近年.単顆型人工膝関節置換術(UKA)への関心が再び高まっています。 低侵襲な技術は.患者さんができるだけ早く動きを取り戻すことを可能にするだけでなく.合併症の発生を抑えることができます。 膝の一枚板の変性があり.安定性が良好な患者さんがこの手術の最適な候補者です。 大腿四頭筋を温存するQSの使用は.UKAの発展を大きく前進させました。
QS法では.大腿四頭筋の機能を維持したまま.必要に応じて人工膝関節全置換術TKAに移行することが可能です。 この手術器具は習得が簡単で.手術室の効率と手術チームへの親しみやすさの両方を向上させます。 過去4年間で.343人の患者がこの術式でUKAを受け.再手術を受けた患者はわずか5人(1.5%)で.良好な膝機能.高い満足度.高い人工関節の生存率を示しています。
この25年間.単顆型人工膝関節置換術(UKA)は.さまざまな人に認知されてきました。 1870年代にUKAが臨床に導入されると.骨切りが少なく.再手術が容易なことから外科医の間で広く普及した。 また.同時期に行われた股関節の表面置換術など.他の手術との相性も非常に良く.自身の骨組織を保存するだけでなく.必要に応じてさらに他の手術ができる可能性もあります。
しかし.当時は手術器具が不足しており.適応症の選択や人工関節の設計についてはほとんどわかっていませんでした。 これらの問題から.初期には失敗率が高く.1990年代に米国で完全に放棄されましたが.ヨーロッパの外科医は研究を続け.手術手技を進歩させ.適応症の選択を洗練させました1,2。
この間.スポーツ医学などの発展とともに.整形外科医は手術による外傷を減らすことの重要性を認識するようになり.低侵襲手術(MIS)の概念が導入されました。 1991年.RepicciとRomanowski3はUKA低侵襲技術を臨床に応用し.1998年にはAlbrektssonと 1998年.AlbrektssonとCarlssonは.主に髄内定位による低侵襲な手法であるMG Uni ( Zimmer, Inc, Warsaw, IN ) を臨床用に設計しました。
現代のUKAは.長期生存率が94%以上と満足のいく結果を得ています。 この高い生存率.低い合併症.手術器具の改良により.2000年に簡便な低侵襲UKA法が開発され.さらにOS-TKA法へと発展していったのです。 特にこの技術は.UKAに適しています。
患者さんの選択
UKAの長期的な成功率を向上させる最も重要な要因は.適切な患者選択である。 もちろん.患者さんの選択は.年齢.身体検査.レントゲン写真.性格など多面的な要素になります。
人工関節の外科医にとって.患者さんの年齢は最も問題なのです。 人口の増加に伴い.重度の変形性関節症を早期に発症する若年層が増加しています。 この層は良好な膝関節機能と短い回復期間を望んでおり.UKA技術は医師が若い患者や変形性関節症が限定的な高齢者をも治療する選択肢を提供するものです。
UKAは.「若い患者にとっては最初の膝.高齢の患者にとっては最後の膝」(A.J. Tria, Jr, personal communication, 2001)とされています。 これは.60歳未満の患者さんでは人工関節置換術後に再手術が必要になるのに対し.80歳以上の患者さんでは1回の置換術で済むことを意味しています。 60~80歳の患者さんがTKAに適している.という点だけは.ほとんどの整形外科医が知っていることです。
