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股関節

診察日

■ 中田活也:
水AM/PM(再診)、木PM(再診)、金AM(初診)
■ 北田 誠:
水AM/PM(再診)、木AM(初診)、木PM(再診)
■ 田村 理:
木AM(初診)、木PM(再診)

担当医の紹介

中田活也(人工関節診療部長・人工関節センター長)

略歴:
大阪大学医学部医学科卒業
大阪大学大学院医学系研究科博士課程卒業
大阪大学医学部附属病院、吹田市民病院、国立大阪病院、大阪大学、市立川西病院、
関西労災病院、市立豊中病院、2008年 大阪厚生年金病院、2014年 JCHO大阪病院
資格:
医学博士(大阪大学)
日本整形外科学会専門医
日本整形外科学会認定リウマチ医
日本整形外科学会スポーツ認定医
日本リウマチ学会専門医
専門:
人工関節外科、股関節外科、低侵襲手術(MIS)、3次元手術計画、生体工学解析

北田 誠(整形外科医長)

略歴:
大阪大学医学部医学科卒業
大阪大学医学部附属病院、星ヶ丘厚生年金病院、市立池田病院、大阪警察病院、
大阪労災病院、協和会病院、2013年 大阪厚生年金病院、2014年 JCHO大阪病院
資格:
日本整形外科学会専門医
専門:人工関節外科、股関節外科、コンピューター支援手術、低侵襲手術(MIS)

田村 理(整形外科医長)

略歴:
大阪大学医学部医学科卒業
大阪大学大学院医学系研究科博士課程卒業
関西労災病院、大阪大学医学部附属病院、大阪労災病院、市立堺病院、国立病院機構
大阪医療センター、住友病院、大阪大学、2014年 JCHO大阪病院
資格:
医学博士(大阪大学)
日本整形外科学会専門医
専門:
人工関節外科、股関節外科、膝関節外科、コンピューター支援手術

手術実績(2016年1月~12月) 289件

  • 人工股関節置換術:289例(感染率<0.5%、脱臼率<1%)

対象疾患

  • 変形性股関節症大腿骨頭壊死症、関節リウマチ、急速破壊型股関節症、大腿骨頚部骨折
  • 股関節の変形・破壊・外傷により関節の痛みや歩行困難をきたす疾患
  • その他診断に難渋する股関節疾患
  • 人工股関節手術(THA)だけでなく、関節温存手術(自分の骨を骨切りして関節の噛み合わせを治す手術)も施行しています

治療方針

  1. 早期社会復帰が可能な人工股関節手術(THA)
  2. 動作制限のない生活ができる人工股関節
  3. MIS(低侵襲手術)
  4. ナビゲーション
  5. 3次元THA術前計画
  6. 症例別実物大骨モデル
  7. 骨温存ができるショートタイプの人工股関節
 
  • 関節面には低磨耗素材(耐磨耗ポリエチレンやセラミック)を使用しています。
  • 骨に入る部分は、骨との親和性が高く長期耐久性が期待できるチタン合金の人工股関節を使用しています。
  • 筋肉を傷めずに人工股関節を入れるMIS技術を導入しています低侵襲人工股関節手術: MIS-THA)。 早期社会復帰には迅速な筋力回復を可能とする手術方法(筋肉切離型・筋肉温存型MIS-THA)が必要です。
  • CTデータを解析し、患者様の骨の形状にマッチした最適の人工股関節を選択します。3次元THA術前計画システム より安全で正確なTHAを施行するには、立体的に股関節を評価し、インプラントの種類とサイズを術前に選択できるTHA3次元術前計画システムが不可欠です。本システムを導入している医療機関は全国でも数少ないのが現状です。
  • CTデータを3次元で計画し、その手術計画どおりに人工股関節を正確に挿入する技術を導入しましたナビゲーション)動作制限のない術後生活のためには、手術計画を綿密に立てて計画どおり正確に挿入することが必要です。脱臼・ゆるみ・摩耗などの合併症や人工股関節の耐久性にも関わります。そのためはナビゲーションが必要です。
  • 3次元術前計画システムを応用して、患者様ごとに実物大の骨モデルを3Dプリンター技術により作成し、それを手術中に用いて人工股関節を正確に挿入する技術を開発しました。この症例別実物大骨モデルという最新技術を駆使して人工股関節手術を施行しています。
  • 人工股関節術後のリハビリ
    •  手術翌日から立ち上がる練習をします。可能ならば歩行器で数メートルほど歩行します。
    • 2日目には血液を抜くチューブを抜いてリハビリ室へ行きます。
    • リハビリ室では、関節を動かす練習、筋力の強化、日常動作の練習、杖歩行練習をします。
    • 7~10日には杖で病棟を歩行できるようになります。
    • 14日頃に階段昇降練習、杖なしでの歩行練習をします。
    • 14~20日には正座・起き上がり・入浴動作の練習をします
    • 21日には自宅へ退院となります
    •  筋力や関節の動きの回復、歩行能力が不十分な場合は、リハビリ病院へ転院していただく場合があります。
  • 動作制限について
    リハビリを含めて術後約3週間で退院可能で、リハビリ通院もほとんどの場合で不要です。THA術後でも、自動車・自転車・正座・蹲踞・和式トイレ・軽いスポーツなどが可能で動作制限はしていません。つまり、『術後は洋式の生活をして下さい』というような指導はしていませんのでご安心下さい。
    術後2ヶ月以降は、筋力がしっかりして関節周囲の組織が治りますので脱臼のリスクは極めて少なくなります。

