半月板は.膝関節の安定化.衝撃の吸収.応力の分散.関節の潤滑.軟骨の栄養状態の改善など.膝の機能を維持するために重要な構造物です。 そのため.半月板損傷後はできるだけ保存し.修復する必要があります。 しかし.半月板の損傷はすべて修復できるわけではなく.例えば半月板の自由端（白色部）の損傷は血液供給がないため修復できず.また.古傷や重度の変性.半月板の断片化も修復が困難な場合があるのです。 このような患者さんには.現在でも半月板切除術が通常の治療法として行われています。 一時的に症状を緩和することができ.最近の効果も良好ですが.膝関節の力学的バランスを崩し.最終的には膝の不安定性.軟骨の変性.変形性膝関節症につながる可能性があります[1-3]。 これに対し.海外の学者の中には.半月板切除患者に対して同種半月板移植を試みる者もいるが.同種半月板移植後の関節鏡検査や半月板治癒に関する臨床研究は少ない[2,3]。 本論文では.これらの症例の臨床データをレトロスペクティブに分析し.短期的な臨床結果と関節鏡所見を検討した。
材料と方法
I. 一般情報
2006年1月から2008年7月までに.半月板損傷後に半月板切除術を受けた患者21名（22側）に.同種移植半月板移植術を行った。 そのうち14例（15側）が男性.7例が女性で.年齢は19歳から49歳.平均31.6歳であった。 外側半月板損傷（円板状半月板損傷を含む）が16例.内側半月板損傷が6例であった。 半月板切除術から半月板移植までの期間は0年から9年であり.平均3.8年であった。 膝関節のMR検査では.12例に関節軟骨病変や骨棘形成は認められず.8例に顆間棘骨棘.1例に脛骨プラトー端に少量の骨棘形成が認められた。 関節軟骨の損傷の程度は.修正Outerbridge分類を用いて関節鏡で評価した。グレード0（正常な関節軟骨）12例.グレードI（軟骨の軟化と腫脹）5例.グレードII（軟骨の亀裂または軽度の断片化.0.5インチ/12.7mm未満）3例.グレードIII（軟骨破断または軟骨の剥離.0.5インチ/12.7mm超）1例であった。
同種半月板移植の適応は.18歳以上50歳未満で.半月板が切除または未保存であり.重度の関節軟骨および軟骨下骨病変がなく.大腿顆や脛骨プラトーに明らかな変形がなく.膝関節不安定症.下肢力線異常または矯正可能な異常がなく.感染がなく.その他の外科手術禁忌の患者さんです。
II.手術の方法
(i) 均質なメニスカスの調製
国家食品薬品監督管理局執行基準GB/T19001と医療機器産業基準YY/T0287の仕様に従い.米国組織銀行協会（AATB）の原則[4]を参考に.50歳未満の合法ドナー（すべての指標が国家血液ドナーの要件を満たす）から均質の半月板ドナーを選択しました。 血液供給停止後12時間以内（凍結状態では24時間以内）に半月板を周囲の関節包と付着した脛骨近位骨とともに切除し.蒸留水で高圧洗浄し.滅菌プラスチック袋に密封して-80℃で4週間凍結し（免疫原性を低下させる）.-30℃冷蔵室で保存した。 MRI画像ソフトウェアを用いて.レシピエント半月板の長さと幅の寸法を測定し（図1）.同側の脛骨プラトーの長さを冠状面および矢状面で表現した。 ドナー半月板は.同性.同側.同等の年齢で.レシピエント半月板より5～15％大きいものが選択された。 ドナー半月板は徐々に解凍され.放射線照射（60Co.25kGy）により滅菌され.生体内移植の国家規格に適合している。
ドナー半月板は手術台上で前角・後角停止部に直径8mmの小骨ピン（内側半月板）または8mm×8mの骨ブリッジ（外側半月板）を保持してグラフトとし.バックアップとして非吸収性の牽引ワイヤーを前角・後角に通した（図2）。
(ii) 低侵襲性関節鏡下同種移植半月板移植術
膝の前内側と外側に対する通常の関節鏡手術のアプローチで.持続硬膜外麻酔が使用されます。 関節内を探索し（図3）.半月板切片を取り除き.穿刺出血が起こるまで約2mmの関節周囲半月板組織を温存する。 必要に応じて.外側または内側側副靭帯の近位停止部を大腿骨顆部から切断して関節鏡視を改善し.術後はネジで固定します。
