寛骨臼コンポーネントのポジショニング

人工股関節全置換術（THA）は技術的に難しい手術です。 回転中心などの患者本来のバイオメカニクスを再確立することは重要であり、合併症のリスクを低減し、患者の満足度を高めることができる。 寛骨臼カップを設置する際に外科医が特に注意すべきことは何ですか？ このコンポーネントの正確な設置は、様々な要因に左右されます。 このシリーズの最終回では、患者に合わせた寛骨臼カップのポジショニングを確実にするための術中の注意点について見ていきます。 さらに、専門外科医が、突出と形成不全の患者についての洞察と、寛骨臼カップの設置におけるナビゲーションの役割についての見解を述べている。 これは、寛骨臼コンポーネントを内側にし、大腿骨オフセットを使ってその増加分を補うことで達成されました。 しかし、股関節周囲の軟部組織は、関節を既存の可動域に制限することになり、もし術前と術後の可動域が不一致であれば？ インピンジメントや不安定性が問題になることがあります。

「運動学的革命」とも呼ばれるように、THAは、インプラントのコンポーネントの配置を決定する際に、患者個人のバイオメカニクスを考慮するように進化してきたのである。 図1はTHAを構成する器具を示したものである。 外科医は、インプラントの配置を一律に考えるのではなく、股関節の既存の可動域を回復させるようなアプローチをとるようになった。 患者ごとに臼蓋の向きは異なるが、本来の前方位を尊重することが重要である。 (左）股関節全置換術に使用される各コンポーネント。 (中央）インプラントに統合されたコンポーネント。 (右）インプラントが股関節に装着された状態。 AAOS。 人工股関節再置換術。 許可を得て使用しています。 で入手可能。 https://orthoinfo.aaos.org/en/treatment/revision-total-hip-replacement/. Accessed March 7, 2019.

正確で患者固有の寛骨臼カップの設置を確実にするために外科医が取ることのできる術中の行動を具体的に見ていきましょう。 この記事シリーズのパートIIでは計画段階を取り上げ、徹底した患者評価、適切な画像診断、慎重なテンプレート作成、および継続計画を含む手術戦略の思慮深い準備の必要性を繰り返し述べています。 直接前方（最小侵襲）アプローチも一部の外科医がTHAに採用しており、カップ設置の点で従来のTHAに匹敵する許容範囲の結果を出している。 後述するように、側臥位は骨盤の傾きの変化と関連しており、ORテーブル上で骨盤が冠状面と一直線に並ぶという仮定にもかかわらず、実際にはその位置は不明である。

側臥位では、患者の関係脚は「ホームポジション」（屈曲45～60°、内転20～30°、わずかに内転）となり、これはパッド付きのメイヨー台で足を高くすることにより実現する。

適切な支柱とサポートは最も重要であり、手術中、患者を既知の位置に固定することを目的としています。これは理論的には、術前のX線写真と真横から比較でき、寛骨臼カップの計画した前捻と傾斜を容易に実行できるはずです。 調査した英国の外科医の3分の1以上が、使用しているサポートに問題があると報告しており、わずか31％がサポートが完全に固いと考えていました。 患者サポートの設計に不可欠な要素について、さらなる調査や認識が必要であることが明らかになりました。 特に、骨盤を安定させ、特に所定の位置に保持するためのより良いツールが必要である。

Positioning may not be what you think it is

Schwarzkopf らは、ほとんどの術中運動が 4°未満であることを発見しましたが、彼らは多くの患者において 10°以上の著しい骨盤の回転を観察しました。 Lambersらの研究では、位置異常は「よくあること」であり、BMIが高いほど起こりやすいとされている。 もし動きが補正されないと、カップの設置が損なわれ、計画された安全域の外側に不注意にコンポーネントを設置することが正当なリスクとなる。

外科医が骨盤の傾きをコントロールするのに役立つ術前戦略が、Beverlandらにより提案されています。 また、BMIの高い患者さんには効果がないかもしれませんが、術中の骨盤内転の説明には有効です。

