一人前の脊椎外科医を目指して

医師10年目の整形外科医が、一人前の整形外科医・脊椎外科医を目指すブログです。研究留学・論文・資産形成・備忘録などを載せていきたいと思います。 現在、米国のspine centerに臨床研究目的で留学中です。

カテゴリ: 疾患別

前回記事の続きになります。


【※ 前提として、頚椎の理想的な矢状面アライメントというのはよくわかっておらず、まだコンセンサスが得られていない部分が多くあります。ですので、今後その考え方や手術戦略も大きく変化する可能性はあります。】

頚椎の矢状面アライメントを考える上で、大きく4つに分けて考えてみたいと思います。


1) 頭位と水平視
2) 上位頚椎アライメント
3) 中下位頚椎アライメント
4) 胸腰椎アライメントと頚椎アライメントとの関連



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1) 頭位と水平視

まず、腰椎のそれと比較した場合の頚椎の矢状面アライメントが重要な理由として、ヒトの生活動作を考えると


立位において視線を維持する


という点が重視されます。眼球の可動域は加齢に伴い減少することが知られていて、60歳以降だと
上方視:30度、下方視:75度 程度になると言われています。
(Clark RA, et al. J AAPOS 2001)

ですので、眼球の上方視を超える30−40度以上の前屈位 (drop head)になってしまうと、水平視が困難になってしまいます。

一方で、高齢者は歩行能力の低下に伴って(視覚での代償のため) 下を見ながら歩く傾向がありますので (Yamada M, et al. Arch Gerontol Geriatr 2012)、頚椎のアライメントを矯正する場合には下方視についての配慮も必要になってきます。
眼球の下方視の可動域が75度程度と考えると、頚椎の屈曲によって15度以上の下方視が可能であれば、下を向くことが可能と考えられます。



この水平視の基準となるパラメータとしては、

chin-brow vertical angle (CBVA)McGregor's slope (McGS) があります。

CBVA and McGS
(Lafage R, et al. Neurosurgery 2016.より抜粋)

A) chin-brow vertical angle (CBVA)

CBVAは、前額部と顎を結んだ line と地面の垂線とのなす角をさします。
Ankylosing spondylosis を有する患者におけるCBVAの矯正角度は、過去の報告では -10度から10度 (正は下向き、負は上向き)と言われており、水平視を定める上で最も重要なパラメータと考えられています。
 (Suk KS, et al. Spine 2003.)


B)  McGregor's slope (McGS)

McGSは、McGregor 線 (硬口蓋から後頭骨下縁に引いた線)と水平線とのなす角を指します。
Lafageらの報告では、CBVAとMcGSは強い正の相関をもち、平均値はCBVAが0.7 ± 8.1°, McGSが-0.9 ± 8.4°であったそうです。同論文での推奨値は、CBVAで-4.8° 〜 17.7° (正の値が下向き)、McGSが -5.8° 〜 14.4° (正の値が下向き)としています。
 (Lafage R, et al. Neurosurgery 2016.)



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2) 上位頚椎アライメント

C1-C2は解剖学的に頚椎の中で最も回旋可動域が大きく、それだけではなく前後屈においても重要な役割を果たしています。その中での重要な指標としては、O-C2角が知られています。
O-C2角は、McGregor 線とC2椎体終板を結ぶ線とのなす角を指します。

Ota-2011
(Ota M, et al. Spine 2011.より抜粋)


O-C2角の正常値は、Otaらの報告によると、健常人の中間位 (水平視)で15.6 ± 6.7° となっていますが、機能撮影でも値は大きく変化し、また健常人でも-5° 〜 35°とばらつきが大きくなります。
(Ota M, et al. Spine 2011.)
 


これらから、頚椎後弯症などの頚椎sagittal imbalanceの矯正手術を行う場合、目安となるO-C2角は約15-16°と考えて良いかと思われます。さらに、前述したMcGSの目標値も考慮すると、

McGS + O-C2 角 = C2椎体終板と水平線とのなす角 = C2 slope

が およそ15°となるようにする事が目標になるのではないかと思います。 


  
長くなりましたので、続きは次回に。

 

前回記事の続きです。


前回記事では、矢状断での立位アライメントを評価するための指標として、

患者さんの主観評価 (ODI)との相関を参考にしたパラメータとして、


PT, SVA, PI-LL mismatch


という3つのパラメータがある事を書きました。



そして Schwabらは, その相関を確認した上で、

成人脊柱変形を評価するための分類 (SRS-Schwab分類)を作成し、

それらが、治療に直結した分類であることを示しています。
(Schwab FJ, et al. Spine 2012)