1.内側半月板移植
関節鏡下での半月板後角骨切り術の作製：膝関節鏡ポジショナーを用い.ガイドピンを脛骨内側結節から半月板後角停止部の中心に向かって穿刺し.9mmの中空ドリルを用いてガイドピンに沿って骨切り術を行う。 前部半月板管の作成：内側関節鏡視下手術切開部から前部半月板角停止部の中心にガイドピンを穿刺し.9mmの中空ドリルを用いてガイドピンに沿って穿刺し.盲孔を作成する。 ガイドピンは脛骨内側結節からこの盲孔にロケーターで穿孔し.3mmに拡大する（図4）。
関節鏡視下手術の内側切開部を1.8cmに拡大し.この切開部から移植半月板の前後角ピンの縫合を導き出し.ガイドワイヤーで内側脛骨結節まで前後角骨切りし.縫合部を締めて半月板を関節内に取り込みます（Fig.5）。 前角骨ピンと後角骨ピンは.それぞれ前角骨チャンネルと後角骨チャンネルに埋め込まれています。 半月板を関節鏡で正常な位置に調整し.前角と後角の牽引縫合の端を脛骨結節に内側に結んで固定する。 半月板後角を全内側縫合で2針縫合し.残りの半月板を縦にインサイドアウトで約6針縫合し.半月板がしっかり固定されるまで前角をアウトサイドインで縫合してもよい（図6）。
2.外側半月板移植
関節鏡下で.幅9mmの骨用ノミを用い.前部半月板停止部から外側顆間棘を通り後部半月板停止部に向かって断面9mm×9mmの骨溝を形成します。 膝関節鏡ポジショナーを用い.前部および後部半月板停止部の中心で骨溝内に直径約3mmの骨チャンネルを作成します。 前・後半月板縫合糸を前・後骨道から導き.半月板を関節内に入れる。 半月板の前角と後角をつなぐブリッジを溝に埋め込み.関節鏡下で半月板を正常な位置に調整します。
(iii) 術後管理
術後1週間は.患肢を膝装具で矯正0位で固定します。 術後3週間では.膝は完全に伸展し.屈曲は60に制限されています。 術後6週目には膝が完全に伸び.屈曲可動性は1週間に約10回のペースで徐々に90に近づいています。 術後12週目には.膝の屈曲が120に近づき.患肢の体重負荷運動が徐々に開始されています。 術後24週目には膝の可動性が正常になり.保護装具なしで普通に歩けるようになり.水中運動の練習もできるようになりますが.それでも長時間のしゃがみ込みやジャンプ.速い方向への運動は避けてください。 術後36週目には.ランニングやサイクリングなどの軽い運動を開始する必要があります。 術後48週目に.すべてのスポーツを再開してください。
フォローアップの方法と評価指標
手術前後の膝の機能は，VAS疼痛スコア，Lysholmスコア，IKDCグレーディングで評価した． 半月板のMRI評価基準はMink and Fischerの方法[5,6]に基づき.grade 0は正常半月板の均一な低信号影.grade I損傷は関節面に及ばない球状または不規則ドット状の高信号影.grade II損傷は関節面には及ばないが半月板の関節包接合部に及ぶことができる水平線状高信号影.grade III損傷は半月板の関節面に及ぶ異常高信号影.grade IV損傷は半月板の関節面まで及ぶ異常高信号影であった。 Grade IIIの損傷は.半月板の関節面に及ぶ異常な高信号の影.Grade IVの損傷は.半月板の形状の変化や断片化です。
関節軟骨損傷のMRI評価はRechtの基準[7]に基づいている：グレード0.関節軟骨が正常.または軟骨の表面が滑らかでびまん性の均質な薄化.グレードI.軟骨層が消失し軟骨の表面が滑らかで軟骨内の低信号部分が限定的.グレードII.軟骨表面の輪郭が軽度から中等度で軟骨欠損が全厚さの50％まで.グレード III.重度の軟骨の損傷がある。 グレードIII：軟骨表面の輪郭が著しく不規則で.軟骨欠損の深さが全厚の50％以上に達し.完全な剥離がないもの。グレードIV：軟骨が完全に剥離.欠損し.軟骨下骨が露出しているもの。
