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人工膝関節置換術の概要
人工膝関節置換術とは
人工膝関節置換術とは、主に変形性膝関節症（へんけいせいしつかんせつしょう）などの疾患によって摩耗や変性をきたした膝関節内の軟骨や骨を人工の関節に置き換えることにより、痛みをなくすことを目的とした手術です。
膝の人工関節は、主に3つの部品で構成され、大腿骨（太ももの骨）と脛骨（すねの骨）の役割となる金属製の部品と、軟骨の代わりとなる耐久性に優れた硬いプラスチック（ポリエチレン）を使用しています。
人工膝関節置換術の方法は2種類あり、膝関節の全体を人工関節に置き換える「人工膝関節全置換術」と、膝の傷んでいる部分のみを人工関節に置き換える「人工膝関節部分置換術」に分かれます。これらの日本における手術件数は、年々増加傾向にあり10年間で約2倍に増えています。（*1）
引用：図1 人工関節置換術 手術件数の推移
「2011年版 メディカルバイオニクス（人工臓器）」市場の中期予測と参入企業の徹底分析」
手術時間
前述でご説明した人工膝関節全置換術の手術時間は片膝で約2時間、人工膝関節部分置換術は片膝で約1時間半にわたって行われます。それぞれの手術時間に準備や麻酔を覚ます時間を含めると、病室に帰るまでに合計で約4時間程度かかります。
手術の流れ
手術の流れとしては、はじめに麻酔が行われ骨が見えるまで皮膚を切開し損傷した軟骨や骨を取り除きます。骨の形を整えたあとは、骨に人工関節をしっかりと固定し十分に機能することを確認してから切開した皮膚を縫合し手術は終了です。
術後は、体調を整えるために入院し、日常生活へ復帰するためのリハビリ期間を十分にとる必要があります。
適応目安
人工膝関節全置換術の適応目安は、膝の軟骨がほとんど消失している場合や膝が伸び切らずO脚が進行している場合などです。
人工膝関節部分置換術の適応目安は、症状の進行度合が末期ではなく、軟骨も片側はまだ存在しており、膝をある程度伸ばせる状態に検討されます。
術後の膝の状態について
人工膝関節全置換術を行った患者の満足度については、術後早期に膝の改善期待値が高く示されるほど、術後1年目および2年目の満足度も向上しています。KOOSと呼ばれる膝の状態を評価するスコアでは、痛み、症状、スポーツ、レクリエーション、生活の質も大幅な改善が報告されています。（*2）
しかし、膝に人工関節を入れることは相当な決断を要し、不安や悩みによってなかなか踏み切ることができない方も多いと思います。次に、手術を検討するタイミングやリスクについてご紹介しますので、手術に迷われている方はぜひ参考にしてみてください。
人工膝関節置換術を行うべきタイミング
前述の通り、年々人工膝関節置換術を行う方は増えています。では、どのようなタイミングで人工膝関節置換術を検討すべきなのでしょうか。
変形性膝関節症に罹患していても、いきなり人工膝関節置換術を行うことはあまりなく、一般的にはまず、薬物療法や運動療法などの保存的治療を行います。
人工膝関節置換術を行うかどうかは、膝痛の程度や年齢、生活環境、日常生活の不便さなど、さまざまな要素を考慮して検討されますが、目安として下記に当てはまるような方は、人工膝関節置換術を検討するタイミングになります。
| 人工膝関節置換術を検討するタイミング |
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術後、どういった生活を送りたいか
変形性膝関節症の治療法を検討するにあたって最も大事なのは、ご本人が「何に困っていて」「どうなりたいのか」ということです。
レントゲンやMRIを見る限り、そこまで変形性膝関節症が重症ではないけれど「膝の痛みのせいで満足にゴルフができない」と考える方がいます。その方にとってはゴルフを痛みなく行うことこそが重要であり、生きがいなのです。そのような場合、充実した生活を手に入れるために手術療法である「人工膝関節置換術」を選択することがあります。
逆に、レントゲンやMRIによる診断で変形性膝関節症の進行が顕著だと判断される方でも、「身の回りのことさえできれば良い」と考える方もいらっしゃいます。そういった方にとっては人工膝関節置換術は適した手術とは考えづらく、根本的な治療よりも、痛みを軽くすることに焦点を絞った治療を続け、「人工関節置換術などの手術による根本的な治療はせず、ひとまず生活ができる」という水準を目指していくことも珍しくありません。
変形性膝関節症の症状によって「何ができないのか」、そして「それができないことが人生にどのような影響を及ぼしているのか」に応じて手術である人工膝関節置換術を選択するかどうかは変わってくるのです。
人工膝関節置換術とは、レントゲンやMRIの結果を見て機械的に手術の必要性を決めるものではなく、手術をすることでご自身が願う生活に近づくための方法なのです。手術を有意義なものにするためには、ぜひ思い描く生活ややってみたいことなどを、担当の医師に相談してみてください。
人工膝関節置換術で考慮すべきリスク
手術には怖いというイメージがありますが、実際に手術を検討するにはリスクを正しく理解することが非常に重要です。ここでは人工関節置換術のリスクをご紹介していきます。
感染症
