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前十字靱帯再建術
Anterior Cruciate Ligament (ACL) Reconstruction
             
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前十字靱帯損傷(Anterior cruciate ligament;ACL)の保存療法の成績は不良であることから、前十字靱帯再建術は古くから行われて来ました。ずっと以前には外科的メスを受け入れないとまで信じられてきました。1895年Robsonが初めてACL修復術を、1917年にHey Grooveが腸脛靱帯を用いたACL関節内外再建を初めて報告し、以来多くの先人たちの懸命な努力が積み重ねてきました。多くの再建材料、色々な再建ルートが編み出され、かつ関節内外再建術、ダイナミックな再建術なども行われてきましたが、1970年代まで決して満足できる結果とは言えませんでした。そして1980年代に人工靱帯が開発され、その再建術は世界的に行われるようになりました。今日人工靱帯のみを用いたACL再建術は世界的にもあまり行われなくなりましたが、その考え方や手法がその後のACL再建術の飛躍に貢献したことは間違いありません。1980年代後半から、今日多く行われているACL解剖学的再建術の色々なテクニックや技術が徐々に開発されてきました。注目すべきものは、inside-out technique法(Rosenberg 1984)、Interference screwの発明(Kurosaka screw 1987)、4重折りハムストリング腱法(Friedman 1988)、ループエンドボタンの発明(Rosenberg)などです。2000年代になり、2重束ACL再建法が開発され、今日広まっています。 
新鮮前十字靭帯損傷は一部を除き、ギプス固定では治癒しないこと、放置した場合3−5年で2次的半月板損傷、さらにそれ以上の年数で変形性関節症変化の合併率が高くなること(下記症例)から、青年〜中年で活動的な方に手術的治療が行われます(Scavenius 1999)。複合靭帯損傷や半月板損傷合併例は手術が第一に薦められます。1990年代から手術成績の向上とリハビリの早期回復から、ACL再建術は今日膝関節外科手術の中で最も頻繁に行われる手術となっています。手術方法はこの10年で格段に進歩し、関節鏡を用いて小さな傷で手術が行えるようになりました。再建術の入院期間は4−5日間程度です。傷は関節鏡で操作する1cmの孔が2-3カ所、メインの靱帯を固定する部の3-4cm程度の傷のみでできます。術後の腫れもほとんどなく早期に社会復帰できる方法になっています。現在の手術の結果は満足すべき結果になってきています。前十字靱帯を放置して半月板損傷をきたし、二次的stabilizerが弛緩した状態になって手術した場合はその結果は低下するため、、二次的な変化が軽い内に手術をすることが薦められます。
 
43歳女性:ACL損傷後15年             
(左写真)内側の軟骨障害と内側半月板断裂 (中央写真)ACL消失と骨棘形成による顆間窩の狭小化 (右写真)外側半月板後節水平断裂   

再建材料の今日の主要なものは以下の通りです。  再建材料は日本では(1)と(2)が主流です。再建材料が同じでも、その固定方法にも多くの方法があります。
(1)骨付膝蓋腱 (Patel 2000Shelbourne 1997)
(2)多重折り半腱様筋腱(ST腱)/薄筋腱(G腱) (Barret 2002Scranton 2002
(3)骨付大腿四頭筋腱 Chen Ch 2004
         
前十字靱帯は細かくみると2つの線維に分かれており、近年はこれらの2つの線維を再建する方法が行われるようになっています(Muneta 1999, Yasuda 2006)。Anteromedial band (AM束)はAP stability(前後安定性)を、Posterolateral band (PL束)は回旋をコントロールします(Zantop AJSM 2007)。解剖学的にAM束は屈曲位で緊張し、PL束は伸展位近くで緊張します。したがって、2重束ACL再建法はより解剖学的で理にかなった方法です。2000年代になり主流となってきました。AM束とPL束を2本別々に再建します。1本再建と2本再建で結果はかわらないという報告もあります(Hamada 2001)が、近年では前方および回旋不安定性の回復は1重束より効果的であるとの報告が多くなっています(Yasuda 2010)。
STG腱を用いた2重束再建ではAM束はST腱で最低7mmの腱を、PL束はG腱で最低5-6mmの腱を作成します。AM束は45-60度で、PL束は0-15度で固定します(Fu 2008)。大腿骨側の固定はEndobuttonが63.5%、Interference screwが12%に使われています。また脛骨側の固定はInterference screwが55%、Stapleが10%に使われています(Carola 2010)。前十字靱帯の脛骨付着部長径は9−21mmと個人差があり、近年はこの個人サイズに合わせることが大切となっています。もし、脛骨付着部長径が12mm以下であれば2重束再建は技術的に困難になるため、1重束再建になります(Fu 2008)。また骨端線開存、narrow notch、OAある場合は1重束再建となります。
新鮮ACL損傷では遺残靱帯はかなり残っており、また比較的早期であれば靱帯の修復能力も旺盛です。遺残靱帯(remnant)には再建靱帯と違ってメカノレセプターなどの関節位置覚に重要な神経のレセプターが残っており、この遺残靱帯を切除せずにさらに遺残靱帯の中に再建靱帯を作成して、再建靱帯と遺残靱帯が一緒に再生靱帯になれば非常に有効な方法です。我々は下記のように新鮮ACL損傷では1重束ACL再建方法で遺残靱帯の中に通すように再建しています。

