先生があなたに伝えたいこと
【李 泰鉉】人工関節手術におけるコンピュータ支援システムは、最適なサイズの人工関節を最適な場所に入れるための有効な手段のひとつです。
Q. こちらのセンターでは、人工関節手術においてコンピュータ支援システムを導入されています。それはどのようなシステムなのでしょうか？
A. どの大きさの人工関節をいれるのか、どの位置にどの角度でいれたら最善なのかを、手術前に画面上でシミュレートできる（模擬実験で事前にテストすることができる）コンピュータ支援システムです。
これまでは、レントゲン画像に透明シートでできた人工関節のテンプレートを重ねて、どの大きさのものがよいのかを決定していました。つまり、もともと立体的な骨や人工関節を二次元的（平面的）に見ていたわけです。それがこのシステムでは、CTから得られた画像データを三次元化（立体化）したものに、三次元の人工関節データを反映させるので、非常に正確に手術前のシミュレーションが行えるようになりました。
すなわち、患者さん一人ひとりにとって最適のサイズの人工関節を選ぶことができます。同時に関節の形に応じて、どの骨をどれくらいの量を削ればいいか、どの角度で人工関節を設置すればいいか、できるだけ大きな可動域（※1）を確保するための設置場所などが確認できます。また人工股関節の場合は、合併症として脱臼のリスクがありますけれども、こう設置すれば何度くらいで脱臼しやすいということまでわかりますから、理想に近い手術が可能になります。
※1 人工関節が脱臼を起こさずに動くことができる範囲
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Q. なるほど。その三次元のシミュレーションを用いて、正確に手術の術前計画を行うのですね。
A. はい。さらに当院では、人工膝関節置換術ではコンピュータ・ナビゲーションシステムも採用しています。
Q. コンピュータ・ナビゲーションシステムとは？
A. まず、赤外線カメラを設置したナビゲーション装置に術前計画の情報を入力します。手術の器具には赤外線をキャッチするアンテナが付いていますので、画面上に器具の位置などが表示されます。コンピュータが事前の計画通りに手術を行えるように、器具の進め方や角度などを画面上にナビゲーション（指し示すこと）してくれるのです。このシステムでは、大腿骨と脛骨の位置を画面上で確認できるので、人工関節を設置する際の靭帯のバランスまで確認することができます（※2）。
しかしながら、我々はコンピュータがなくても手術ができるわけですから、コンピュータを妄信しているのではありません。コンピュータの情報を有効に活用することで、より高精度な骨切りを行い、正確な位置での設置を目指しているのです。
Q. 人工関節を正確な位置に設置することは本当に重要なのですね。
A. ええ。人工関節の耐久性や、さっきいいましたように脱臼などの合併症、設置後の痛みや違和感などを抑えるために必要不可欠です。
Q. 耐久性という意味では人工関節の進歩も大きいのでしょうか？
A. 確かにそれもあります。耐久性は人工関節の金属の部分よりも関節面のポリエチレンの摩耗に大きく左右されます。その摩耗を低減するための材料開発や技術開発が進んでいます。たとえば、ポリエチレン自体に放射線を当てて材質を改質させたり、特殊な添加物を加えたり、細胞膜と同じ分子構造を持つ特殊な表面構造を持たせたりして、摩耗を低減させる技術が開発されています。他にもポリエチレンを滅菌する際、酸化劣化しないように酸素を入れない状態で行われるようになりました。劣化していないポリエチレンを使うことで、5年や10年で人工関節が壊れることはほぼなくなりました。
Q. ありがとうございました。人工関節手術は最新の技術によって支えられていることがよくわかりました。
A. そうですね。いろいろな技術の進歩に合わせて、人工関節手術も確実に進歩しています。その中で、特にコンピュータ支援システムの優れている点は、重複しますけれども、患者さんに至適な人工関節のサイズと設置位置を選べること。つまり、現状において一番いい方法で一番いい状態に治療するために、我々医師を導いてくれるツールとして大変有効であることです。手術をする医師にとって自分が意図したことを意図したようにできるということは、手術を受けられた患者さんの生活の質（QOL：クオリティー・オブ・ライフ）の向上にもつながります。
Q. 最後に患者さんへのメッセージをお願いいたします。
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取材日:2013.6.3
＊本文、および動画で述べられている内容は医師個人の見解であり、特定の製品等の推奨、効能効果や安全性等の保証をするものではありません。また、内容が必ずしも全ての方にあてはまるわけではありませんので詳しくは主治医にご相談ください。
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- 松山 大輔 先生（神奈川）
- 富田 誠司 先生（大阪）
- 上田 茂雄 先生（大阪）
- 黒田 昌之 先生（大阪）
- 福田 美雪 先生（大阪）
- 中西 一夫 先生（岡山）
- 射場 英明 先生（岡山）
- 西村 空也 先生（神奈川）
- 森 弦 先生（京都）
- 中尾 祐介 先生（東京）
- 増田 和浩 先生（東京）
- 高山 柄哲 先生（京都）
- 五百藏 義彦 先生（京都）
先生からのメッセージ
人工関節手術におけるコンピュータ支援システムは、最適なサイズの人工関節を最適な場所に入れるための有効な手段のひとつです。