TKA – 人工膝関節全置換術の紹介

  />  人工膝関節置換術は100年以上前から行われていますが.整形外科の分野で非常に重要な手術法.すなわち人工膝関節置換術となったのは1970年代以降のことです。
現在では.重症の膝関節病変の治療のための主要な手術方法の一つとなっています。
人工膝関節全置換術において.手術手技.インプラントデザイン.臨床的意思決定においてかなりの成果を上げてきたのは.整形外科医たちのたゆまぬ努力の賜物である。
硬い膝.固定した膝の内旋・外旋.重度の変形などの複雑な膝関節全置換術も.良好な手術成績で行うことができます。
その人工関節全体の10~15年生存率は約85~90%という関連報告もあり.心強い限りです。
この新しい段階において.私たちは人工膝関節全置換術にさらなる要求をする必要があります。/>  手術の選択/>  人工膝関節全置換術の手術法の選択は.整形外科医なら誰
でもマスターしなければならないものです。
中国では高齢者の割合が増加しているため.膝関節の局所的な退行性変化である変形性膝関節症の罹患率が高まっています。
病変の初期には保存的治療がよく効き.関節機能障害や軟骨損傷.重度の変性関節炎を有する患者さんなど.手術以外の結果が悪い場合には.適切な手術方法を選択することが治療のカギとなります。
現在.若年層(40~60歳)の変形性関節症の患者さんに対しては.より一般的な段階的アプローチが採用されています。
つまり.侵襲性の低い手術がまず行われ.その後に侵襲性の高い手術が行われるということです。
関節鏡から骨切り術.単顆型人工膝関節置換術.そして最終的に人工膝関節全置換術となります。/>  単顆型関節炎の典型的な臨床症状は.患部の痛みと圧迫感で.しばしば関節軟骨の摩滅による関節鳴動.骨形成.角変形.側副靭帯の弛緩を伴います。
非外科的治療(活動性改善.非ステロイド性抗炎症薬.関節軟骨保護剤.関節内注射.装具など)は.軽症例に有効です。
単顆型関節炎の外科的治療としては.骨切り術.単顆型人工膝関節置換術.人工膝関節全置換術などがあります。
単顆型人工膝関節置換術は.30年以上前から単顆型脛骨大腿関節炎の治療に用いられています。/>  初期には治療成績が芳しくなかったとの報告がありましたが.骨内インプラント.症例選択.手術手技の改善により.現在では単顆型膝関節置換術は単顆型脛骨大腿関節症に対する安全で信頼できる外科的治療法に発展しています。
単顆置換術は膝関節全置換術と比較して.低コスト.短期間入院.術後の移動性.リハビリテーションの成績が良く.患者さんの満足度が高いことが特徴です。
単顆置換術の効果を確実にするためには.適切な症例選択.優れた手術手技.変形の過矯正の回避が必要です。
この方法は.痛みが少なく.可動性が良好で.画像上では脛骨大腿関節の単顆関節炎を併発している患者さんに適しています。
著しい変形や関節可動域の減少を伴う脛骨大腿関節炎.あるいは両区画関節炎に対しては.人工膝関節置換術が推奨されます。/>  人工膝関節全置換術は.進行した変形性関節症の患者さんの治療において.痛みの軽減や膝機能の改善に有効であることが示されていますが.人工関節の移植後の生存率は確認されていません。
そのため.中高齢で活動的な患者さんでは.手術方法をより慎重に選択する必要があります。
初回の人工膝関節全置換術に最も適した年齢は65歳前後で.この年齢では目立った活動性もなく.すべての身体的パラメータが正常であるため.現在の人工関節の寿命から考えて2度目の再置換は通常必要ないとされています。/>  膝関節の可動性/>  膝の可動性(ROM)はTKA手術の成功に重要な要素である。
TKA後の膝の可動性に影響を与える主な要因には.外科的なものと非外科的なものがある。
外科的要因は.現在TKA後の膝関節可動域に最も影響を与える要因と考えられており.人工関節の選択.関節線の位置.正しい骨切り.軟部組織のバランスの再構築などが挙げられる。
これらの要因については.まだ多くの議論があります。
しかし.これらの要因を明らかにすることは.外科医が手術のポイントに注意を払い.技術を向上させるための理論的根拠を与えることができます。/>  プロテーゼの選択/>  人工関節の選択は.患者さんにとって非常に重要です。
