StudyMed医師国家試験

骨折部を包む雲のような影―術後8週のエックス線が語る「治りつつある骨」

第117回医師国家試験 C問題 第49問

国試問題にチャレンジ

第117回 C問題 第49問

10歳の男児。左大腿部痛を主訴に父親に連れられて来院した。すべり台から誤って転落し受傷した。身長150cm,体重45kg。歩行は不能で左大腿部に腫脹を認めた。左大腿骨エックス線写真で大腿骨骨幹部骨折を認め,受傷翌日,観血的骨接合術が行われた。術後経過は順調で,術後8週が経過し,左大腿部に異常所見を認めない。来院時と術後8週の左大腿骨エックス線写真を示す。  術後8週の骨折部の状態で正しいのはどれか。

第117回 C問題 第49問の問題画像
  1. a.骨腫瘍が発生している。
  2. b.仮骨が形成されている。
  3. c.腐骨が形成されている。
  4. d.異所性骨化が生じている。
  5. e.阻血性壊死が生じている。

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、小児の大腿骨骨幹部骨折の術後エックス線写真から、骨折部で何が起きているかを読み取る問題だ。カギは「術後経過が順調」という臨床情報と、骨折部周囲にできた新しい骨の陰影をどう解釈するか。まずは画像の全体像を言葉にしてみよう。
医学生医学生
来院時は大腿骨の遠位寄りの骨幹部に斜めの骨折線があって、骨片がずれて短縮しています。術後は髄腔の中に細い金属が2本入っていますね。
ドクタードクター
そう。あれは遠位の骨幹端から挿入された弾性髄内釘で、成長軟骨板を避けて入れられるから学童期の大腿骨骨幹部骨折でよく使われる。そして術後8週の写真では、骨折部の周りを、もとの骨皮質の外側からもやもやした雲状の骨性陰影が紡錘状に取り巻いている。ここが今回の主役だ。
医学生医学生
骨が盛り上がっているように見えるので、一瞬腫瘍かと思いました。
ドクタードクター
初めて見るとそう感じるのも無理はないね。でも分布に注目してほしい。陰影は骨折線を中心に、骨皮質に連続して取り巻いている。これは骨折の修復過程そのものの分布なんだ。
医学生医学生
病理学の講義で習った骨折治癒の過程ですね。血腫ができて、肉芽組織、それから仮骨でしたっけ。
ドクタードクター
その通り。炎症期に血腫ができて壊死組織が片付けられ、修復期に骨膜や周囲の間葉系細胞から軟骨性・線維性の軟性仮骨ができ、石灰化して硬性仮骨になる。最後にリモデリング期で層板骨に置き換わり、余分な仮骨は吸収されて形が整う。単純エックス線写真で仮骨が見え始めるのは受傷後2〜3週ごろからだ。
医学生医学生
8週なら、しっかり仮骨が見えている時期ですね。小児だと成人より多いんでしょうか。
ドクタードクター
いい質問だ。小児は骨膜が厚く血流も豊富なので、仮骨は早く、しかも豊富にできる。だから正解は「仮骨が形成されている」。経過順調という情報ともぴったり合う。ちなみに髄内釘固定では骨片間にわずかな動きが残るので、仮骨を介する二次骨癒合になる。プレートで強固に密着固定すると、仮骨をほとんど作らない一次骨癒合になるんだ。
医学生医学生
骨腫瘍が否定できる根拠は、分布以外にもありますか。
ドクタードクター
骨破壊を伴う透亮像や境界不明瞭な浸潤像、Codman三角やspiculaのような悪性を示す骨膜反応がないこと。来院時の写真でも骨折部に既存の病変はなく、病的骨折でもない。
医学生医学生
腐骨は骨髄炎で出てくる用語でしたよね。術後感染の可能性はどうでしょう。
ドクタードクター
腐骨は、化膿性骨髄炎で血流を失って壊死し、周囲から分離した骨片のこと。画像では透亮像の中に孤立した硬化性の骨片が見え、その外側を骨柩と呼ばれる反応性の新生骨が囲む。感染なら発熱や発赤、腫脹、排膿が出るはずだけど、今回は局所に異常がなく、孤立した骨片もない。
医学生医学生
異所性骨化も骨ができる病態なので、仮骨と区別がつきにくい気がします。
ドクタードクター
区別のポイントは場所だ。異所性骨化は本来骨がない筋肉や関節包などの軟部組織に骨ができる病態で、肘や股関節周囲の外傷・手術後、頭部外傷や脊髄損傷後に多い。今回の陰影は骨皮質に連続しているから、軟部組織内の骨化ではない。
医学生医学生
阻血性壊死は、整形外科の臨床実習で大腿骨頸部骨折の患者さんを担当したときに聞きました。
ドクタードクター
まさにそれ。阻血性壊死は大腿骨頭、舟状骨、距骨のように血行が乏しい部位に好発する。血流豊富な骨膜と筋に囲まれた大腿骨骨幹部では起こりにくいし、画像上も骨頭の圧潰や帯状硬化像のような所見はない。
医学生医学生
選択肢の病態ごとに「どこに起こるか」と「臨床経過」を合わせて考えると、迷わなくなりますね。
ドクタードクター
その通り。最後に小児骨折の特徴もまとめておこう。骨が柔らかく若木骨折や膨隆骨折が起こりやすく、屈曲変形や短縮は成長とともにある程度自家矯正される。ただし回旋変形はほとんど矯正されないので、整復時に注意が必要だ。骨端線損傷はSalter-Harris分類で評価して成長障害に気をつける。また骨幹部骨折後は血流増加で患肢が過成長し、脚長差が出ることもあるから、癒合後もしばらく経過を追うんだ。
医学生医学生
仮骨は「順調に治っているサイン」として、むしろ安心材料なんですね。
ドクタードクター
そう。画像に新しい影を見つけたら、まず時期と分布、臨床経過から修復過程として説明できるかを考える。それが合併症を正しく見分ける第一歩だよ。

