** 済生会山形済生病院整形外科

解剖学的二重束前十字靱帯再建術における 大腿骨骨孔作製法の比較検討

鈴木朱美*，成田淳*，山本尚生*，浅野多聞*，福島重宣**，高木理彰*

* 山形大学医学部整形外科学講座

** 済生会山形済生病院整形外科

（平成29年３月６日受理）

【緒言】

　膝前十字靱帯（ant e r i or c r uc i at e l i game nt ; ACL ）損 傷は、スポーツ膝傷害の中で頻度が高い損傷のひとつ で あ る。ACL 損 傷 受 傷 時 に は、半 月 板 損 傷 が1 0～

2 0％、軟骨損傷が1 6％合併するとされるが、放置して おくと受傷後６ヵ月には半月板損傷は6 3％、軟骨損傷 は2 9％に増加し、受傷後1 0年には6 0％が変形性膝関節

症に進展するとされ

、早期のACL 再建術が必要とな る。ACL 再建術は、1 9 1 7年に初めてHe y Gr ove s

によ り腸脛靱帯を用いた直視下関節外再建術が報告され た。1 9 8 0年代になると、骨付き膝蓋腱

、同種腱

、人 工靱帯

を用いた鏡視下手術による関節内再建が行わ れるようになった。1 9 9 0年代には、大腿四頭筋腱

や 膝屈筋腱

による再建術が行われるようになり、現在 では膝屈筋腱による再建術が広く行われている。膝屈 筋腱による再建術としては、1 9 9 0年にRos e nbe r g ら

抄　　　録

【背景】膝前十字靱帯（ant

e r i or c r uc i at e l i game nt ; ACL ）再建術において、より適切な位置に大腿骨骨 孔を作製するためにout s i de - i n 法で大腿骨骨孔を作製してきたが、貫通孔の場合は移植腱が骨孔内で異 常可動性を生じ、骨孔拡大や移植腱と骨孔の癒合不全を生じる可能性があった。この問題点を補うべ く、逆行性ドリルを用いて必要最小限の長さのソケット骨孔を掘削し、移植腱を密着させるより低侵襲 なソケット孔法に変更した。本研究の目的は、貫通孔群とソケット孔群の術後臨床成績およびMRI 画像 での靱帯のリモデリング、骨孔壁と移植腱の癒合について検討することである。

【対象 と方法】2

0 0 8年から2 0 1 5年に同一術者（著者）により解剖学的二重束ACL 再建術が行われた1 0 8例 1 0 8膝を対象とした。貫通孔群7 9膝、ソケット孔群2 9膝、手術時平均年齢は貫通孔群2 1 . 9歳、ソケット孔 群2 6 . 2歳であった。再建術後１年時の Lac hman t e s t 陽性率、pi vot s hi f t t e s t 陽性率、KT- 1000 による患 健側差および再断裂率について調査した。また術後６ヵ月、１年にMRI 画像を撮像し得た貫通孔群2 0 膝、ソケット孔群７膝において前内側線維束（AMB ）および後外側線維束（PLB ）の移植腱実質部の信 号強度変化 ( SI R )と、大腿骨骨孔の関節内開孔部の骨孔壁と移植腱間の高信号領域の出現率について調 査した。

【結果】術後の膝安定性、再断裂率では両群間に有意差は認めなかった。MRI

画像による各線維束のSI R は、両群間および術後６ヵ月と１年で有意差を認めなかった。骨孔壁と移植腱間の高信号領域の出現率 は、ソケット孔群ではいずれの時期においてもAMB ， PLB で高信号領域を認めなかった。術後６ヵ月の PLB では貫通孔群5 0％、ソケット孔群０％であり、両群間に有意差を認めた。

【結論】より低侵襲なソケット孔群では、骨孔壁と移植腱の癒合が早期に完成する所見がMRI

ではじめ て明らかとなり、移植腱のより安定した生着、長期にわたる機能維持に貢献する可能性が示唆された。

キーワード ：

解剖学的二重束前十字靱帯再建術（anat omi c al doubl e - bundl e ant e r i or c r uc i at e l i game nt r e c ons t r uc t i on ）、out s i de - i n 法( out s i de - i n me t hod )、大 腿 骨 骨 孔( f e mor al bone t unne l )、

magne t i c r e s onanc e i magi ng （MRI ）、リモデリング（r e mode l i ng ）

が４重折り屈筋腱を用いたi s ome t r i c pos i t i on に骨孔を 作製する一重束再建術を報告し、1 9 9 7年には大腿骨骨 孔をふたつ作製するbi - s oc ke t 法を報告した

