骨セメント粘度が椎骨形成術における漏れおよび転帰に与える影響

サマリー

本研究は、単一レベル急性骨粗鬆症性椎骨圧迫骨折の高齢患者における経皮椎骨形成術のランダム化臨床プロトコルを提示し、高粘度・低粘度骨セメントおよびCTを用いたセメント漏れ、痛み、機能、放射線学的評価の標準化利用を強調します。

要約

経皮的椎骨形成術は、急性骨粗鬆症性椎骨圧迫骨折の高齢患者に迅速な痛み緩和を提供します。しかし、骨セメント漏れは依然として大きな安全上の懸念であり、セメントの粘度が漏れや臨床結果に与える影響はまだ完全には確立されていません。この研究では、高粘度セメントが効果や安全性を損なうことなく漏れを抑えるかどうかを評価しました。この単一施設前向きランダム化比較試験では、単一レベル急性骨粗鬆症性椎骨圧迫骨折の高齢患者184名が登録され、12か月間追跡されました。外傷性破裂骨折および後壁皮質破壊による>25%の脊髄管損傷を伴う症例は除外されました。参加者は1対1で高粘度または低粘度の骨セメントを無作為に割り当てられました。主要アウトカムは術後48時間時点の全セメント漏れで、コンピュータ断層撮影で評価され、Yeomシステムで分類されました。副次的アウトカムには、痛み(視覚アナログスケール)、機能(オズウェストリー障害指数)、放射線パラメータ、周術期変数、有害事象が含まれていました。高粘度セメントは低粘度セメントと比較して全体の漏れ率を有意に減少させました(RR 0.47、95%信頼区間 0.29–0.78;調整後OR 0.36、95%信頼区間0.19–0.71;P = 0.003)、感度解析では一貫した結果が得られました。漏れパターンはグループごとに異なり、C型漏れは高粘度群でより頻繁、B型漏れは低粘度群でより頻繁でした(P = 0.008)。痛みおよび機能的アウトカムは両群とも有意に改善し、時間経過によるグループ間差は認められませんでした(すべてのPは0.05>)。放射線矯正、周術期パラメータ、有害事象発生率は同等でした。画像解釈の信頼性は高く(κ = 0.86;ICC>0.90)。高粘度の骨セメントは早期漏れを抑えつつ、臨床および放射線学的結果を同等に維持できるため、この集団における椎骨形成術における優先的な選択肢としての利用を支持しています。

概要

骨粗鬆症性椎骨圧迫骨折は高齢者によく見られる脊椎脆弱性骨折であり、持続的な腰痛、可動性の制限、生活の質の低下を引き起こし、転倒、長期安静、死亡のリスクを大幅に増加させます^1,2。経皮的椎骨形成術は低侵襲で迅速な鎮痛を提供するため、急性骨粗鬆症性椎骨圧迫骨折の高齢患者にとって重要な治療法となっています^。しかし、骨セメント漏れは珍しくありません。その中でも、静脈型漏れや重度の脊髄管漏れは神経機能障害や肺塞栓症と密接に関連しています。尿漏れのリスクを低減しつつ、鎮痛と機能回復を確保する方法は、^{臨床材料の選択}に影響を与える重要な要素です。これまでの研究では、骨セメントの粘度、注射タイミング、圧力制御が漏れと密接に関連していると提案されており、高粘度骨セメント、遅延注射ウィンドウ、低速注射を中心とした手術概念が徐々に形成^{されています。}高粘度骨セメントと低粘度骨セメントの有効性と安全性の違いは依然として^議論の的となっています。一部の研究では、高粘度の骨セメントが全体の漏れ率、特に静脈型漏れを抑制できると示唆されていますが、症例の多様性の大きさ、骨折レベルや病程の制限不足、漏れ評価方法の限界により、単一レベル急性骨粗鬆症性椎骨圧迫骨折の高齢患者における最適な粘度の特定が困難になっています^7,8.また、高粘度の骨セメントは手術の時間が狭まり、椎体内の分散や矯正効果にも影響を及ぼし、臨床医が漏れ制御と有効性のバランスを取るのを困難にする可能性があると主張^{されています。}前向きランダム化対照研究では術後CTによる漏尿を体系的に評価し、痛み、機能、放射線パラメータの標準化評価は依然として不足しています。高齢期急性骨粗鬆症性椎骨圧迫骨折の患者において、前向きランダム化比較デザインを用いて、術後早期漏れ率および高粘度骨セメントと低粘度骨セメント間の漏れタイプ分布を体系的に比較し、鎮痛効果、機能回復、X線補正、周術期手術パラメータ、および両群の有害事象を徹底的に評価します。 高粘度の骨セメントが効果を維持しつつ漏れリスクを大幅に減らすかどうかを明らかにし、骨セメント粘度の選択に信頼できる証拠を提供することを目指しています。