正常 解剖所見(左膝) 正常ACL(右側 正常ACL(16歳右)
同左(MMとの位置関係) 正常ACL(12歳左)
     
ケース1:切れたACL(右膝) ケース2:出血班+
一見正常に見えます(左膝)
ケース2:大腿骨付着部で
シース内で断裂+
ケース3:大腿骨付着が
細く見える(右膝)
 ケース3:大腿骨付着部
近傍で弛緩+
 

☆1重束ACL 再建テクニック(左膝):STG4本腱による1重束ACL再建方法    
 
弛緩したACL フックで緩みが明らか  脛骨側トンネル位置決め 脛骨側トンネル開孔   大腿骨側トンネル作成
     
  エンドボタンに腱を引っかけ大腿骨内に腱の誘導  先端のエンドボタンを確認  腱の骨内引き込み 完成  
☆2重束ACL 再建テクニック(左膝):STG4本腱による2重束ACL再建方法    
     
   2つの骨孔開口 完成   AM束   2重束ACL再建(別症例) 
 ☆Remnantを用いたACL再建テクニック:STG4本腱による1重束ACL再建     
           
   切れた遺残ACL
損傷後19日目
位置決め  骨孔開口  腱が靱帯内に存す
大腿骨側で一部腱が見える 
Remnantに包まれた再建靱帯 元のACLの様に再建
   ☆再建術後ACL  
   
  ケース1:再建後1年
(フックでも緩みなし)
ケース2:再建後18M
(滑膜に被覆)
 ケース2:再建後18M
(被覆滑膜を除ける)
 ケース2:再建後18M
(緊張した腱が確認)
 

    【リハビリ】三愛病院では前十字靱帯再建術の入院期間は6日間程度です。より安定した方法により術後早期に退院できるようになりました。  
手術当日   簡易膝固定装具またはギプスにて帰室
1日目   松葉杖歩行、筋トレ開始、屈伸練習開始。荷重歩行許可。
4日目以後   傷が問題なければ、90度以上曲がって、4日目以後退院許可。
  松葉杖なしで退院。遠方の方は術後1週間の入院をお勧めします。
         *水曜日に手術を受ける場合で、最短の入院期間をご希望の場合、火曜午後入院、水曜手術、術後4日目の日曜日退院です。
          月曜日から会社に出勤可能です。