。しか し、この当時の再建術の大腿骨骨孔の位置は正常の ACL 付着部とは異なる非解剖学的再建術であり、回旋 不安定性を制御できなかった

。その後、ACL 付着部 の詳細な解剖学的研究

の成果により、骨孔を正常 ACL の付着部に作製する解剖学的再建術が行われる ようになった。2 0 0 4年に安田ら

が解剖学的二重束再 建術を報告した。この術式は、ACL を構成する２本の 線 維 束 で あ る 前 内 側 線 維 束（ant e r ome di al bundl e ; AMB ）および後外側線維束（pos t e r ol at e r al bundl e ; PLB ）を再建することで、正常膝キネマティクスを再 現できる優れた術式である。現在、この解剖学的二重 束再建術が本邦では広く行われ良好な成績が報告され

ている

。手術成績に関わる因子として、Johns on

ら

は、再断裂の要因を手術手技の問題、移植腱癒合 の問題、外傷の３群に分類している。Car s on ら

は ACL 再建術における最も多い手術手技上の問題は大 腿骨側骨孔の前方設置であると報告しており、大腿骨 の骨孔位置が治療成績に直結するため、至適位置に正 確に骨孔を作製することが重要となる。我々は、2 0 0 5 年から安田らの方法

に準じて、経脛骨骨孔法で大腿 骨骨孔を作製してきたが、大腿骨骨孔位置不良による 成績不良となる症例が存在した

。そこで、より適切 な 位 置 に 大 腿 骨 骨 孔 を 作 製 す る た め に2 0 0 8年 か ら out s i de - i n 法で大腿骨骨孔を作製してきた

。大腿 骨 骨 孔 を 経 脛 骨 骨 孔 法 で 作 製 し た9 7膝 と 順 行 性 に out s i de - i n 法で作製した1 0 1膝の臨床成績を比較する と、経脛骨骨孔法、 out s i de - i n 法の順にKT- 1000 患健側 差は1 . 5 ±2 . 1㎜、0 . 7 ±1 . 9㎜（P<0. 05 ）、pi vot s hi f t t e s t 陽 性 率 は2 3 . 9％、8 . 1％（P<0. 01 )、再 断 裂 率 は 1 0 . 3％、1 . 0％（P<0. 01 ）であり、out s i de - i n 法で有意 に安定性が良好で、再断裂が少なく、out s i de - i n 法が 優 れ て い た

。し か し、out s i de - i n 法 で 順 行 性 に 骨 皮質を貫通して骨孔を作製する場合、移植腱が骨孔内 で異常可動性を生じる「wi nds hi e l d wi pe r e f f e c t 」

や 膝 の 屈 伸 に よ り 移 植 腱 が 伸 張 す る「bunge e c or d e f f e c t 」

により、骨孔拡大や移植腱と骨孔の癒合不全 を生じる可能性がある。この問題点を補うべく、2 0 1 1 年から逆行性ドリルを用いて必要最小限の長さのソ ケット骨孔を掘削し、またACL Ti ght Rope

（Ar t hr e x, Fl or i da, USA ）を併用することにより骨孔と移植腱を より密着できる方法に変更した

。逆行性ドリルの 利点として、作製された骨孔がソケット孔であること から、より低侵襲で、骨孔拡大を減少させることがで

きる

。また、骨孔内での移植腱の異常可動性を抑制 し、骨孔壁と移植腱の癒合を促進する可能性が期待で きる。これまで、この貫通孔法とソケット孔法におい て臨床成績を比較した報告は少なく、またMRI 画像に よる移植腱の再構築過程を比較した報告はない。本研 究の目的は、貫通孔法とソケット孔法において、臨床 成績およびMRI 画像による移植腱の再構築過程を比 較し、臨床的有効性の相違を明らかにすることであ る。

【対象と方法】

図 １．手術手技．大腿骨骨孔作製方法．

a.

e s i de nt

s r i dge

b.

i pCut t e r

c .

d.

e .

5

f .