身体検査では.膝の可動域が良好で.関節の安定性が高く.角度の変形が少ないことが必要です。 これは.低侵襲技術では露出が限られるため.広範囲な軟部組織のリリースができないからです。 そのため.この手術には正常な軟部組織の安定性が必要であり.軟部組織の拘縮や硬直はお勧めできません。ukaは関節を安定させるために正常な靭帯に依存しており.関節形成術後の正常な関節機能には.正常な側副靭帯と十字靭帯が不可欠であることを述べています。 特に可動式人工関節の場合.靭帯の古い損傷は許されない。 UKAは厚みが限られており.靭帯の正常な機能に依存しているため.屈曲拘縮や外反変形の角度は限られており.通常10度までしか矯正することができません。
膝の痛みは患部の関節スペースに限定され.比喩的に「指一本分の痛み」と呼ばれ.患者さんの生活に深刻な影響を及ぼします。 びまん性疼痛.特に膝蓋大腿部痛は.相対的禁忌である。 ハーフスクワットテストや階段昇降テストが陽性であるなど.膝蓋大腿関節症が確認された場合は.UKAを選択すべきである。また.UKAでは重度の後膝の摩擦は避けるべきである。
UKAを選択する上で.レントゲンは非常に重要です。 患部の関節腔の変性の程度を注意深く観察し.反対側の関節腔や膝蓋大腿関節の病変を除外する必要があります。 一般的には.中程度の関節変性が最適で.炎症性関節炎は禁忌とされています。 炎症性関節炎では.他のすべてのコンパートメントがさらに変性する危険性があるのです。
その他.骨の膨らみが小さいコンパートメントは許容範囲です。 過度の脛骨亜脱臼や顆間窩の狭小化は関節の不安定性のサインであり.このような症例はTKAに適している。膝を曲げた姿勢での後前方視(スキーヤーズビュー)は.後脛骨摩耗の検出に適しており.外側関節の単顆置換に有用である。 この姿勢のレントゲンは.通常のレントゲン撮影では見逃されがちです。
UKAの最大の利点は.対側コンパートメントの正常な靭帯や構造が.正常な運動学と一致し.患側の膝の正常な感覚と機能が保たれることです。 しかし.これはこの方法の最大のデメリットでもあります。 関節には正常な構造が多く存在するため.人工関節置換術後の痛みの原因となる可能性があります。
オペレーターの全ての手術において.対側の関節腔に原因不明の痛みが生じ.関節鏡手術や保存療法では解決できない失敗例が何例かありました。 この原因不明の痛みは.UKAの外科医にとって頭の痛い問題だった。 したがって.痛みを和らげるために必死になっている患者さんや.かなり気難しい患者さんには.この種の手術を施すのは避けた方がよいでしょう。
手術手技
アプローチ
UKAには内側アプローチと外側アプローチがあります。 写真1は.外側からのアプローチのための皮膚切開の様子です。 この外側コンパートメントの手術はより一般的であるため.以下の図では内側関節間コンパートメントUKAについて詳しく説明しています。
皮膚切開は脛骨結節の中央から上方.膝蓋骨の上極の1cm上まで行う。 内側軟部組織の緊張を緩和するために.内側関節包を大腿骨内側顆の中央で水平に切開することができます。 ただし.大腿四頭筋を傷めないようにすることが大切です。 もし.大腿四頭筋の内側ヘッドの停止位置が低い患者さんがいる場合は.内側ヘッドを膝蓋骨の停止位置から解放する必要があります。 また.真の大腿四頭筋下アプローチも適用可能で.その場合はより近位の関節包と皮下の遊離が必要となります。 膝蓋骨後方の脂肪パッドを除去し(図2).内側側副靭帯の深層を内側脛骨プラトーの縁に沿って半膜様筋腱の停止部まで切り離す必要があります。
膝を伸ばし.外側関節腔と膝蓋大腿関節を診る(図3)。 上記2関節の関節軟骨がⅠ度.Ⅱ度の場合はUKAを継続し.Ⅲ度以上.または膝蓋大腿関節にbuttress損傷がある場合はTKAに変更することになります。
大腿骨骨切り術