治療方法の詳細

(1)MIS(低侵襲)人工股関節置換術(MIS-THA)

従来は人工股関節手術(THA)には20~25cmの皮膚切開が必要でした。さらに筋肉の切開範囲も大きくなり、股関節の周囲組織(筋肉・靱帯や関節包など)も取り除かれてしまうため、手術侵襲(体への負担)が大きくなっていました。つまり、切開部位や切除部分が大きいため術後の痛みも増え、筋力低下や筋力回復の遅れなどが目立ち、杖がなかなかはずせない、社会復帰に時間がかかることがしばしばでした。
近年、人工股関節や使用器具の進歩によりMIS(低侵襲技術)でTHAが可能となっています。もちろん内視鏡・腹腔鏡・関節鏡のように1~3cmの非常に小さい皮膚切開で人工股関節を挿入することは困難ですが、8~10cmの小さい皮膚切開で人工股関節を挿入することが可能となっています。この手術は皮膚や筋肉の切る範囲を少なくすることで手術侵襲(体への負担)を少なくし早期に社会復帰ができる“体に優しい低侵襲人工股関節手術(MIS-THA)”と呼ばれています。
1998年、アメリカの整形外科医から発表されたMIS-THAは現在全世界に急速に拡がっています。2002年末頃、本邦でもMIS-THAが施行されるようになりました。しかしながら、MIS-THAは手術の視野が制限されるため技術的難度が高いのも事実です。
MIS-THAが提唱された当初、小さい皮膚切開により人工股関節を適切な角度に挿入することは困難であり、“曲芸的な離れ業”あると考えられていました。しかし現在では、技術の進歩と術者の熟練によりMIS-THAの経験が豊かな外科医にとっては“曲芸的な離れ業”ではなくなりました。つまり熟達した関節外科医であれば短い手術時間で適切な角度に人工股関節を挿入することが可能となっています。
2000年以降、MIS-THAの成績は多く報告されてきました。本手術の効果、安全性、信頼性、早期社会復帰に関する良好な成績の報告も多数見られています。
現在、MIS-THAの成績をさらに向上させるため、股関節に到達する方法(進入法)も様々なものが提唱されています。
当初は従来法と同じく筋肉を切り離して股関節に到達する進入法(筋肉切離型)でした。しかし、2004年、筋肉を切り離さずに股関節に到達する筋肉を温存できる進入法(筋肉非切離型・筋温存型)が発表されました。
このようにMIS-THAは、小さい皮膚切開の技術から筋肉を切り離さない技術へと進歩してきています。
当院におけるMIS-THAの特徴
筋肉切離型MIS-THAの特徴
1)8-10cmの小さな皮膚・筋肉切開で後方より股関節に進入して手術を行ないます。
2)人工股関節挿入後、筋力の早期回復のために切離した関節包と筋肉を一塊として、それらの組織が本来付着していた大転子という骨に強固に縫着します。
3) 更なるMISを目指して、脱臼予防に重要な梨状筋という筋肉を切らないで手術を施行しています。
筋非切離型(筋温存型)MIS-THAの特徴
1)8-10cmの小さな皮膚・筋肉切開で前方より股関節に進入して筋付着部を切離せずに筋間を分けて股関節に到達して手術を行います。
2)新たに開発した手術器具により筋を損傷しないようにして人工股関節を挿入します。
3)人工股関節挿入後、進入の際に分けた筋膜を縫合して終了します。
我々は、2003年初めに全国でも極めて早く筋切離型MIS-THAを導入しました。MIS-THA専用手術器具の開発・3次元人工股関節術前計画の併用・筋温存(非切離)型MIS-THAの導入などによりMIS-THAの向上に努めてきました。その結果現在では、本邦のMIS-THAを第一線で牽引するようになっています。
現在まで2000例以上のMIS-THAを施行してきました。すべての患者様が大きな合併症もなく順調に回復され、入院期間は約3週間前後で早期に社会復帰されています。MIS-THAの手術成績は日本整形外科学会、日本股関節学会、日本人工関節学会などに発表しています。