骨盤の動きは起こる

THA中に骨盤の位置が変わると、寛骨臼の向き、ひいてはコンポーネントの向きに影響する。 Grammatopoulosらは、最初の骨盤の位置が外科医によって異なることを発見した。 最初の位置決めとカップの挿入の間の動きは、アプローチ（後方アプローチと側方アプローチでより多く）と使用するサポートのタイプに依存した。 患者を側臥位ではなく仰臥位で手術した場合、骨盤の傾きに関連したエラーは減少する。

前方直接アプローチによる仰臥位THA手術時の骨盤位置の変化に関する研究では、手術開始からカップ挿入までの間に、19/22人の患者が矢状面で骨盤前傾(平均3.1°；範囲：1°～6°)を示していることがわかった。 横断面の変化では、20/22人の患者で程度の差こそあれ、骨盤の回転が見られた。 3分の1強の患者において、骨盤の変化はカップのバージョンを5°以上変化させる原因となった。

同様の所見は、側臥位でのTHA患者についても報告されており、骨盤の傾きや術中の動きによってカップの向きが変化していることがわかる。 しかし、コンピュータナビゲーションを用いて骨盤の傾きを測定し、Lembecketらの数学的変換係数0.7を適用することで、カップの位置精度が改善された。 また、冠状面上の前傾角を決定することも可能になりました。

THA中の骨盤の傾きの変化は、少なくとも寛骨臼コンポーネントの術後の向きのばらつきの原因の一部であるとされている。 骨盤の傾きを評価する術中の方法として、「恥骨結合とASISの相対的な位置」を決定することが推奨されている。

パテントが仰臥位で手術する場合、カップ挿入の直前にはリトラクターの牽引を最小限にすることが推奨される。 骨盤はテーブルに固定されていないため、骨盤の動きにより、外科医は「テーブル面に対するカップインプラントの前捻は、骨盤の入口面に対するものよりも体系的に高いことを考慮する必要がある」と述べています。 後方アプローチに伴う脚のひねりも骨盤を再調整します。

骨盤の動きと画像

術中に撮影した画像は、コンポーネントの配置の正確さを確認するために使用することができます。 撮影時に骨盤が傾いていると、寛骨臼の位置が正しく認識されません。 外科医が補正を試みたとしても、その努力は正確なものにはなりにくい。 術中のAP骨盤画像のうち「完璧」なものは30％に過ぎず、その結果、カップ外転角の測定値が「わずかに」過小評価されることが示唆されている。 この角度は仰臥位画像と比較して側臥位画像でより過小評価されやすいと言われています。

Jamesらは、「眼窩孔の大きさと形状が術前の立位前後骨盤画像と一致するようにCアームを配置することを推奨する。これにより、術中に立位骨盤傾斜が考慮され、術中および術後の立位寛骨臼コンポーネント方向の変動が最も少なくなる」と述べています。

許容できるカップの深さとは？

The Well-Cemented Total Hip Arthroplasty by Breusch et al.において、著者は、コンテインメントの観点から、「臼蓋コンポーネント（カップ）は臼蓋の屋根の下に完全にあるべきである」という「基本ルール」を指摘しています。 3408>

自然の寛骨臼の開口部の前方、後方、および外転のパラメーターには自然差があり、これらは性別によっても影響される。 形成不全の患者では天然のカップは浅く、大腿骨突出がある患者では深くなる可能性が高い。 すべての股関節において、目標はcontainmentパラメータと自然な回転中心の回復のバランスをとることです。 これをどのように達成するかは、患者の解剖学的構造によって異なります。 Widmerの見解では、「最も効果的な妥協点は、高いhead-to-neck比率によって実現される大きな安全域を持つ人工関節を使用し、良好なcontainmentが達成され安全域が尊重されるようにカップを方向付けること」であるとしています。

しかし、カップの端がコーラー線（腸骨骨膜線）に当たるようにすることが推奨されています。 これは、適切な封じ込めを確実にするために、より大きな内側化が必要な場合があります。 プレスフィットのアンセメ ントコンポーネントは、安定性のために周辺皮質骨のリムを必要とし、このリムを超えて内転させると緩みのリスクが高くなります。