まとめ

骨折後は血腫形成と炎症に続き、骨膜や周囲の間葉系細胞から軟性仮骨、硬性仮骨が形成され、最後にリモデリングで層板骨に置き換わります。仮骨は受傷後2〜3週ごろから単純エックス線写真で骨折部を紡錘状に取り巻く雲状の陰影として見え始め、骨膜が厚く血流豊富な小児では早く豊富に形成されます。本例の術後8週の骨性陰影は骨皮質に連続して骨折部を囲み、経過も順調であることから仮骨と判断できます。腐骨は骨髄炎で分離した壊死骨片、異所性骨化は関節周囲などの軟部組織内の骨化、阻血性壊死は大腿骨頭・舟状骨・距骨など血行の乏しい部位に好発する病態であり、部位と臨床経過で区別します。骨癒合過程の正常像を理解しておくことは、術後画像で合併症を見逃さず、不要な不安や検査を避けるための基礎となります。

解答・解説

正解はbです

所見の整理

・10歳男児がすべり台から転落し、左大腿部痛・腫脹があり歩行不能となった。高エネルギーとはいえない外傷だが、小児でも大腿骨骨幹部骨折は起こりうる。 ・来院時のエックス線写真:左大腿骨の遠位寄りの骨幹部に斜め(らせん状)の骨折線があり、骨片は短縮・転位している。骨折部周囲に骨の溶解像や骨膜反応などの病的骨折を疑わせる所見はなく、外傷による骨折と考えてよい。 ・受傷翌日に観血的骨接合術が行われた。術後8週の写真では、大腿骨遠位骨幹端から挿入された2本の弾性髄内釘(elastic nail)が髄腔内を走行して骨折部を固定している。骨折部周囲には、元の骨皮質の外側にもやもやとした雲状の骨性陰影が取り巻くように形成されている。 ・臨床的にも術後経過は順調で、大腿部に異常所見はない。

設問の考え方

骨折後、骨折部では血腫形成→炎症→軟性仮骨(線維性・軟骨性)→硬性仮骨(線維骨)→リモデリング(層板骨への置換と形の修正)という順に修復が進む。単純エックス線写真で仮骨が見え始めるのは受傷後2~3週ごろからで、骨膜の旺盛な小児では成人より早く、量も多い。術後8週で骨折部の周囲に生じた骨性陰影は、まさにこの修復過程で形成された仮骨である。 経過は順調で、発熱や局所の炎症所見もなく、画像上も骨破壊や異常な透亮像はないので、腫瘍・感染(腐骨)・骨壊死・関節周囲の異所性骨化といった合併症を示す所見ではない。

選択肢考察

  1. ×a.  骨腫瘍が発生している。

    術後8週で見られる骨性陰影は骨折線を中心に紡錘状に取り巻いており、骨折の治癒過程に一致する分布である。骨腫瘍を疑う所見(骨破壊を伴う透亮像、境界不明瞭な浸潤像、Codman三角やspiculaなどの悪性を示す骨膜反応)はない。来院時の写真でも骨折部に既存の病変は見られず、病的骨折ではない。臨床経過も順調で、腫瘍の発生は考えにくい。

  2. ○b.  仮骨が形成されている。

    術後8週の写真では、骨折部の周囲(特に外側)に骨皮質を取り巻く雲状の骨性陰影が増生しており、これは骨折治癒過程で形成される仮骨(callus)である。仮骨は骨膜や周囲の間葉系細胞から作られ、受傷後2~3週ごろから単純エックス線写真で見え始める。小児は骨膜が厚く骨形成能が高いため、仮骨は早く豊富に形成される。術後経過が順調であることとも合致する。