大腿骨ロケーター挿入位置は.距骨溝の最深部から0.5~1cm内側.後十字靭帯停止位置から1cm前方にする(図4)。 ドリリング後.適切な髄内ロケーターを選択します。 UKAの理想的な目的は膝の内旋角の軽度な過少矯正であるため.ロケーターは大腿骨後屈角より1度小さい角度(例えば大腿骨後屈角なら6度.大腿骨ロケーターなら5度)が必要である。 大腿骨の骨切り角度はUKAの下肢全体の力線には影響しませんが.ロケーターの角度を正しく選択することで.大腿骨と脛骨の骨切りはより平行になり.人工関節の寿命が改善されます。
大腿骨ロケータの長いバーを大腿骨の長軸に沿って挿入し.バーの先端をできるだけ骨皮質に沿って後退させて.人工大腿骨に対して膝屈曲の中立面を確保します(図5)。 膝蓋骨を70の屈曲で指1本分の力で横方向に引き離すと.手術に十分な視野を確保できることが多い。 内側顆の軟骨の緩みは.ポジショナーの大腿骨顆への嵌合を妨げないよう.あらかじめ除去しておく必要があります。
ロケーターが完全に配置された後.3本の金釘で骨切りブロックを大腿骨顆部に固定します(図6最初の金釘が固定されたところ)。 理想的なUKAには6mmの大腿骨遠位部骨切り術が必要であるため.内側ギャップまたは外側ギャップに大腿骨外側ロケーターを使用する必要があります。 6mmの骨切りは.標準的な10mmの内側ロケーターを使用し.ゴールドネイルを骨切りブロックの最も遠位の穴の列に固定し.ブロックを最も近い穴の列に移動することによっても達成することができます。
大腿骨遠位部を骨切りした後.ロケータの髄内ギャングを使用して膝蓋骨とグライドグルーブを保護することができます(図7)。 骨切り部の上端は.大腿骨の潮目線上に位置するようにします。
図1 外側関節の単回置換術のための皮膚切開。
図2 膝蓋骨を持ち上げ.脂肪パットを除去する。
図3 膝蓋骨をめくり上げ.膝蓋骨軟骨の損傷を検査する。
図4 顆間窩の前内側面を髄腔開始点としている。
図5 大腿骨ロケーターと6mm骨切りブロックの装着。
図6 骨切りブロックの固定。
脛骨(けいこつ)骨切り術
脛骨骨切り術に適した髄外ロケーターは.どれでも使用可能です。 著者らは.MG-Uniの低侵襲な脛骨ロケーターを適用する習慣がある。 非常にシンプルで.理想的な再現性を実現しています。 脛骨骨切り術の目的は.人工関節を正常な脛骨プラトーと平行なコロナルポジションで矢状面のニュートラルポジションに配置することです。
そのためには.ロケータの遠位端を足関節の中心から1cm内側に.遠位端を脛骨結節から1cm内側に配置する必要があります。 これにより.ロケーターは脛骨力線から1cm内側に位置し.それと平行に配置される(図8)。 骨切りブロックを脛骨近位部に固定し.骨切り部の厚みと傾きを決定します。 UKA社から発売されているポリエチレン製スペーサーは厚みが薄く.骨欠損のひどい患者さんでは.脛骨をできるだけ骨切りしないことを念頭に.骨切りの厚みは4mmが理想的です(図9)。
骨切りの際.内側側副靭帯はワーププレートを用いて慎重に保護し.後方皮質に対して水平に骨切りする場合は特に注意が必要です。 特に.前十字靭帯の下での骨切りを避けるように注意する必要があります。 垂直方向の骨切りは.脛骨の前後軸に平行に行う必要があり.足をニュートラルポジションにすることで実現できます。 骨切りはACLストップの内側に位置し.後方に大腿骨内顆の外縁の直下まで延長する。
切断された骨ブロックはコッヘルクランプで引っ張り.骨ナイフで上方から内側に軽くコッキングして切断台をそのまま除去します(図10)。 骨ブロックが破断した場合は.大腿骨骨切り術が完了するまで.後方部分を保留して除去します。
大腿部仕上げ
大腿骨脛骨力線骨切り術が完了すると.次のステップではプロテーゼのサイズの選択に焦点が当てられます。 膝を90度に曲げ.大腿骨サイズのオステオトームを前方の骨切り縁のすぐ上に置き.膝蓋骨のインピンジメントを避けるため.決して骨切り縁より上に置かないようにします。 左右は骨切り代より若干小さくなっています。 脛骨がニュートラルポジションにあり.膝を90度に屈曲させると.大腿骨骨頭も勝手に適切な回転角度になり.再び力線を確認することができます。 内外の位置を調整し.人工大腿骨が脛骨骨切り部と大腿骨顆部の中心に位置することを確認します(図11)。
