小型犬の橈尺骨骨折は、手術によっても治癒させることが難しい骨折である。
骨径が極めて細い小型犬では、プレート手術やピンニング手術においてインプラントの直径が橈骨の骨髄腔幅を超えると、骨髄内の血流が遮断され、骨折の修復が阻害される。
さらに、プレート固定された骨では応力遮蔽（stress shielding）が生じ、時間の経過とともに骨が細くなり、骨吸収が進行する。この骨髄腔遮断と応力遮蔽による合併症は、二次診療施設においても十分に防ぐことができていないのが現状である。
当院では、手術後に癒合不全を起こした症例を80例以上治療してきた。電話やメールによる相談を含めると、200症例以上の術後トラブルに対応している。
手術後にトラブルが起こる主な原因
骨折しやすい犬の特徴
アニコム「家庭どうぶつ白書（2018年）」によると、飼育頭数の割合はトイ・プードル23%、ポメラニアン5%、イタリアン・グレーハウンド（イタグレ）0.6%である。
一方、当院で橈尺骨骨折を治療した犬の内訳は、トイ・プードル50%、ポメラニアン19%、イタグレ8%であり、これら3犬種は橈尺骨骨折を起こしやすいことが分かる。これらの犬種では、橈尺骨の長さや太さの比率自体は雑種犬と大きな差はないものの、海綿骨が著しく貧弱であるという特徴がある。
体重2〜3kgのポメラニアンやイタグレでは、海綿骨の幅は2〜3mm、厚みは1mm以下である。
海綿骨の役割と重要性
海綿骨は皮質骨の内側に位置し、梁構造によって着地時の衝撃を分散・吸収する役割を持つ。
また、海綿骨内には骨髄幹細胞が存在し、これらは修復期初期に軸圧負荷が加わることで、骨芽細胞、骨細胞へと分化し骨折を修復する。すなわち、海綿骨と骨髄幹細胞は骨折治癒に不可欠な要素である。
骨への栄養供給路の遮断
骨髄内の動脈は、骨芽細胞や前骨芽細胞に栄養を供給している。しかし、プレート手術、ピンニング手術、創外固定手術のいずれにおいても、インプラントが骨髄内の栄養供給路を遮断する。特に小型犬の細い骨髄腔では、インプラントによって骨髄腔が完全に閉鎖され、骨折修復が著しく阻害される。
骨折の再生と応力遮蔽
骨折部位に漏出した骨髄幹細胞は、修復期初期の軸圧負荷により骨芽細胞へ分化する。
しかし、インプラントによる応力遮蔽は、この分化シグナルを遮断し、骨再生を抑制する。
従来のギプス固定の問題点
ギプス治療は、折れた肢をシーネ固定し、骨癒合まで安静を保つ方法である。
完全骨折では、
- 固定が弱いと不安定に曲がる
- 強固すぎる固定では、数週間で筋萎縮、骨密度低下、骨湾曲が起こる
特に強固なギプス固定を1か月以上継続すると、骨密度低下や萎縮性偽関節、骨湾曲が生じ、治癒は不可能となる。
亀裂骨折では治癒が期待できるが、完全骨折は治せない。
また、従来のギプス固定では垂直方向の軸圧負荷がかからず、修復期から骨吸収が始まる。
手術治療の問題点（総論）
１、厳密な運動制限が必要
２、治療期間が長い（5〜6か月）
３、再骨折のリスクが高い
４、金属の装着・抜去で2回以上の手術が必要
５、インプラント破折・湾曲のリスク
６、治療費が高額
材料と固定方法の力学的問題
皮質骨の弾性率：15〜30 GPa
海綿骨の弾性率：0.1〜2 GPa
チタン合金は生体親和性が高すぎるため、抜去が困難で、抜去後も再骨折しやすい。金属の単一材料は反復刺激で破折や湾曲が起こりやすい。一方、繊維強化プラスチック（FRP）の力学的挙動は皮質骨に近い。
小型犬橈尺骨骨折における手術法別の問題点（要約）
プレート法
- スクリューが海綿骨幅を超えると骨髄血流を遮断
- 応力遮蔽により橈骨・尺骨が萎縮
ピンニング法
- 小型犬では骨髄腔を完全遮断
- 仮骨形成が起こらない
- 横方向応力に弱く、破折・湾曲が起こる
創外固定法
- 固定が不安定
- 管理が困難
- ピンが骨髄腔を遮断し再生を阻害
犬のプレート除去後に再骨折が生じやすい理由
１、骨髄腔の血流遮断と応力遮蔽
小型犬の橈骨・尺骨骨折に対してプレート固定や創外固定を行うと、骨髄血流が遮断されやすい。
その結果、数か月後には海綿骨が消失し、皮質骨主体の単一構造へ置換されることがある。
提示症例では骨幅5.4mm、スクリュー径1.2mm（骨幅の約22%）であった。