適切な人工関節を使用すれば.術後や膝の機能回復が良好になるばかりでなく.手術の難易度を大きく下げることができます。
人工関節の材質は.大腿骨遠位部と脛骨近位部には合金が使用され.ライナーにはポリエチレンポリマーが使用されます。
現在.人工膝関節に使われている金属は.コバルト合金とチタン合金の2種類が主流です。
この2つの材料は.疲労強度.弾性係数.耐摩耗性などに優れており.製造工程の高度化とともに.人工膝関節の長寿命化.正常な身体構造への適応化が進んでいます。
人工膝関節は.初期のヒンジ式.2コンパートメント式.3コンパートメント式.制限顆式から.今日の可動ライナー式.単顆式へと数十年の間に進化し.人工膝関節の運動性.安定性.寿命の面で素晴らしい進歩を遂げています。/>  当初のヒンジ式人工関節は.可動性が低く.ゆるみやすいため.現在では主に膝関節の再置換術や腫瘍.重度の膝損傷に使用されています。
それ以前に製造された人工膝関節は.デザイン.材料.バイオメカニクスの理解不足.製造工程の未熟さなどにより.高い故障率を示していました。
現段階では.上記の問題点がより深く研究され.特に材料.製造工程.バイオメカニクスの新しい理解の面で理論的基盤が構築され.膝関節全置換術でより満足のいく結果を得ることができるようになりました。/>  人工関節の設計/>  人工膝関節全置換術において.人工関節コンポーネントの位置決めは.その寿命を左右する主な要因です。
コンポーネントのアライメントの基本的な目的は.バランスのとれた安定した膝関節を得るために.下肢の正常な力学的軸を再構築することです。
アライメントは.膝関節の荷重負担の観点から.関節面だけでなく.人工関節と骨切り面との間にも不可欠です。
正常な構造にできるだけ似せるためには.大腿骨遠位端の人工関節のサイズと形状も同様に重要です。
大腿骨コンポーネントの形状.位置.寸法.および配置も.人工関節の力学と耐用年数に関係します。
人工膝関節の設計や手術における下肢の力線の調整については賛否両論ありますが.理論的な基礎と人工関節コンポーネント間のアライメントの最終目標は同じです。/>  大腿骨コンポーネントの9°の倒立.脛骨コンポーネントの軽度な倒立と後傾など.正常な膝のアライメントを正確に模倣して人工膝関節を設計する初期の試みは.主に一つの状態の膝アライメントしか考慮していなかったため.臨床的に誤ったアライメントであることが証明されています。
実際には.膝の動的な動きの中で.関節のバランスは常に変化しています。
そのため.人工関節の設計だけでなく.膝のコンポーネントの配置や手術時に切断する骨の量などにもこの要因を考慮し.事前に計画することが必要です。/>  大腿骨アライメント.脛骨アライメント.バルガスアライメント.矢状面と回転面のアライメント.さらには膝蓋骨置換術における膝蓋骨アライメントは.人工膝関節全置換術において重要な役割を果たし.短期および長期の手術の成功に影響を与えるものです。
外科医にとって.膝関節の基本的な解剖学的関係や変形についての知識は.下肢の力線を再建するために不可欠です。
同様に重要なのは.人工関節コンポーネント.手術器具.および手術手技の位置決めの原則です。/>  術中の軟部組織のバランス管理も.術後の膝関節の安定性と機能にとって重要な要素です。
関節の安定性は.人工関節自体の固有の制限と.膝関節を取り巻く靭帯.関節包.筋肉の付着による安定性に依存します。
人工関節自体の制限は機械的に安定しており.力線の再確立と下肢の軟部組織のバランスによってもたらされる安定性は生物学的に安定しています。
生物学的安定性は.機能や長期予後において.より重要な役割を果たします。
同時に.膝関節のゆるみ率の低下と可動域の改善を求めて.人工関節の設計はより小型で精密になってきています。/>  このような制限の少ない人工関節は.術後の安定性を確保するために.膝周囲の軟部組織のバランスに大きく依存するようになりました。
後十字靭帯を正しく管理することは.軟部組織のバランスをとる上で重要なことであり.人工膝関節全置換術における後十字靭帯については.後十字靭帯を残す.残さない.病態に応じて残すかどうか決めるという3つの一般的な見解があります。
