人工股関節置換術後の人工関節の脱臼防止について
人工股関節置換術は.前世紀の整形外科の成果の一つであり.現在.整形外科の手術の中で最も成功し.広く用いられている手術である。 しかし.人工股関節置換術後の一般的な合併症の一つとして.人工関節の脱臼が発生した場合.患者さんや術者の自信に大きな打撃を与え.患者さんのQOL（生活の質）に影響を与える可能性があるのです。 初期の研究では.初回の人工股関節全置換術後の人工関節脱臼の発生率は2％から5％であり.再手術では27％にもなる可能性があり.人工関節の位置異常と軟組織の低調が脱臼の主な原因であるとされています［1］から［3］。 意識の高まりとともに.術前・術中・術後のきめ細かい管理により.術後脱臼の発生率はほとんどが1％以下となっています[4-6]。 術後の人工関節の脱臼を防ぐための対策について解説します。
1.人工関節の脱臼のメカニズム
力学的に言えば.脱臼とは大腿骨頭の中心がまず垂直に.次に臼蓋表面と平行に移動することであり.脱臼を促進する力と阻止する力の2つが互いに対抗した結果である。 大腿骨のある範囲の動きによって.転子や人工大腿骨と寛骨臼や周囲の軟部組織とが衝突し.脱臼を防止する力がこの傾向を防げなければ.テコの原理で人工関節が脱臼する可能性があるのです。 後方脱臼は最も一般的なタイプで.股関節がある範囲を超えて屈曲.内転.内旋したときに起こります。 続いて.股関節が後方に伸展し.外旋することで起こる前方脱臼が起こる[7]。
関節の安定性は.関節の収容関係と周囲の軟部組織の張力に関係します。 人工関節が異常な位置にあると.関節の収容関係が悪くなり.日常生活に必要な動作で大腿骨や人工大腿骨が寛骨臼に衝突し.脱臼を起こすことがあります。 軟部組織の緊張は脱臼に対する要因であり.低位では関節の安定性が低下する[8]。 術後脱臼の予防は.適切な種類の人工関節の選択.人工関節の装着精度の向上.軟部組織の緊張を高めること.術後の可動域に注意することで実現します。
2.術前対応
2.1 軟部組織緊張判定：股関節の手術歴のある患者.神経筋障害のある患者（脳血栓後遺症の患者.ポリオ患者など）.高齢者などは.股関節の軟部組織緊張が低く.術後に脱臼しやすい[6]. このような患者さんには.外転筋力を把握するために詳細な検査を行い.状況に応じて単純な大腿骨頭置換術や大腿骨頭置換術を選択することが必要です。 外転強度が著しく低下している場合は.軟部組織の張力を高めるために.制限的人工関節や術中大転子前進術を行うことがあります [6.9-11]。
2,2 併存疾患の診断：腰部（強直性脊椎炎など）.対側の股関節変形.膝関節疾患を併発している患者は.人工股関節全置換術後に人工関節が外れる可能性が高くなるという研究報告があります[8,12]。 これらの障害は.術中の人工関節の設置に影響を与え.また術後の骨盤の傾きに影響を与える可能性があります。 これらの障害を診断し.術中に適切な調整を行うことは.脱臼を予防する上で非常に重要な意味を持ちます。 腰椎の前弯が大きい患者では.人工寛骨臼の外転角は小さく.前傾角はやや大きい方がよい。腰椎の前弯では.寛骨臼の前傾角は小さい方がよい [8] 。 対側股関節の障害も術後脱臼の発生率を高める可能性があります。 対側股関節が内転位で緊張しているときは寛骨の外転角は小さく.外転屈曲位で緊張しているときは寛骨の前傾角は小さく.内転位で緊張しているときは寛骨の外転角は大きく.内転屈曲位で緊張しているときは寛骨の外転角は大きくなります [13]．
2,3 人工関節の選択：軟部組織の緊張が低い患者さんでは.単純な大腿骨頭置換術や大腿骨頭置換術が選択されます。 Crowe IV型発達性股関節脱臼のように股関節の病態が著しい患者には.状況に応じて術中に角度やネック長を調整できる特殊な人工関節（グループ化S-ROM人工関節.Wagner人工関節など）が必要となり［14］.脱臼の発生率を低減させることが可能です。 大腿骨頭壊死の若年患者のように.股関節の可動域がより要求される患者には.大頭置換術や股関節表面置換術を用いることができます[11]。
3.術中対策
3.1 患者の位置：斜め横位置は.固定不良のため.手術操作の引きで患者の位置が変化し.術者の判断やプロテーゼ（特に寛骨臼プロテーゼ）位置の配置に影響を与える可能性があります。 側臥位での手術では.しっかりと固定することで.患者の股関節と恥骨結合.後胸部でそれぞれ固定でき.術中の位置変化が少なく.高い精度で人工関節を設置することができる[15]。 ラテラルポジションは.体幹が床に対して垂直で.縦軸が床に対して水平であることが必要です。 肩幅と腰幅が不揃いな患者さんには.狭い部分の下に枕を入れることもできます。 両側の股関節が非対称な患者さんには.平らな姿勢で.萎縮している側の下に枕を置いて骨盤の高さを維持することができます。
