[P-MT-10-3] 3次元骨モデルを用いたCRTKAにおけるPCL付着部残存率の検討
脛骨骨切り量と後方傾斜の影響
キーワード：人工膝関節, 後十字靭帯, 後十字靭帯付着部
【目的】後十字靭帯温存型人工膝関節全置換術（CR TKA）後に温存されたPosterior Cruciate Ligament（PCL）の両線維（Antero Lateral Bundle（ALB），Postero Medial Bundle（PMB））は，術後に機能することを前提としているが，posterior stabilized TKAと比較すると屈曲可動域の低下や，深屈曲時のroll backの再現性が劣る報告がある。CR TKAのPCL付着部は，bone islandにて温存することが推奨されるが，PCL付着部に関係なくフラットに骨切りすることも珍しくない。そこで3次元（3D）脛骨骨モデルを用いCR TKA時の骨切りシミュレーションを行い，ALB・PMBの付着部の残存率を3D的に調査・検討した。
【方法】対象は内側型変形性膝関節症患者34膝とした。脛骨の3DCTモデル，PCLを含めた脛骨3DMRIモデルを作成し，両モデルを使用しsurface registrationを行い，PCL付着部を定め，面積を算出した。ALB・PMBの同定は付着部の骨形態を参考に面積を算出した。脛骨3DCTモデルの骨切りは，外側関節面の中心から遠位8mm及び10mm，脛骨後方傾斜（後方傾斜）0，3，5，7，10度とした。残存率は骨切り後に残存したALB・PMB付着部面積を，骨切り前のALB・PMB付着部面積にて除した値とした。統計は，骨切り8mmにおけるALB・PMBの後方傾斜角度それぞれの比較を多重比較検定，ALBとPMBの骨切り8mmと10mmの比較を対応のあるt検討を用いた（p＜0.01）。
【結果】骨切り8mmにおけるALBの残存率は，後方傾斜0，3，5，7，10度では17.2±20.1，9.9±14.7，6.3±11.0，3.6±7.8，1.4±4.1%，PMBの残存率はそれぞれ87.7±14.2，79.1±19.1，72.4±21.9，64.9±24.3，52.5±26.1%であった。骨切り10mmのALB残存率は，後方傾斜0，3，5，7，10度では3.5±7.8，1.2±3.8，0.5±1.9，0.2±0.9，0.0±0.1%，PMBの残存率はそれぞれ，65.8±24.2，54.0±25.1，46.0±24.6，38.1±23.2，26.8±20.6%であった。骨切り8mmにおけるALBの各後方傾斜角度それぞれの比較は0度と7，10度，PMBは0度と5，7，10度，3度と10度，5度と10度に有意差が認められた。ALBとPMBにおける骨切り8mmと骨切り10mmの比較は，ALBでは後方傾斜角度0，3，5，7度，PMBでは全ての後方傾斜角度において骨切り10mmが有意に残存率が小さかった。
【結論】脛骨3DCTモデルを用いたCR TKAにおける骨切りシミュレーションでは，後方傾斜が増大するにつれてALB・PMB付着部が減少し，ALBの残存率は著しく低下することが示唆された。温存されたPCL各線維に期待されている機能は，ALBが大腿骨の回旋軸，PMBが深屈曲時の脛骨のposterior translationの抑制である。今回の結果とALB・PMBの機能を考えると，ALB付着部が切除された場合は膝関節屈曲時に大腿骨の回旋が減少し，両線維の付着部が切除される場合にはparadoxical anterior movementが生じると考えられる。以上から，CR TKA後のPCL付着部残存率は術前のPCL付着部と異なるため，術後リハビリテーションを行う際には残存したPCLを考慮し，リハビリテーションを実施する必要がある。
【方法】対象は内側型変形性膝関節症患者34膝とした。脛骨の3DCTモデル，PCLを含めた脛骨3DMRIモデルを作成し，両モデルを使用しsurface registrationを行い，PCL付着部を定め，面積を算出した。ALB・PMBの同定は付着部の骨形態を参考に面積を算出した。脛骨3DCTモデルの骨切りは，外側関節面の中心から遠位8mm及び10mm，脛骨後方傾斜（後方傾斜）0，3，5，7，10度とした。残存率は骨切り後に残存したALB・PMB付着部面積を，骨切り前のALB・PMB付着部面積にて除した値とした。統計は，骨切り8mmにおけるALB・PMBの後方傾斜角度それぞれの比較を多重比較検定，ALBとPMBの骨切り8mmと10mmの比較を対応のあるt検討を用いた（p＜0.01）。
【結果】骨切り8mmにおけるALBの残存率は，後方傾斜0，3，5，7，10度では17.2±20.1，9.9±14.7，6.3±11.0，3.6±7.8，1.4±4.1%，PMBの残存率はそれぞれ87.7±14.2，79.1±19.1，72.4±21.9，64.9±24.3，52.5±26.1%であった。骨切り10mmのALB残存率は，後方傾斜0，3，5，7，10度では3.5±7.8，1.2±3.8，0.5±1.9，0.2±0.9，0.0±0.1%，PMBの残存率はそれぞれ，65.8±24.2，54.0±25.1，46.0±24.6，38.1±23.2，26.8±20.6%であった。骨切り8mmにおけるALBの各後方傾斜角度それぞれの比較は0度と7，10度，PMBは0度と5，7，10度，3度と10度，5度と10度に有意差が認められた。ALBとPMBにおける骨切り8mmと骨切り10mmの比較は，ALBでは後方傾斜角度0，3，5，7度，PMBでは全ての後方傾斜角度において骨切り10mmが有意に残存率が小さかった。
【結論】脛骨3DCTモデルを用いたCR TKAにおける骨切りシミュレーションでは，後方傾斜が増大するにつれてALB・PMB付着部が減少し，ALBの残存率は著しく低下することが示唆された。温存されたPCL各線維に期待されている機能は，ALBが大腿骨の回旋軸，PMBが深屈曲時の脛骨のposterior translationの抑制である。今回の結果とALB・PMBの機能を考えると，ALB付着部が切除された場合は膝関節屈曲時に大腿骨の回旋が減少し，両線維の付着部が切除される場合にはparadoxical anterior movementが生じると考えられる。以上から，CR TKA後のPCL付着部残存率は術前のPCL付着部と異なるため，術後リハビリテーションを行う際には残存したPCLを考慮し，リハビリテーションを実施する必要がある。