V. 統計解析
SPSS 12.0統計ソフト（SPSS Inc）を使用し.患者の術前と術後の関節可動域.VAS疼痛スコア.Lysholmスコアを双方向に検定レベル0.05のペアデザインデータt検定で比較した。IKDCと軟骨損傷グレードは双方向に検定レベル0.05の順位和検定とX2検定で比較検討した。
結果
このグループの全症例は6カ月から28カ月.平均16.3カ月の経過観察を受けており.手術の副作用.感染症.半月板の切除の必要性はなかった。 術後の免疫学的指標に異常はなく.同種組織に対する有意な免疫拒絶反応も認められなかった。
I. 膝の機能
膝の可動性は.術前は完全に伸展しており.術後も術前と同程度の膝の伸展性を有していた。 屈曲可動性は術前105から150.（平均121.4.）.最終フォローアップでは120から150.（平均132.7.）で.統計的に有意差はなかった（t = 1.123, P = 0.268 ）。 2名は術後リハビリテーションを怠ったため.経過観察期間中に膝屈曲可動域（120°.120°）が術前レベル（135°.150°）に達しなかった。1名は術前膝屈曲制限（105°）だったが.リハビリテーションを行ったところ屈曲可動域（135°）に改善された。 VAS膝痛スコア.Lysholmスコア.IKDC分類の結果をTable 1に示す。
表1 この症例群における膝関節の機能評価結果
時間
VAS疼痛スコア（点）
ライホルムスコア（点）
IKDCグレーディング
A
B
C
D
手術前
7.0 ± 2.3
64.3 ± 15.7
3
11
7
最終フォローアップ
3.2 ± 1.3
80.1 ± 19.4
6
10
3
2
統計値
t = 6.591
P = 0.000
t = 2.687
P = 0.011
Hc = 21.159
P = 0.0003
II.MRIの性能
このグループの全例に術前MR検査を実施し.すべてのMRI画像でgrade III以上の半月板損傷信号陰影を確認した。 13例中.半月板前角に1例.半月板後角に2例のグレードIとIIの損傷信号があったが.臨床症状はなかった。 残りは形は良いが内部信号の不均一性があった（図8）。13例のMRで術前のgrade 0が6例.grade Iが4例.grade IIが2例.grade IIIが1例の関節軟骨を検査し.術後1年の検査でgrade 0が5例.grade Iが4例.grade IIが3例.grade IIIが1例となった。 術前と術後の差は.統計的に有意ではなかった（Hc = 0.570, P = 0.966）。
III.関節鏡検査
このグループの1例では.内側半月板移植後3ヶ月目に関節鏡検査を行ったところ.移植した半月板の端部は基本的に関節包から癒合し.周囲の滑膜は鬱血しており.半月板は形態的に無傷で鋭いエッジを持っていたが.やや安定性が悪く脆い感触（先端鈍器による通常の検査で傷ができる）ことが確認できた（図9a）。 関節軟骨の評価は.術前・術後ともにOuterbridge grade IIでした。
ある症例では.外側半月板移植後9ヶ月目に関節鏡検査を行ったところ.移植した半月板は関節包に良好に癒合し.前角と後角もしっかりと癒合しており.半月板は硬い感触で.縁はやや鈍くなっていた（図9b）。 手術前後の関節軟骨はOuterbridge grade Iと評価された。
1例では.外側半月板移植から18ヶ月後に関節鏡検査を行ったところ.半月板は関節包にしっかりと癒着し.形態も良好で.正常な半月板と同様の外観・質感であることが確認されました。 縁は少しぼろぼろになっていたので.関節鏡下で少し切り取った（図9c）。 関節軟骨は術前と同じOuterbridge grade 0と評価された。
ディスカッション
I. 同種半月板の入手と保存