サイズと位置が決まったら.オステオトームをしっかりと固定し.大腿骨の仕上げを開始します。 まずアンカーホールを開け.その後全方向に骨切りを行います(図12)。 骨切り時に内側側副靭帯を保護するために特別な注意を払います。 骨ブロックは.膝を過屈曲させ.後方の骨ブロックが後方の関節腔に滑り込まないように注意しながら.前方に引き出して除去します(図13)。
図7 大腿骨ブロックの取り外しと膝蓋骨引込具の装着。
図8 脛骨ロケータの配置。
図9 骨切りブロックの固定と脛骨の挟み込み。
図10 脛骨プラトーの完全摘出。
図11 大腿骨の骨切り面の中心に位置し.脛骨プラトーと平行になるように.大腿骨用オステオトームを設置する。
図12 大腿骨固定孔の穿孔と骨切り。
半月板切除術と局所麻酔鎮痛法
骨切り術が完了し.骨ブロックが取り除かれた後.さらに後方の関節腔を確保します。 脛骨の外旋は.このステップを容易にします。 また.カーフフィクサーを使用することで.膝の屈曲と回旋の異なる角度に固定することができます(Fig.8)。 脛骨を外旋させた後.2本のKocherクランプで半月板を前方に引っ張って除去します(Fig.14)。 後方の関節腔に残っている組織をすべて簡単に除去することができます。
関節をきれいにした後.著者らは術後の鎮痛を容易にするために.半月板切除部位の後方関節包の周囲にブピバカイン20mlとモルヒネ10mgの混合物を注射することを好んでいる(図15)。 この方法は.術後の鎮痛効果が高く.早期の歩行や術後の回復を促進する。 また.関節の癒着のリスクを軽減するために.早期かつ広範囲な継続的受動運動を行うことができます。
脛骨部仕上げ
下腿を内旋させた状態で.脛骨サイズの測定と微調整が完了します。 このとき.脛骨プラトー全面の視認を容易にするため.後外側半月板レトラクターを使用することができます(図16)。 直視下で環状サイザーを脛骨プラトーの骨切り面に置き.脛骨プラトーの大きさと同程度のプロテーゼを選択する。 オーバーサイズは避けるべきですが.アンダーサイズもプロテーゼのアンダーマイニングを引き起こしがちです。 脛骨後縁が真正面から見えない場合は.デプスゲージを使用して脛骨高原の後縁の位置を確認することができます(図17)。 人工脛骨のトライアルモールドを配置して固定し.脛骨固定孔を開け.この時点で脛骨を内転させて操作しやすくします(図18)。
図13 大腿骨後顆から骨ブロックを除去したところ。
図14 半月板を前方に引き.コッヘル鉗子を用いて除去する。
図15 局所鎮痛剤の注入。
図16 無傷の脛骨プラトーの視認を容易にするための外側牽引器の設置。
図17 脛骨プラトーの大きさを測定する。 図18 脛骨固定用穴のドリル加工。
トライアルモールドの取り付け
膝を過屈曲させ.ニュートラルポジションで回転させ.直視下で大腿骨トライアルモールドを装着します(図19)。 膝を90度に曲げ.スペーサーのトライアルモールドを装着します。 骨切り術が適切であれば.8mmまたは10mmのスペーサーのトライアルモールドで.正しいフォースラインと靭帯のバランスを実現します。 この時.関節の可動域.力線.靭帯の締まり具合をチェックし.関節の機能を確認します。 内側側副靭帯の2mmの弛緩は.良好な機能.力学的要件.および関節の長寿命を可能にします4。
内側側副靭帯の弛緩を検査するために.2mmの靭帯張力計を使用することができる(図20)。
プロテーゼの骨セメントによる固定