　対象は、2 0 0 8年から2 0 1 5年に同一術者（著者）によ り解剖学的二重束ACL 再建術が行われた症例とした。

大 腿 骨 骨 孔 は 史 野 ら の 方 法

に 準 じ てr e s i de nt ’ s r i dge の後方にout s i de - i n 法で作製した（図 1ａ）。移植 腱は半腱様筋腱を用い、長さや直径が不足した場合に は薄筋腱を追加した。採取腱を二重折りとした直径 を計測し、その直径のドリルで大腿骨外側皮質から 関 節 内 ま で 貫 通 し た 骨 孔 を 順 行 性 に 掘 削 し、

ENDOBUTTON CL

( Smi t h & Ne phe w Endos c opy , Andove r , USA )で 固 定 し た 症 例 を 貫 通 孔 群 と し た

（図2ａ）。大腿骨外側皮質から関節内までを3 . 5㎜ 径 のドリルで掘削し、その後移植腱の直径のFl i pCut t e r

Ⅱ

（Ar t hr e x, Fl or i da, USA ）を用いて1 5 ㎜ の長さの み 逆 行 性 に ソ ケ ッ ト 孔 を 掘 削 し、ACL Ti ght Rope

（Ar t hr e x, Fl or i da, USA ）を用いソケット孔に隙間な く移植腱を挿入し固定した症例をソケット孔群とした

（図 1ｂ－ｆ， 図 2ｂ）。脛 骨 骨 孔 はACL 付 着 部 に AMB ，PLB をそれぞれ作製した。固定肢位は膝関節 屈曲1 0 ° とし、AMB には30 N ，PLB には20 N の初期固 定張力を与えDoubl e Spi ke Pl at e

（メイラ株式会社、

名古屋市、日本）と螺子（メイラ株式会社、名古屋市、

日本）で固定した。2 0 0 8年から2 0 1 1年までを貫通孔群、

2 0 1 2年から2 0 1 5年までをソケット孔群とした。術後１ 年以上経過観察可能であり、両側受傷例および調査項 目不備の症例を除外した1 0 8例1 0 8膝を対象とした。貫

通孔群 7 9膝（男性2 7膝、女性5 2膝）、ソケット孔群2 9 膝（男性８膝、女性2 1膝）、手術時平均年齢は貫通孔群 2 1 . 9（1 2～5 0）歳、ソケット孔群2 6 . 2（1 4～5 3）歳、

術後平均経過観察期間は貫通孔群1 3 . 5 （1 2～2 4）ヵ月、

ソケット孔群1 3 . 3（1 2～1 5）ヵ月であった（表１）。

　術後臨床成績の検討：再建術後１年時の膝安定性を Lac hman t e s t 陽 性 率、pi vot s hi f t t e s t 陽 性 率、KT- 1000 （20 l b ）による患健側差で評価した。また、再断 裂率を両群間で比較検討した。

　MRI 画像所見の検討：術後６ヵ月、１年にMRI 画像 を撮像し得た貫通孔群2 0膝、ソケット孔群７膝につい て検討した。貫通孔群は男性1 0膝、女性1 0膝、ソケッ ト孔群は男性３膝、女性４膝で、手術時平均年齢は、

貫通孔群2 0 . 6（1 3～3 5）歳、ソケット孔群3 7 . 0（2 3～

5 3）歳であった（表２）。 ACL 再建術後の移植腱の再 構築過程には、移植腱の一部が一度壊死し、その後再 血行化し、靱帯化する移植腱自体のリモデリング

と 骨孔壁と移植腱の癒合

が必要であり、これらを MRI 画像で評価した。移植腱のリモデリングは、関節 内の移植腱実質部の信号強度変化で評価した。AMB ， PLB がそれぞれ最もよく描出された矢状断T2 強調画 像を用い、 Mi yawaki ら

の方法に準じ、 AMB ， PLB そ れぞれの線維束のr e gi on- of - i nt e r e s t （ROI ）を計測し、

後十字靱帯（pos t e r i or c r uc i at e l i game nt ; PCL ）のROI で除した値をSi gnal i nt e ns i t y r at i o （SI R ）とした（図

表 ２．術後臨床成績．

図 ２．outside-in 法による大腿骨骨孔作製方法．

a.

CL

b.

