膝靭帯の損傷と修復 再構築

  膝の靭帯は.膝の正常な動きを確保するための重要な安定化構造です。
膝靭帯の損傷は.適切に治療されないと.膝関節の不安定性を招き.その機能に影響を与えるとともに.関節内構造の二次的な損傷が損傷を悪化させる可能性があります。
そのため.膝の靭帯断裂の修復・再建は.膝の安定性と機能を回復させるために特に重要です。/>  近年.膝関節の構造機能については.組織解剖学.超構造学.バイオメカニクス.力学の観点から深く研究されており.特に靭帯損傷の研究は大きく進展しています。
臨床的にも.最新の低侵襲性関節鏡手術技術の開発と応用により.膝関節内の靭帯断裂の修復・再建は.従来の開腹手術から徐々に関節鏡手術に移行し.手術法も絶えず改良され.臨床成績も著しく向上しています。/>  膝の単純靭帯損傷は3つの損傷度に分類されます。I度:靭帯線維が数本切れている程度で.局所的な痛みがあり.関節の安定性に変化はない。
Grade
II:靭帯繊維の大部分が断裂し.局所的な反応が強く.機能的な制限は大きいが.関節の安定性にはほとんど影響がない。
グレードIII:靭帯が完全に断裂している状態。/>  グレードIIIの損傷は.靭帯断裂後のストレステストで測定した関節面の変位の程度により.軽度不安定性(5mm.+).中等度不安定性(5~10mm.++).高度不安定性(10mm以上.++)に細分化される。
Ⅰ度.Ⅱ度の損傷では保存的治療が必要であり.単純側副靭帯断裂の軽度の不安定性に対しては.4~6週間の石膏固定と大腿四頭筋運動の強化で保存的治療も可能であり.良好な結果が得られるとされています。
外側側副靭帯や周辺組織の損傷が激しい場合.著しく不安定な場合.十字靭帯や半月板の損傷を併発している場合は.適時に手術を行い修復する必要があります。/>  1.膝内側側副靭帯損傷/>  膝内側側副靱帯は.関節包の線維層が厚くなったもので.底面が前方に出た扁平な三角形で.深層と表層の2つに分かれています。
深層は短く.関節包の一部である被膜靱帯で.半月板の内側に付着しています。表層は長く.大腿骨内顆の内側結節付近から始まり.脛骨上部の内側面で斜め内側に終わり.下端は脛骨結節の内側で鵞足骨腱の深部に脛骨関節面の2〜4cm下に位置しています。
内側側副靱帯の表層の前部線維は縦長で下方に伸び.前部束と呼ばれ.後部線維は短く.斜部束と呼ばれ.それぞれ膝関節の縁を斜め下方と上方に交差して上・下斜部束に分けられます。
膝関節の内側側副靭帯は.関節の安定性を保ち.関節の動きを調節する機能を持ち.その張力は関節の位置によって変化します。/>  完全屈曲では靭帯の前側の束が緊張し.後側の束は弛緩し.半屈曲では前側と後側の束が共に弛緩し.完全伸展では全ての靭帯が緊張します。
したがって.内側側副靭帯が最も損傷を受けやすいのは.膝を半屈曲させた状態です。
また.靭帯が緊張しているときは.神経反射により膝周囲の筋肉が収縮し.関節の安定性が高まります。
靭帯が端で切れたり.弛緩した状態で治癒すると.膝はこの神経筋反射を失い.関節の不安定性が増します。/>  1.1
急性期の内側側副靭帯損傷/>  完全断裂の場合は.安定性を回復するために切断端を縫合して外科的に修復する必要があります。
鵞足と脛骨の隙間から引き出された内側側副靭帯の下端の断裂は.保存的治療では再位置決めができないことを強調することが重要である。
また.脛骨の内側は皮質で表面が滑らかであるため.切断したままでは治癒しにくく.早期の外科的治療がより重要になります。
膝内側側副靭帯が単独で断裂した場合は.直接靭帯を修復し.関節内損傷を併発している場合は.まず関節内を探査・治療し(可能であれば関節鏡下に).その後.内側側副靭帯を修復する必要があります。/>  1.1.1
上部停止部および本体の断裂の修復
4号絹またはポリエステルブレードを用い.断裂端を直接突き合わせ縫合または重ね縫合で修復します。/>  上停留所破裂が剥離破裂の場合は.切断端を上方に骨膜に縫合(「U」字縫合または「8」字縫合)します。骨瘤を伴う剥離の場合は.骨瘤が大きい場合はネジや歯座金で.小さい場合は縫合で.キルシナー針で骨瘤を固定することが可能です。
