新しい後外側C1外側塊〜C2椎体固定軌道としてのLM-Bスクリューの実現可能性に関する死体検討

首の脆弱な部位を安定させる新しい手法

頭蓋直下の頸部高位の損傷は人生を大きく変えることがあります。この領域には脊髄や脳へ血液を供給する重要な血管が走っているため、手術は繊細になります。本研究は献体を用いて、第1頸椎と第2頸椎の間に固定用スクリューを配置する新しい経路を検討したものです。目的は骨内に収まり、脊髄や椎骨動脈と呼ばれる重要な血管から安全な距離を保つルートを見つけることです。

なぜこの頸部は扱いが難しいのか

第1頸椎（C1）と第2頸椎（C2）の接合部は運動性を持つようにできており、私たちがうなずいたり首を回したりすることを可能にします。しかし同じ可動性が、高エネルギー外傷で重篤な損傷を受けやすくします。この領域が不安定になると、外科医はしばしばスクリューとロッドでC1とC2を連結して骨癒合を促します。既存の手技は多くの患者で有効ですが、骨形状や血管走行が特殊な場合には危険が伴います。椎骨動脈が通常より高位または内側に走行する人や、通常スクリュー設置に使う骨橋が狭すぎる人では、従来のスクリュー経路が重要な構造に危険なほど近づくことがあります。

スクリューの別の通り道

著者らは外側塊〜椎体、略してLM-Bと呼ぶ新しいスクリュー軌道を提案します。C2の通常の骨の通路を通す代わりに、このスクリューはC1後方の、弓、外側塊、外側突起が交わる一定した位置から始まり、前下方へ進んでC2の実質的で安定した中心部へ入ります。考え方は完全に骨内を通しつつ、椎骨動脈が脳へ向かって上行する際に収まる動脈管の上方かつ外側をかわす経路をとることです。この経路を精確に定義することで、標準的な通り道が解剖学的に使えない場合の手術オプションを拡大することを狙っています。

献体頸椎で経路を試す

このルートが実際に可能かどうかを確認するため、研究チームはホルマリン保存された4体の献体頸椎を用いました。左右両側にLM-Bスクリューを挿入し合計8本のスクリューを設置、透視（ライブX線）で誘導しながら行いました。その後、高解像度CTで標本を撮影し三次元モデルを作成しました。これらの画像によりスライスごとにスクリュー経路を追跡し、スクリューが骨外に出ていないか、C2椎体に達するためにどのくらい内側および下方へ角度付けが必要だったかを測定できました。すべての標本でスクリューは連続した骨内経路をたどり、脊髄管に入ることも椎骨動脈の通る骨管を侵すこともありませんでした。

計測が示すこと

CT再構成により、C1の侵入点はすべての標本で再現して見つけられることが示されました。スクリューは標的に到達するために、通常は中間線方向と頭尾方向の双方でおよそ直角の3分の1程度の角度が必要でした。骨内に完全に収まるスクリューの平均長さは約4センチ弱でした。研究者らはさらに、スクリューが脊髄管や動脈管に触れる危険が生じるまで角度をどれだけ変えられるかを地図化し、「安全ウィンドウ」を定義しました。左右差や標本間の小さな差はありましたが、基本的な経路を変更する必要があったケースはなく、皮質骨の破綻や血管侵入は認められませんでした。

既存法との比較と患者への示唆

現在、外科医は頸部前方および後方からC1–C2を固定するための複数の方法を持っています。それぞれが強度、手技の複雑さ、近傍の神経や血管へのリスクというトレードオフを伴います。LM-B経路は、後方からのなじみある剝離範囲で開始しつつ、C2の頑丈な実質部にスクリューの固定を得られ、椎骨動脈や脊髄管付近の従来の“危険地帯”を避ける点で注目されます。一方で必要な下方傾斜は比較的急であり、短い頸部や頭蓋底の突出がある患者では達成が困難で、標準手技よりも広範な剝離を要する可能性があります。

この研究が示すものと示さないもの

非専門家向けに要点をまとめると、本研究は臨床導入に直ちに使える新手術を提示するものではなく、上位頸椎の骨学的地形における有望な通り道を描いたものであるということです。典型的な解剖を持つ少数の献体頸椎では、LM-Bスクリュー経路は骨内を維持し、全例で椎骨動脈管から離れていることが示されました。しかし、この構造の強度がどの程度か、実際の荷重下でどのように振る舞うか、既存の選択肢より安全か有効かといった点はまだ明らかではありません。今後は機械的強度を検証し、現在の手技が困難な解剖を持つ患者を含めた生体での評価が必要です。これらの課題がクリアされれば、この新しい経路は将来、外科医が人体で最も繊細な接合部の一つを安定化するための追加の道具となり得ます。

引用: Topal, B., Güvenç, Y. A cadaveric feasibility study of the LM-B screw as a novel posterolateral C1 lateral mass to C2 vertebral body fixation trajectory. Sci Rep 16, 10601 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45865-8

キーワード: 環軸椎固定, 椎骨動脈, 頸椎手術, スクリュー固定, 頭蓋頸椎移行部