マコロボットアーム補助全膝関節置換術

全膝関節形成術(TKA)は数十年にわたり存在しており、進行性変性関節疾患の膝の痛みを和らげ、機能を回復させる非常に効果的な手術です。長年にわたり、手術技術、特にインプラント設計において多くの進歩が見られました。TKAにおける最近の技術的ブレークスルーの一つは、動的な関節バランスと骨の準備を伴う術前計画と術中の指導を強化するためのロボット支援腕の活用です。本動画記事では、主著者がMakoロボット支援を用いて内翻変形変性膝の後方安定化TKAを行う手術技術を概説します。

膝関節変形性関節症は、関節軟骨の進行性喪失を引き起こす変性疾患です。症状を伴う膝の変形性関節症の発症率は、年間約10万人あたり240件です。リスク要因には、関節外傷、反復的な膝の曲げを伴う職業、筋力低下、大きな体重、女性、年齢増加、遺伝、人種(白人>ヒスパニック>アフリカ系アメリカ人)、代謝症候群(中心性または腹部肥満、脂質異常、高血圧、空腹時血糖値の上昇を含む症候群)が含まれます。関節軟骨の病態生理学的変化には水分量の増加、コラーゲンの乱れ、プロテオグリカンの変化が起こり最終的に量が減少しますが、軟骨細胞のサイズと数は変わりません。軟骨下骨は再形成を試み、周囲硬化症を伴う溶解性嚢胞を形成します。骨骨は軟骨内骨化の病理的活性化によっても形成されます。滑膜は進行性の炎症変化を経て、最終的には血管過多になり、さらに厚くなります。

患者は66歳の女性で、2年間左膝の痛みの病歴があり、怪我や外傷の既往はありません。長時間の歩行、階段の上り、長時間の立ちっぱなしによって痛みが悪化します。治療法には、ブレーシング、抗炎症経口薬、一時的に効果的なコルチコステロイド注射、そして正式な理学療法が含まれます。彼女は過去に高血圧、高脂血症、不安障害の病歴があります。

患者は快適で、見た目も良く、時間や場所、人に意識が向いていました。彼女は不安な歩き方で歩き回っていた。左下肢の検査では、皮膚全体が清潔で無傷であることが判明しました。太ももと脚の区画は柔らかかった。彼女は痛みなく股関節の可動域は正常でした。ひどいことに、膝は軽度の内翻変形を起こしていた。膝に中程度の積液がありました。膝の可動域は0°から115°まででした。内側関節ラインに圧痛がありました。膝の靭帯検査は前部引き出し、ラフマン腱、後部引き出し、内翻および外翻のストレス検査は安定していました。伸筋機構は無事で、まっすぐ脚を上げても痛みはありませんでした。神経血管の遠位部は無事でした。

全膝関節置換術(TKA)を進める前に撮るべき重要なレントゲン写真には、体重をかけたAP、PA屈曲、外側、日の出などがあります。また、ロングレッグアライメントのレントゲンをレビューする外科医もいます。この患者の画像では、内側および膝蓋大腿部の関節空間の喪失を伴う重度の変性変化、骨同士の接触、軟骨下硬化症、複数の関節周囲骨状骨腫が認められました。軽度の内壁の機械的アライメントがありました。日の出の写真では膝蓋骨が中央に位置していました。

さらに、術前計画を行い、正確な術中指導を行うためにMakoプロトコルに基づきCTスキャンも実施されました。CTプロトコルはマコが提供しています。

図1a。 術前APレントゲンで左膝の内翻変形が確認されました。

図2a。 術後のAPレントゲンで、適切な解剖軸の回復が確認されています。

図1b。 術前の側方レントゲン写真で左膝の内翻変形が確認できます。

図2b。 術後の側方レントゲン写真で、大腿骨および脛骨の適切なアライメントとサイズを示す。

変形性関節症の自然経過は進行性であり、痛みや障害の進行を招きます。しかし、症状の進行速度は患者によって異なります。一般的に、症状は徐々に重篤で頻繁になり、数ヶ月から数年かけて衰弱する進行です。関節炎や変形が時間とともに悪化するにつれて、患者は機能の低下、特に可動域や歩行能力の低下を経験します。重症の症状で軽度の病変しか見られない患者もいれば、重度の放射線病でほとんど症状がない患者もいます。外科医は患者とその症状を治療すべきです。

変形性関節症膝の治療は通常、非手術的な管理から始まり、衝撃負荷の軽減や重量の軽減などの活動の修正が含まれます。非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)も第一選択治療薬です。その他の非手術的治療法には、アセトアミノフェン、理学療法、コルチコステロイド注射、ブレーシング、杖や松葉杖などの補助器具の使用があります。孤立した内側または外側の区画性関節炎を持つ若年患者に通常用いられる外科的選択肢として、影響を受けた区画の負荷を軽減し変形を矯正するための骨切り術があります。関節置換術には部分的な膝関節置換術と全膝関節置換術があります。関節形成術のリスクと利益は個人差で比較されます。リスクには、感染症、出血、血栓、周囲の構造物の損傷、創傷の治癒問題、脚の長さの不一致、不安定さ、持続的な痛み、こわばり、骨折、さらなる手術の必要性などが含まれますが、これらに限定されません。

TKAは、変性関節疾患の患者に対して確実に痛みの緩和と機能向上をもたらす成功した外科的手技です。患者は左膝の変性変化を訴えました。活動に伴う激しい痛みがあり、中等度から重度の関節炎のレントゲン検査結果が見られました。歩行補助具、補強具、理学療法、注射、鎮痛薬で十分な機能や痛みの緩和が得られませんでした。これらの発見に基づき、患者と手術のリスクについて共有した意思決定の話し合いの結果、膝関節置換手術を進める決定がなされました。