針と縫合糸で固定する方法と.骨表面に穴を開け.ポリエステルブレード縫合糸で閉じる方法があります。/>  1.1.2
下止骨折の修復
下止は脛骨上部の滑らかで硬い内側に付着しているため.骨折の多くは剥離骨折となります。/>  破断端を直接固定することは困難であり.再建(破断端を骨腔内に埋め込んで固定)する必要があります。
方法は.鵞足部の深部(鵞足部の水平切開がアクセスしやすい)で内側側副靭帯下停止部を骨ドリルで骨面の進行方向から髄腔に開き.その遠位端に骨孔を2つ開け.ポリエステル編糸で骨折端を骨溝内に導入し.2つの縫合線を骨孔から引き込み固く結んで固定する方法です。
骨ブロックが剥離した破断は.歯座付きスクリューでin
situ固定することで修復可能です。/>  1.2
膝内側側副靭帯損傷の古傷/>  1.2.1
弛緩治癒が長期化している靭帯上方停止や本体断裂は上方停止で手術が可能です。
靭帯の幅や付着部の範囲に応じて骨ブロックの大きさを決め.靭帯付着部のある骨ブロック(通常2cm×2cm程度の大きさ)をノミで切り取り.靭帯の前後縁に沿って.靭帯上から関節包とともに.靭帯が上方に変位して関節隙の高さで締められるまでリリースし.骨ブロックを靭帯とともに上方に引き上げて内側側副靭帯(通常1~1.5cm上方)を締め付けます。
内側側副靭帯を締めた後(通常1~1.5cm程度).皮質骨の溝に埋め込んで海綿骨ネジで固定します。/>  1.2.2
靭帯の締め付けができない下腿停止損傷例では.半腱様筋腱を使用して内側側副靭帯を補強することができます。/>  (1)
Hydrostatic
ligament
reconstruction:半腱様筋腱を用いた再建。
半腱様筋腱の遠位端を剥離し.遠位付着部を温存して腱の近位端を切断し.内側大腿顆内転節で内側側副靭帯上方停止部の上に縦骨溝を切り.膝を30°屈曲し.内旋して内側大腿顆内転節の内側側副靭帯上方停止部の上に骨溝を切って近位自由端を歯付きネジで固定するか乗用縫合線で固定します。/>  (2)
内側側副靭帯の動的補強:半腱様筋腱の連続性を保つため.両端を切断せずに遊離した半腱様筋腱を剥離します。
大腿骨内顆内転節で内側側副靱帯の上方停止部の上に骨横断溝を切り.半腱様筋腱を牽引して溝に埋め込んで吊り下げる。
この方法は.腱と筋の一体性・連続性を保つことができ.筋収縮時に腱の張力を確保できるため.膝関節内側の安定性を高めることができるという利点があります。/>  1.2.3
術後治療
術後綿脚圧迫包帯.20°~30°で調節可能な膝装具で固定.3~4週間から徐々に膝の屈伸と体重負荷の機能訓練を行い.6週間で膝の屈伸が90°以上で完全体重負荷.8週間で120°以上で徐々に正常まで.3ヶ月で保護膝装具.筋力増強訓練.6ヶ月で一般スポーツが再開できるようになります。/>  2.膝外側側副靭帯損傷/>  外側側副靭帯は.大腿骨外側上顆と腓骨小頭の間にある長さ約5cmの円形の紐で.N腱と遊離組織によって関節包から分離されており.半月板とは繋がっていません。
その深部を外膝動脈と神経が横断しています。
膝伸展時には緊張し.腸脛靱帯とともに膝関節の内転と脛骨の回旋運動を制限します。
膝の屈曲時には弛緩し.下腿の内旋・外旋をわずかに許容します。
膝の内転が大きすぎると.外側側副靭帯が断裂したり.剥離したりすることがあります。
外側側副靭帯は.膝を伸ばした時にかかる内反ストレスに対する主要な安定化構造であり.これが完全に断裂すると.膝の外側が不安定になります。
従って.外側側副靭帯の完全断裂は外科的に治療する必要があります。/>  2.1
単純側副靭帯断裂の治療法/>  (1)
靭帯の中間部の断裂にはBunnell法による端部縫合が可能で.大腿二頭筋腱の端部の前縁から6~8cmの腱片を切り出し.近位で縫合することが可能です。
絹糸の縫合糸で両端を8の字に閉じることもできる。/>  (2)
腓骨の裂傷はBunnell法に従い.太い絹糸で骨に固定することができます。/>  (3)