プロトコル

このプロトコルは機関倫理委員会によって承認されました。この試験は中国臨床試験登録簿(ChiCTR2200056512)に登録されました。すべての患者は書面によるインフォームドコンセントを提供しました。研究中、患者の個人情報は非公開・暗号化され、研究チームの認可メンバーのみがアクセス可能でした。

研究デザイン

これは、高粘度の医療用ポリメチルメタクリレート(PMMA)骨セメントの発症率と重症度を比較した単一施設・前向き・ランダム化・並行対照臨床試験で、高粘度の医療用ポリメチルメタクリレート(PMMA)骨セメントの発生率と重症度を比較したもので、高粘度の医療用ポリメチルメタクリレート(PMMA)骨セメントの発生率と重症度を比較し、両群の鎮痛および機能改善、放射線学的変化、周術期パラメータを評価しました。研究はCONSORTガイドラインに従って実施され、患者は連続して登録され、ランダム化前にベースラインデータが収集されました。調査期間は2022年6月1日から2024年5月31日まででした。すべての患者は術後12か月間、事前定められたプロトコルに従って追跡されました。術後、すべての患者は一様に抗骨粗鬆症治療(元素カルシウム600mg/日、ビタミンD3800 IU/日、アレンドロン酸ナトリウム70 mg/週、12か月継続)¹⁰を受け、治療の違いによる交絡因子を軽減しました。

研究参加者

患者は当病院の脊椎外科、外来、入院部門から募集されました。参加基準:(1) 年齢≥65歳;(2) 単一レベル急性OVCF、発症から発覚までの期間≤6週間、影響椎骨のMRI STIRシーケンスで骨髄浮腫が確認される;(3) 骨密度Tスコア≤−2.5(手術後6か月以内のDXA);(4) T5からL5のいずれかのレベルが関与すること;(5) 安静時のVAS ≥5で標準化された鎮痛療法に反応なし;(6) ASA麻酔評価I–III;(7) 研究内容を理解し、書面によるインフォームド・コンセントに署名できること。除外基準:(1) 外傷性破裂骨折または後壁皮質連続性の中断>脊髄管矢状径の25%の損傷(術前CTで評価);(2) 腫瘍、感染、血管奇形、または二次性骨粗鬆症による病的骨折;(3) 標的部位での脊椎手術または椎骨増強術;(4) 減圧手術が必要な進行性神経学的欠損;(5) 凝固障害(血小板<100×10^9/L またはINR >1.5)または抗凝固治療の中止不能;(6) 活動性感染;(7) PMMAまたは局所麻酔薬へのアレルギー;(8) 重度の心肺機能不全(ASA IV);(9) 認知機能障害またはフォローアップの完了を妨げる不十分な遵守。

ランダム化とサンプルサイズ

コンピュータ生成の乱数表を用いて、患者を高粘度群と低粘度群に1:1の比率で割り当て、骨折レベル(胸腰関節接合部T11–L2と非胸腰関節接合部)で層分けしました。ランダム化シーケンスは外部の統計学者によって生成され、割り当て隠蔽は連番番号の不透明な封筒を用いて実装されました。外科医は物質的特性のために盲検化ができませんでしたが、結果評価者や統計分析者は盲検化されました。主要評価項目は術後48時間以内のセメント漏れの全発生率でした。当センターの過去症例データベースからの予備推計に基づき、低粘度群で40%、高粘度群で20%の漏れ率が臨床的に有意な差とされました。両側 α=0.05、べき力(1−β)=0.80の場合、2つの独立した割合を比較する通常の近似法を用いて、グループあたり82人のサンプルサイズを算出しました。追跡データや欠損データの損失を最大12%考慮し、1グループあたり92名の患者を登録し、合計184名のサンプル数を計画しました。

