骨刺激の多くの方法が近年登場しているが、治癒を促進するのにどれほど効果的で これらの著者らは、電気刺激、低強度パルス超音波および体外衝撃波療法の有効性に関する証拠を批判的に見ている。
骨刺激剤は現在、米国だけで500万ドルの市場を表しています。1彼らは遅れた組合およびnonunionsのためのますます普及した保守的な処置の選択になっています。,
多くの研究は、米国で毎年発生する骨折の5-10パーセントが治癒を損なっていると推定しています。1-11
骨治癒の障害は、患者に慢性的な痛みや障害を引き起こすだけでなく、医療費や賃金の喪失を含むかなりの社会経済的コストにつながる。 損なわれた治療が起こるとき、患者および外科医の両方のための失望させる問題を示します。 両当事者は、骨の治癒を刺激するための非外科的選択肢を望む。, 骨刺激剤は、保守的な性質および相対的な操作の容易さのために治癒を増強するための魅力的な選択肢を提示する。
骨刺激に関する研究に関して、Griffinたちは49の研究をレビューし、長い骨折の非ユニオンを管理することに関しては、電磁刺激が従来の治療に対する有効な補助剤であることを見出した。3しかし、骨刺激剤を使用するかどうかを決定する際には、コスト、治療期間、骨刺激剤の有効性に関する現在の証拠体を含むいくつかの要因を考慮す,
現在、骨刺激剤には三つの主要なタイプがあります：電気刺激、低強度パルス超音波および体外衝撃波療法（ESWT）。
電気刺激に関する証拠を詳しく見る
骨刺激の最も古く、最も研究された方法は電気刺激である。 治癒を誘導するために電気を利用する最初の報告は1841年12月であり、Hartshorneは1812年に脛骨の非ユニオンの治療を受けた患者について、”骨の端の間の空間を毎日通過する電気流体のショック”と説明した。,”1850年のレンテによるその後の研究は、さらに骨を癒すために電気の可能性を認識しました。13
しかし、安田がウサギの大腿骨に関する研究を発表し、陰極付近で新しい骨の成長を示した1953年まで、この点ではほとんど仕事がありませんでした。14ヒト患者を巻き込んだ最初の研究は、1971年にFriedenbergらが51歳の女性のケーススタディにおいて、内側のmalleolusの非ユニオンの管理に直流を使用したときであった。15その時以来、文献の電気刺激に広範な焦点がありました。,
現在利用可能な電気刺激デバイスの三つの異なる方法があります：直流、容量結合およびパルス電磁界。 直流装置は外科注入および抽出を要求し、二つの付加的な外科を必要とする。 直流デバイスでは、障害のある治癒部位の上に直接負の陰極を使用します。 容量結合およびパルス化電磁界デバイスは、皮膚上に外部に配置する電極を利用する。,
グループとしての電気的骨刺激剤は、骨に機械的ストレスを加えたときに生成される電気的電位を模倣する電位を生成する。 1957年、福田と安田は、骨に機械的ストレスを加えると、骨に電位が生じることを実証しました。16電位は、機械的ストレスから生成されるか、電気的骨刺激装置によって生成されるかにかかわらず、多数の細胞機構によって骨形成をもたらす。, これらの細胞効果は下記のものを含んでいます:chondroblastsによる高められたDNAの統合;細胞カルシウム内容の変化;高められたコラーゲンの統合;高められた鉱17,18
電気刺激の支持者は頻繁にスコットとキングによる1994年の研究を参照しています。19この研究では、電気刺激で治療された長骨の非ユニオンを有する10人の患者を、プラセボ装置で治療された対照群の11人の患者と比較した。, 彼らは電気刺激装置を持つ10人の患者のうちの六つの組合を達成し、対照群には組合を見なかった。
しかし、Novicoffらは2008年に、骨治癒に対する電気刺激の有効性を調査する文献レビューを発表した。2著者らは、一般的に実践されているモダリティを支持するランダム化臨床試験（ScottとKingによる試験を含む）がほとんどないことを発見した。 Novicoffと同僚は、研究はモダリティの組み合わせを使用しており、これは研究結論の妥当性に疑問を呈したことに留意した。, 著者らは、有効性の臨床的証拠が文献で明確に定義されておらず、コスト-トゥ-ベネフィット分析が不足していることを見出した。