スポーツへの復帰は世界のほとんどの病院で術後6ヶ月以上かかります。今後はこのスポーツ復帰までの期間の短縮できる方法の開発が待たれます。ACL再建後、多くのスポーツ施設で筋トレのメニューが施されます。しかしながら、このメニューに関して実は何を根拠にしているか不明の点が多くあります。十字靱帯再建術の成績は男女では女性の方が関節が柔らかいせいからかやや成績が落ちます(Gobbi 2004)。スポーツ選手では前の競技への復帰率は70%程度にさがります(Gobbi 2003)。今の方法でもまだ完全に解決しているとはいえません。そのひとつは腱を骨内に通すために骨トンネルの拡大が起こることです。大腿骨側で60%程度、脛骨側で40%程度拡大します(MaCB 2004)。直接成績の低下と関連はしないと言われますが、これらの発生もなくすことは確実な手術法につながっていくと思われます。近年の2重束再建法でも骨トンネルの拡大による問題点も明らかになってきました(Siebold 2010)。Sieboldの報告によれば、術後平均7ヶ月で脛骨側のAM束部で20%、PL束で38%、大腿骨のAM束で34%、PL束で46%に骨トンネルの拡大が起こり、20%のケースで2つのトンネルがつながり、2重束の問題点も指摘され始めています。1重束再建で最初は良好なのに、なぜ次第に緩むのかなど不明な点もまだまだ残されています。もし、なぜ緩むのかが分かり、その点を解決する方法が見つかれば1重束でも良好な結果につながるかもしれません。骨孔内の腱−骨癒合不良もその一つとしてあげられています。腱−骨の間に少しでも関節液が入り込むと腱−骨癒合力が低下することが分かっています(Sun L 2012)。特にこのことは大腿骨側でいえます(Wen 2010)。
手術テクニックにしても各施設とも同じ方法をとっているわけではありません。ST腱を利用する方法でも、腱そのものを利用、腱に人工靱帯を結びつける、腱に太い縫合糸を結びつける、腱を3重−4重ループにする方法など様々です。固定方法にもいろいろあります。大腿骨側ではループエンドボタンのように懸垂状の固定とinterference screwのような固定法では決定的違いがあります。脛骨側の固定でも骨トンネル内での固定(metal or bioresorbable interference screw)と骨トンネル外での固定(buttons、staples、washer-post conbinations)などがありますが、ベストな方法のコンセンサスはまだありません(Lee 2012)。初期固定力の繰り返し引っ張り実験で骨トンネル外での固定より骨トンネル内での固定の方が腱のslippageが大きくなります(Ahmad 2004)。Inerference screw法は450Nの初期の安全な固定強度(Noyes 1984)とより関節面近傍での固定が得られ、骨トンネルの拡大を骨トンネル外での固定より抑え、また腱-骨癒合を高めることが指摘されています(Weiler 2002)。しかし、再建術では固定材料の初期固定力に加えて、時間的経過による強度低下なども重要な点にもかかわらず不明の点が多くあります。Khan (2006)はIntereference screwによるBTBとHamstring腱再建で術後1年までに着実に前方移動量は増え、それはHamstring腱の方が大きかったと述べています。したがって、固定方法にはまだまだ一長一短があります。またリハビリ方法も各施設で異なります。すぐに屈曲を開始し、1週間以内に120度以上の屈曲を許す施設もあれば、1週間または2週間目より屈曲を開始するなど様々です。荷重もすぐに部分荷重を開始する施設もあれば、2-3週目より部分荷重を開始するなど大きく異なります。Full weight bearing開始の根拠は初期固定強度(soft-tissue graft fixation)によります。NoyesはACLの強度は1730Nで4:1比理論から早期リハビリやADL上、移植腱は450Nに耐える必要があると述べています。最近の研究で、固定時腱引っ張り力がゼロでは全荷重時15°で131N、30°で106N、45°で34NのACL tensionで、20N以下の腱引っ張り固定力では差はなく、40Nの引っ張り固定でも15°で202Nであり、250N以上の初期固定力があれば早期リハビリに安全であると報告されています(Hosseini 2011)。2重束再建で再建した2つの腱が後に癒合して1本のACLになるかのよう考えられがちですが、本来腱というものは腱鞘の中を滑走し、癒着してはいけないように作られています。これは腱の表面にヒアルロン酸が出て癒着しないようになっているのです。ましてや関節液にはヒアルロン酸が含まれているのです。このため再建靱帯組織が1つに癒合することは非常に困難なことと考えられます。この点も今後さらに解明する必要があります。
骨折の治療で手術したのちギプスなしで治す方法と、3週間ギプスする方法で成績が同じであったとしたら、ギプスなしの方法の方が優れているはずです。この辺のところは現在あまり考慮されず、治療成績を云々していたのが現状です。この点は今後比較検討されなければいけません。術後のスポーツ復帰までの期間、術後1ヶ月内のリハビリとプロテクト、DonJoy装具等の装具の長期使用など、まだまだACL再建術は時間と負担のかかる再建術で、スポーツ選手にとっては治療に長く根気のいる怪我です。今後はより早いスポーツ復帰のできる手術法の開発が待たれます。
損傷から手術までの期間が長くなるにつれて成績が低下することも報告されています(Laxdal 2005)。これは長期に前十字靱帯損傷膝のまま経過しますと、2次的に半月板損傷や変形性関節症変化が起きてきます。これら2次的変化をきたさない内に手術をされることが勧められます。
膝蓋腱と半腱様筋腱の関節鏡視下再建術の7年の調査(Roe 2005)から、いずれも成績に差はなかったものの、変形成変化の合併は膝蓋腱法で45%、半腱様筋腱で14%と膝蓋腱法で多くなっています。従ってRoeは半腱様筋腱を用いたACL再建を勧めています。膝蓋腱法ではanterior knee painが604例中34%にも合併するとの報告もあります(Kartus 1999)。

【長期成績】
前十字靱帯再建術の長期成績は、過去に多く行われた関節内外再建術では近年多く報告されています。Ait Siら(Ait Si 2006)の報告では、膝蓋腱を用いたACL再建+関節外腱固定術の103膝の17.4年の結果は、88%が優良で、50%以上の関節裂隙の狭小化は4.7%のみであった。一方、腸脛骨靱帯を用いた関節内外再建では24年でLysholm score優良は88%であったが、中高度の変形性関節症は71%にも合併していたという報告(Yamaguchi 2006)もあります。恐らく、これは関節外の非解剖学的再建靱帯が変形性変化を増加させたことが考えられます。膝蓋腱を用いた関節鏡視下ACL再建術67例の10年成績(Salmon 2006)でも、96%は正常かほぼ正常であったが、75%に変形性変化が見られ、これは内側半月板切除例に多かったと報告されています。

【小児ACL損傷】
小児のACL損傷は骨端線が開いているために保存的治療が行われることが多かったのですが、長期成績から結果は不良であることがわかってきました(Utukuri 2006)。
   
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