人工関節置換術のすべて【埼玉県熊谷市まつだ整形外科クリニック】

人工股関節置換術における貯血と輸血

人工股関節置換術では、骨からの出血などのために輸血が必要になってきます。ここでは、輸血に対する説明を行います。

■自己血輸血

自己血輸血は、輸血が必要となる場合に備えて、手術前に自分の血液を準備するものです。
つまり、手術前に自分の血液をとって保存しておき、手術中、後に自分の体に戻す（輸血）することです。

この自己血輸血のもっとも優れた利点は、あくまでも血液は自分のものを使うので、血液が合わない(輸血の副作用)が起こらないことです。さらに、肝炎やAIDSといった感染症の危険性もありません。

ちなみに、手術にどれくらいの血液が必要になるかは、手術の内容や手術前の患者さんの全身状態にもよります。手術前に貧血の強い方には自己血輸血は出来ません。

なお、血液は３５日間保存することが可能です。そのため、貯血する血液量を決め、手術日から逆算して行います。

■日本赤十字からの他人の輸血（同種血輸血）　

日本赤十字社からの他人の血液を輸血することを同種血輸血と言います。
これは、患者様と同型の血液を選択し、検査を行い「適合」となった血液を輸血するものです。

問診等により健康状態が確認された国内の献血者から採血し、さらに感染症検査を行い「適」となった血液のみが医療へ提供されています。

しかしながら、輸血後の感染症（B型肝炎、C型肝炎、AIDSなど）のリスクが全くないわけではありません。
また、非常に稀ではありますが、他人の血液が入ることで輸血の副作用（蕁麻疹、発熱、血圧低下、溶血性反応）が起こる可能性もあります。

そのため、可能な限り同種血輸血が望ましいのですが、予想外の出血などや、手術前の全身状態が悪く自己血輸血が出来ない場合があります。その際には、この同種血輸血を行います。

■術中回収血輸血

術中回収血輸血とは、手術中に集められた自分の血液（手術により出血した血液）を、特別な機械で洗浄し、手術中、及び手術後に体に戻すことです。
非常に優れた方法ですが、このシステムには限界があり、出血した血液を全て元に戻して使うことができません。（約1/3程度です。）

人工股関節再置換術

残念ながら、人工股関節置換術後に感染を被ったり、ゆるんだりしたために人工物を取り除き、再度人工股関節置換術を行わなくてはならないケースがあります。

これを人工股関節再置換術といいます。再置換術は複雑な人工補充物を取り除いたり、いたんだ骨も一部取り除く必要があるために、手術としては非常に難しくなります。

特に、骨が大きく欠損してしまったケースでは、骨盤付近や骨バンクから骨を採取し人工物と共に置き換える必要が多くなります。

経験と知識、技術のある専門医による手術を受けられることが必要でしょう。

人工股関節置換術におけるリスクと合併症

人工股関節置換術は股関節の痛みを軽減させ、日常生活動作を向上させることが可能な素晴らしい手術です。最近では長期臨床成績も良好で安定している報告が多くされてきています。

しかしながら、どんな手術でも100%の手術はありません。

ここでは、人工股関節置換術におけるリスクと考えられる合併症について説明します。

■脱臼
人工股関節置換術後における合併症として、最も起こりやすい合併症が脱臼です。
正常な状態での股関節では、股関節を支えている周辺の筋肉によって守られているので、普通脱臼することはありません。
しかし、手術のあとで周辺の筋肉が弱っているときには、脱臼が起こりやすくなります。
手術後に脱臼の起こる頻度は0.5～6％程度といわれています。
脱臼の多くは患者さん姿勢を注意することにより防ぐことが可能になります。その際の姿勢は手術方法（切開した場所）により注意点が異なりますので、以下に説明します。

・前方の切開の場合

次のような姿勢は脱臼の危険性を高めますので、十分に注意する必要があります。

○寝ている際に、手術した肢を上に交差させる姿勢。
○手術した足と反対側にあるものを取ろうとして手を伸ばす姿勢。
○低い椅子から急に立ち上がる姿勢。
○足を組む姿勢。

・後ろを切開した場合

股関節を内転・内旋位にしたときに脱臼の危険性が最も高くなります。
しゃがみ込んだ際に膝が内側に入ったりする姿勢は注意していても起こりやすいので十分注意が必要です。
なお、人工股関節置換術後に脱臼を何度も繰り返す場合は、再度手術が必要になる場合もあります。