同様に、2008年に、Mollonと共同研究者は、長い骨折治癒のための電気刺激に関する11の無作為化比較試験のメタアナリシスを発表しました。1著者らは、現在の証拠は、新鮮骨折、骨切り術、遅延癒合または非癒合における電気刺激を使用する利点を決定するには不十分であると主張した。 けい骨ストレス骨折についても決定的な利益がなかった。, さらに、彼らは、電気刺激が短期間の骨治癒活性の変化（四週間）のみを提供することに留意した。 著者らは、以前のレビューの誤りや設計上の欠陥についても疑問を呈しました。
研究は、低強度パルス超音波について言うこと
骨治癒の目的のために低強度パルス超音波を利用する最初のレポートでは、コラディとCozzolinoは、連続波超音波は、ウサギの橈骨骨折における骨形成を刺激することができたことを1952年に発見しました。,20低強度パルス超音波の最初の臨床使用は、1953年に同じ著者に信じられています。21
1994年に、食品医薬品局（FDA）は、脛骨骨幹および遠位半径の新鮮な骨折の治療のための最初の低強度パルス超音波装置を承認した。 2000年に、FDAはnonunionsの低強度の脈打った超音波の使用を承認しました。,22
長年にわたり、理学療法士は、100-300W/cm2の強度で軟組織の治療装置として超音波を使用してきた。 研究者はまた、骨の治癒に対する効果のために、はるかに低い強度（>30W/cm2）での超音波の使用を調査しました。 行動の正確な物理的なメカニズムは完全には理解されていません。 多くの人は、治癒の障害を伴う部位に作用する低レベルの機械的力が、患者が重量支持している間に骨に加えられる機械的力を模倣し、電気刺激の効果に類似していると信じている。,23低強度パルス超音波は、軟骨および骨細胞におけるカルシウムイオンの取り込みを増加させ、治癒に必要な遺伝子の発現を増加させる、細胞に直接 これらの遺伝子はaggrecanase、インシュリンそっくりの成長因子(IGF)および変形の成長因子のベータ(TGF-β)を含んでいます。
研究はまた、低強度パルス超音波が軟骨細胞に最も大きな影響を及ぼし、軟骨内骨化および軟骨内骨化の速度を増加させることを示している。,9
2007年、Ruttenらは71人の患者を研究し、2000年から2003年4月にかけて超音波治療を受けた患者52人のうち71人の患者において全体的な治癒率を指摘し、超音波治療は自然治癒率と比較して統計的に有意に高い治癒率を示すと付け加えた。 彼らは、低強度パルス超音波は、確立された脛骨の非ユニオンのための効果的な治療法であり、”手術の良い、安全で安価な代替手段であり得る”と結論付けた。,”
2008年、Griffinらは急性長骨折に対する低強度パルス超音波に関する文献の体系的レビューを発表した。23彼らは、統計的に有意な治癒時間の減少のために、低強度のパルス超音波で新鮮な骨折を治療することに有用性があるかもしれないと結論付けた。 しかしながら、著者らはまた、治癒時間の減少は臨床的に関連性がない可能性があることに留意した。 彼らはまた、とにかく治癒する可能性のある骨折を有する患者における低強度パルス超音波の有用性に疑問を呈した。, 著者らはまた、選択された研究間の研究の違いと変動性のためにメタ分析が不適切であると感じたため、これは真の体系的レビューではないと指摘
しかし、2009年のBusseと同僚は異なる結果を報告した。24文献の著者の体系的レビューでは、包含基準を満たす13の試験が見つかった。 彼らは、急性の長骨折に対する低強度パルス超音波の使用を支持するための利用可能な証拠の中qualityから低品質を報告した。, 実際、著者らは矛盾する結果を見出し、新鮮な骨折の治癒に対する超音波の影響について直接的な結論を出すことはできないことを見出した。 彼らは、非ユニオンに対する低強度パルス超音波の効果を調べなかった。
さらに、Busseと同僚は、低強度パルス超音波の全体的な結果は有望であるが、骨折の管理における技術の役割を確立するには、患者の機能への復帰,24
