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セメントレス近位固定人工股関節全置換術における大腿骨のラスピングによる局所骨密度の変化
Modification of regional bone mineral density due to femoral rasping in cementless proximally fixed total hip arthroplasty.
PMID: 32265175 DOI: 10.1016/j.otsr.2019.11.030.
抄録
背景:
ステム-大腿骨界面の骨密度(BMD)を解析するためのCT(Computed Tomography)を用いた人工股関節全置換術における3次元計画(3DP)は、文献で報告されている精度が高く、中期的には優れた結果が得られている。しかし、3DPでは、大腿骨のラスピングがラスピングされた空洞内のBMD分布に与える影響は考慮されていない。大腿骨ラッシングのBMDへの影響を特徴づけることは、機械的な故障を回避するのに役立つかもしれないが、このデータは正確に調査されていない。そこで、私たちは、以下の点を明らかにするための研究を開始しました。(1) 大腿骨のラッシングは、セメントレス固定された解剖学的ステムの骨固定に重要と考えられる領域で、局所的なBMDを変化させた。(2) 初期のBMDが高い骨とインプラントが接触している部位では、大腿骨ラッシングはBMDを増加させるか？
BACKGROUND: Three-dimensional planning (3DP) in total hip arthroplasty using computed tomography (CT) to analyze bone mineral density (BMD) at the stem-femur interface has a high reported accuracy and excellent mid-term results in the literature. However, 3DP does not take into account the effect of femoral rasping on BMD distribution within the rasped cavity. Characterizing the impact of femoral rasping on BMD may help avoid mechanical failures, but this data is not accurately investigated. Therefore, we set out a cadaveric study to identify if: (1) Femoral rasping modified regional BMD in areas considered critical for bone anchorage of cementless metaphyseally fixed anatomic stems. (2) In areas of bone-implant contact with an initial high BMD, does femoral rasping increase BMD?
ヒポセシス:
大腿骨のラッシングは、ラッシングされた大腿骨腔内でのセメントレスの固定解剖学的ステムの骨固定に重要と考えられるいくつかのゾーンでBMDを増加させます。
HYPOTHESIS: Femoral rasping increases BMD in some zones considered critical for bone anchorage of cementless metaphyseally fixed anatomic stems within the rasped femoral cavity.
方法:
骨格的に固定された解剖学的ステムに使用される外科的技術に類似したラッシング手順を受けるために、4つの死体大腿骨を選択しました。ラッシング前後の大腿骨の画像をマイクロCTスキャナ（ピクセルサイズ35μm）で取得した。ラズピング前後のBMD値は、ラズピングによって形成された空洞の周囲にある3mm厚の海綿骨リングで比較され、小鎖骨の中央から3cm上と2cm下に伸びる領域で比較された。
METHODS: Four cadaveric femurs were selected to undergo a rasping procedure similar to surgical techniques used for metaphyseally fixed anatomic stems. Images of femurs before and after rasping were obtained with a micro-CT scanner (pixel size 35μm). BMD values before and after rasping were compared in a trabecular bone ring of 3mm thickness around the cavity created by the rasps, in a region extending 3cm above and 2cm below the middle of the lesser trochanter.
結果:
平均BMDは4大腿骨のうち3大腿骨でラスピング後に有意に増加した（13％（0.27～0.30）（p=0.004））、12％（0.32～0.36（p=0.034））、15％（0.4～0.46（p=0.001））が、最後の大腿骨では有意な変動はなかった（0.32～0.32（p>0.05））。局所BMDの増加は、大腿骨の最遠位部だけでなく、側方部と内側部でも有意に高かった。最初にBMDが高かった領域ではBMDの変動が有意に低かった。
RESULTS: Average BMD increased significantly after rasping in 3 of the 4 femurs (13% (0.27 to 0.30) (p=0.004)), 12% (0.32 to 0.36 (p=0.034)) and 15% (0.4 to 0.46 (p=0.001)), while there was no significant variation in the last femur (0.32 to 0.32 (p>0.05)). Increases in regional BMD were significantly higher in the lateral and medial areas, as well as in the most distal femoral regions. There were significantly lower variations of BMD in regions with initially higher BMD.
DISCUSSION:
現在の見解では、大腿骨のラスピングによる海綿骨屑は最終的なステム位置と転帰に影響を与えると考えられている。我々の研究では、大腿骨のラスピングがラスピングされた腔内のBMDに全体的にプラスの効果があることが実証されている。このことを3DPの文脈で理解することで、インプラントの適合性、充填性、安定性が最適でない場合や、ステム埋入時の大腿骨骨折などの機械的障害を回避することができるかもしれない。
DISCUSSION: Current opinion considers trabecular bone debris from femoral rasping to have an impact on final stem position and outcome. Our study has demonstrated an overall positive effect of femoral rasping on BMD in the rasped cavity. Understanding this in the context of 3DP may help avoid mechanical failures such as, suboptimal implant fit, fill, and stability as well as femoral fractures during stem implantation.
証拠のレベル:
IV、プロスペクティブin vitro試験。
LEVEL OF EVIDENCE: IV, Prospective in vitro study.
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