20130617 JBJS(Am) Improving the accuracy of acetabular compnent orientation: Avoiding Malposition

視野が悪かったり、患者が肥満であったり、ガイドが不正確であったり、患者の体位が手術中にずれてしまったりすることで臼蓋コンポーネントの設置は不良となる。臼蓋コンポーネントの設置不良は脱臼率の増加につながる、下肢長差が出現する、摺動面のウエアが進む、そして再置換術の増加につながる。臼蓋コンポーネントの設置不良は股関節周囲筋のバイオメカニクスの変化にも影響をおよぼす。そして骨融解、臼蓋コンポーネントの破損などにも関係してくる。臼蓋コンポーネントの安全な設置位置というものは定められているものの、アメリカでメディケアを対象とした調査では初回THAで脱臼率は3.9％、再置換術後で14.4％と報告されている。最近の報告では22.5％で脱臼、不安定感が認められたとする報告もある。

初回THAからの大径骨頭の使用によって近年短期での脱臼はおよそ半分まで減少した。1998年に4.21％であったものが2007年には2.14％となっている。脱臼率は大腿骨のhead-neck ratioで決まる。コンポーネント同士のインピンジメントが減少し、関節可動域が増加した。またジャンピングディスタンスも増加している。
しかしながら大径骨頭の使用すること自身が臼蓋コンポーネントの不適切な設置を許容するものではない。コンポーネントの不適切な設置によって歩容の以上が認められる。また大転子滑液包炎。歩行時の違和感がます。
すべてのTHAのコンポーネントは正しく設置されて使うこと前提としているので、不適切な設置を行うことで人工関節の生存率にも影響を与える可能性がある。

Kurtzらは初回THA、再置換術を行う患者は増加するだろうと予測している。2030年までには初回THAが57万件。再置換術が9万7千件になることを予想している。最近の研究で、5万件の再置換術について調査を行ったところ脱臼が22％で最多であった。平均余分にかかるコストは5万4千ドルになる。臼蓋側コンポーネントの適切な設置によって予後を改善し、医療費の軽減にもつながることが期待される。

正しい臼蓋コンポーネントの設置は未だに議論のあるところである。Lewinnekのセーフゾーンは臼蓋コンポーネントの設置の一般的な指標として用いられる。この安全域からはみ出した場合には脱臼率が増すことが知られている。しかし、この脱臼率の検討は9例に対して行ったに過ぎない。そして6例は再置換術語である。1例だけが初回THAの術後であった。脱臼したうちの3例はセーフゾーンにあるにもかかわらず脱臼している。加えて291例中113例でしか正しい外方開角、前方開角でなかった。
すると診療上の疑問は変わらず残る。いままで多くの文献で述べられてきたようなセーフゾーンは本当に脱臼のリスクを減らすために最も正確な方法なのだろうかと。例えは患者の3次元的なもともとの臼蓋の形に挿入して、結果的にLewnnekの安全域から外れているような場合はどうなのだろうか。３Dで健常人を対象に行なった研究では健常人の平均の前方開角はLewinnekのセーフゾーンに入ってこない。また男よりも女性のほうが前方開角が大きい傾向にあった。Maruyamaらはこの違いが脱臼が女性に多い一つの原因では無いかと考察している。
いままでの論説に加えて、術者間、術者内での臼蓋設置の信頼性、再現性はどうだろうか。一般的に行われている方法では臼蓋コンポーネントの不正確な設置が62％ー78％におこるとする報告がある。術前のテンプレーティング、CTの撮像、手術中の工夫は一貫性にかけ、また余計な時間が必要である。術中の患者の体位の変化がまた予定と異なった結果を導く可能性もある。現在良く行われているのは術前のレントゲンの計測、術中透視の使用、術中の徒手的検査などである。かりに安全域が定義され、そこに臼蓋コンポーネントを設置しても脱臼をすべて防ぐことは出来ない。解剖学的指標、患者特異的な指標を用いることでより適切な位置に臼蓋コンポーネントを設置できる。

患者特異的な形態学的な評価を行った上での患者自身のターゲットゾーンの設定
人工股関節置換術において患者に特異的な形態学的な指標を用いることとは患者個々の股関節の形態や構造を参照することである。セーフゾーンの考え方とは異なり、平均的にどうこうということは無い。高度の臼蓋形成不全、外傷後などではその指標を見つけることが困難であるかもしれないがいくつかの構造を指標としてオリエンテーション、アライメント、安定性を獲得するようにする。Patelらは原臼蓋の辺縁に平行になっている軟部組織を参照としてソケットを挿入したところインピンジメントと不安定性が減少した。関節可動域も正常な部分まで獲得できたとしている。
現在、解剖学的指標として3つのオプションが挙げられている。骨性の指標、軟部組織の指標、それらを組み合わせたものである。患者に特異的な形態学的指標としては今までに4つのものが挙げられている。横靭帯を指標とする方法、寛骨臼の円の骨折の指標を用いることの、坐骨切痕を用いるもの、臼蓋切痕角を用いるものである。いずれの方法も患者特異的な設置角を明らかにし、インピンジメント、ポリエチレンのウエアを少なくするようにしている。