■深部静脈血栓症・肺塞栓症　（しんぶ　じょうみゃく　けっせんしょう・はい　そくせんしょう）

深部静脈血栓症とは、下肢の静脈に血栓（血の塊）が生じてしまい、血管をふさいでしまうことです。
そのため、血流が悪くなり、下肢がむくんだりふくらはぎが痛んだりします。同様な病態ではエコノミークラス症候群（旅行血栓症）があります。こちらのほうがなじみ深いかもしれません。
これは、飛行機などの乗り物で長時間足を動かさないでいるときにもおこります。
この血栓が急に動いた時などにはがれしまうと非常に危険な状況になることがあります。
はがれた血栓が血流に乗って肺まで到達してしまうと、肺の血管をふさいでしまいます。これを肺塞栓症といいます。
肺の血管がふさがると、血液ガスの交換（二酸化炭素と酸素の交換）がうまくおこなわれなくなります。そのため、呼吸困難や胸の痛みを感じるようになり、時に生命を脅かす重篤な症状を引き起こす可能性があります。

＊深部静脈血栓症の予防
人工関節置換術後の深部静脈血栓予防のために、一般的には以下の方法がとられています。

・間歇的空気圧迫装置
手術前後にかけて、一定の時間をおいて下肢の血管を圧迫する装置で、血栓を予防する効果があります。

・薬剤
血栓をできにくくする薬剤で低用量未分画ヘパリンを投与したりします。

・弾性ストッキングの着用
これは非常に弾力性の高いストッキング（靴下）で、下肢の血管を圧迫して、足先から心臓へ戻る血液の流れを助ける効果があります。

・ストレッチ
術後に患者さん自身ができる予防法として、足首の曲げ伸ばし運動があります。これによって、血流を良くする効果が期待できます。

○血栓症のリスクが高まる要因

悪性腫瘍　／　膠原病　／　うっ血による心肺機能停止　／　下痢　／　熱　／　肝炎　
甲状腺機能不全　／　黄疸　／　栄養不良　／　壊血病　／　肝臓病　／　出血異常
静脈瘤　／　加齢　／　血栓症歴がある方
　

■細菌感染（化膿）

人工関節置換術をおこなううえで、どうしてもゼロに出来ない合併症が感染です。
多くの報告で感染率は１％程度であり、早期に治療すれば問題なく治癒できます。
しかし、時に感染が深部で起こると治療に難渋してしまい、時にせっかく入れた人工関節を抜きとらなくてはいけなくなってしまいます。
なぜなら、人工関節は生体親和性が高く生体となじみやすく作られています。そのため、細菌が人工関節に膜（バイオフィルム）を作ってしまうことがあります。
また、人工関節には当然血流がありません。そのため、抗生剤を投与しても効かず、細菌が増殖してしまい、感染が治りにくくなってしまうのです。
術後感染すると手術した部位の皮膚が赤くなったり、腫れたり、膿が出たりします。早期に治療すればほぼ治癒しますので、感染が疑われる場合はすぐに治療を開始することが大切です。
なお、感染は人工関節置換術後の早期だけに起こるわけではありません。
術後、ある程度年月を経てからおこるものとがありますので、患部の熱感や腫脹、浸出液など感染を疑うような症状がありましたら、すぐに専門医にかかることをお勧めします。

■人工関節のゆるみ、磨耗（まもう）、破損など
長期にわたり人工関節を使用していると、人工物がゆるんだり、磨耗（磨り減ること）したり、破損する場合があります。
人工関節の固定がわるくなって生じてきます。人工関節が少しずつすり減ると磨耗粉（まもうふん）が生じます。
この磨耗粉が周辺の骨を溶かすしたりする骨融解（こつゆうかい）をおこす原因となる場合もあります。人工関節置換術後にこれらの磨耗や破損が起こっていても全く症状がでない場合もあります。
そのため、人工関節置換術をうけた患者さん痛みなどの問題が特になくても、定期的に受診を続けることが大切です。

■人工材料に対するアレルギー
非常にまれではありますが、人工物の金属などにアレルギー反応を示す方がいます。
以前に金属アレルギーなどの既往があるかたは、そのことを手術前に医師に必ず伝えて頂くのが良いでしょう。
ちなみに、アクセサリーなどに対する金属アレルギーなどがある方でも、人工関節では反応をおこさない場合がほとんどです。これは人工関節で使用されている金属が人体への影響が少ないとされているからです。

■人工股関節置換術特有の合併症
人工股関節置換術の合併症の多くは、人工膝関節置換術の合併症と共通しています。
しかし、人工股関節置換術に特有の合併症があります。脱臼はほとんどが股関節置換術後に起きますが（人工膝関節置換術後にも非常にまれに起こることがあります）。