手術方法

術前準備と麻酔

術前定期評価には、全血球数、凝固プロファイル、心電図、胸部画像診断が含まれていました。予防的抗生物質が投与されました:手術30分前に静脈内セファゾリン1.0g、ペニシリンアレルギー患者にはクリンダマイシン600mgを投与しました。アスピリンは手術5日前に血小板機能の評価を経て中止されました。この手術は、患者が伏せの姿勢で腹部を吊り下げ、胸部と腹部にパッドを当てて腹内圧を下げたCアーム蛍光視視法の下で行われました。麻酔は局所浸潤と静脈内鎮静および鎮痛を組み合わせたもので、1%のリドカインを穿刺経路に沿って層ごとに浸潤させました。プロポフォールは0.5〜1.0 mg/kgの負荷投与とマイクロインフュージョンによる維持投与が行われました。フェンタニルは0.5〜1.0 μg/kgの静脈内ボーラスとして投与されました。血圧、心拍数、呼吸、酸素飽和度が全期間にわたってモニタリングされました。

経皮的椎骨形成術の手術ステップ

原則として片側性ペディクルアプローチが採用され、ペディクルが小さい場合や矯正が必要な場合は両側アプローチに切り替えました。前後および外側の透視誘導のもと、11-Gの作業カニューレがペディクルを通ってペディクルセーフトライアングルを通って椎体に挿入されました。側面から見ると、針先は椎体の前方3分の1と中央3分の1の接合部に位置し、前方から見ると椎体正中線付近に位置していました。所定の位置に到達した後、逆流がないことを確認するために骨髄を吸引し、その後骨セメントを注入しました。注射は連続的な側方透視モニタリングのもとで行われ、注射速度は0.1〜0.3 mL/sで制御されました。注射は、いかなる終了基準が下りた場合でも即座に停止されました:セメントの前縁が椎体の後方4分の1に達した、画像で新たな椎体外の広がりが認められた、または計画された容量の上限に達した場合です。胸椎の最大容量上限は3.0 mL、腰椎¹¹は5.0 mLでした。手術終了時に穿刺経路を圧迫して止血を行い、圧迫ドレッシングが施されました。手術時間は皮膚浸潤麻酔開始からドレッシング固定完了までの期間を計算しました。

骨セメントの準備と粘度制御の重要なポイント

両グループとも、国の医薬品規制当局に登録された医療用PMMA骨セメントを使用し、真空ミキサーで調製し、周囲温度は21〜23°Cに保たれました。 高粘度グループはメーカーラベルの高粘度骨セメントを使用し、指示に従い混合後6〜9分で推奨される注射ウィンドウに入りました。低粘度グループは製造者ラベルの低粘度骨セメントを使用し、混合後2〜4分で注入ウィンドウに入りました。両グループとも、安定的で低速な連続噴射を実現するためにスクリュー駆動の注入装置を使用しました。材料や注入ウィンドウにグループ間の重複はありませんでした。術中の画像検査で漏れの兆候が示された場合、注射は直ちに中断されました。粘度がさらに上昇した後は、非常に低速で小量の補助注射が行われるか、注射が終了しました。

アウトカム指標

セメント漏れ関連の対策

主要評価項目は術後48時間以内のセメント漏れの全発生率でした。全患者は術後48時間以内に薄スライスCT再検査を受け、2名の放射線科医が盲検方式で独立して解釈しました。レビュー前はCTデータセットが非識別化されており、読者はランダム化割り当て、手術記録、セメントの種類、調製、注入ウィンドウに関する情報にアクセスできませんでした。画像評価は、あらかじめ定められた漏れ基準を用いた匿名化されたスキャンのみで実施されました。漏れの種類はYeom分類に従って記録されました:タイプB(椎体内静脈を介して後椎静脈叢への漏れ)、タイプS(椎体外の節静脈からの漏れ)、タイプC(皮質欠損を通じた椎間板軟部組織または椎間板への漏れ)¹²。重度の漏れは、画像診断で脊髄管や節節静脈幹への侵入、または新たな神経学的欠損、呼吸困難、低酸素血症などの臨床的事象の発生と定義されました。呼吸器症状が出た場合、骨セメント性肺塞栓症を除外するために直ちにCT呼吸管造影(CTPA)が実施されました。全体の発生率に加え、各タイプの発生率および重度の漏れの発生率も記録されました。

痛みと機能的アウトカムの測定

痛み転帰は、主要な副次的有効性評価項目として、術前および術後24時間、1か月、3か月、6か月、12か月で0–10視覚アナログ尺度(VAS)¹³ を用いて評価しました。機能的アウトカムは副次的有効性評価項目として、^{術前および} 術後3、6、12か月時に中国版オズウェストリー障害指数(ODI、0–100%)を用いて評価されました。各時点のベースラインからの差およびグループ間の違いを計算しました。鎮痛薬の使用は記録され、モルヒネ相当用量に標準化されました。