一般に30%以下は安全とされるが、超小型犬では30%未満でも骨髄血流遮断が起こり得る。プレート除去後も、海綿骨を失った骨はエネルギー吸収能と微小損傷修復能が低下し、日常動作の反復刺激で再骨折が起こりやすくなる。
インプラントの応力遮蔽で尺骨が消失すると手首は外反する。連続性を失った尺骨は徐々に肘側まで萎縮し、肘頭まで消失すると肘関節の可動域が狭くなる。
２、骨髄からの栄養供給路の遮断
細い橈骨でピンニング手術を行うと骨髄腔はピンで完全に遮断される。骨髄幹細胞は骨折部位に届かないため仮骨形成は起こらない。栄養血管も遮断されるので骨は日に日に細くなり消失していく。尺骨も応力遮蔽により消失する。橈骨遠位からピンが出ているため手首が後方に変位して着地の障害になり軸圧負荷がかからない。
３、インプラントの破折と湾曲
単材料の金属は反復刺激で破折や湾曲を起こす。ダブルプレートでも防げない。
４、インプラントの細菌感染
細菌感染の原因は手術中の汚染や、皮膚が薄い犬種（イタグレ、ウイペット）の皮膚裂傷によるプレート露出である。骨は癒合遅延、癒合不全、偽関節、プレート下の橈骨萎縮などが起こる。スクリュー孔の拡大は骨髄中への感染が示唆され骨は融解する。
５、犬のプレート除去後に再骨折が生じやすい理由
小型犬の橈骨・尺骨骨折に対してプレート固定や創外固定を行った場合、骨髄血流の遮断が生じやすいことが知られている。特に骨径の細い小型犬では、この血流障害により、術後数か月の経過で本来存在すべき海綿骨が消失し、皮質骨様の緻密骨へと置換される現象が認められることがある。
提示症例では骨幅は 5.4 mm であり、使用されたスクリューはシンセス社製 1.2 mm であった。これは骨幅の約 22% に相当する。一般に「骨幅の30%以下のスクリューであれば安全」とされることがあるが、実臨床においては、このような細径骨では30%未満であっても骨髄血流の遮断が生じうる。その結果、骨髄腔の生理的機能が失われ、海綿骨が形成されないまま、皮質骨主体の単一材料構造へと変化する。
プレート除去術を行った後であっても、このように海綿骨が消失した骨は、生体としてのエネルギー吸収能や微小損傷の修復能力を著しく低下させた状態にある。すなわち、骨は「二層構造（皮質骨＋海綿骨）」ではなく、「皮質骨のみの単一材料」となり、反復する微小な機械的刺激に対して脆弱となる。その結果、日常動作レベルの負荷が蓄積し、再骨折が生じやすくなる。
さらに、小型犬では術後管理として厳密な運動制限を行うこと自体が現実的に困難である。ケージレストを指示したとしても、飼い主の帰宅時や食事前には興奮して旋回したり、前肢で跳ねる動作を繰り返すことが多い。とくにイタリアン・グレーハウンドなどの若齢犬にみられる特有の俊敏で落ち着きのない動作は、完全に抑制することが不可能に近い。
このような行動特性を無視したまま、「運動制限を徹底すること」を前提としてプレート固定を選択することは、臨床的には合理性に欠ける場合がある。結果として、骨質が脆弱化した状態のままインプラントに過剰な負荷がかかり、プレートやスクリューの破損、あるいは再骨折を繰り返す。そしてその都度、再手術が選択されるという悪循環に陥るケースが少なくない。
６、骨折の治癒が明確に分からない
小型犬の細い橈骨骨折の治療ではプレートやピンニング手術は仮骨を形成しないので骨癒合が判断できない。インプラントを抜去して数日で再骨折する症例は、骨折が治っていなかったのである。
７、骨折しやすい年齢
当院で橈尺骨の完全骨折を治療した犬181頭の85％は2才以下の若く活発な犬であり、ジャンプや駆け足を管理することは不可能である。
手術後の再骨折の治療
プレート手術後に海綿骨と骨髄が消失した骨の再骨折では、骨折部位に骨髄が漏出しないので治癒が遅くなる。３Dギプス治療でも治癒まで3カ月〜6カ月程度かかる。複数回の手術などで骨へのダメージが大きい場合は回復が不可能になる。
回復が難しい骨
まとめ
- 従来のギプス固定では完全骨折は治癒できない
- 手術で治せる骨の細さには限界がある
- インプラント径が海綿骨幅を超えると骨髄血流が遮断される
- 応力遮蔽により尺骨消失が起こる
- 骨折治癒は骨表面ではなく骨髄幹細胞の分化を重視すべき
- 超小型犬では、すべての手術法で骨髄腔を遮断せずに固定することは不可能