  3. ×c.  腐骨が形成されている。

    腐骨(sequestrum)は、化膿性骨髄炎で血流を失って壊死した骨片が周囲から分離したもので、主に慢性骨髄炎で見られる。画像では、周囲の透亮像(膿や肉芽)の中に孤立した硬化性の骨片として描出され、その外側を骨柩(involucrum、反応性の新生骨)が囲む。術後感染があれば発熱・局所の発赤・腫脹・排膿などがみられるはずだが、本例は経過順調で局所に異常がなく、画像にも孤立した骨片や骨破壊はない。

  4. ×d.  異所性骨化が生じている。

    異所性骨化は、本来骨が存在しない軟部組織(筋肉、筋膜、関節包など)に骨組織が形成される病態で、肘関節や股関節周囲の外傷・手術後、頭部外傷・脊髄損傷後などに生じやすい。本例の骨性陰影は骨折部の骨皮質に連続して取り巻いており、骨から離れた軟部組織内の骨化ではないので、異所性骨化ではなく仮骨である。

  5. ×e.  阻血性壊死が生じている。

    阻血性壊死(骨壊死)は骨への血流が途絶して骨組織が壊死する病態で、外傷後には大腿骨頸部骨折・股関節脱臼後の大腿骨頭、手の舟状骨、距骨など血行が乏しい部位に好発する。血流豊富な骨膜と筋に囲まれた大腿骨骨幹部では起こりにくい。画像上も骨頭の圧潰や帯状硬化像のような壊死を示す所見はなく、骨折部は仮骨形成によって順調に修復されている。

骨折の治癒過程(二次骨癒合)

①炎症期(受傷直後~数日):骨折部に血腫ができ、炎症細胞が集まって壊死組織を除去する。 ②修復期(数日~数か月):骨膜や周囲組織から間葉系細胞が増殖し、肉芽組織→軟骨性・線維性の軟性仮骨→石灰化した硬性仮骨(線維骨)へと置き換わる。単純エックス線写真では受傷後2~3週ごろから仮骨が見え始める。 ③リモデリング期(数か月~数年):線維骨が層板骨に置き換わり、余分な仮骨は吸収され、骨の形が力学的に適した形に整えられる。 なお、プレートなどで骨片間を強固に密着固定した場合は、仮骨をほとんど作らずに直接骨がつながる一次骨癒合となる。本例のような髄内釘固定では骨片間にわずかな動きが残るため、仮骨を形成する二次骨癒合となる。

小児骨折の特徴

・骨膜が厚く血流が豊富なため、骨癒合が早く、仮骨形成が旺盛である。 ・骨が柔らかく弾力性があるため、若木骨折・膨隆骨折(竹節状骨折)など不全骨折が起こりやすい。 ・自家矯正能力が高く、骨幹部の屈曲変形や短縮はある程度成長とともに矯正される。ただし回旋変形はほとんど自家矯正されない。 ・成長軟骨板(骨端線)損傷はSalter-Harris分類で評価し、成長障害(脚長差、変形)に注意する。 ・骨折部の血流増加により、骨幹部骨折後に患肢が過成長することがある。

小児大腿骨骨幹部骨折の治療

年齢に応じて選択される。乳幼児では牽引やギプス固定などの保存療法が主体となる。学童期(おおむね5~6歳以上)では、成長軟骨板を避けて骨幹端から挿入する弾性髄内釘による固定(elastic stable intramedullary nailing)が広く用いられ、早期離床が可能になる。本例の術後写真も、遠位骨幹端から2本の弾性髄内釘が挿入された典型像である。体格の大きい年長児ではプレート固定などが選ばれることもある。

選択肢に関連する用語

・腐骨:骨髄炎で壊死し分離した骨片。周囲を骨柩が囲む。 ・異所性骨化:軟部組織内に生じる骨化。肘・股関節周囲の外傷後や脳・脊髄損傷後に多い。 ・阻血性壊死:大腿骨頭、舟状骨、距骨、上腕骨頭など血行が乏しい部位の骨折後に好発。

POINT

・骨折部を取り巻く雲状・紡錘状の骨性陰影は仮骨であり、骨折治癒が順調に進んでいることを示す。 ・仮骨は受傷後2~3週から単純エックス線写真で見え始め、小児では早く豊富に形成される。 ・小児の骨は骨膜が厚く、癒合が早く、自家矯正能力が高い(ただし回旋変形は矯正されにくい)。 ・学童期の大腿骨骨幹部骨折では弾性髄内釘による固定がよく用いられる。 ・腐骨=骨髄炎、異所性骨化=関節周囲の軟部組織、阻血性壊死=大腿骨頭・舟状骨・距骨など血行の乏しい部位。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。