後十字靭帯を残す実践者は.この靭帯が膝の最も強い靭帯の一つであり.膝に本質的な安定性をもたらすと考えています。
後十字靭帯を温存しない支持者は.最終的に関節の変性につながる可能性があると考えています。/>  後十字靭帯:切るべきか.残すべきか?/>  病理学的な観点からは.膝の病態によって後十字靭帯を残すかどうかが決まります。
著しい外反母趾や屈曲変形がない患者さんでは.拘縮の程度は軽く.残すことも考慮されるかもしれません。
しかし.著しい外反母趾や屈曲変形のある患者さんでは.後十字靭帯を温存すると膝周囲の軟部組織のバランス調整が難しくなり.ポリエチレンライナーの摩耗が促進されます。
関節リウマチや.過去の高位脛骨・遠位大腿骨骨切り術や外傷性関節炎による膝関節変性の末期など.特定の状態では.十字靭帯を切除することで膝の可動性が向上する可能性があります。/>  逆に.より重度の変形のない若年者では.正常な膝の構造をできるだけ残して後十字靭帯を温存することで.前後方向の安定性だけでなく.屈曲ギャップの安定性も得ることができます。/>  周術期管理/>  近年.人工膝関節全置換術の周術期管理はますます注目されています。
患者さんは.麻酔.痛み.輸血などの潜在的な合併症に不安を抱いています。
過去10年間.周術期の輸血と鎮痛の管理に関する研究と技術革新により.手術に対する患者の満足度は著しく向上している。
いくつかの理論については議論があるが.管理の進歩はより顕著であり.特に術後疼痛管理については顕著である。
整形外科手術は外科手術の中で最も痛みを伴う手術と言われており.人工膝関節全置換術後の痛みは患者さんにとって最大の関心事の一つです。
術後早期の活動や歩行は.より良い鎮痛プロトコルに依存しています。/>  さらに.関節線維性強直症と術後の活動性や痛みの低下には直接的な関係があり.肺や血管の合併症の発生率も高くなります。
人工膝関節全置換術後の術後鎮痛に効果的で広く受け入れられているアプローチは.マルチモーダル鎮痛法です。
この方法は.術前の患者教育.早期の予防的鎮痛.麻酔技術.手術技術.術中の局所関節周囲注射.術後鎮痛の多段階的鎮痛プログラムを効果的に組み合わせたものである。
このうち.術中局所関節周囲注射は.主に人工膝関節置換術後の急性痛のコントロール.早期の機能訓練.患者満足度の向上を可能にするマルチモーダル鎮痛プログラムの核となるものです。
術後疼痛が全くない人工膝関節置換術が実現する可能性は低いですが.この分野の研究が進めば.この目標に近づくことができます。/>  人工膝関節全置換術における低侵襲性技術/>  患者さんがより良い結果を求め.外科医が革新を続けるにつれ.人工膝関節全置換術はより低侵襲になってきています。
低侵襲性とは.もちろん皮膚切開を減らすという意味だけでなく.より重要なのは.膝伸展装置全体への外傷を最小限に抑える手術手技であることです。
当初は切開部を少なくして傷口の美しさを追求したものでしたが.現在では手術中に生じる外傷を少なくして術後の回復を早めるという意味が中心となっており.低侵襲手術手技.適切な手術器具や人工関節の設計.コンピューター支援ナビゲーション技術など.人工膝関節手術のあらゆる技術を包含したものとなっています。/>  1990年代初頭から.低侵襲な単顆型人工膝関節置換術の成功に伴い.外科医は人工膝関節全置換術の低侵襲化技術を模索するようになりました。
現在.人工膝関節全置換術では大腿四頭筋切開術が最も古典的で.膝蓋上包と膝蓋骨の正常な形状を保ちつつ.膝を曲げる動きを司る大腿四頭筋と腱の構造を傷つけず.外傷も少なく出血も少なく回復も早いという特徴をもっています。
外科手術は低侵襲手術がトレンドとなっており.手術手技や道具の改良が進む一方で.人工膝関節全置換術が真の低侵襲手術となるよう.人工関節のデザインも常に改良されなければなりません。
コンピューター支援による位置決め技術.外科医の技術の標準化.ロボット手術システムの使用により.低侵襲人工膝関節置換術は成熟し.この分野の最新技術とトレンドを象徴しています。/>