膝への人工関節置換術では手術時の切開に伴い、細菌感染を起こす可能性があります。ただし、これは人工関節置換術特有のリスクではなく、あらゆる手術において起こりうるリスクです。人工関節の手術に関する医学は近年の高齢化に伴い大きく進歩しており、様々な工夫によって手術による細菌感染リスクは低くなっています。
人工膝関節置換術における感染症の発生確率は1〜3%ほどであり、日本整形外科学会学術研究プロジェクト調査で報告された日本での初回人工関節置換術における手術部位感染の発生率は1.36%となっています。
ただし、糖尿病や肥満などの生活習慣病をお持ちの方は手術による感染症リスクが高まる傾向があるため、慎重に決断する必要があります。このような場合は、担当の医師とよく相談してから、人工関節置換術を受けるかどうか判断されると良いでしょう。
血栓
膝の人工関節置換術の手術の際は、ほかの外科手術と同様に出血が生じますが、その際に身体は血液の流出を防ごうとして血を固めようとします。
また、手術中は身体を動かすことができないため、重力に引っ張られて脚の下の方に血が溜まりやすくなり、溜まった血が塊となって”血栓”が生じ、血管をつまらせてしまうなどの重篤な症状を引き起こすことがあります。
手術による血栓を100%防ぐことは難しいのですが、術前術中など、定期的にエコー検査を行って血栓が生じていないかを確認すること、および抗血液凝固剤を用いることで必要以上に血液が固まりやすくなることを防ぐことができます。
再置換の可能性
人工膝関節は人工物であるため耐用年数があり、最初の手術からおよそ15〜20年ほどでポリエチレンでできているインサートと呼ばれる部品を交換する人工関節の再置換手術が必要になることがあります。
ただし、人工関節の使い方次第では30年くらい再置換手術をせずに済む場合もあります。どのようにすれば人工関節が長持ちするのかを担当の医師とよく相談されると良いでしょう。
緩みなど不具合
人工関節はインプラント（金属の部分）とインサート（ポリエチレンの部分）で構成されています。インプラントは骨より硬いために、時としてインプラントが骨に沈み込むケースがあり、その結果、人工関節部分に緩みを起こしてしまうことがあります。
また、ポリエチレンの部分が摩耗してしまったり、摩耗により関節内に漏れたポリエチレンの粉が膝の滑膜などを刺激して炎症を引き起こすこともあります。この場合は人工関節の再置換手術が必要になります。
人工膝関節置換術を受けるか悩む方へ
膝の人工関節置換術は、痛みをなくすことが主目的の手術です。その効果は非常に大きいものでしょう。ただし、先述したようにリスクもありますので、きちんと理解・納得したうえで手術に臨むことが非常に重要です。
迷っている場合にはそのことを隠さず、「先生、こういったことで迷っているんですが…」ときちんと医師と相談し、納得できるまで話し合うようにしましょう。わからないことがあれば何でも質問し、それに答えてくれるような先生と手術に臨むべきだと思います。
もちろん手術ですので不安に感じることは少なくないはずですが、人工関節置換術を行うことで痛みがなくなり楽に過ごせるようになりますし、無理のない範囲であればやりたいことができるようになる良い手術でもあります。
変形性膝関節症に悩む方にとって人工膝関節置換術はとても優れた治療方法の一つと考えられます。医師とよく相談の上、治療方針を決定することをお勧め致します。
また、手術を受けるか迷っている場合は、さまざまな治療法を検討の上、最も自身の症状や状況に適した治療法を選択することも重要になります。そのためには、変形性膝関節症の治療にはどのようなものがあるのか、知っておく必要があります。
変形性膝関節症の治療の種類について詳細が知りたい方は、ぜひ下記の記事もご覧ください。
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参考文献
*1…西村 生哉 北海道大学大学院情報科学研究科生命人間情報科学専攻バイオエンジニアリング講座 磁気共鳴工学研究室．人工臓器46巻3号P165.2017年https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsao/46/3/46_164/_pdf/-char/ja（2023/8/3 参照）
*2…Christopher L Blum,Eric Lepkowsky,Adil Hussein,Edgar A Wakelin,Christopher Plaskos,Jan A Koenig:Patient expectations and satisfaction in robotic-assisted total knee arthroplasty: a prospective two-year outcome study.2021 Dec;141(12):2155-2164.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34283279/（2023/8/7 参照）
…「変形性膝関節症の診断と治療」理学療法科学20(3): 235-240, 2005 立花陽明
…「TKA術後感染の治療戦略―感染の予防と診断―人工関節置換術後感染の疫学―日整会学術研究プロジェクト調査より」関節外科29(1): 10-14, 2010 正岡 利紀 et al.