上方停止部の断裂は.切断端の骨穿孔法を用いてその場で修復・再建する必要があります。/>  2.2
複合靭帯損傷の修復/>  (1)
外側側副靭帯とN筋の大腿骨上顆への付着部の断裂に対しては.外側側副靭帯近位端を歯付き座金ネジで元の付着部に固定し.同時にN筋を絹糸でその部分に縫合固定します。/>  (2)
腓骨小頭から後外側弧状靭帯と豆腓靭帯複合体を断裂し.絹糸で縫合し.断裂上端は腓骨外側頭深部の骨膜に縫合し.断裂が中間の場合は中断縫合を行い.外側端は前進して外側中央関節包の後端と外側側副靭帯後端に縫合します。
大腿二頭筋腱.腓腹筋腱.腸脛靭帯を適用して修復を補強することもあります。/>  2.3
術後管理/>  術後は綿足を圧迫包帯し.膝を30°に屈曲し.下腿を前後方向に石膏装具で固定し.3~4週で徐々に膝を屈伸させ.調節可能な膝装具に交換し徐々にウェイトトレーニングを行うことが可能です。
6ヶ月後には膝の一般的な運動に戻すことができます。/>  3.膝の前十字靭帯損傷/>  3.1
膝の前十字靭帯損傷/>  ACLは.脛骨顆間棘のやや内側前方から始まり.大腿骨上顆の外側顆間面の後方で斜め後方に終わります。
ACLは前内側束.後外側束.中間束に分かれ.前内側束は膝屈曲時に.後外側束は膝伸展時に緊張し.中間束は膝屈曲時と伸展時に緊張状態を維持します。/>  ACLは.他の靭帯と連携して脛大腿関節の正常な動きを維持する重要な静的・動的安定化構造です。
また.膝関節の屈曲角度を変えて膝関節の回旋.内旋.外旋を制御し.膝関節伸展時のファイナルロック動作に関与し.固有受容機能も持っています。
正常なACLは.通常445N.運動時には500〜1000Nの荷重がかかり.平均破壊強度は1730Nで.加齢とともに引張強度と引張り強度は低下していきます。
異なる速度で荷重をかけると.異なる部位に損傷を生じます。
速い荷重はほとんどが実質的な骨折を引き起こし.遅い荷重は停止剥離損傷を誘発する傾向があります。/>  3.2
ACL損傷治療の概要/>  現在.急性ACL損傷の治療に関する研究.特に膝関節の生体力学的特性に関する研究が進み.近年の基礎臨床研究の進歩と膝関節安定性メカニズムの理解により.多くの学者が十字靭帯断裂の早期あるいは緊急修復.再建を積極的に提唱している。
早期手術の利点は.損傷部位が明確であること.組織修復条件が良いこと.早期に修復できること.複合損傷の管理により早期に膝の安定性を回復し.後遺症の発生を防ぐことができることなどが挙げられます。/>  ACL再建術には様々な方法があり.臨床成績も様々です。
かつてACLの修復再建は開創術でしたが.低侵襲な関節鏡手術の発達により.関節鏡下ACL再建の技術は非常に成熟し.広く普及しており.従来の切開再建はほぼ関節鏡下再建に取って代わられています。
材料.人工材料が使用されています。
しかし.最も一般的に使用されている自家材料はN-腱です。
現在.ACL単包再建術は良好な臨床結果を得ていますが.常に膝回旋の改善度が低いという後悔を伴っています。
そのため.ACL単包再建をベースにしたACL二包再建の研究が進められています。
単包再建よりも臨床結果が良好なもの.改善が見られないものなど様々な見解がありますが.研究が進むにつれ解剖学的.生体力学的再建への移行を示すものでもあります。/>  3.3
関節鏡下再建術/>  半腱様筋腱と大腿骨薄筋腱のボタン固定を組み込んだACL再建術の単切開.完全鏡視下手術を例として挙げる。/>  膝前脛骨結節の内側.鵞足炎腱付着部付近に約4~5cmの縦切開を行い.鵞足炎腱まで層別剥離し.腱の上縁に沿って剥離する。
除去する際には.陰窩神経や血管の損傷に注意する必要があります。/>  3.3.2
移植腱の準備
半腱様筋腱と大腿骨薄筋を二つ折りにして4本に重ね.グラフト準備台に固定して切断・縫合準備し.折り返し端を内蔵ボタン(マイクロ穿孔鋼板)の中央2孔に幅4~6mmのナイロンブレードで取り付けます(すでにタブ長2.0,
2.5,
3.0,
3.5
など異なるタブ長のマイクロ穿孔鋼板が準備されています)。