■坐骨神経・大腿神経障害

人工股関節置換術は、は下肢の知覚や運動をつかさどる神経（坐骨神経、大腿神経など）の近くで手術操作をします。
当然、これらの神経に障害を与えないように十分注意して行いますが、人工股関節置換術後に手術側の下肢、あるいはまれに反対側の下肢にも異常知覚や感覚低下、運動障害などの神経障害徴候が出る場合があります。
多くの場合は一過性ですが、回復までにある程度の時間がかかったり（6ヶ月ほど）、非常に稀ですが、完全に回復しない場合が（約0.25％）あります。
手術後、定期的に診察を行うことは、どんな小さな問題でも、早期に発見する為にはとても
重要ですので、人工関節置換術を受けられた方はかならず定期的に受診されることを勧めます。

人工股関節置換術の利点

人工股関節置換術によって、痛みの原因となっていた関節は滑らかな動きを取り戻すことができます。

つまり、人工股関節置換術のもっとも大きな利点は「痛みからの解放」と言えるでしょう。
もちろん、それに付随する利点も多くあります。痛みは人にとって非常大きなストレスです。

この痛みから解放されることによって、痛みのない歩行が可能になります。
関節の可動域も大きくなることも期待できます。
その結果、いままで出来なかった趣味を楽しむことも可能になりますし、旅行などにも行けるようになるでしょう。

実際に手術後にスポーツや趣味を楽しむ方も少なくありません。
ただし、無理は禁物です。手術後の経過が良いと、自分が人工股関節置換術を受けたことを忘れてしまう方もいます。

ついつい無理なことをしてしまったり、体重のコントロールをせずにいると、耐久性が落ちたり、脱臼などのリスクを高めてしまいます。可能であれば、万歩計などを使用して日常生活における活動性をチェックすることが望ましいでしょう。

ハイブリッド法を用いた固定方法

このハイブリッド固定法とは、片側のステムには骨セメントを用いないで埋め込み、もう片側には骨セメントを用いて埋め込むという固定方法です。

一般的には骨盤側にはセメントを用いず、大腿骨側のステムに骨セメントを用いることが多いものです。（写真2A）参照

人工股関節置換術

人工股関節置換術で使用する材料

現在、一般的に人工股関節置換術において使用されている材料はコバルトクローム合金や超高分子量ポリエチレン、そしてセラミックが主に使用されています。

多くは問題なく機能し、安定した良好な臨床成績が報告されています。しかし、何十年も耐えられるわけではありません。耐久性に問題があるからです。

●耐久性
耐久性は使用する部品（材質・表面状態）や手術技術、固定の程度、運動量、体重、そしてその方の生活スタイルなどにより異なってきます。
しかし、一般的に運動量の多い方（運動量の少ない方と比べて）の耐久性は低くなります。これは多くの研究結果によっても報告されています。

●緩み
人工股関節置換術後に関節部分に「緩み」が生じる事があります。
これは、組織反応によって、微粒子から成るポリエチレンや金属の破片が骨と人工関節の間に緩みを生じさせてしまうからです。
つまり、固定している骨と人工関節の隙間部分にポリエチレンや金属の破片が入り込み、結果として固定部分に緩みを生じさせることがあるのです。
現在、このようなゆるみを防ぐために、耐久性に優れている超高分子ポリエチレンの研究が行われています。

アクリルセメントにてステムを固定する方法

イギリスのJohn-Chamleyというドクターが１９６２年にステム（大腿骨側に挿入する棒状の形をしたもの）にステンレスのボールを使用しました。

変形性股関節症で傷んだ骨頭を摘出し、そこに球状のボール（金属球）を挿入、臼蓋（ソケット）の部分に超高分子ポリエチレンのソケットに置き換えた手術を行いました。

これらの部分が骨セメントというアクリルポリマーで作られたいわゆる接着剤で固定されています。なお、ボールのサイズやステムは個人の体格や大きさによって決められます。
当然、何種類も組み合わせがあり最も適したサイズを用います。

材質ですが、ほとんどのボールはコバルトクロム合金、もしくはセラミックで作られています。（写真2A、2B参照）

傷んでしまった関節部分を人工物に置き換える（置換する）し、しっかりと固定することで早期に痛みから解放され、日常生活動作が改善します。

ただし、問題点もあります。手術後１０～１５年ほどでさまざまな理由で部品が緩んでしまうことがあります。

また、耐久性の問題もありますので、比較的若い方や運動量の多い方に対しては、骨セメントを用いない方法が一般的であり推奨されています。

人工股関節置換術

骨セメントを用いないで固定する方法（ノンセメント）

セメントを使用して固定する方法に対して、骨セメントを用いずに骨を固定するノンセメントの方法もあります。これはセメントを用いなくてもステムを固定できるようにデザインされています。