現在、骨折/非ユニオン治癒に関する電気刺激および低強度パルス超音波の文献には直接比較はない。 ウォーカーと共同研究者は、二つの骨刺激法の有効性を比較しようとしたが、著者らは直接的な結論を引き出すことができなかった。25これは主に、超音波研究の著者が治癒までの日数の面で成功を報告し、電気刺激の著者が統一骨折群の割合の面で成功を報告したためです。,
ESWTは骨の成長を刺激するのにどれくらい効果的ですか？
研究中の骨刺激の最新の方法はESWTです。 医者は腎臓、尿管および胆嚢で微積分を破壊する幾年もの間衝撃波を使用しました。26
MordanとYeamanは、1980年代後半に米国における骨に対するESWTの影響を調査し始めました.27,28 1991年に、ValchanouとMichaliovは、82人の骨折の非ユニオンに対するESWTの最初の臨床26著者らは、衝撃波が70の82患者における骨形成を刺激し、”合理的な期間内に組合に貢献したことを見出した。,”ESWTと骨治癒の分野では、より多くの調査が続けられています。
足病医が認識しているように、体外衝撃波療法は、電極からの火花放電を介して衝撃波または圧力インパルスの使用を含む。 衝撃波は、水と同様の特性を有する皮膚のために比較的妨害されずに人体に入る。 しかし、骨は大きく異なるインピーダンス. 圧力衝動が骨に出会うとき、衝動は骨の端を破壊し、microfissuresを形作りま、新しい小柱の小さい骨の多い片そして形成を作り出します。,25,29
SchlebergerとSengeは、ESWTを使用することは、diaphysesの非結合の治療に成功したことを指摘した。29著者らは、衝撃波が約六週間で非ユニオンの軟部組織にカルス形成を誘導し、これが一つを除くすべてのケースで骨癒合に変換することを指摘した。
2002年、Birnbaumらは文献をレビューし、包含基準を満たす10の出版物を見つけた。30著者らは、ESWTは非侵襲的で合併症が少ないことに留意し、衝撃波の使用は正当であると思われることに留意した。, しかし、彼らは、”前向き、無作為化研究による非ユニオンの治療におけるESWTの肯定的な効果の証拠が欠落している”と結論付けた。”
Zelleと共同研究者は、非ユニオンの治癒に対するESWTの有効性に関する文献レビューを2010年に発表しました。31彼らは10人の患者との包含の規準を満たした294の調査を見つけました。 すべての研究はレベル4の証拠であった。 対照はなく、以前の／同時治療に基づく明確に定義された除外基準はなかった。 このレビューは矯正骨切除および関節固定を除外した。 この研究の著者は、全体の組合率が76％であることを指摘した。,
結論として
明らかに、この分野でのより多くの研究は、証拠の現在のボディに基づいて必要です。 現在の証拠は、成功の普遍的な定義だけでなく、均質性も欠けています。 今後の調査が必要望、無作為化、二重盲検が明確に定義されたプロトコル。 このような調査は、成功の明確な定義を持つ研究グループの治療モダリティで均質でなければならない。,
骨刺激剤は比較的保守的な選択肢を提供し、患者および医師の両方からこれらのモダリティに対する要求を提供するにもかかわらず、現在の証拠はこの技術の利益に関して決定的ではない。 研究に利益をもたらすための費用も不足しています。 外部骨刺激剤は治癒率を高め、治癒時間を短縮するのに役立つかもしれないが、現在の証拠はそれらの使用を支持するために欠けている。
博士Wienkeはフォートドッジ、アイオワ州のトリニティ地域医療センターで三年間の居住者です。
博士, デイトンは三位一体の地域医療センターにPodiatric外科在住のディレクターである。 彼は足と足首の外科医のアメリカの大学のフェローです。 デイトン博士は、アイオワ州フォートドッジのTrimark医師グループでも個人診療を行っています。
さらなる読書については、今日の足病学の2007年号の”電気骨刺激の利点を理解する”または2006年号の”Charcotのための骨刺激剤の詳細を見る”を参照してください。
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