プロテーゼのトライアルモールドが完成し.術者がプロテーゼの選択に満足すれば.プロテーゼを固定するための準備をします。 関節腔を十分に洗浄し.関節面を乾いたガーゼで乾燥させます。 この低侵襲技術で洗浄した後の関節包内には.セメントを入れるスペースが非常に限られているため.柔らかい状態の骨セメントを使用することが重要である。 すべての人工関節置換術と同様に.一貫したセメント固定技術と固定結果を得るためには.継続的な固定技術と手術チームの熟練度が重要である。
セメントが柔らかくなったら.脛骨の固定用エアにセメントを注入し.人工脛骨を装着します。 脛骨プラトーを配置する際には.ボーンカッターを使用し.セメントを主に前方に絞り込みながら.後方低角度.前方高角度で配置します(図21)。 プロテーゼは.脛骨プラトーの骨折を避けるため.激しいハンマリングを避け.固定用具で優しく打撃して固定します(図22)。 セメントスクレーパーを使用して.特に人工関節の真後ろのセメントに注意しながら.後方からセメントを除去する。 金属製の人工脛骨は.余分なセメントを完全に除去できるのが大きな利点ですが.オールポリエチレン製の人工脛骨はそうではありません。
その後.人工脛骨への衝撃を避けるために膝を過伸展させながら.大腿骨側の人工関節を挿入していきます。 人工関節を静かに挿入し.特に大腿骨後顆の周囲にこぼれたセメントを清掃します(図23)。 その後.顆間窩にインピンジメントがないことを確認し.最終的にポリエチレンスペーサーを設置します(図24)。
図19 脛骨・大腿骨トライアルモールドの設置。
図20 2mmテンションテスターを伸ばした状態での接合部張力の測定。
図21 人工脛骨は後方を下方に傾けて配置し.後方から前方へセメントを絞り込む。
図22 固定部を軽く叩く
図23 パーカッション固定による大腿骨人工関節の装着。
図24 ポリエチレンスペーサーの配置。
その後.止血帯を緩めて完全に止血し.関節を洗浄.ドレナージを行い.切開部を縫合します。 ドレーンはオプションで.術後の痛みと関節内の血液蓄積を軽減するために.著者のユニットでは日常的に設置されています。 切開の長さは平均9cmであった(図25)。 術後のX線写真では.典型的な外側UKA(図26.27).内側UKA(図28.29)が確認された。
サージカルトラップ
UKAの潜在的な落とし穴は.露出.骨切り.軟組織管理.リファインメントという4つの主要分野で発生します。 露光時の最大の難点は.膝蓋骨の可動性が不十分で.大腿四頭筋の過度の伸張を必要とし.その後の手術に支障をきたすことです。 そのため.関節包を切開する際には.膝蓋骨の可動性を制限する内側の筋膜と肥厚性滑膜をすべて切り離す必要があります。 簡略化された転子下アプローチのように.関節包と筋膜組織の後方へのリリースが少し必要な場合もあります。 不本意ながら不十分な視野で手術をするよりも.関節包などの軟部組織を少しでも解放した方が良い。
前述したように.ロケータは.確かに骨切りされているか.力の線が正しいかどうかを確認するために.正しく配置する必要があります。 骨切りブロックが骨に密着していることを確認し.骨の余剰分や残存軟骨などの障害物を除去してから釘をセットすることが重要です。 大腿骨遠位部の骨切り加工が不十分だと.人工大腿骨のサイズが小さくなることがあるので注意が必要です。 脛骨骨切り術の後角度を小さくすることで.小さな屈曲拘縮を矯正することができ.このテクニックはTKAでよく使用されます。
視野が内側に露出するほど.脛骨ポジショナーが偏位して内転した状態で設置されるため.脛骨転位につながりやすいことを認識することが重要である。 ロケータの前後軸は.脛骨の前後軸と平行でなければならない。 脛骨骨切り術の厚さは.主に骨のランドマークに依存し.靭帯の張力には依存しない。 古い靭帯損傷や拘縮があると.誤った骨切りをしてしまうことがあり.TKAと違ってUKAはエラーを救える可能性がより低くなります。