横靭帯
Archboldらは横靭帯を患者固有の前方開角の指標として用いる方法を提唱している。横靭帯に平行に設置するように前方開角を決定する。同時に臼蓋コンポーネントの深さ、設置高位の確認も可能である。横靭帯を指標として用いるためには臼蓋を完全に展開し、横靭帯がはっきりと見えるようにする必要がある。最終のサイズのリーミングを終えるまでにはおうじんたいと並行にして横靭帯のちょうど内側までリーミングするようにする。臼蓋コンポーネントの設置位置は患者のそもそもの前方開角、外方開角に合わせるようにする。理想的なカップの設置によってヒップセンターを最も理想的な位置に置くことができる。リーマーや臼蓋コンポーネントの位置を見ることでカップが高位設置になっていないか、深く挿入されていないかを知ることができる。もし、おうじんたいとカップの下方との間に隙間があればカップが高位設置となっている。カップが深く設置されている場合にはカップの下縁と横靭帯との内側に隙間ができている。このような場合にはすこし外方設置を心がけることで対応する。臼蓋唇の位置で臼蓋コンポーネントの外方開角の程度を確認することができる。この方法であれば外部のアライメントガイドを必要とする事無く設置することが可能である。この報告者は1000件の初回THAで脱臼率は0.6％であったと報告している。

骨盤を基準とする方法
Sotereanosらは3つの骨性の要素を前方開角の指標とする方法を提唱している。下方にある2つの指標からカップの前方開角を決定し、前方上方の点から外方開角を決定する。術前のテンプレーティングにてカップのサイズ、回転中心を測定。角度計を用いて外方開角40度を測定。この時に外方にどれだけはみ出るかを測定する。この値を術中にも反映させる。外側に骨棘がある場合には術中の評価に難渋してしばしば平行に入れがちである。これらの失敗を避けるためには下方の臼蓋切痕からの評価も必要である。平行に入れすぎると骨が見えて、立てすぎると切痕が見えなくなる。臼蓋を360度見えるようにしたあとに図6のように下方の2点を設定する。この2点を結んだ線が患者本来の前方開角である。A点は臼蓋後縁と坐骨結節の間の溝である。Cobbの剥離子で後下方を剥離すると到達する。B点は腸恥隆起の下方、恥骨の外上方になる。この点はたいてい臼蓋の前下方5ミリの場所である。つづいて適切な深さまで臼蓋を掘削する。この2点を結んだ線に必ずリーマーが入るようにしないといけない。そうしないと高位設置になっている可能性がある。ソケットは必ず臼蓋切痕とこの2点を通過したところに設置する。

立位側面像の撮影
McCollumらは立位と臥位ではインピンジしないための角度が30度異なることを明らかにした。そこで立位での側面像を撮影した。上前腸骨棘から坐骨切痕にいたる直線を引く。これと上前腸骨棘と後上腸骨棘をひいた直線との角度を測定し、それを術中の指標として用いた。図9のように術中に坐骨切痕を触れておいて上前腸骨棘とを結んだ直線を皮膚ペンで書く。術前に評価しておいたカップの前方開角に合わせてそのラインを参照してカップを挿入する。

臼蓋切痕の角度
Maruyamaらは臼蓋切痕の角度を患者特異的な前方開角の指標とするように提唱している。坐骨切痕と臼蓋後縁をロックするように器具をかける。Line１として臼蓋後縁と坐骨切痕の上縁を通る直線とする。Line２はLine１と平行に臼蓋の中心を通る線としてLine３は臼蓋の前縁と後縁をとおる直線とする。このLine １と３がなす角が坐骨切痕角であると定義した。坐骨切痕角はほとんどバリエーションがなく、すべての患者でより正確に測定することが可能である。患者の体位が側臥位の時患者の腹側に術者がいると人差し指で坐骨切痕をふれて臼蓋後縁とのなす角を測定できる。そしてロッドを装着しLine２にそって掘削すると臼蓋の中央を掘削することになる。坐骨切痕に向けて掘削すると患者固有の前方開角よりも１０度ほど前方開角が大きくなる。

患者固有の形態に合わせた臼蓋コンポーネントの設置
患者固有の形態に合わせて正確な臼蓋コンポーネントの設置を行うことで脱臼やポリエチレンのウエアのリスクを軽減することができる。今まで伝統的に行われてきたセーフゾーンの考え方は脱臼、インピンジメントのリスクを最小に剃る方法とは言えない。患者固有の形態に合わせて臼蓋コンポーネントを設置したほうが脱臼率は低下する。患者固有のターゲットゾーンを設定して臼蓋コンポーネントを設置するほうがよい。Lwwinnekのセーフゾーンの考え方は多くの整形外科医に受け入れられている考え方である。しかしながらセーフゾーンにあっても脱臼する例がある。患者固有の形態に合わせた方法をとるターゲットゾーンという方法をよることでより好ましい臼蓋の設置が可能となる可能性がある。