Knee replacement

治療概要

膝関節置換術は、骨科手術の一種で、損傷した骨や軟骨を除去し、人工関節の部品を挿入して関節機能を回復させるものです。重度の変形性関節症、外傷性関節炎、または関節の奇形患者に主に適用され、歩行能力や生活の質を著しく改善します。手術成功後は慢性痛の緩和や関節の使用寿命延長が期待できます。

この治療は、薬物療法や理学療法などの保存療法が効果を示さない患者に通常適用され、全膝置換と部分膝関節置換の2つのタイプがあります。手術後はリハビリ訓練と併用して関節の可動域と筋力の回復を図ります。

治療の種類とメカニズム

全膝置換術は、股関節骨頭、脛骨プラットフォーム、膝蓋骨の構造全体を置換します。人工関節の材料には、チタン合金や高分子ポリエチレンが多用され、正常な関節の滑動と荷重機能を模倣します。部分膝置換は、損傷した一部だけを対象とし、健康な組織を保存して回復期間を短縮します。

手術の仕組みは、骨棘や摩耗した組織を除去した後、金属とプラスチック素材を用いて解剖学的構造を再構築することにあります。新しい関節は摩擦を減らし、正しい荷重線の分布を回復します。手術後はリハビリを通じて関節の固有感覚と筋肉の協調性を再構築します。

適応症

主な適応症は以下の通りです：

• 重度の変形性関節症で日常生活に支障をきたす場合
• 関節炎による関節の変形や骨の融合
• 外傷後の関節機能障害
• 慢性関節液貯留や反復性炎症

医師はX線画像で関節空間の消失程度や痛みの評価スコアを基に適応性を判断します。痛みが睡眠や階段の昇降、長距離歩行に著しく影響し、薬物療法が効果を示さない場合、手術は標準的な選択肢とされます。

使用方法と投与量

手術は全身麻酔または脊椎麻酔下で行われ、所要時間は約2〜3時間です。手順は以下の通りです：

• 膝前側の切開を行い、損傷した組織を露出させる
• 大腿骨と脛骨の端を整形し、金属部品を装着
• 高分子のクッションを挿入し、可動域を調整
• 切開を縫合し、術後の圧迫包帯を行う

術後は5〜7日間入院し、初期にはドレナージチューブで滲出液を排出します。麻酔薬の量や手術の正確さは、患者の体重、骨密度、関節の奇形の程度に応じて調整され、整形外科の専門医が個別の手術計画を立てます。

効果と利点

主な効果は以下の通りです：

• 痛みの緩和率は90%以上
• 歩行距離と関節の可動角度が平均40〜60%向上
• 人工関節の平均使用年数は15〜20年

保存療法と比較して、手術は患者の日常動作能力を大きく改善します。研究によると、術後1年の生活の質指数（SF-36）は平均35%向上しています。新しい表面処理技術により、人工関節と骨の結合度も向上し、緩みのリスクを低減します。

リスクと副作用

潜在的な合併症は以下の通りです：

• 術後感染率は約1〜2%、抗生物質で予防
• 深部静脈血栓症のリスクがあり、弾性ストッキングで予防
• 人工関節の緩みや部品の摩耗（5年で0.5%、10年で2%の発生率）
• 神経血管損傷の可能性は約1〜3%、多くは自然に回復

緊急合併症には肺塞栓や重篤な感染があり、直ちに医療機関を受診する必要があります。 一部の患者は永久的な関節の硬直や異物感を経験することがあり、理学療法で改善を図ります。

注意事項と禁忌事項

禁忌事項は以下の通りです：

• コントロールされていない糖尿病や血液凝固障害
• 重篤な心肺機能不全で手術が困難な場合
• 関節周囲の感染が完全にコントロールされていない場合

術後は厳格なケア指示に従う必要があります。内容は以下の通りです：

• 6週間は腰を90度以上曲げない
• 定期的に関節の機能とX線検査を行う
• 体重を管理し、関節への負担を軽減

他の治療との相互作用

手術前6週間の理学療法で筋肉の強化を図り、ステロイド注射で一時的に痛みを緩和することがあります。術後は非ステロイド性抗炎症薬を併用して急性痛をコントロールしますが、胃腸への副作用に注意が必要です。

骨セメント固定技術と比較して、生物学的固定式の義肢は早期の荷重を避ける必要があり、医師の指示に従って活動強度を調整します。糖尿病患者は血糖値をHbA1c<8%にコントロールし、感染リスクを低減します。

治療効果と証拠

米国整形外科学会の統計によると、95%の患者が術後1年で軽度の運動に回復し、人工関節の10年存続率は90%以上です。ランダム化比較試験では、重度の関節炎患者において全膝置換は痛みの緩和に優れていることが示されています。

長期追跡研究では、適度な活動量の患者は人工関節の使用年数が20年以上に達することもあります。3Dプリントによるカスタム義肢の技術は、複雑な形態の患者の手術成功率も向上させています。

代替案

非手術的選択肢には以下が含まれます：

• 膝蓋下骨切り術（特定の関節奇形にのみ適用）
• 高用量ヒアルロン酸関節内注射
• 関節鏡による洗浄術（早期の病変にのみ適用）

薬物療法にはNSAIDsや弱いオピオイド鎮痛薬がありますが、長期使用は胃粘膜障害や肝腎機能異常を引き起こす可能性があります。代替案の選択は、関節の損傷程度と患者の全体的な健康状態に基づいて評価されます。

 

よくある質問

術前に膝関節置換手術の成功率を高めるために必要な準備は何ですか？

医師は通常、患者に体重管理や血糖・血圧の改善、膝周囲の筋肉強化のための理学療法を推奨します。また、血液検査、X線検査、心肺機能の評価を行い、手術の安全性を確保します。禁煙や抗凝血薬の調整も重要な準備です。

手術後の腫れや痛みにどう対処すれば良いですか？

術後初期は氷嚢を使った冷却で腫れを抑え、医師の指示に従って痛み止めを服用します。理学療法士が個別のリハビリ計画を立て、筋力訓練や関節の可動域練習を行います。痛みが持続したり、発熱を伴う場合は直ちに医療機関を受診してください。

人工関節の使用寿命とメンテナンス方法は何ですか？

現代の人工膝関節は平均で15〜20年使用可能であり、寿命は患者の体重や活動習慣、手術技術に依存します。高衝撃運動（長距離ランニングやバスケットボール）を避け、適正体重を維持し、定期的な診察を受けることで長持ちさせることができます。

術後のリハビリ期間中に普通に歩いたり階段の昇降は可能ですか？

手術後数週間は杖や歩行器を使用しますが、リハビリの進行に伴い、多くの患者は6〜8週間後には自立して歩行や階段の昇降が可能になります。理学療法士の指導のもと、過度な荷重や急な動作は避けてください。

術後に長期的に抗凝血剤を服用する必要がありますか？

短期間は血栓予防のために低用量の抗凝血薬を2〜4週間使用します。心臓病や脳卒中の既往がある患者は、リスクを評価した上で医師が薬の種類や用量を調整し、出血リスクを監視します。