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馬の文献:管骨骨折(Rahm et al. 2000)

「馬の第三中手骨または第三中足骨における螺子固定術:シャフト螺子および皮質骨螺子の生体力学的比較」
Rahm C, Ito K, Auer J. Screw fixation in lag fashion of equine cadaveric metacarpal and metatarsal condylar bone specimens: a biomechanical comparison of shaft and cortex screws. Vet Surg. 2000; 29(6): 564-571.

この研究論文では、馬の第三中手骨または第三中足骨(Third meta-carpal/tarsal bone)の顆状突起骨折(Condylar fracture)に対する螺子固定術(Lag screw fixation)における有用な術式を検討するため、36本の屍体管骨(Cadaveric cannon bone)から採取した骨ブロックをシャフト螺子(Shaft screw)および皮質骨螺子(Cortex screw)によって連結し、剪断試験(Shear test)による生体力学的強度(Biomechanical strength)の比較が行われました。

結果としては、シャフト螺子は皮質骨螺子に比べて、強度(Strength)は60~70%も高く、硬度(Stiffness)も30~40%高かったことが示されました。また、シャフト螺子は皮質骨螺子に比べて、80~95kgも大きな負荷に耐え得ることが示されました。このため、馬の管骨顆状突起骨折に対する外科的療法では、シャフト螺子を用いることでより強度の高い螺子固定術が実施できることが示唆されました。

一般的に、スレッドが刻まれていない箇所を持つシャフト螺子では、ストレスが集中する骨折線の部位における螺子直径を太く保てるため、剪断応力(Shearing force)に対する抵抗性が高く、より堅固な内固定(Internal fixation)が実施できることが知られています。馬の管骨顆状突起骨折においては、骨折線が体重負荷方向に走行しているため、螺子に掛かる負荷は主に剪断応力であると推測されることから、シャフト螺子を用いた術式を応用することで、より強度の高い螺子固定術が行えると考察されています。

この研究では、3kNの負荷時における変位度(Displacement)は、シャフト螺子では皮質骨螺子の55~60%に抑えられることが示されました。一般的に、馬の歩行時には、前肢には7.5kN、後肢には5.2kNの負荷が掛かることから、内外側のそれぞれの顆状突起は、前肢では約3.8kN、後肢では約2.6kNの負荷に晒されることから、この研究での3kNの負荷時における変位度は、顆状突起骨折の整復時の状況を比較的忠実に再現していると考察されています。

この研究では、直径の太いシャフト螺子ほど、挿入に要する捻転力(Torsional force)が大きい傾向が見られ、直径5.5mmのシャフト螺子を管骨内に挿入する際には、直径4.5mmのシャフト螺子に比べて、3.5倍も大きい捻転力が必要であったことが示されました。しかし、同じ直径のシャフト螺子と皮質骨螺子では、挿入に要する捻転力に有意差は認められなかったことから、直径5.5mmのシャフト螺子を用いた場合にも、螺子挿入時の過剰摩擦(Excessive friction)による熱的骨壊死(Thermal osteonecrosis)などが起こる可能性は低いと考えられました。

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