リーミング：慎重に行う

深さは、海綿骨の出血まで手動でリーミングすることにより増加し、リーミング器具の直径、使用する技術、および骨盤の弾力性に影響される。 リーミングが過剰または不足の場合、使用するカップの種類に関係なく、良好な固定が得られない、および/または本来のバイオメカニクスを変化させるリスクがあります。

Alexanderらは、彼らのテストにおいて、リーミング後に臼蓋底とノッチが最大4mmまで球形でない可能性が最も高く、それがカップの適合性に影響を与える可能性があると述べている。 もし外科医が「寛骨臼の中心は寛骨臼窩の中心に一致する」と仮定した場合、偏心したリーミングを行い、前壁を損傷する可能性がある。 床面までリーミングすることは、Meermansらによって、CORを内側と上側の両方に著しく変位させることが示され、高オフセットのステムを使用しても、これを必ずしも補うことはできなかった。

Anatomic or medialized placement?

パートIで述べたように、関節反力（JRF）の軽減を優先するCharnley氏の、カップを普遍的に内側にする推奨と、それを補うための大腿骨オフセットによる臼蓋コンポーネントの解剖学的配置には多少の相違がある。 しかし、両方の哲学に共通する目標の1つは、骨とコンポーネントの両方のインピンジを避けることである。

本来のバイオメカニクスを維持する傾向が強まり、寛骨臼オフセット（AO）の役割が認識されていることを考慮し、BonninetらはTHA後の従来（内側化）とアナトミカルカップ設置におけるCOR変位量を比較検討した。 彼らは、anatomicalな配置ではCORの変位を認めなかったが、従来の配置の寛骨臼カップの44％以上では5mm以上の変位を認めた。 彼らは、可能な限り本来のAOに近い形で股関節の運動特性を回復するために、寛骨臼の保存的準備を推奨している。

特筆すべきは、同じステムオフセットでカップ内反化すると、術後の股関節の可動域（屈曲と内旋）にマイナスの影響を与え、外旋の可動域は増加するという知見である。 また、この研究では、「屈曲と外側に大きく急な前下腸骨棘の間には負の相関がある」ことも確認されました。 このことは、内反化の成功が形態に依存するため、患者の生まれつきの解剖学的構造を考慮することをさらに支持します。

Cup height affects LLD and JRF

The height, or superoinferior position, of the acetabular cup holds related for limb length and JRF.カップの高さは、四肢長とJRFに影響を及ぼします。 部品の配置によって寛骨臼の機能的な高さが変わると、結果としてCORが上がるか下がるかによって、四肢が短くなるか長くなる。

CORを高くするとJRFが増加し、合併症のリスクが高くなり、3mm以上高くすると5mm以内の修復が困難になります。しかし、骨量が少ない形成不全患者では、高い股関節中心を作ることは避けられない場合があります。

Archboldらは、寛骨靱帯（TAL）（図1参照）を用いて、大腿骨の高さから独立して寛骨臼の高さをコントロールする方法を提唱しています。 これは、肢長差（LLD）を6mm以下に抑えるという点で、良好な結果をもたらすことが示されました。

解剖学的ランドマークは位置とは無関係

TALと唇を参考に臼蓋の高さや深さやバージョンをコントロールする方法は、一般的にはよく知られている手法である（図1参照）。 TALを基準にすることで、本来のバイオメカニクスを取り戻し、形成不全の股関節のような骨異常を補正しながら、valueを効果的にコントロールすることができると考えられています。 Beverlandらは次のように説明しています：

「正常な股関節では、TALと臼蓋は大腿骨頭の赤道を越えているため、確定寛骨臼コンポーネントがTALと臼蓋の平面で挟まれるように、ちょうどその深さで、元の大腿骨頭より4mm以上大きくならないように配置されれば、股関節中心は回復されるはずである。 もしコンポーネントの面がTALと大腰筋の溝に平行に配置されている場合は、患者固有のバージョンが復元されるべきです。