もう一方の自由端は.0番のポリエステルブレードで縫合し.使用する準備をします。
0号吸収性縫合糸を一方の側孔に通し.内蔵ボタン(マイクロ穿孔プレート)を骨チャンネルを通して大腿骨皮質の外側に導くガイドとし.もう一方の側孔に2-0号縫合糸を通し.内蔵ボタン(マイクロ穿孔プレート)の最終回転による固定を行う。
腱は縫合後.テーブル上で80Nの力で5分間プレテンションをかける。/>  半腱様筋腱の大腿骨端は.少なくとも15mm(20~25mmが望ましい)の深さまで骨大腿路に挿入されます。
移植片挿入の望ましい深さに接続ワイヤーの長さを加えたものが.大腿骨骨幹路全体の長さとなり.この要件に合わせて移植片が準備される。/>  グラフトを挿入する脛骨および大腿骨骨道の直径は.グラフトの厚みに応じて選択される(一般に7〜8mm)。
脛骨側管を作製した後.大腿骨側管は内蔵ボタンのねじれ半径を確保するため.顆間窩の基部にインプラント管へのグラフトの挿入目的よりも6mm深い長さに鏡内ドリルで穿孔する。
その後.4.5mmのドリルを使用して.脛骨管から大腿骨外側管の盲端の上部に入り.管が骨皮質を貫通して軟組織を貫通するまでドリルを前進させ続け.大腿骨管の長さを長い目盛付きプローブで正確に計測します。/>  3.3.4
骨管へのグラフトの誘導
大腿骨骨管へのグラフト挿入希望長の6mm近位にマーカーを置き.27mm×15
のガイドピンを用いてグラフトを引き込みます。ピンを脛骨骨管から関節腔に通し.大腿骨骨管に入れ.引き込みワイヤを軟組織と
皮膚に通してグラフトを骨管に引き込みます。
その後.2-0牽引ワイヤーを外側に引いて内蔵ボタンを回転させ.内蔵ボタンが骨皮質と平行に外管に埋め込まれるように.グラフトを6mm後退させる。
最後に.グラフト遠位端を膝関節屈曲30°で緊張させ.その長さに応じた固定方法で固定します。/>  3.3.5
術後管理およびリハビリテーション
術後麻酔期間終了後.筋収縮運動を開始するよう促し.48~72時間以内にドレナージチュー
ブを抜去します。
最初の一週間は体重をかけず.二週間目は部分的に体重をかけ.三週間目は松葉杖を捨て.膝の屈曲は三週間目に90°まで.四週間目に90°以上.五.六週間目に120°まで.八週間目に屈曲と伸展が正常になり.三ヶ月間は保護のために移動式膝ブレースをつけ.六ヶ月後に一般スポーツ活動ができるようになります。
スポーツトレーニングと競技の再開には1年を要します。/>  4.膝の後十字靭帯損傷/>  後十字靭帯は.大腿骨内側顆の関節面の外側後方にあり.脛骨関節面の後下方斜面のくぼみ.脛骨プラトーから約0.5cmのところで終止しています。
PCLは膝の後面の安定性を保つために重要な構造です。
スポーツの普及発展や交通事故の増加に伴い.PCL損傷の発生率は著しく増加しています。PCLの生体力学的特性に関する研究がさらに進み.PCLが膝の安定性に重要な役割を果たしていること.PCL骨折は後方不安定性や回転不安定性につながり.特に後方外側構造の損傷と組み合わせると.関節機能に深刻な影響を与えることが明らかにされています。/>  4.1
PCL停止剥離骨折のin
situ修復術/>  単純なPCL脛骨および大腿骨端剥離骨折の修復は.ストップのin
situ修復で行うべきです。
剥離した骨片が大きい場合は.剥離した骨片を修復し.剥離した骨折ブロックを1~2本の圧縮ネジ(金属ネジまたは吸収性ネジ)で固定します。
剥離骨折は通常.脛骨端の下止めに多く.大腿骨端の付着部では稀です。
現在.PCL脛骨端および大腿骨端の剥離骨折の修復は.関節鏡下で非常に良好に行うことができます。/>  4.2
関節鏡下PCL再建術/>  大腿骨のシングルトンネル後の十字靭帯の関節鏡下再建は.自家骨-膝蓋腱(中央1/3)-骨大腿四頭筋薄筋腱と半腱様筋腱.大腿四頭筋腱などを用いて行うことができます。
また.同種移植の腱や人工靭帯を使用して再建することも可能です。
大腿骨の二重トンネルと束による後十字靭帯の再建も行われ.良好な臨床結果が得られています。また.脛骨と大腿骨の二重トンネルと束による後十字靭帯の再建も臨床研究中です。/>  関節鏡視下手術:all-mirror