(2)人工股関節3次元術前計画システム

当人工関節センターでは術前にCTの3次元(立体的)データ-を解析し、術前の股関節の形態をコンピューター上で立体的に再現し解剖学的に評価した上で、人工股関節の立体的データと骨のデータをコンピューター上で重ね合わせるシステムを導入しています。
それにより患者様に最適な人工股関節の種類とサイズを術前に決定できます。その結果、手術の進行を想定しやすくなり術中・術後の合併症(人工関節の設置角度不良、術中骨折、術後脱臼など)を最小限にすることができます。(他の施設ではトレーシングペーパーに2次元(平面的)に作図して人工股関節の術前計画を立てているのが現状です)
このシステムを当センターのMIS-THAに組み合わせることで、患者様のニーズにより的確にお答えできるTHAが可能と考えています。

(3)人工股関節ナビゲーション

人工股関節置換術後の成績を左右する要素には、患者さんの骨の形や質、人工股関節の種類、材質、デザイン、挿入の仕方などたくさんあります。人工股関節の材質やデザインが進歩してより良いものが開発されても、挿入の仕方を間違えればその良さは台無しになります。
具体的には、人工股関節を骨のどの位置に、どのサイズのものを、どの角度で挿入するかが、脱臼などの合併症の頻度や人工股関節の耐久性に影響します。
熟練した医師であっても、毎回同じ位置、同じ角度で挿入することは困難です。角度で言えば、せいぜい5度~10度程度の範囲内に収めるのが精一杯です。かつてはその5度~10度の範囲内に収まっていれば安全と考えられていましたが、最近の研究では、実際の安全域はもっと狭いことが分かってきました。
医師の技術だけでは解決が難しい部分を、コンピューターの力を借りて補うものの一つに、「ナビゲーション(図4)」があります。車のナビゲーションと原理は同じです。自分の車が今どこに居て、目的地に到達するためにはどのように進めば良いかを示してくれるわけです。人工股関節の手術中に、今、人工股関節がどこにあって、どのように方向に挿入したら予定した位置・角度に挿入できるかということをコンピューター画面上に表示してくれます(図5)。
このシステムを利用すると、あらかじめ準備した3次元術前計画どおりに人工股関節を挿入することができます。ナビゲーションシステムは先端技術であり、実用化されてからまだ日は浅いものの、脱臼の危険性や合併症の頻度が減少するなどの効果が証明されています。人工股関節を正確に挿入するということは、その耐久性にも良い影響を与えるため、20年~30年後にはナビゲーションを使って正確に挿入された人工関節は長持ちしやすいことが証明されると予想しています。

