過剰な脛骨前方変位の制限.脛骨回旋の制御.固有感覚などの機能を有するACLの損傷は.膝関節の不安定性や機能低下に直結し.半月板や軟骨の変性につながり.変形性膝関節症の早期発症や患者のQOLに重大な影響を与える。
そこで.損傷した靭帯を外科的移植により修復・再建することが検討されています。
自家靭帯移植はACL再建・修復の「ゴールドスタンダード」とされていますが.ハムストリングス腱やNコード腱などの自家移植を用いると.ドナー部の筋力低下や膝前部痛などの合併症が起こるため.現段階ではまだ専門のボーンバンクによる同種移植の使用が一般的な方法とされています。
しかし.同種移植片は12ヶ月以上かけて壊死.血行再建.細胞の生着.コラーゲンのリモデリングといった「靭帯化」プロセスを経るため.患者さんの回復期間が長くなってしまいます。
特に靭帯移植の初期には.腱移植片の端部だけに骨がなく.骨のトンネルに腱部分が固定されるため.腱から骨への治癒は骨から骨への治癒よりも著しく遅くなります。
また.骨のサポートがないため.移植片はほとんどが偏心した位置にあり.トンネルの口にある扁平な靭帯が前後に振動して摩擦を起こし.移植された腱を簡単に傷つけてしまうのです。
このため.腱と骨の癒合を改善することが課題となっています。 通常の腱と骨の接合部は.腱.靭帯.関節包が骨に接触する部分で.付着部または停止部とも呼ばれ.構造によって直接停止と間接停止に分けられます。
通常のACLストップは.靭帯からストップに向かって靭帯-線維軟骨-石灰化軟骨-骨の方向で.線維軟骨と石灰化軟骨を隔てる潮目線がある典型的なダイレクトストップ構造になっています。
間接停止は.移植腱と骨トンネルの間のコラーゲン繊維（すなわちSharpeyの繊維）によって接続されている。
従来のACL再建術では.すでに骨に開けられたトンネルに移植腱を入れ.腱と骨の治癒を間接的に止めることが可能であることを期待しています。
したがって.靭帯をどのように骨のトンネルに入れるかが.ACL再建の成否を決めます。
一つは.トンネルの縦軸に沿った移植片の動き（すなわち.引っ張りゴムバンド効果）であり.これは膝の屈曲および伸展中に骨トンネル内で移植片が縦方向に伸びることを意味し.もう一つは.トンネルの軸に垂直な移植片の動き（すなわち.ワイパー効果）であり.これは膝の屈曲および伸展中に骨トンネル内で移植片が前後方向に振動することを意味します。
どちらのアプローチも.腱と骨の間の強固な結合には適していません。
さらに.どのような「強固な移植片の腱固定」であっても.靭帯と骨トンネルの間の隙間は.輪ゴム引き効果やワイパー効果を効果的に防ぐことはできません。
骨トンネルの大きさを変更することで.腱と骨の界面を改善する試みがなされています。
しかし.関連する研究結果には2つの明確な側面があります。
一方では.骨トンネルの直径が小さいほど.腱と骨の接合部のコラーゲン繊維がより緻密で成熟していることが分かっており.ACL再建時の骨トンネルの大きさは.グラフトの直径にほぼ一致させるべきであると示唆されています。
同時に.移植片の直径と骨トンネルの直径が同じだと.関節を動かすたびに骨トンネル内で移植片が小さく動いて摩擦を起こし.骨溶解を起こし.やがて骨トンネルが大きくなってしまうこともわかりました。
それ以来.術者は手術中にトンネルの位置や長さを調整し.移植片の腱や固定の開始張力を高めることで.より良い治癒を実現することも試みてきました。
しかし.移植片と骨トンネルとの間に早期に良好な生物学的治癒を得ることは困難であった。
腱-骨癒合の過程では.腱に向かう骨の成長が優勢であり.腱-骨界面のバイオメカニクスは.新生骨の成長およびミネラル化の程度と密接に関連していることが分かっています。
したがって.腱移植片周囲の骨吸収を促進することは.腱・骨癒合を改善するために不可欠である。 骨から骨への生着速度は.骨から腱への生着速度よりもはるかに速いことがよく知られています。
私たちのグループは.同種骨移植に関する長年の研究を通じて.同種アキレス腱と同種骨の間に自然に形成される腱止め構造を一方では保存し.他方では骨から骨への成長を利用することによって.より良いACL再建結果を得るために.踵骨を移植物として用いることを提案しています。
我々の追跡調査では.踵骨付きの同種アキレス腱を用いたACL再建術は.同種アキレス腱のみを用いたACL再建術と比較して.骨トンネル拡大率を抑え.腱-骨治癒をある程度促進でき.最近の成績も良好であることが判明しました。 同種移植腱のみと比較して.同種移植骨は骨伝導性に優れ.宿主骨の生着が促進され.移植片-宿主結合の時間が大幅に短縮され.早期治癒が可能となります。
また.移植骨は海綿骨構造を介して移植部位の宿主骨と結合するため.単に靭帯を骨組織に結合させた場合よりも両者ははるかに強固に一体化し.移植の初期安定性が大幅に向上するとともに再建構造の早期一体化を促進し好循環を生み出します。
今回使用した同種移植組織は.すべてPLA総合病院第一付属病院骨バンクから提供された深部凍結品で.品質が安定しており.同種移植骨の免疫力が大幅に低下するため.免疫拒絶反応の発生を抑え.半分の労力で良い結果を得ることができます。