三田村信吾 ： 人工膝関節全置換術後における膝関節腫脹抑制の新しい試み

33症 例報 告人工膝関節全置換術後における膝関節腫脹抑制の新しい試み *三田村信吾 1） ・ 片岡亮人 1） ・ 太田林進 2） ・ 杉浦英志 3） ・ 藤田玲美 2）

尊弘 2） ・ 井上倫恵 3） ・ 藁科秀紀 4）【要 旨】【目的】 人工膝関節全置換術術後患者に対し膝関節腫脹管理用のカスタムメイドのゲルパッドを作成
し， 膝周囲を圧迫することによる効果を検証することとした． 【方法】 対象はゲルパッド使用群 （以下， ゲル群） 12 膝， 対照群 12 膝とした． ゲル群は 230 mm × 230 mm × 3 mm のポリウレタン製のパッドを市販の膝サポータを用いて術側膝に装着した． 計測項目は， 膝関節他動屈曲可動域 （以下， 屈曲 ROM）， 大腿周径， 歩行時膝痛 Numerical rating scale （以下， NRS）， 杖歩行開始日， 屋外歩行開始日， 白血球数とした．
【結果】 両群間における屈曲 ROM， 大腿周径， 歩行時膝痛 NRS， 白血球数， 杖歩行開始日において有意な差は認められなかったが， 屋外歩行開始日 （ゲル群 5.5 日， 対象群 7.3 日） において有意に低値を示した．
【結論】 ゲル群において， 屋外歩行開始日が短縮され， 膝関節機能が改善したと考えられた． しかし術後 5日目ならびに 7 日目において本研究で計測した理学所見では両群に差を認めず， さらなる要因の追求が必要である． また， 腫脹の自己管理方法の統一や徹底に関しても今後検討の必要がある．

キーワード ： 術後腫脹， ゲルパッド， 屋外歩行開始日

はじめに
変形性膝関節症に対する外科的治療のひとつとして人工膝関節全置換術 （Total Knee Arthroplasty ；以下， TKA） があり， 疼痛の減少や日常生活活動
および生活の質の向上の効果を認め， その臨床成績は良好である 1） 2）． 本邦における TKA 後の在院日数は諸外国と比較すると非常に長いが， 近年在院日数の短縮化がなされている 3） 4）． TKA 後の在院日数には術前や退院時の関節可動域や筋力等の身体機能以上に， 歩行能力， 特に杖での自立歩行獲得* A new approach to knee joint swelling management forpatient with total knee arthroplasty
1） 名古屋整形外科人工関節クリニック
リハビリテーション科（〒 481-0011 愛知県北名古屋市高田寺一本橋 7）
Shingo Mitamura, PT, MA, Akito Kataoka, PT, MS,
MBA: Department of Rehabilitation, Nagoya Orhopaedic
and Joint Replacement Clinic2） 星城大学 リハビリテーション学部
Susumu Ota, PT, MS, PhD, Remi Fujita, PT, MS, Takahiro
Hayashi, PT, MS, PhD: Department of Rehabilitation andCare, Seijo University（受付日 2022 年 9 月 27 日／受理日 2023 年 1 月 16 日）

期間との関連が高いことが報告されている 5） 6）．
また， TKA 後患者の手術侵襲に伴う炎症症状の中で， 腫脹の増悪は膝関節伸展筋力や歩行スピードの低下を導くと報告されている 7） 8）． 重度な腫脹の治療法として圧迫包帯法はリンパ浮腫に対して確立された治療方法である 9） 10）． TKA 後の腫脹に対して， 弾性ストッキングや弾力包帯とポリエチ
レンパッド， 寒冷療法を使用した報告がされている 9） 11）． しかしながら， 圧迫包帯法は緩みが生じた場合に巻き直しが必要となるなど 24 時間体制に
3） 名古屋大学大学院医学系研究科 総合保健学専攻
Hideshi Sugiura, MD, PhD, Tomoe Inoue-Hirakawa, PT,
MS, PhD: Department of Integrated Health Sciences,
Graduate School of Medicine, Nagoya University
4） 名古屋整形外科人工関節クリニック 整形外科
Hideki Warashina, MD, PhD: Department of Orthopaedic
Surgery, Nagoya Orhopaedic and Joint Replacement
Clinic# E-mail: hﬂccpt@gmail.com

34

愛知県理学療法学会誌

第 35 巻て医療者側の管理が必要であり， 適切に実施し続けることが難しい． そこで， 装着方法が簡便であり， 装具のずれが生じた際にも適切な装着状態へ
患者自身で容易に調整可能である市販の膝用サ
ポータと圧力分散性能に優れたカスタムメイドのゲルパッドとを組み合わせて用いる方法を発案した． 本研究の目的は， TKA 術後患者において手術侵襲に伴う膝周囲の腫脹増加を抑制することが期待される腫脹管理用のカスタムメイドのゲルパッドと市販の膝用サポータによって膝周囲を圧迫することによる効果を検証することとした．