獲得後の同種半月板の保存技術には.新鮮保存.凍結保存.深部凍結保存.凍結乾燥の4つの方法がある。 新鮮な半月板は細胞活性を維持するが[2].半月板移植後はすべての細胞がレシピエントの細胞に置き換わり[3].その優位性は失われる。 また.新鮮な半月板は抗原性が高く.保存期間が短く.病気を伝播するリスクが高く.ドナーの発見やサイズマッチングがより困難であり.現在はほとんど使用されていない[1, 3]。 凍結乾燥法は.半月板本来の構造成分を破壊し.締め付けやマトリックスの変性を引き起こす可能性があるため.これも推奨されない。 低温冷凍と深部凍結保存の2つの方法が一般的に用いられており.そのうち低温冷凍半月板移植後の臨床成績は正常な膝とほぼ同じである[3]。 この症例群を通じて.凍結保存法は半月板の形態的特徴をよりよく維持し.操作が簡単で安価であり.国内の同種半月板組織バンクでの使用を推奨するものであると考える。
同種半月板移植の外科的手技について
同種半月板移植は.切開手術.関節鏡補助下手術.低侵襲の全関節鏡手術で行うことができます。 低侵襲な全関節鏡手術法は.侵襲が少なく.リハビリテーションや機能回復が容易です。 主な手順は以下の通りです。
(i)サイズマッチした均質なメニスカスの選択
必要な半月板の大きさは.X線.CT.MRIでドナー側とレシピエント側の脛骨プラトーの大きさを測定することで判断できます。 従来.移植する半月板の大きさは対側の正常な半月板を基準に決定されていましたが.Johnsonら[8]は.膝の左右で半月板の大きさに差があることを示しました。 半月板は.X線よりもMRIの方が正確に判定されました。 私たちの場合.均質な半月板の大きさを選択する基準として.コンピューターによるMRI画像ソフトで患部である脛骨プラトーの大きさを測定しました。 同種半月板移植後に生じるしわの程度を考慮し.レシピエントのサイズより5～15％大きい同種半月板を選択することが推奨される[3]。
(半月板原基の適切な取り扱いについて
半月板切片は.半月板の滑膜縁が点状出血を示すまで切除する。 半月板縁は少量（約2mm）保存し.関節包を損なわず.元の半月板冠状靭帯やその他の安定構造をできる限り保存することが必要である。 このグループの3例では.関節鏡による再検査で半月板の安定性がやや不良であることが確認された。 また.移植された半月板が関節腔外に移動したり.ヘルニアになったりして不安定になることも海外の文献で報告されています[1, 3]。 そのため.術中では半月板端の安定した構造をできるだけ温存することを推奨しています。
(iii) 前後半月板角の正確な固定法
現在.前・後半月板角は.前・後半月板止めの中心に位置するのが一般的である[1, 3]。 半月板前角と後角の固定方法は.前角と後角の止め具の保持と前角と後角の縫合の2種類に分けられる。 骨ピン（ボーンブリッジ）の保存がより生理的な状態に近いことが示されているため[3, 11].この症例群ではこの方法を採用しました。 外側半月板の前角と後角の距離が短い場合は.前角と後角の精度を上げるためにボーンブリッジ法で固定することが多いのですが.内側半月板の前角と後角の距離が長い場合は.ボーンピン法で固定することが多いようです。
(半月板と関節包の緊密な縫合
移植した半月板と関節包の縫合は.一般的にインサイドアウト縫合法を用いて行われます。 水平縫合よりも垂直縫合の方が.半月板とカプセルをしっかり合わせることができるため.垂直縫合の使用を推奨しています。 また.半月板を脛骨プラトーにフィットさせるために.大腿骨と脛骨のファセット縫合を交互に使用することを推奨しています。
同種半月板移植の術後管理について
半月板移植後のリハビリテーションは.まだ確定していない課題も多く.関節可動域の練習も大きな課題の一つです。 これは.膝の曲げ伸ばしの際に半月板が前後に動くため.移植した半月板の治癒に悪い影響を与える可能性があるからです。 このグループでは.術後3週間は膝の可動域を伸展0°.屈曲60°に制限し（特に外側半月板）.この範囲内で膝を動かすと半月板の動きが小さくなるため.この範囲内で膝を動かすようにしました。 術後3ヶ月は膝の可動域に制限を設けず使用できます。