UKA手術における靭帯バランスは比較的簡単ですが.必要です。 インターナルディランジメントの矯正は.少し軽度のインターナルディランジメントを残すことを目指すべきで.そうしてこそ軟組織内での補綴物のバランスが取れるのです。 古い内側側副靭帯損傷の患者さんの中には.内側構造を締め付けようとして過充填し.その結果.外反母趾を引き起こす方がいます。 外反母趾に過剰に矯正して外側関節腔の痛みや早期の関節変性を避けるよりも.軽度の内側弛緩を残した方が良いのです。 中等度以上の内側弛緩は.靭帯バランスと人工関節の選択を容易にするため.TKAに変更する必要がある。
最後に.関節洗浄による除去.人工関節と遊離体のセメント固定後の関節内の止血は非常に重要ですが.露出が限られているため.時には非常に困難な場合があります。 関節の締め付けが強すぎるために直視が困難な場合が多く.脛骨骨切り術の後傾を大きくして膝屈曲差を広げることで関節の後方視を改善することができます。 ふくらはぎと人工脛骨を外旋させた状態で固定するカーフ・フィクサーは.関節包後部の直視性とクリアランスを改善することができ.このテクニックは低侵襲性手技においてもルーチンになるはずである。
術後のリハビリテーション
UKA低侵襲手術の術後管理は非常にシンプルである。 術者の判断でドレーンを留置します。 術中には局所麻酔薬を注入するため.術後の痛みはほとんどありません。 手術直後から広範囲の膝の連続運動が可能で.麻酔が切れたらすぐに歩行練習を行う必要があります。 当院の患者さんは.術後1日で退院するのが普通です。 退院後は多くのリハビリテーションが行われる。介助歩行は1-2日で中止し.耐容歩行訓練と筋力訓練を行う。1-2週間後に軽作業.1ヶ月後に中作業を開始する。 軽い運動は同時に始められ.全力のゴルフは術後6週間から可能です。
結果
UKAは.信頼性が高く.予測可能な手術方法となっています。 従来のアクセスとインスツルメンテーションでは.多くの外科医がTKAを上回っている4。UKAの優位性は.大きな屈曲角.良好な関節機能.高い患者満足度に起因している。 従来のUKAと比較して.低侵襲手術UKAは.手術時間.下肢の力線.軟部組織のバランス.固定の点で同等であり.短期臨床成績は同等.長期成績は差はない。
我々は過去4年間に343名の患者に対して上記の手技でUKAを行ったが.手術手技は非常に熟練しており.止血時間は平均25分であった(図30)。 2例(0.6%)は.原因不明の対側関節痛のため返送された。 半月板断裂で関節鏡視下手術を受けた患者は7名(2%)であり.このうち2名は修復された。 術後のX線写真では.全例でフォースラインと補綴物の固定がかなり良好であり.未解決の失敗要因を持つ患者はいなかった。
図25 切開の長さ
図26 外側UKAのオルソパントモグラム。
図27 側方UKAの側面図。
図28 内側UKAのオルソパントモグラム。
図29 内側UKAの側面図。
図30 最初の37件のUKA手術の止血時間.その後の手術はどんどん短くなっている。
結論
過去5年間で.UKAの低侵襲技術は世界中で人気を博し.痛みが少なく.外傷が少なく.回復が早いという利点から.世界中の関節外科医に強力なツールを提供してきました。QS手術器具は.強力な骨切断反転性を備えた信頼性の高いシステムで.手術室での手術効率を強力に改善し.必要に応じてTKAに容易に転換できます。これらの特徴と正しい患者選択の組み合わせで 効率的な手術手技.起こりうる手術の落とし穴の回避.術後の迅速なリハビリテーションにより.患者さんは満足のいく.長持ちする.高機能な膝を取り戻すことができます。