Beverlandは、TALはカップ設置時の傾きを決定するために使用すべきではないと指摘している。 Archboldらは、寛骨臼の深さ、高さ、およびバージョンを制御するためにTALを使用し、傾斜を決定するために残存臼蓋を使用することを説明した。 彼らは、患者の自然なvalueを再確立するためのリーマーの方向付けについて、具体的な指示を与えている。 彼らはまた、追跡調査時の脱臼率0.6％（6/1000） を報告している。

しかし、誰もがTALが正確なガイダンスを提供することに同意しているわけではない。 Archboldらは、たとえ外科的な露出を必要とするとしても、TALはほとんど常に識別される（99.7%）と主張したかもしれないが、Epsteinらは外科医がそれを見つけるのが困難であると報告している。 彼らの研究では、TALが術中に確認できたのは64関節中30関節（47％）であり、下臼蓋骨棘がある場合には、確認できる可能性は低かった。 彼らは、TALは信頼できる基準ではない、と結論づけた。

寛骨臼のteardropは、THA中のコンポーネント設置のガイドにも使用される。 臼蓋下部コンポーネントの側面をティアドロップの下部エッジに合わせることは、解剖学的な股関節中心高を正確に再現するわけではないが（その差は臨床的に重要ではない）、「高い単純性、信頼性、安定性」を持つ方法であると判断された。

カップ設置のための解剖学的ランドマークについての質問に対して、イラクのバグダッドにあるAlarabi Hospital for Surgical Specialtyのシニアコンサルタント整形外科医であるMohamad Allami氏は、カップの望ましい傾きと前捻を達成するために、3つの骨と一つの軟組織のランドマークを参考にするよう提案しました。 寛骨靱帯(TAL)は軟部組織のランドマークとして患者に一貫性があり、特にカップの前方転位に非常に有用です。 しかし、TALを効果的に使用するためには、TAL全体を見ることができなければなりません。 TALが石灰化していたり、骨棘に覆われている場合は注意が必要である。 後方寛骨臼の症例では、TALを他の骨性ランドマークと一緒に考慮する必要があり、そうしないとコンポーネントは後方に配置されます。 図1は、骨性寛骨臼の最外周とテンプレート化された寛骨臼カップの外周を基準として使用する方法を示しています。 テンプレート作成時にこの2点間の測定が行われ、術中の傾斜のガイドとして使用されます。

カップバージョンを制御するために提案されている別の解剖学的ガイドは、acetabular notch or psoas grooveである。 Bhaskarらは、「特にカップの解剖学的位置では、大腰筋の刺激を防ぐために、前縁がノッチの深さになるように十分な前方移動を行うよう注意すべきである」と指摘しています。

カナダのブリティッシュ・コロンビア大学の整形外科部長であるBassam Masri氏は、カップの前方転位を決定するための彼の好ましいアプローチを紹介しています：

「カップの前方転位を決めるための最も重要なランドマークは、寛骨靭帯横筋（TAL）である。 ほとんどの股関節では、TALはよく保存されており、カップの下面をTALと平行に配置すれば、正しいanteversionが選択されるのが一般的です。 TALがない場合は、中心窩の軸に沿ってライナーを引き、TALの位置と垂直になるように位置を推定します」

理想的な角度位置はあるのか

現在のところ、寛骨臼の設置について標準的な測定方法や理想的な方向について合意したものはありません。 図2は、傾斜角と前捻角が独立して測定されるため、外科医が2つの平面を同時に管理しなければならないことを示している。 このシリーズの第一部で述べたように、カップの向きの「安全地帯」（基準フレームや角度の定義が異なる）にはかなりのばらつきがありますが、それでもカップがこれらの地帯の中にあるときに脱臼が発生します。

9つの論文を比較し、標準的な相互評価を可能にする計算を行った後、Yoonらは、調整された「安全域」目標は、X線写真の角度が41°傾斜、16°前転でなければならないと推論した（手術角度は傾斜39°、前転21°である）。 Beverlandらは、「従来の45°に対して、手術中の見かけの手術角（AOI）35°を推奨する」としています。 3408>