5

ACL Ti ght Rope

３）。次いで、骨孔壁と移植腱の癒合は、大腿骨骨孔の 関節内開孔部におけるAMB ，PLB それぞれの骨孔壁 と移植腱間の高信号領域の出現率について調査した

（図４）。術後６ヵ月、１年での移植腱実質部のSI R に おいて、各群内の各線維束間の比較、各群内の各線維 束の経時的変化の比較および両群間の比較を行った。

また、骨孔壁と移植腱間の高信号領域の出現率につい て両群間で比較検討した。

　統 計 学 的 解 析 に は、Mann- Whi t ne y のU 検 定、

Wi l c oxon 符号付順位和検定、Spe ar man の順位相関、

カイ二乗検定およびFi s he r 直接確率計算法を用い、有 意水準を５％未満とした。

【結果】

　術後臨床成績の検討：両群間で、性別、年齢、術後 経過観察期間において有意差は認めなかった（表１）。

術後の膝安定性の評価では、貫通孔群、ソケット孔群 の 順 に、Lac hman t e s t 陽 性 率 は7 . 7％、 1 0 . 3％

（P= 0 . 7 0）で有意差は認めなかった。pi vot s hi f t t e s t 陽 性 率 は1 0 . 1％、０ ％（P= 0 . 1 1）、 KT- 1000 ( 20 l b ) 患健側差は 0 . 7 ±1 . 9 ㎜、0 . 2 ±1 . 9 ㎜ ( P= 0 . 2 5 )で、両 群間に有意差は認めなかったが、ソケット孔群におい て低い傾向を認めた。再断裂率は1 . 3％、０％ ( P>

0 . 9 9 )であり両群間に有意差は認めなかった（表２）。

　MRI 画像所見の検討：両群間で、性別には有意差は 認めなかったが（P> 0 . 9 9）、年齢で貫通孔群の方が有 意に低かった（P= 0 . 0 0 2）（表３）。MRI 画像による移 植 腱 のSI R は、術 後 ６ ヵ 月 で は 貫 通 孔 群 AMB 1. 6±

0. 6 , PLB 2. 1±0. 7 、ソ ケ ッ ト 孔 群 AMB 1. 8±0. 6 、 PLB 2. 1±0. 9 、術後１年では貫通孔群 AMB 1. 6±0. 8 、 PLB 1. 9±1. 0 、ソ ケ ッ ト 孔 群 AMB 1. 4±0. 3 、PLB 1. 6±0. 4 であった（表４）。各群内の各線維束のSI R を 比較すると、いずれにおいてもPLB がAMB よりも高 値であり、特に術後６ヵ月の貫通孔群で有意差を認め た（P= 0 . 0 1）．各群内の経時的変化では有意差は認め なかったが、貫通孔群のAMB 、ソケット孔群のAMB およびPLB で術後６ヵ月に比較し術後１年で低下傾

線で囲まれた部分のROIを測定した。

a.

b.

c .

表 ３．MRI画像所見．対象．

図 ４．MRI画像．開孔部におけ る骨孔壁 と移植腱間の高信 号領域．

後外側線維束（PLB）の骨孔壁と移植腱間に高信号領域

（矢頭）を認めた。

向にあり、ソケット孔群においてより低下していた

（表５）。両群間の各時期での比較では、いずれの線維 束においても有意差は認めなかったが、術後１年時の ソケット孔群で貫通孔群に比較しAMB ，PLB ともに 低値であった（表６）。

　次に、骨孔壁と移植腱間の高信号領域の出現率は、

術後６ヵ月ではAMB は貫通孔群1 5％、ソケット孔群 ０％で有意差は認めなかった（P= 0 . 5 5）が、 PLB は貫 通孔群5 0％、ソケット孔群０％であり有意差を認めた

（P= 0 . 0 3）。術後１年ではAMB は貫通孔群５％、ソ ケット孔群０％（P> 0 . 9 9）、PLB は貫通孔群4 5％、ソ ケット孔群０％であり（P= 0 . 0 6）、両群間で有意差を 認めなかった（表７）。

