人工膝関節全置換術（TKA）は.術前の下肢のCTやMRIによる再構成をもとに.コンピュータ支援設計（CAD）を用いて骨切り部の角度や厚みを決定し.3Dプリント技術を利用して患者専用器具（PSI）付き骨切りモジュールを構築するという手法で長年にわたり臨床に用いられています。
TKA）は.長年にわたり臨床で使用されてきました。
その理論的目標は.患者の臨床転帰を改善するために.手術時間を短縮し.人工関節の設置精度を向上させることである。
しかし.最新の研究結果（JAAOS
2013）では.PSIが従来のTKAに比べてこれらの利点をもたらすという有効な証拠はないことが示されています。
もちろん.この論文では.特定の複雑なTKAに対して.PSIが有用な支援を提供することができると指摘している。
著者らは.この種の術式におけるPSIの価値を探るために.PSIを用いて完成した関節外変形を伴うTKAの症例を報告する。
右膝の痛みと運動制限が徐々に増加し.体重負荷や労作後に出現し.階段の昇り降りで悪化し.初期安静で緩和されるとのことであった。
その後.骨折が治癒して1年後に抜釘した。
高血圧の既往があったが，定期的に降圧剤を服用して良好にコントロールされていた。
身長153cm.体重85kg.BMI36kg/m2.右膝に術後瘢痕25cm.右膝可動域10〜90度.膝内側・外側ともに圧迫痛.膝蓋骨研磨陽性であった。
術前の全身X線および体重負荷のかかる膝側面X線写真から.右膝の重度の変形性膝関節症と右大腿骨下部・中部の角度変形が示唆された。
Mimics
17.0に入力して3D再構成.大腿骨頭回転中心.膝関節中心.足関節中心を決定.大腿骨と脛骨の力学軸をマーク.力学軸に直交する冠状の大腿骨と脛骨の骨切り方向決定.初期置換基準で骨切り厚を決定する。
骨構造のうち.手術中に露出することが確認できる面を選択し.モデルを反転させて逆位を求める。
ガイドプレートのSTLファイルを設計し.医療用プラスチックPA2200を使用してEOS
FORMIGA110機で3Dプリントし.骨切りガイドプレートを製作し.滅菌して使用できるようにします。
従来のアプローチで関節を露出させますが.大腿骨顆部と脛骨プラトー端の骨は温存されます。
大腿骨前面皮質や脛骨内側結節など.骨切りガイドと接触する骨面は完全に露出させ.半月板などの残存構造物は除去する。骨切りガイドと接触する大腿骨顆路面のプラットフォームと軟骨は専用の工具で削り落とす。
骨切り角度や厚みが術前計画と一致していることを再確認した後.大腿骨遠位部と脛骨近位部の骨切りを完了します。骨切りブロックの厚みを計測し.術前計画と一致しているかどうかを判断します。
Pie-Crustingテクニックを用いて.伸展位で平衡になるように内側側副靭帯の後半分をリリースします。
術後の定期的な抗凝固.感染予防.鎮痛剤治療。ドレナージ除去後24時間.関節の伸展と屈曲の機能運動.松葉杖を使って地面で体重支持をする。
術後レントゲンを撮影し.下肢の力線が回復していること.人工関節が正確な位置に設置されていることを確認した。
原則として.関節面から遠く.一面的で.角度が比較的小さい変形は.関節内で矯正することが可能です。
コンピュータナビゲーションは.髄内位置決めを必要としない下肢力線の決定を支援し.軟組織バランス設計によるナビゲーションは外科手術も支援でき.関節外変形に対する人工関節置換術に使用するのに適しています。
しかし.コンピューターによるナビゲーションは.機器のコストが高く.学習曲線が長いため手術時間が長くなるため.一般的には行われていません。
3Dプリンターによる個人用骨切りガイドの作成は.術前の詳細な設計により手術時間を短縮でき.専用のソフトウェアや機器はメーカーで購入でき.ガイドの手順もシンプルで習得しやすいという利点があります。
デメリットは.下肢のCTやMRI撮影の費用が別途かかること.ガイドの設計・製作には外科医と連携する専門スタッフが必要で.一定の準備期間が必要なこと.手術プランが変更になった場合にガイドを再利用できないこと.手術の精度は設計やガイドの精度に依存すること.などが挙げられます。
本症例では.大腿骨力線の決定と骨切りの難しさから.大腿骨遠位部と脛骨近位部の骨切りガイドのみが使用された。
ガイドの設計上.下肢力線は比較的容易に高い精度で決定することが可能であった。
一方.大腿骨の外旋の判定は.貫通顆路線の正確な判定に依存するため.ずれが生じやすい。
術前に計測した大腿骨内側顆の遠位端の骨切り量を適宜減らし.大腿骨外側顆の遠位端の骨切り量を適宜増やすことで変形の矯正は可能であった。
しかし.その後.一方では変性による内側靭帯と外側靭帯のアンバランス.他方では関節内整形外科による軟部組織のアンバランスにより.非矩形の延長ギャップが形成されます。
前者は内側側副靭帯深部のリリースと内側骨側面の除去でバランスをとり.後者は筆者が内側側副靭帯Pie-Crusting法を用いてリリースしており.内側構造の過剰な剥離によるダメージが大きくならず.関節線のレベルに影響を与えず.ストレートでコントロールされた方法で操作できるという利点がある。