破断辺に近づけることが推奨されます。
4.1.2 プレートと骨表面の隙間が大きすぎる。LCPをブリッジ固定技術で固定すると、プレートが骨膜に接触する必要がなく、骨折部への血液供給が保護されます。これは弾性固定に分類され、仮骨の成長の二次的な促進を促します。Ahmad M、Nanda R [16]らは、生体力学的安定性の研究により、LCPと骨表面の隙間が5mmを超えると、プレートの軸強度とねじり強度が大幅に低下することを発見しました。隙間が2mm未満の場合は、顕著な低下は見られませんでした。したがって、隙間は2mm未満にすることが推奨されます。
4.1.3 プレートが骨幹軸からずれ、スクリューが固定に対して偏心している。LCPにMIPO技術を組み合わせる場合、プレートを経皮的に挿入する必要があり、プレートの位置制御が困難な場合があります。骨軸がプレート軸と平行でない場合、遠位プレートが骨軸からずれる可能性があり、必然的にスクリューの固定が偏心し、固定力が弱まります。[9,15]。適切な切開を行い、指触ガイドの位置が適切でクンチャーピン固定が適切であることを確認した後、X線検査を行うことをお勧めします。
4.1.4 骨折治療の基本原則に従わず、誤った内固定器や固定技術を選択している。関節内骨折や単純横骨幹部骨折の場合、LCPを圧迫板として使用し、圧迫技術により骨折の絶対的な安定性を固定し、骨折の一次治癒を促進することができる。骨幹端骨折や粉砕骨折の場合、ブリッジ固定技術を使用し、保護骨と軟部組織への血液供給に留意し、骨折の比較的安定した固定を可能にし、仮骨の成長を促進して二次治癒を達成する。反対に、単純骨折の治療にブリッジ固定技術を使用すると、骨折が不安定になり、骨折治癒が遅れる可能性がある。[17]粉砕骨折では、解剖学的整復と骨折側の圧迫を過度に追求すると、骨の血液供給が損なわれ、癒合遅延または偽癒合につながる可能性がある。
4.1.5 不適切なネジの種類を選択してください。LCPコンビネーションホールには、標準皮質ネジ、標準海綿骨ネジ、セルフドリリング/セルフタッピングネジ、セルフタッピングネジの4種類のネジをねじ込むことができます。セルフドリリング/セルフタッピングネジは通常、ユニコーティカルネジとして使用され、正常な骨幹部骨折を固定します。そのネイルチップにはドリルパターン設計が採用されており、通常は深さを測る必要がなく、皮質を容易に通過できます。骨幹部の歯髄腔が非常に狭い場合、ネジナットがネジに完全にフィットせず、ネジ先端が反対側の皮質に接触することがあります。この場合、固定された外側皮質への損傷がネジと骨の間のグリップ力に影響を及ぼします。そのため、この場合はバイコーティカルセルフタッピングネジを使用する必要があります。純粋なユニコーティカルネジは正常骨に対するグリップ力は良好ですが、骨粗鬆症骨は通常、皮質が弱いです。ネジの操作時間が短縮されるため、ネジの曲げ抵抗モーメントアームが減少し、ネジによる骨皮質の切断、ネジの緩み、二次骨折の変位が生じやすくなります。[18] バイコーティカルネジはネジの操作距離が長くなるため、骨の把持力も増加します。特に、正常骨の場合はユニコーティカルネジで固定できますが、骨粗鬆症骨の場合はバイコーティカルネジの使用が推奨されます。また、上腕骨の皮質は比較的薄く、切開しやすいため、上腕骨骨折の治療にはバイコーティカルネジでの固定が必要です。
4.1.6 スクリューの分布が密すぎる、または少なすぎる。スクリュー固定は骨折の生体力学に適合させる必要があります。スクリューの分布が密すぎると、局所的な応力集中と内部固定器具の破損につながります。また、骨折スクリューが少なすぎて固定強度が不十分な場合も、内部固定器具の破損につながります。ブリッジ技術を骨折固定に適用する場合、推奨されるスクリュー密度は40%～50%以下である必要があります[7,13,15]。そのため、プレートは比較的長く、力学バランスを高めます。骨折側に2～3個の穴を開けることで、プレートの弾性を高め、応力集中を回避し、内部固定器具の破損率を低減する必要があります[19]。GautierとSommer[15]は、骨折の両側に少なくとも2本の単皮質スクリューを固定する必要があると考えています。固定する皮質の数を増やしてもプレートの破損率は低下しないため、骨折の両側に少なくとも3本のスクリューを使用することが推奨されます。上腕骨と前腕の骨折の両側には少なくとも 3 ～ 4 本のネジが必要であり、より多くのねじり荷重に耐える必要があります。
4.1.7 固定器具が誤って使用され、内部固定器具が故障する。Sommer C [9]は、1年間LCPを使用した151件の骨折症例を持つ127人の患者を訪問し、分析結果によると、700個の固定ネジのうち、直径3.5mmのネジが緩んでいたのはわずかでした。その理由は、固定ネジの照準器の使用を放棄したことです。実際には、固定ネジとプレートは完全に垂直ではなく、50度の角度を示しています。この設計は、固定ネジの応力を減らすことを目的としています。照準器の使用を放棄すると、釘の通路が変わり、固定強度が損なわれる可能性があります。Kääb [20]は実験研究を行い、ネジとLCPプレートの間の角度が大きすぎるため、ネジのグリップ力が大幅に低下することを発見しました。