 

ここで、まず、加齢によって脊椎の矢状断アライメントは

どのように変化していくのかを考えたいと思います。

加齢により、まず筋骨格系や感覚神経系の変化が出現します。

(圧迫骨折は、少し状況が変わりますので省きます)

すると、

・筋肉の萎縮

・姿勢維持機能の低下

とともに、

腰椎前弯の低下 ( = LL減少)
   ↓
骨盤の後傾 ( = PT増加)
   ↓
体を起こそうとして、股関節が伸展
(前が突っ張ったような状態になる)
   ↓
さらに、膝関節は屈曲
 
という変化が起こっていきます。 
また、胸椎後弯も増加するようになります。


Lafageらは、年齢に基づいてこれらのパラメーターの閾値を定義した結果、

高齢者になればなるほど正常値でも代償機構が大きくなると報告しています。

つまり、正常人でもLLは減少し、骨盤後傾が大きくなる傾向にあります。
(Lafage R, et al. Spine 2016)


また、AIS(思春期特発性側弯症)では年齢の他に人種による差もある、

という報告もあります。(Lonner BS, et al. Spine 2010)



近年, SVAに変わる他のパラメータとして、

T1 pelvic angle (TPA)


注目されています。(Protopsalis, et al. JBJS(Am) 2014)

 Spinal_deformityに関するreview_Neurosurg__pdf(3___16ページ)
(Protopsalis, et al. JBJS(Am) 2014.より引用)


SVAとPTは相互に影響がある事がわかっており, さらに、

この2つのパラメータは、LL減少に伴う代償機構によっても

影響を受けてしまいます。


このTPAは、脊椎全体の矢状面バランスと骨盤後傾(PT)とを同時に考慮できる

ことによって、単一の尺度で測定可能であるということ、また、

SVAやPTよりも立位による代償機構の影響を受けにくい、と言われており、

つまり、立位でなくても評価可能である、という点で有用になります。
(Protopsalis, et al. JBJS(Am) 2014)



しかし、TPAは上図のように "PT" と "T1SPi" との和になっていますので、

同じTPAの値を取ったとしても、PTの値の大小によって骨盤代償の負荷が異なる

事になりますので、その点の解釈には注意が必要です。




また、当然ながら人間が立位姿勢をちゃんと保持するためには、

上記の脊椎〜骨盤での代償機構の他に、股関節・膝関節・足関節の状態も

関係してきいます。


近年では、脊椎・骨盤にとどまらず、下肢の代償機構についても

議論がなされています。



そこで出てきたのが、GSA (Global sagittal axis)という指標です。
(Diego BG, et al. J Neurosurg Spine 2016.)


Spinal_deformityに関するreview_Neurosurg__pdf(3___16ページ)
(Diego BG, et al. J Neurosurg Spine 2016.より引用)


足部から頭部までの全体の側面レントゲン像(立位)を撮影し、

GSAが 脊椎骨盤パラメータ下肢の矢状面パラメータ、そして

健康関連QOLのスコアと相関関係にあることを報告しています。



さらにFerreroらは、この全身における矢状面の変形の評価を、336名の

脊柱変形を有する患者で調査し、全身の矢状面パラメータとの関連を見たところ

下肢角, 骨盤シフトとODI(健康関連QOLの一つ)との間に相関関係がある事を

報告しています。(下肢角と骨盤シフトは以下のFigureの角になります)
(Ferrero E, et al. J Neurosurg Spine 2016.) 


Spinal_deformityに関するreview_Neurosurg__pdf(3___16ページ)
(Ferrero E, et al. J Neurosurg Spine 2016.より引用)



成人脊柱変形の手術を行う際には、ここまで評価を行うべきだというのが、

現時点でのコンセンサスになりつつあります。 



おそらくかなり難解だと思うのですが、一つ一つ紐解いて考えてみると、 

そこまで突拍子のないことではなく、当たり前のことなんだろうと思います。


立位の姿勢 (特に頭が骨盤の下に来る安定した姿勢)を取るためには、

脊椎だけではなく、下肢の代償機構も評価しないといけない

という事です。



次は、矢状面バランスから見た頚椎の理想的なアライメントについて

考えてみたいと思います。


お読み頂き有難うございました。
 


 