(4)症例別実物大骨モデル

術後動作制限のない生活のためには、脱臼しにくい人工股関節にすることが大切です。そのためには脱臼しにくい角度に人工股関節を調節して正確に挿入することが重要です。また股関節の筋力を鍛えることも大切です。当センターでは、CTデータを基にした3次元術前計画を応用して、患者さん個々の実物大の骨モデル3Dプリンター技術により術前に独自で作成しています。その実物大骨モデルをガイドにして手術中に骨を削り、人工股関節を正確に挿入します(図6)。それにより術前計画どおりに脱臼しにくい人工股関節が設置できます。
上記2) 3) 4)の先進技術を駆使すれば、人工股関節でも術後動作制限のない生活が可能となります。
さらに人工股関節再置換術などの骨が欠損し傷んでいる症例や大腿骨が歪んでしまっている難治症例に対しては、3Dプリンター技術を用いて、実物大骨モデル、骨移植設置ガイド、骨切りガイドなどを術前に作製することにより、手術時間を短くして出血量を減らし、手術の精度を向上させています(図7)。

手術時期について

変形性股関節症・脱臼性股関節症・大腿骨頭壊死症・急速破壊型股関節症・関節リウマチなどの病気で股関節の軟骨が磨り減り、骨が破壊されると、股関節の痛み強くなり、動きが悪い、歩くのが辛い、階段を昇るのに手すりが要る、外出したくないなどの症状がでてきます。
このような状態が長年続くと、関節の動きが益々悪くなり、骨が弱くなり筋力が落ちて、益々生活の活動レベルや行動範囲が小さくなります。さらに関節の軟骨が磨り減ったまま歩行を続けると関節や骨が破壊されて手術が困難になったり、手術の選択枝が少なくなる可能性がでてきます。
痛みがなく活動レベルが高い生活をすることは、人生全体の質を向上することにつながります。いつまでも「痛い、痛い」と言う日常から開放されて、活動レベル・活動範囲・生活の質を向上していただくことが大切だと思います。従って、適切な時期に適切な治療をする必要があります。当センターでは、年齢や生活レベルに応じた治療法と手術時期をお勧めすることにしています。

まとめ

1961年にCharnleyが人工股関節置換術(THA)を開発して半世紀以上経過しました。THAは股関節疾患に対する有益な治療法であると広く認識されていますが、現在もなおその改良と開発が進んでいます。

日本人工関節学会の全国調査(2014年)によりますと、本邦のTHAのうち75%はセメントを使用しないセメントレスTHAで、その長期成績は比較的良好であり、20-25年生存率(ステムのゆるみを終点)が95%以上の機種も報告されています。セメントレスTHAの耐久性のためには、正確に計画し設置することにより手術直後の固定性を獲得することが不可欠であるとされています。

THA当初の課題は、感染、破損、ゆるみ(耐久性)、摩耗、骨溶解、などであり、この数十年間に種々の改良がなされてきました。具体的には、抗菌薬の進歩により感染リスクが低減化し、金属素材の開発により破損症例は激減し、固定技術やデザインの改良により耐久性が向上し、低摩耗素材の開発により摺動面の摩耗や骨溶解などのリスクは低減化しつつあります。しかしながら、これらの合併症を完全に克服することが未だ困難な現状であるのも事実です。脱臼や骨折などの合併症は未だに残存する課題として研究がなされています。

特に、脱臼は患者様の術後の動作制限を強いることになり、日常生活動作の制限につながります。脱臼回避のために術後の動作制限を指導する医療機関も多く存在するのが現状です。動作制限とは、正座、和式トイレ、低い椅子へ座る、しゃがみ込み、おじぎ、自転車、平泳ぎなどの動作を術後に禁止することです。たとえTHAにより股関節の痛みが軽減できても、脱臼回避のために動作制限をしてしまうと、日常生活動作(ADL)が制限され、患者様の生活の質(QOL)が低下することは明白な事実であります。脱臼を回避ししかも動作制限をしないですむような人工股関節を挿入するには、術前計画を精密にしてかつ術前計画どおりに正確に設置することが極めて重要なことになります。

本邦では年間5万件以上のTHAが施行されていますが、その手術技術や教育レベルも施設によりまちまちです。つまり、十分な技術を習得した人工関節外科医ばかりがTHAの執刀をしているわけではないと推定されます。十分な初期固定性が獲得されず,術後早期に人工股関節のゆるみを生じ、早期に再置換術に至る症例も少なくありません。つまり、術前計画通りに正確に人工股関節が設置されることが耐久性向上と動作制限のない生活に不可欠であり、そのための技術の進歩と普及が必要とされています。患者様の体への負担(手術侵襲)を少なくし、術後動作制限のない手術をすることは現在の人工股関節外科の目標です。