4.1.8 四肢への荷重負荷は時期尚早です。肯定的な報告が多すぎるため、多くの医師がロッキングプレートやスクリューの強度や固定の安定性を過度に信じ込み、ロッキングプレートの強度が早期の全荷重負荷に耐えられると誤解し、プレートやスクリューの破損につながります。ブリッジ固定骨折の場合、LCPは比較的安定しており、二次治癒を実現するために仮骨を形成する必要があります。患者が早すぎる時期にベッドから起き上がり、過度の荷重をかけると、プレートやスクリューが破損したり外れたりします。ロッキングプレート固定は早期の活動を促進しますが、完全な漸進的荷重は6週間後、X線写真で骨折側に顕著な仮骨が現れるまでにする必要があります。[9]
4.2 腱および神経血管の損傷：
MIPO技術は経皮挿入を必要とし、筋肉の下に配置する必要があるため、プレートスクリューを配置する際に外科医が皮下構造を見ることができず、それによって腱と神経血管の損傷が増大します。 Van Hensbroek PB [21]は、LISS技術を使用してLCPを使用した結果、前脛骨動脈偽動脈瘤が発生した症例を報告しました。 AI-Rashid M. [22]らは、橈骨遠位部骨折に伴う伸筋腱の遅延断裂をLCPで治療したと報告しました。 損傷の主な理由は医原性です。1つ目は、ネジまたはキルシュナーピンによる直接的な損傷です。2つ目はスリーブによる損傷です。3つ目は、セルフタッピングネジの穴あけによって発生する熱損傷です。 [9] そのため、外科医は周囲の解剖学的構造を熟知し、血管神経などの重要な構造を保護することに注意し、スリーブの挿入時には鈍的切開を十分に行い、圧迫や神経牽引を避ける必要があります。また、セルフタッピングネジをドリルで穴を開ける際には、熱の発生を抑え、熱伝導を低下させるために水を使用してください。
4.3 手術部位感染とプレートの露出：
LCPは、最小侵襲概念の推進を背景に生まれた内部固定システムであり、損傷の軽減、感染の軽減、癒合不全およびその他の合併症の軽減を目的としています。 手術では、軟部組織保護、特に軟部組織の弱い部分に特に注意を払う必要があります。 DCPと比較して、LCPは幅が広く、厚みがあります。経皮または筋肉内挿入にMIPO技術を適用すると、軟部組織の挫傷または剥離損傷を引き起こし、創傷感染につながる可能性があります。 Phinit P [23]は、LISSシステムで脛骨近位部骨折37例を治療し、術後の深部感染の発生率は最大22％だったと報告しました。 Namazi H [24]は、LCPで脛骨骨幹端骨折34例のうち脛骨骨幹部骨折34例を治療し、術後の創傷感染およびプレート露出の発生率は最大23.5％だったと報告しました。したがって、手術前には、軟部組織の損傷と骨折の複雑度に応じて、可能性と内部固定器を慎重に検討する必要があります。
4.4 軟部組織の過敏性腸症候群：
Phinit P [23]は、LISSシステムで脛骨近位部骨折37例、術後軟部組織炎症（皮下の触知可能なプレートおよびプレート周囲の痛み）4例を治療したと報告した。このうち3例はプレートが骨表面から5mm離れており、1例は骨表面から10mm離れている。Hasenboehler.E [17]らは、LCPで脛骨遠位部骨折32例を治療し、内果不快感29例を含む、内果不快感を報告した。その理由は、プレートの容積が大きすぎるか、プレートの配置が不適切で内果の軟部組織が薄いため、患者がハイブーツを履いて皮膚を圧迫すると不快感を覚えるためである。幸いなことに、Synthesが新たに開発した遠位骨幹端プレートは薄く、滑らかなエッジで骨表面に密着するため、この問題を効果的に解決している。
4.5 固定ネジの取り外しが困難:
LCP素材は高強度チタンで、人体との親和性が高く、角質が固まりやすい。除去する際には、まず角質を除去してから作業すると、作業が困難になる。除去が困難になるもう一つの原因は、締め付けネジの締めすぎやナットの損傷であり、これは通常、廃用になった締め付けネジの照準装置を自動照準装置に交換したことによって引き起こされる。そのため、締め付けネジを使用する際には、照準装置を使用し、ネジ山をプレートのネジ山に正確に固定する必要がある。[9] ネジを締め付ける際には、力の大きさを制御するために専用のレンチを使用する必要がある。
とりわけ、AOの最新開発による圧迫プレートであるLCPは、現代の骨折外科治療に新たな選択肢を提供しています。MIPO技術と組み合わせることで、LCPは骨折側への血液供給を最大限に確保し、骨折治癒を促進し、感染と再骨折のリスクを軽減し、骨折の安定性を維持するため、骨折治療において幅広い応用の見通しを持っています。LCPの応用以来、良好な短期臨床結果を得ていますが、いくつかの問題点も明らかにされています。手術には詳細な術前計画と豊富な臨床経験が必要であり、特定の骨折の特徴に基づいて適切な内部固定器と技術を選択し、骨折治療の基本原則を遵守し、正しく標準化された方法で固定器を使用することで、合併症を防ぎ、最適な治療効果を得ることができます。
投稿日時: 2022年6月2日