Makoロボット補助TKAの患者選択は主に外科医の判断に左右されます。考慮すべき点には、骨の登録を完遂するために同側股関節の十分な可動性と可動域があること、手術脚に金属が存在し、CTスキャンにアーティファクトが生じ、精度を低下させ手術計画に悪影響を及ぼす可能性があること;そして外科医がマコの使用に慣れているかどうかも。現時点では、マコロボットと互換性のあるインプラントは限られているため、追加の要素を慎重に考慮する必要があります。これには、インプラントの安定性に影響を与える骨質の悪さ、軟部組織の健全性が低く、適合するインプラントによる安定した関節の回復を妨げています。そして屈曲攣縮や固定内翻/外翻のアライメントを含む膝全体の変形の種類と意義についても述べています。

変形性関節症は最も一般的な関節疾患です。60歳以上の成人の推定37.4%が関節炎の放射線検査を受けています。¹ 米国国勢調査局によると、膝関節全置換術の件数は2030年までに350万件増加すると予測されています。²

一般的に、TKAは過去数十年にわたり優れた臨床結果を生み出してきました。^3、4 それでも、改善の余地はあります。研究によると、従来のTKAの最大31.8%に対し、コンピュータ支援TKAの9%に対し、機械的な軸のずれが3度以上であることが示されています。⁵ 良好な臨床結果を決定する最大の要因の一つは、適切な部品配置です。^6、7 ある死体研究では、マコTKAによる最終骨切断と成分位置の平均精度が従来のTKA対照と比較して5倍と3.1倍高かった。⁸ したがって、ロボット支援による全膝関節置換術(RATKA)は、骨の切断や部品配置の精度を高める可能性があります。

別の死体研究では、RATKAのマコ技術が良好な軟部組織保護を示し、LCL、MCL、PCL、または膝蓋腱への損傷はありませんでした。また、この研究は骨切断を行う際に脛骨の亜脱臼や膝蓋骨外翻が適切な可視化に必要ないことを示しました。⁹

他にもロボット支援システムが存在する中、このケースではストライカー・マコシステムが使用され、ストライカー・トライアスロンのインプラントが使用されました。トライアスロンの全膝インプラントは、10年間の追跡研究で99%の優れた生存率を示しました。¹⁰ トライアスロンの膝は200万件以上埋め込まれており、信頼性の高いシステムであり、現在ではMakoロボット支援技術と完全に互換性があることが証明されています。¹⁰

関節炎性膝の幅広い疾患と患者それぞれの独特な解剖学的特徴は、手術を行う際に外科医にとって課題となることがあります。RATKA技術により、術前3DCTベースのテンプティングに基づくライブフィードバックループを用いて、骨切開やインプラントの挿入時に微細な調整が可能です。ロボットアーム技術はリアルタイムフィードバックを含むもので、骨切断を行う前に軟部組織の緊張に基づいて関節のバランスを取ることができます。単一外科医の研究で、Marchand ら は100本以上の膝の術中のバランスおよび骨切除データを調査しました。¹¹ 彼らは、すべての術前計画が関節炎の程度や膝の変形の種類に関わらず、術中で調整されていることを指摘しました。術中の調整により、膝の97%で屈曲の内側と外側の隙間が1mm以内の差、100%の膝で伸長のバランスを達成しました。¹² さらに、膝の大多数はバランスを取るために軟部組織のリリースを必要としませんでした。¹² 骨切断前に関節のバランスを予測し、部品の位置を調整する能力により、バランスの取れた切除技術とロボット支援技術の精密さが補強されます。

TKA手術で良好な臨床結果を判断するもう一つの要素は、適切なインプラントサイズの使用です。¹³ 必ずしも必要とは限りませんが、術前の計画は適切なインプラントサイズの見積もりに役立ちます。¹⁴ RATKA技術は、手術前の3D CTベースのテンプレートに基づいており、外科医がインプラントのサイズを正確に予測できるようにします。Bhimani ら は、術前インプラントサイズのテンプレートを提供するMako RATKAシステムを用いてRATKAを受けた54人の連続患者を調査しました。インプラントのサイズの変化は、大腿骨の切痕の回避、インプラントのオーバーハングの回避または最小化、皮質接触の最大化などの要因に基づいて術中で行われました。研究では、ソフトウェアが大腿骨成分の96%、脛骨成分の89%の正確な構成サイズを予測し、テンプレートが1サイズ以上の誤差を伴わないことが示されました。¹⁵ さらに、大腿骨および脛骨部分のいずれにも切り欠きやインプラントのオーバーハングは認められませんでした。¹⁵ 件の他の研究では、標準的なレントゲン写真を用いたインプラントのサイズテンプティングの精度が43.6%から68%であることが示されており、この手法は一般的ではないことが説明されています。^16、17

ほとんどの新しい手術技術と同様に、RATKAにも学習曲線があります。Sodhi ら はRATKAの学習曲線を評価し、外科医が数か月以内に手術時間を増やさずに技術に慣れることができることを発見しました。¹⁸

一部の研究では、従来の手動TKAと比較して、患者自身が報告するアウトカム指標を用いて、平均疼痛スコアが有意に低く、身体機能スコアが改善され、患者満足度と臨床アウトカムが高まり、忘れられた関節スコアが低いことが報告されています。^19、20 この比較的新しい技術では、より長期的なアウトカムやより多くの対象集団を対象とした研究が必要ですが、早期の臨床結果は有望です。

この手術で使用される特殊機器には、ストライカー製のマコTKAシステムがあります。

開示すべきことは何もありません。

この動画で言及されている患者は撮影に同意しており、情報や画像がオンラインで公開されることを認識しています。