techniqueによる単切開前方アプローチ(例としてPCLの再建にスクリュー固定骨-膝蓋腱(中央1/3)-骨複合体自家移植の適用)。/>  4.2.1
腱の切除
長さ約7~8cmの縦切開を膝蓋腱まで層状に行い.膝蓋腱の中央1/3を骨-腱-骨複合体から切除します。
脛骨外側骨は長さ2.5~3.0cm.厚さ1.0cm.幅は膝蓋腱の幅と同じ.膝蓋骨外側骨は長さ1.5cm.厚さ0.5~0.7cm.幅は膝蓋腱と同じである。
両側の骨ブロックはトリミングし.外側膝蓋骨骨ブロックの腱遠位端には牽引ワイヤーを.脛骨骨ブロックには固定用スターナルワイヤーを穿孔します。/>  4.2.2
関節鏡視下手術/>  (1)
膝の前内側アプローチと外側アプローチで関節鏡操作を行い.複合損傷の管理を行います。PCL切片はプレーナーとArthroCare低温プラズマナイフで処理し.内側顆間壁を洗浄してPCL
superior
stop
locatorを完全に露出します。関節腔後区画の滑膜と結合組織は洗浄し.脛骨プラトー後縁下の滑膜と関節包を分離してinterior
stop
locatorを露出し.PCL
ロアストップロケータを正確に配置するために.ロアストップロケータを露出させます。/>  (2)
PCLロケーターを用いて.脛骨高原後縁から1~1.5cm下.やや外側に下PCL路の中心を探し.ロケーターを介して脛骨結節内側からガイドピンを斜め後上方向に穿孔し.ガイドピンを介して下脛骨路を中空ドリル(移植骨ブロック幅に応じた直径)で脛骨外側に穿孔します。/>  (3)
アッパーストップロケーターを用いて.大腿骨内側顆上で元のPCLアッパーストップの中心よりやや前上方(内側顆の10:30の位置)で軟骨縁から8mmの距離に位置決めし.ロケーターにガイドピンを通して大腿骨の外側から内側へ中空ドリルで顆間面をあけて上骨道を作成します。/>  (4)
両側の骨路を適切に広げ.骨-腱-骨複合体(手前の膝蓋骨骨ブロック)を脛骨外側骨路から関節腔内に導入し.さらに大腿骨外側骨路に上側骨ブロックは牽引ネジで導入し.再建した靭帯を70°屈曲位で緊張させ.下側骨ブロックは位置により適宜牽引ネジで固定(牽引ネジで固定するなら脛骨外側骨路の位置が適している)します。
またはワイヤーによる後方固定(下骨ブロックが外側脛骨骨道内の深い位置にあり.スクイズスクリューによる固定が適切でない場合)。/>  (5)
複合型ACL断裂の場合.対側膝の骨-腱-骨複合体または同側膝の半腱様筋腱と薄筋腱(4本に反射)を採取し.鏡視下手術でACL再建を行う。/>  (6)
関節腔と創部に灌流を繰り返し.関節腔内に陰圧ドレナージチューブを入れ.その上の灌流ホースの入口からドレナージし.腱採取部位の皮下に別の陰圧ドレナージチューブを入れ.皮弁からドレナージして固定.中断縫合で膝蓋腱欠損と手術切開を閉創する。
術後は綿足を圧迫して巻き.膝は調節可能な膝装具でまっすぐな位置に固定します。/>  4.2.3
術後管理
麻酔期間終了後.膝装具を装着して大腿四頭筋等尺性収縮運動.直脚挙上.受動可動運動を早急に開始し.48時間後にドレナージを除去し.2~3日目には外転子を用いて地上歩行ができるようになります。
4週目に膝が90°以上.6週目に屈曲・伸展が0°~120°の範囲.8週目に屈曲・伸展活動が正常またはそれに近い状態になること.3ヶ月間は膝装具を保護使用し.装具除去後は徐々に日常動作.歩行.しゃがみこみ.5ヶ月目に階段.6ヶ月目に小走り.9ヶ月目に一般スポーツ活動に復帰.スポーツ選手のスポーツトレーニング・競技復帰まで1年必要である。/>  4.3
後外側構造障害に伴うPCL骨折の修復手術/>  PCL断裂に後外側構造(外側側副靭帯.スラッピング腱.スラッピング腓骨靭帯.前2者は主な後外側安定構造)の損傷を伴う場合はより深刻な関節損傷で.治療しなければ重度の膝後外側不安定症に陥ります。
したがって.後外側構造の修復・再建はPCL再建と同時に行う必要があります。/>