人工股関節を適切に術前計画し、計画通りに正確に設置する方法として、いくつかの方法があります。3次元(3D)術前計画や手術ナビゲーションなどです。

前者は、術前計画を股関節のCTデータを用いて3Dで施行しますが、手術中にその計画を反映するのに工夫が必要です。しかし、ナビゲーションに比べて比較的廉価であるというメリットがあります。

後者は、股関節のCTデータを用いて術前計画を立て、計画どおりに人工股関節を設置できますが、高価でありその普及率は全THAの6%程度です。また、特定の人工股関節にしか対応できていません。股関節の骨形態は個々の症例で様々ですので特定の人工股関節のみですべての症例に対応することは困難です。さらに、正確に骨盤側のカップを入れることには優れていますが、大腿骨側のステムを挿入する時には誤差を生じます。

当人工関節センターでは、その問題点を解決するために、3D術前計画をさらに発展させて症例個別的に実物大腿骨モデルを3Dプリンターで作成し、ステムを正確に挿入するデバイスを作成することに成功し、2014年4月から臨床使用しています。その作成には特殊なソフトと技術、3Dプリンターで実物大モデルを構築するための時間と労力を要します。しかし、ナビゲーションと比較して廉価であり、あらゆる機種に対応でき、ナビゲーションの弱点である大腿骨側ステムを正確に挿入することが可能です。

我々は、患者様の早期社会復帰可能で動作制限のない生活ができる人工股関節を目指しており、2008年1月以降、多くの新技術(MIS、骨温存型ショートステム、3次元手術計画、手術ナビゲーション、症例個別的実物大骨モデル、3Dプリンター技術)を順次取り入れてきました。これほど多くの先進的な技術を持ち、院内ですべてを計画し実施する自己完結型のシステムを構築している本格的な人工関節センターは全国に類を見ないと考えています。

今後も患者様のより良い治療のために努力を惜しまず、治療と技術の向上に邁進していく所存です。

人工股関節を避けたい患者様はこちら

関連業績

  1. 中田活也、尾田雅文(編著):3Dプリンター×テーラーメイド医療 実践股関節手術(金芳堂, 2016)
  2. Nakata K. et al.: 3D Planning & Patient Specific Template for Short Stem(12th Congress of the European Hip Society, Munich 2016)
  3. Nakata K. et al.: Three Dimensional Template is Beneficial for Total Hip Arthroplasty Using Short Stem to Treat Developmental Dysplasia of the Hip. (37th SICOT Orthopaedic World Congress,Rome 2016)
  4. Akiyama K. et al.: Changes in axial alignment of the ipsilateral hip and knee after total hip arthroplasty. (Bone Joint J, 2016)
  5. 中田活也ほか:ショートステムによる股関節機能の再建(第45回日本人工関節学会, 2015)
  6. 北田 誠ほか:症例個別的ステム挿入器具の有用性(第45回日本人工関節学会, 2015)
  7. 田村 理ほか:ショートステム周囲の骨反応評価(第45回日本人工関節学会, 2015)
  8. 中田活也ほか: THA -脱臼防止の工夫- インピンジメントと脱臼. (関節外科, 2014)
  9. Nakata K. et al.: Intramedullary Matching of Short Tapered Wedge-Shaped Cementless Stem for Developmental Dysplasia of the Hip -Three Dimensional Digital Analysis- (26th ISTA 2013)
  10. 中田活也ほか:MIS-THAの合併症.(関節外科, 2012)
  11. 中田活也ほか: THA・MIS. (整形外科 治療と手術の合併症, 2011)
  12. Nakata K. et al.: A clinical comparative study of the direct anterior with mini-posterior approach.  (J Arthroplasty, 2009)
 
図1 筋切離型MIS-THA 図2 筋温存型MIS-THA 図3 3次元術前計画システム
図4 ナビゲーション 図5 ナビゲーションのコンピューター画面
 jinkoukansetsu2017
図6 症例別実物大骨モデルと挿入ガイド  図7 人工股関節再置換術における3Dプリンター技術
人工関節センター

最終更新日:2019年1月10日

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