3,2 手術アクセス：Masonisらによるレビュー[16]では.術後脱臼は手術アクセスに関連しており.脱臼率は後外側アプローチで3.23%.前外側アプローチで2.18%.直達側アプローチで0.55%であった。 しかし.後外側アプローチは大殿筋を傷つけず.後被膜縫合糸を使用した場合の脱臼率も他のアプローチと変わらないことから.広く用いられている[5]。
3,3 プロテーゼの装着：プロテーゼの装着位置の異常.特に寛骨臼のプロテーゼは脱臼の主な原因である。 多くの研究者が.人工関節の装着精度を向上させるために取り組んできました。 臼蓋に大きな病変がない人工股関節全置換術の場合.正常な輪郭に沿って人工関節を設置することが可能です。 しかし.腰椎変形固定術や股関節変形固定術など様々な理由で理想的な位置に設置できない患者さんや.巨大骨増大.臼蓋形成不全変形.再置換.股関節固定など臼蓋の病態が重度の患者さんには.人工関節を正しく設置することは術者にとってより厳しい要求となります。 術中マーキングや術中透視がより一般的で効果的な方法である[17]。 コンピュータ支援ナビゲーションも人工関節の配置精度を向上させることができるが [8.18].この方法はより高価で比較的複雑である。
3, 4 術中における補綴物の安定性の判断と管理
Widmerら[7]は.3次元コンピュータ・シミュレーションにより.寛骨臼が人工関節設計の観点から理論上の最大可動域を提供できるのは.外転40°～45°.前傾20°～28°であることを明らかにした。 しかし.術中に見た人工関節の位置と術後ではズレがあるため.術後の患者の座位や横位などの日常生活で骨盤の傾き.人工寛骨臼の向き.人工関節の安全な可動域に影響を与えることがある（図1参照）[18]。 インピンジメントは.人工大腿骨と人工寛骨との間だけでなく.大腿骨（残存大腿骨頚部.小転子）と寛骨臼および周囲の残存骨.流出した骨セメント.軟組織との間にも発生することがあります。 コンピューターガイドのシミュレーションでは.軟部組織のインピンジメントや視覚化されていない骨片の影響は取り除けません。
股関節の屈曲.後伸展.内転.外転.内旋.外旋の最大可動域を試適で確認し.股関節の安定性に影響を与える要因を特定して適宜調整する術中安定性試験［19］は.関節の安定性を向上させることができます。 術後脱臼の治療や股関節の安定性向上には.長尺化した人工大腿骨頭.脱臼防止用臼蓋ライナーの装着.大腿骨頭の大径化（現在は28mm径が一般的.代わりに32mm径の大腿骨頭も使用可能）などが有効で.特に大腿骨頭の大径化は.股関節の安定性を向上させます。 大腿骨頭部を長くした人工関節は.Offset値を増加させ.軟部組織の張力を増加させ.残存大腿骨頚部または小転子.寛骨臼.流出した骨セメントおよび軟部組織間のインピンジョンの可能性を減少させます [7.10]。 しかし.過度に長い大腿骨頚部用人工関節は.フォースアームを増加させ.寛骨臼用人工関節の摩耗を増加させます。 臼蓋ライナーが脱臼すると関節の可動域が制限され.誤配置はかえって脱臼の可能性を高めます（図2参照）[20]。 また.寛骨臼の外転角が大きすぎる場合や.軟部組織の張力が非常に低い場合にも.大腿骨頭径の大きな人工関節は関節安定性を高めることができません[21, 22]。
図1 強直性脊椎炎に対する両側股関節全置換術
図2c 術中に転位防止ライナーのズレを確認し.臼蓋ライニングを調整し.大腿骨頚部長を延長 術後3年目のX線写真.それ以降転位はない 3.5
軟部組織の修復：Pelliciら[23]は.関節包後方修復を行わない395例では人工関節の脱臼が4％あったが.関節包後方修復を行った395例では脱臼は発生しなかった。 Morreら[10]は.軟部組織の緊張が弱い患者の関節安定性を改善するために.大転子前方転位術の使用を提案しました。 しかし.この方法は治癒しない可能性があり.大転子も変位してしまいます。
4.術後管理
手術後.麻酔の回復が不十分で筋力が低下しているため.乱暴に動かすとプロテーゼが外れてしまうことがあります。 術後6週間以内は.関節包が治癒しておらず.肉芽組織が瘢痕化していないため.脱臼の発生率が高く.全体の70％を占めると言われています。 この段階での患者の可動域の指導は.軽い日常動作にとどめ.屈曲90°を超えないこと.足を組まないこと.過度の後方伸展をしないこと.などである。
Zhao Fengzhaoら[19]は.安定性試験により脱臼時の状況をシミュレートし.その方向への活動を制限することで脱臼の発生を抑制できるとした。 Mikiら[24]は.コンピュータナビゲーションを用いて人工股関節置換術後の活動をシミュレーションし.脱臼につながる危険な活動範囲を特定できたことから.人工股関節置換術後の患者の活動範囲の指導に利用できると結論付けている。
結論として.術前の詳細な検査により患者の併存疾患や関節の緊張状態を把握し.適切な人工関節の種類を選択すること.術中の人工関節の設置精度の向上と安定性に応じた適切な調整.術後の患者可動域の指導により人工股関節全置換術後の人工関節脱臼の発生を抑制することができる。