ブログ更新が少し滞ってしまいました。


今回は、 いわゆる高齢者の「背骨の変形」、僕らの専門用語で言うところの

「成人脊柱変形」 

 について、(自分の知識の整理も兼ねて)まとめてみたいと思います。
 





成人脊柱変形は、脊椎外科領域では最近のトピックの1つになっています。

特にこの10数年で様々な事が明らかになり、特に

治療(手術)成績を上げるための工夫が進歩しています。



歴史的には、成人脊柱変形 (Adult spinal deformity: ASD) の診断とフォローについては

冠状断、つまり正面から見た時の変形の評価が重要視されていました。

いわゆる「側弯症」というものです。


しかし、近年では矢状断、つまり横から見た時の変形の評価が非常に重要になっています。
(Schwab FJ, et al. Spine 2013, Glassman SD, et al. Spine 2005.)


おそらく最初の報告は、2005年にGlassmanらがSpineに報告した論文で、

そこで全体の矢状断アライメント (Global sagittal alignment; GSA) の

重要性が初めて提唱され、 以降、特に骨盤パラメータがその評価に重要である

ということが分かってきました。
(Schwab FJ, et al. Spine 2013, Smith JS, et al. Spine 2012, Lafage V, et al. Spine 2009)
 


その中でも、鍵となるパラメータは、


1. Pelvic Incidence (PI)
  骨盤形態の測定値で、その個人でほぼ同一の値を取る
  個人の理想的な腰椎前弯 (LL)は、この値をもとに決定される

  大腿骨頭と仙骨上縁の中点を結んだ線 (線分oa)と、
  仙骨上縁の中点から引いた、仙骨上縁のラインに対する垂線
  (線a)とのなす角を指します。


2. Pelvic Tilt (PT)
  代償性の骨盤の後弯を反映する値

  大腿骨頭から引いた、地面に対する垂線(VRL)と、
  線分oaとのなす角を指します。


となります (次の図参照)。

SDSG-radiographic-measuremnt-manual_pdf(107___120ページ)
(Spinal deformity study group; Radiographic measurement manualより抜粋)


安定した立位を保持するためには、腰椎前弯が保たれていることが大事
ですが、腰椎前弯が消失した場合、全体に体が前方に倒れてしまうため、
その姿勢を代償するために、骨盤が後傾することで保とうとします。

その代償の程度を探る指標として、これらのパラメータが注目された

ということです。


Schwabらは、492人のASD患者を対象に、

健康関連QOL (ODI) と、脊椎骨盤パラメータとの相関を調査し、

以下の3つのパラメータと相関があることを報告し、それらを基に

SRS-Schwab分類を提唱します。
(Schwab FJ, et al. Spine 2012)


それが、


1. PT

2. SVA (sagittal vertical axis)

3. PI-LL mismatch


です。

なお、SVAは、下図のXの値となります。
SDSG-radiographic-measuremnt-manual_pdf(75___120ページ)
(Spinal deformity study group; Radiographic measurement manualより抜粋)
 
そして、LLは、Lumbar lordosis (腰椎前弯) の略語で、

パラメータで書くと、

第1腰椎の上縁のラインと、第1仙椎の上縁のラインとのなす角

を指すことになります。

20180927_Twente


そして、上述した PI と, LL との関係性として,

無症状の成人においては、

 PI - LL ≦ -9°

という式がほぼ成立することを示しており,
(Schwab FJ, et al. Spine 2012)

ASD患者ではこのミスマッチが起こり、

それが健康関連QOLとの相関がある、ということです。



この論文での報告では、

ODI (0-100点満点で、点数が上がるほど状態が悪い) が 40点以上 (severe disability)

となるパラメータの閾値は、それぞれ


PT ≧ 22°, SVA ≧ 4.7 cm, PI - LL ≧ 11°


となります。これらを基にして、SchwabらはSRS-Schwab分類を作成し、

広く利用されるようになりました。

SRS-Schwab_classification_pdf(2___6ページ)
(Schwab FJ, et al. Spine 2012より抜粋)


なお、この分類は, 評価者間でのばらつきが少なく,
(Schwab FJ, et al. Spine 2012)

手術治療を行うべきか保存療法を行うべきかの決定と相関することが示され,
(Terran J, et al. Neurosurgery 2013.)

そして、術後の成績 (患者立脚型) にも反映されることが示されています.
(Smith JS, et al. Spine 2013.) 

 

次回に続きます。

マニアックな内容ですみません。



 

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