放射線学および周手術期のパラメータ

補助評価項目として、放射線学的アウトカムには、影響を受けた椎体の前方身長比(AHR)および局所的なコブ角が含まれていました。AHRは、影響を受けた椎体の前方身長を隣接する上椎体および下椎体の後方身長の平均で割ったものを100%掛けて測定されました。コブ角は、上椎骨の上端板と下椎の下端板の間の角度として定義されました。測定値は術前、術後48時間、3か月後に標準化された側方X線で取得され、2人の医師によって独立して解釈されました。合意は計算されたものでした。周術周指標には、手術時間、透視被曝回数、透視線量面積、注入骨セメント量、術後24時間以内の安静時間が含まれていました。

フォローアップ方法と時間点

入院中はバイタルサイン、創傷の状態、神経学的サインを観察し、CTおよび最初のアウトカム評価は術後48時間に完了しました。退院後は1か月、3か月、6か月、12か月で外来または電話によるフォローアップを実施しました。アンケートは均一に配布され、看護師が収集し、薬物使用記録も確認しました。追跡時点に神経症状が現れたり、持続的な痛みが著しく悪化した場合は、追加の画像検査を手配し、有害事象として記録しました。追跡データは電子データキャプチャシステムに入力され、再確認されました。

統計的手法

主要評価項目は意図治療原則に基づいて分析されました。カテゴリ変数はカウントとパーセンテージで、連続変数は平均±標準偏差または中央値(四分位範囲)で表されました。グループ間の基底比較可能性はt検定(マン・ホイットニーU検定)およびカイ二乗検定を用いて評価されました。主要評価項目はカイ二乗検定を用いて比較され、相対リスクと95%信頼区間が算出されました。年齢、性別、骨折レベル、Tスコアなどの基礎共変量を調整するための多変数ロジスティック回帰モデルを構築しました。VASおよびODIは線形混合効果モデルを用いた反復測定として分析され、個別はランダム切片として、固定効果にはグループ、時間、相互作用が含まれ、各時点で95%信頼区間を持つグループ間の限界平均差が報告されました。残差分布が正規性から逸脱した場合は、ロバスト標準誤差が適用されました。放射線検査および手術パラメータの単一時間点比較はt検定またはマン・ホイットニーU検定を用いて行われました。術前から追跡への変化は混合モデルを用いて分析した。漏れタイプに対する読者間一致は加重κ係数で評価され、連続放射線測定の一致は双方向無作為絶対一致ICCで評価されました。欠損データの割合が5%を超える場合は、連続アウトカムの感度分析に多重補正(m=20)が用いられました。主要評価項目の48時間CTが欠損した場合、2つの感度解析が行われました。最悪の場合、欠損値は「漏れあり」として、最良のシナリオでは欠損値を「漏れなし」と扱いました。すべての検定は両側検定で、P < 0.05は統計的に有意とされました。多重性はHolm法を用いて管理され、術後24時間および3か月時のVASという2つの主要な副評価項目を優先しました。その他の副次的アウトカムは探索的とみなし、効果量と信頼区間が報告されました。

結果

参加者登録数と基準特性

急性OVCFの高齢患者合計314名が評価されました。130名を除外し、184名が高粘度群と低粘度群に無作為に割り当てられ、それぞれ92名ずつが割り当てられました。割り当てられた介入を受けた割合は>97%、術後48時間CTの完了率は共に>97%、12か月の追跡率は共に>91%)であり、全体の登録およびフォローアップ実施はほぼ完了していることを示しています(図1)。年齢、性別、骨密度Tスコア、骨折レベルの分布、発症から手術までの時間、ASA分類において、グループ間で統計的に有意な差はありませんでした。ベースラインのVASおよびODIスコアも類似しており(いずれもPが0.05>)、ランダム化後の両グループ間の全体的なベースラインバランスを示しています(表1)。

術後48時間のセメント漏れの全体的な発生...

ディスカッション

高粘度骨セメントは術後の早期CT評価で低粘度骨セメントよりも全体の漏れリスクが著しく低いことが示されました。最悪ケースとベストケースの仮定を用いて欠損CTを扱った結果、相対リスクの減少傾向は一貫しており、漏れ制御の効果が比較的安定していることを示しました。漏れのある症例では、高粘度群で皮質欠損によるタイプC漏れが優勢であり、低粘度群では椎骨内静脈経路によるタイプB静脈型漏れがより一般的であり、粘度は漏れの有無だけでなく、主要な漏れ経路の形を変えることを示唆しています。推奨される注射期間内では、高粘度の骨セメントは流動性が低く重合が速く、カンセロス骨の小梁間に比較的限定的な充填帯を形成し、^{負圧による}誤嚥が椎内静脈叢に吸入される可能性が低くなります。真空混合、準備温度、注入速度とほぼ同一の運転条件下では、静脈型漏れの減少は^{材料自体の}レオロジー特性に起因すると考える方が大きいです。高粘度群でも一部のC型漏出が観察されており、主に終末板や前方皮質破裂部位で骨セメントがゆっくりと浸出し...