【考察】

　ACL 再建術後の移植腱の再構築過程では、骨孔壁 と移植腱が癒合し、さらに移植腱自体がリモデリン グする必要がある

。ハムストリング筋腱を用い た 場 合、移 植 腱 が 骨 孔 内 で 異 常 可 動 性 を 生 じ る

「wi nds hi e l d wi pe r e f f e c t 」

や膝の屈伸により移植 腱が伸張する「bunge e c or d e f f e c t 」

により骨孔拡大や 骨孔壁と移植腱の癒合不全を生じる可能性がある。こ

れらの欠点を補うべく、逆行性ドリルを用いて必要 最 小 限 の 長 さ の ソ ケ ッ ト 骨 孔 を 掘 削 し、ま たACL Ti ght Rope

（Ar t hr e x, Napl e s , FL ）を併用することに より骨孔と移植腱をより密着できるソケット孔法を試 みてきた。術後１年の短期の成績は両群間で有意差は 認めなかったが、ソケット孔群においてKT- 1000 患健 側差がより小さく、pi vot s hi f t t e s t 陽性率がより低い 傾向を認めた。症例をさらに重ね、また長期的な経過 を追うことにより、逆行性にソケット孔を作製し移植 腱を隙間なく密着させることが可能な、より低侵襲で ある本方法の有効性が明らかになることが期待され る。

　MRI 画像における移植腱実質部の信号強度変化は 移植腱の成熟過程を反映すると報告されている

。貫 通孔群のPLB 、ソケット孔群のAMB , PLB のSI R は、

術後６ヵ月と１年で有意差はないものの術後１年で低 下傾向を認めた。これは、移植腱の経時的なリモデリ ングを意味していると考えられる。また、貫通孔群、

ソケット孔群ともに術後６ヵ月ではAMB よりもPLB で高値であったが、術後１年ではAMB と同程度まで 低下していた。横田ら

は遺残組織を温存したACL 再 建術において、移植腱のリモデリングの程度を本研究 と同様にSI R で評価し、AMB 1. 67 ，PLB 2. 17 であり、

表 ４．各群内の各線維束の信号強度比 (SIR)．

表 ５．各群内の経時的な信号強度比 (SIR)．

表 ６．両群間の信号強度比 (SIR)．

表 ７．骨孔壁と移植腱間の高信号領域出現率 (％)．

PLB の方が大きかったとしている。市川ら

は、PLB の 固 定 間 距 離 の 変 化 が 伸 展 位 で 大 き く な り、ま た Ami s ら

は、ACL に加わる負荷分担では、膝伸展位近 くでPLB に過負荷が加わるとしている。これらより、

膝伸展に伴ってPLB には過大な伸張ストレスがかか り、その結果靱帯のリモデリングまでに時間を要した のではないかと推測した。

　一方、骨孔内の信号強度変化は、移植腱と骨孔壁と の癒合を示しており、癒合が完成する時期には低信号 を示すと報告されている

。横田ら

は、再建術後１ 年 に お い てAMB で は ９ ％、PLB で は5 4％ の 症 例 で PLB に高信号領域を認めたとしている。本研究にお ける骨孔壁と移植腱間の高信号領域の出現率は、貫通 孔群では、術後６ヵ月のAMB は1 5％、 PLB は5 0％と高 率であり、術後１年では、AMB は５％、PLB は4 5％と やや低下を認めた。これは、経時的な癒合の進行を示 唆しているが、完全癒合は得られていないと考えられ る。貫通孔群では、移植腱の異常可動性により移植腱 と骨孔壁の癒合が遅延あるいは癒合していない可能性 が考えられる。これに対し、ソケット孔群では、術後 ６ヵ月、１年でAMB ，PLB ともに高信号領域を認めた 症例はなかった。これは、骨孔をソケット孔とし、な おかつ移植腱をソケット孔内に隙間なく挿入し密着さ せることにより移植腱の異常可動性を制御し、移植腱 と骨孔壁の癒合を促進している可能性が考えられる。

　本研究の限界として、症例数が少ないこと、後向き 研究であること、術後１年までの検討である点があげ られる。移植腱の成熟には1 2ヵ月以上を要する

とも 報告されており、さらに長期の研究が必要と思われ た。

【まとめ】

１．解剖学的二重束前十字靱帯再建術において、貫通 孔群とソケット孔群の術後臨床成績、MRI 画像で の靱帯のリモデリングおよび骨孔壁と移植腱の癒 合について検討した。

２．膝安定性および再断裂率では両群間に有意差を認 めず、ともに良好であった。

３．MRI 画像での骨孔壁と移植腱間の高信号領域は、

ソケット孔群ではいずれの時期においても認め ず、特に術後６ヵ月におけるPLB で貫通孔群との 間に有意差を認めた。

４．より低侵襲なソケット法において、骨孔壁と移植 腱の癒合が早期に完成し移植腱のリモデリングに 寄与している可能性がある。

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