実は、骨は金属にも固定することが出来ます。これは骨が滑らかな金属の表面構造に沿って成長していくからです。

そこで、より強固に固定させるために金属の表面に沢山の細かい穴が開けた多孔性のステムを用いています。こうすることにより、多孔性の表面の中で骨が成長していきます。

さらに、人工的に骨の成分として作られているハイドロキシアパタイトというもので表面をコーティングしたステムも、骨を早く固定させる為に利用されています。（写真3A、3B参照）

この骨セメントを用いずに固定する時に使用するステムは、アメリカで1977年に開発されました。

時間の経過と共に、成長していく骨がステムに付着して固定されていくので、しっかりと固定されるまでのある程度の時間がかかります。

なので、骨セメントで固定する方法と比べると、手術後すぐに痛みがなくなるとは限りません。

当然、ステムが固定されるにしたがって痛みは改善されていきますが、しっかりと固定されるまで半年から１年ほどかかることがあります。

なお、この方法は、若年層、運動量の多い方に推奨されています。

人工股関節置換術の種類

人工股関節置換術は、傷んでしまった股関節を人工物で作られた股関節に置換（置き換える）手術です。英語ではTotal Hip Arthroplasty（THA）とかTotal Hip Replacement（THR）と表現されます。なお、人工股関節置換術には様々な方法があります。

・アクリルセメントにてステムを固定する方法
・骨セメントを用いないで固定する方法（ノンセメント）
・ハイブリッド法を用いた固定方法

人工股関節置換術を受ける前の問題点・注意点

■内服について

人工股関節置換術を受ける前に内服について注意点があります。
痛みのために多くの方が飲んでいる消炎鎮痛剤ですが、鎮痛剤を服用している方は、可能であれば手術の最低1週間前には服用をお止め頂くほうが良いでしょう。

なぜならこれらの薬は出血の原因となり得るからです。その他、ワルファリン（ワーファリン®）、アスピリン（バイアスピリン®、バファリン81㎎®）、チクロピジン（パナルジン®）などの、血液を固まりにくくする薬を常用されている方も同様です。

特に、心房細動、不整脈などの心臓疾患をお持ちの方や、過去に静脈血栓症、肺塞栓症、脳梗塞などを起こしている方は、これらの血液を固まりにくくする薬を飲んでいることが多くあります。
これらの薬を飲まれている方は、必ず主治医に相談して下さい。

■体重コントロール

前述しましたが、股関節は体重を支える荷重関節であり、歩行時には体重の約３倍の負担がかかります。
つまり、体重が１キロ減れば股関節に掛かる負担は３キロ減るわけです。

そのため、標準体重よりも体重のある方は、手術前から減量を含め体重のコントロールを十分に行うことが大切です。しっかりと管理出来ていれば人工股関節置換術後に股関節に掛かる負担も少なく、リハビリもスムーズにすすむことが期待できます。

■運動

人工股関節置換術後のリハビリ・運動は当然大切ですが、術前の運動も同様に大切です。
股関節に過度に負担をかけない範囲での簡単な筋肉の収縮の運動は、術後に歩行するための準備として、脚の筋肉の筋力や伸縮性をアップ（維持）するのに大切だからです。

人工股関節置換術後に効率よくリハビリをすすめるためにもぜひ手術前の運動をすることをお勧めします。
なお、以下の運動はベッド上でも可能であり、比較的容易に出来るので試してみてください。

ただし、過度の運動は逆効果です。1日に2～3回が目安として行って下さい。筋肉痛が強く出てしまって続けられなくなるような場合は、回数を減らして下さい。

○臀部のストレッチ
10秒数えながら背中を軽く反らす様にして、両臀部をしっかりと伸ばして下さい。その後リラックスし、これを10回繰り返します。
　　
○大腿四頭筋のストレッチ
ベッド上で脚を伸ばした状態で座り、膝の後ろをベッドに押し付け、ももの付け根の筋肉を伸ばします。又は、足首を返して、膝をしっかりと伸ばしたままベッドから5～10㎝持ち上げて、5秒間そのままにして下ろします。これを20回ずつ、可能でしたら朝、昼、夕と行って下さい。
　　
○ハムストリング（腿や膝の後ろ側の筋肉）のストレッチ
膝を曲げ伸ばしします。10秒数えながら、かかとを押し出し、ベッドに降ろし、臀部に引き寄せます。リラックスし、10回繰り返します。
　　
○足首を回す
はじめは、一方向に回します。その後、もう一方も行ないます。これを10回繰り返します。
　　

○足首の上下運動
足首をゆっくりと上下に動かします。10回繰り返します。これは深部静脈血栓症の予防にもつながります。

○押し付けトレーニング
椅子に座りながら、横に両手をつき、肘を伸ばしながら、椅子から臀部を引き上げます。10回繰り返します。