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
アレンドロネートナトリウム錠剤 70mg	杭州民生・濱江製薬有限公司	H20203221	アレンドロネートナトリウム70mg錠剤;中国国家石油管理局(NMPA)に承認されています。高齢患者に対する標準的な抗骨粗鬆症療法として週に1回服用。
骨生検針セット、11G(椎骨アクセス用)	IZI医療製品	G36211 / DBBN-11-10.0-M2-S	骨部位マーフィーM2-S骨生検針セット;外カニューレ11G &10cm、内側生検針14G&時間;17.1cm;椎骨形成術/後方形成術における椎体アクセス、生検、セメント注入に使用されます。
ボーンセメントインジェクター、デュアルスピード	ストライカー・コーポレーション	0206-600-000	デュアルスピードセメントインジェクター;PMMA骨セメントと共に一般的に用いられるスクリュー駆動インジェクターで、椎骨形成術中の制御された低速連続注入に用いられます。
Cアーム透視システム、PLX7100A	南京ペルロブ医療機器有限公司	PLX7100A	PLX7100A HFモバイルデジタルCアームシステム;移動式Cアームは、中国の整形外科および脊椎手術で術中の透視誘導に広く使用されます。
CTスキャナー、SOMATOM 定義AS 64	シーメンス・ヘルシニアーズ	SOMATOMの定義 AS 64	64スライスマルチ検出器CTスキャナー;脊椎画像診断に広く用いられており、術前後壁の完全性評価や術後のセメント漏れの薄切り評価が含まれます。
DXAシステム、Hologic Discovery Wi	ホロジック社	ディスカバリーウィング	Hologic DiscoveryシリーズのデュアルエネルギーX線吸収計(DXA)システム;Discovery A / Wi / Wモデルは、中国の多施設研究や病院で骨密度評価に広く使用されています。
高粘度PMMAボーンセメント、VertaPlex HV	ストライカー・コーポレーション	0406-622-015	VertaPlex HV放射不透過性骨セメント;高粘度PMMAセメントは椎骨圧迫骨折用に開発され、混合後および作業時間約18分後に即座に粘度が高くなります。VertaPlex HVにはシングルパックコード0406-622-015が記載されています。
低粘度PMMAボーンセメント、VertaPlex	ストライカー・コーポレーション	0406-402-000	VertaPlex骨セメント、PMMAセメントは初期粘度が低く作業時間(~20分)増加を目指し、多層椎骨増強に適しています。0406-402-000は20gのツインパック(ハーフドーズ)VertaPlexボーンセメントです。
MRIシステム、マグネトム・アヴァント1.5T	シーメンス・ヘルシニアーズ	マグネトム・アヴァント 1.5T	大規模病院に広く設置された1.5T超伝導MRIシステム;骨粗鬆症圧迫骨折における急性椎骨髄浮腫の検出のためのSTIRシーケンスをサポートします。
患者モニター、Mindray PM9000	深圳マインドレイバイオメディカルエレクトロニクス有限公司	PM9000	多パラメータベッドサイドモニター(血圧、心拍数、SpO<サブ>2、呼吸など);マインドレイPM9000は中国の手術室で広く使用されており、中国の臨床試験ではフェンタニル鎮静時のモニタリングに特化した報告があります。
プロポフォール中および長鎖脂肪酸乳化注射(10 mg/mL、20 mL:0.2 g)	ハイスコ製薬グループ株式会社	該当なし	プロポフォール中および長鎖脂肪乳化注射 20 mL:0.2 g、Haisco製;中国で静脈内鎮静および麻酔に広く使われているジェネリックプロポフォールのMCT/LCT乳剤。製品と製造元は中国の登録済み臨床試験で記録されています。
真空骨セメント混合および投与システム	ジマー・バイオメット	414701	Zimmer Biomet 真空骨セメント混合&配送システム;PMMAセメント用の密閉型真空ミキサーおよび配送キットで、多孔性とオペレーターへの曝露を低減します。関節形成術や椎骨増強術で一般的に用いられます。