術後の体重負荷の期間については.1～3週間で早期体重負荷が可能であるとする著者もいるが［12］.我々は比較的保守的なリハビリプログラムがより望ましいと考える。 我々の症例では.術後3ヶ月の時点で半月板と関節包は基本的に治癒しているものの.半月板はもろく.安定性がやや低く.傷つきやすいことが関節鏡検査で確認されました。 そのため.早すぎる体重負荷は.半月板の損傷や変性につながる可能性があります。 術後早期の半月板への体重負荷による有害な影響も文献で報告されている[13]。 そのため.術後6～12週間は.主に非加重または加重補助の状態で関節可動域運動を行うことを推奨しています。
IV. 同系統半月板移植の成績と問題点
この症例群の最近の臨床結果は満足のいくものであり.患者の痛み症状や関節機能評価指標は改善された。 術後の関節鏡検査では.移植された半月板は生存しており.形態的にも無傷で.周囲の組織とよく治っていることが確認されました。 また.海外の実験結果では.同種半月板移植後にレシピエント滑膜細胞が移植半月板に移動し.元の半月板軟骨細胞と入れ替わって軟骨基質を再構築している可能性が示唆されています。 関節包の滑膜からの毛細血管によって.移植された半月板は再疎通のプロセスを完了し.移植された半月板は元の半月板の機能のほとんどを代替することができる[14]。
術後1年のMRIでは.移植半月板内の信号の不均一性が認められ.グレードIとIIの損傷を示す症例もあった。術後の関節鏡検査でも.移植半月板はよりもろく.初期に損傷を受けやすいことが示唆された。 これは.移植後の半月板の内部構造の再構築過程.すなわち軟骨基質の再構築過程が完了するまでは半月板がもろく.傷つきやすいことと関係があるのではないかと推測されます。 このことは.術後18ヶ月の関節鏡検査において.移植した半月板の外観や感触が徐々に正常な半月板に近づいていることからも裏付けられます。
同種半月板移植は生着し.形態学的完全性を維持することが示されているが.移植された半月板が関節軟骨に及ぼす保護効果については不明確である[15-17]。 同種半月板移植は関節軟骨を保護する効果があると考える著者もいれば[2].反対の考えを持つ著者もいる[16]。 我々の症例では.半月板移植後18ヶ月の関節鏡検査で関節軟骨の損傷は認められなかったが.同種半月板移植が長期的に関節軟骨を保護する効果があることを証明するには不十分であった。
他の同種移植と同様.同種半月板移植には免疫拒絶反応が伴います。 しかし.半月板は細胞成分が少なく.ほとんどの部位に血液が供給されないため.比較的免疫反応を起こしにくい臓器であり.免疫反応に対する遮蔽効果が期待できます。 しかし.半月板に含まれる少量の軟骨細胞やコラーゲンが抗原を発現し.免疫反応を引き起こす可能性があるのです。 現在では.同種半月板移植において免疫反応が存在する可能性があるが.重大な副作用や移植半月板の拒絶反応を引き起こすほどではないことが認められている[14]。 我々の症例では.顕著な免疫拒絶反応は認められなかったが.術後の関節鏡再検査で.一部の患者で著しい滑膜のうっ血.短期間の滑膜炎.関節液貯留が認められ.同種半月板移植に対する軽い免疫反応と関連している可能性がある[1,16]。
この症例の結果は.同種半月板移植により.ある程度の疼痛緩和と機能改善が得られること.また移植された半月板が生存できることを示しています。 しかし.移植半月板の安定性再建や術後のリハビリテーションについてはまだ多くの疑問があり [18].移植半月板の関節軟骨に対する保護効果についてはより長期の経過観察が必要である。 現在.中国では同種半月板移植は標準的な治療法ではないが.半月板切除後の合併症の管理が難しいことを考えると.この方法は半月板切除後の変形性関節症の症状緩和のための選択肢になり得る[14, 18]。