多くの「安全域」と装置メーカーのガイドラインを比較した後、Harrisonらは、X線写真の観点から傾斜角を参照し、手術の角度から前捻を参照するという共通の実践を組み合わせた「手術基準」と呼ぶ安全域を提案した。 彼らの推奨は、「前捻を5°以上30°以下に制限し、Lewinnick zoneに基づく新しい安全域…約40°の手術用傾斜角と17～18°の手術用前捻」である。

Harnessing technology for angular positioning

THA中にコンピューター支援ナビゲーションを使用して配置の問題（サイドバー参照）を解決する以外に、外科医はより正確な配置をサポートする新しいツールも革新している。

たとえば、Meermansらは、デジタル分度器を使用してカップの手術時の傾斜角を調整し、股関節の周囲を考慮に入れた場合、手術時間に影響を与えることなくカップのX線写真の傾斜角の著しい改善が達成されることを示しました。 さらに、カップの傾きを測定するための簡単な傾斜計を使用することで、あらかじめ設定した「安全域」（30°～50°）にカップが設置されるように改善されました。

外科医の別のグループは、加速度計とカメラ機能を使用する2つのiPhoneアプリケーション（レベルインジケータと分度器のアプリケーション）を組み合わせて、寛骨臼カップの配置を迅速かつ正確に改善したことを報告しています。

iPhoneアプリを使用したジュニア外科医のグループと、配置に「フリーハンド」の方法を使用したグループとの間で達成されたカップ傾斜角度の統計的有意差に基づいて、Tayらは「iPhoneアプリケーションのジュニア外科医の潜在的役割・・・急な学習曲線の克服」があることを示唆しました。

Spinopelvic Considerations utilizing dual mobility implants

バイオメカニクスと脊椎、骨盤、股関節の連携についての理解は、THAをうまく計画する上でますます重要視されてきている。 これは特に、脊椎疾患、長期の脊椎固定、および/または変形を有する患者に当てはまります。 脱臼、痛み、インピンジメントなどのTHAによる合併症は、棘骨盤の可動性が変化するため、これらの集団でより一般的になっている。

Phanらは、脊柱変形を有する患者について、各グループに最適な寛骨臼コンポーネントの配置を導くために使用できる4つの術前カテゴリーを提案した。 このアプローチは、患者の脊椎の柔軟性と矢状面のバランスに基づいた計算された調整を提唱している。

デュアルモビリティカップは、脊椎変性を含む脊椎関連の問題を抱える患者において、不安定性を軽減するためにうまく使用されてきた。 Dual-mobility cupは、棘骨盤の動きがすでに損なわれているときに、決定が難しい最適なカップ位置を補うのに役立つと考えられている。 Dagneauxらは、適切な手術計画を立てるために、術前に脊椎と股関節の関係に異常がないかをスクリーニングすることを外科医に勧めている。 しかし、dual-mobilityカップの脱臼率は低いものの、感染による再置換率は高くなる可能性があることに注意する必要があります。

腰痛は、THA候補となった患者の21.2％～60.4％に存在することが判明した。 Yeganeh氏らは、寛骨臼の位置に対する棘突起のアライメントの影響について検討し、整形外科医と脊椎外科医が協力して、患者のカウンセリングと合わせて、最善の方針を決定すべきであると結論付けている。

結論

THA中の寛骨臼カップの正確な設置は、多くの要因に依存している。 外科医は、各患者のバイオメカニクスと脊椎骨盤の関係を意識して、各手術を注意深く計画することをお勧めする。 Allami博士の言葉を借りれば、本号の「外科的洞察」の重要なメッセー ジは以下の通りです。 「股関節全置換術を成功させるためには、適切なテンプレートが鍵となる」

寄稿整形外科医：
Mohamad Allami MD, Alarabi Hospital for Surgical Specialty, Baghdad, Iraq
Chad Johnson MD, University of British Columbia UBC, Vancouver, Canada
Bas Masri MD, University of British Columbia UBC, Vancouver, Canada

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