2023 年 6 月

例が同部屋になるなどの都合もあり， 同時期に 2群の研究を実施することが困難と考え， 2020 年 6月から 11 月をゲルパッド使用群 （以下， ゲル群）
37 膝とし， 2021 年 1 月から 4 月を対照群 40 膝として割り当てた． さらに， 術前， 術後 3 日， 5 日，
7 日， 約 2 ヶ 月 の デ ー タ 欠 損 を 認 め た ゲ ル 群 25
膝， 対 照 群 28 膝 を 除 外 し， 対 象 は ゲ ル 群 12 膝
（年齢 76.1 ± 4.1 歳， 身長 152.0 ± 5.1 cm， 体重54.3 ± 6.5 kg， BMI 23.5 ± 2.6 kg/m2）， 対照群 12
膝 （年齢 74.4 ± 4.9 歳， 身長 150.8 ± 7.3 cm， 体
重 58.6 ± 8.3 kg， BMI 24.4 ± 2.9 kg/m2） とした（図 1， 表 1）．
ゲル群は， イイダ産業株式会社が作製した 230
mm × 230 mm のポリウレタン製のゲルパッド （厚さ 3 mm） を膝サポータを用いて術側膝に装着した． 膝サポータはザムスト （日本シグマックス株
式会社， JK-2） を基にバンド部分を 54 cm に延長したものを使用した． ゲルパッドの材質はウレタンで柔軟性を持ち， 衝撃吸収力と圧力分散性能に優れた特徴があり， またウレタンの変形は素材全体に均質に起こると報告されている 14）． ゲルパッ
ドは， 任意の大きさ， 厚さに形状を変更できるため， 事前に装着しやすく膝関節の圧迫に適した形状へと調整した． 具体的には， 膝蓋骨の位置にあ

対象および方法
対象は 2020 年 6 月から 2021 年 4 月までの間に同一執刀医にて TKA を受けた女性 111 名 111 膝とした． 除外基準は脊椎固定術， 人工股関節全置換術の既往がある者， 間欠性跛行， 運動麻痺などの神経学的所見が認められる者， 認知機能障害を有し測定困難な者とした． 当院における術後 1 年時の膝関節他動屈曲可動域 （以下， 屈曲 ROM） の平均は 125° であり， 術後の屈曲 ROM に影響を与える主たる因子である術前の不良な膝屈曲 ROM 12） 13）を除外するため， 対象者から術前膝屈曲可動域が125° 未満の者 34 膝を除いた． 本研究は， 術後症

111膝

第1号

2020年6月～2021年4月に同一執刀医にてTKAを施行された女性

除外：術前屈曲～120°の者34例

77膝術前屈曲125°～

2020年6月～11月

2021年1月～4月

37膝

40膝

25例 除外：術前,3日,5日,7日,56日評価欠損 28例

ゲル群
12膝

対照群
12膝
図1 取り込み基準と除外基準
図 1．取り込み基準と除外基準

欠損データを認めない者

TKA：Total knee arthroplasty

三田村信吾 ： 人工膝関節全置換術後における膝関節腫脹抑制の新しい試み

35

表 1. 患者組成
ゲルパッド群

対照群

P値

人数 （ 人 ）

12 （女性 12）

12 （女性 12）－

年齢 （ 歳 ）76.1 ± 4.1

74.4 ± 4.90.378

身長 （ cm ）152.0 ± 5.1

150.8 ± 7.3

0.799

体重 （ kg ）54.3 ± 6.5

58.6 ± 8.3

0.63

BMI （ kg/m2 ）23.5 ± 2.6

24.4 ± 2.9

0.443
BMI ： Body mass index

AB
図 2．ゲルパッド
A ： 膝用サポータ， ゲルパッド， 医療用ガーゼを準備する．
B ： 膝蓋骨の位置を確認し， サポータおよびゲルパッドの中央に合わせて配置する． 医療用ガーゼは清潔を保つために下肢とゲルパッドの間に充てる．
C ： ゲルパッドを巻いた状態．

C
図2 ゲルパッドたる中央を直径 50 mm の円形に薄くし， 四隅を 40mm × 80 mm の幅で切り落とした． また， 適切に圧迫力が加わり， かつ体表とゲルパッドの厚さの変化が最小限となるようゲルパッドの厚さを 3 mmに調整した （図 2）． ゲルパッド装着管理は， 理学
療法治療後に毎回理学療法士が行うことと， 患者への装着指導は歩行時に膝からずり落ちるようならサポータおよびゲルパッドを膝の適切な位置に戻すよう指示した． 装着期間は術部のガーゼ保護を外す術後 2 日目から退院前日までとし， 原則
シャワー浴と理学療法実施時以外の時間に常時装着した （図 2）． ゲルパッドおよび膝サポータを装着する以外の理学療法プロトコールは両群ともに当院の基準に準じて行った． 当院の基準は， 術後
1 日目から歩行器歩行を開始し， 2 日目以降に疼痛
自制内で可能であれば杖歩行へと移行する． 運動療法は術後 1 日目から伸展可動域を改善し， 組織の修復過程を考慮し術後 4 日目以降に屈曲 ROMを改善する流れである． なお， 下腿の弾性ストッ
キングはフットポンプを外す手術翌日からゲル群， 対照群ともに全例装着している． 対照群は下腿の弾性ストッキングの使用のみとした．
計測項目は， 屈曲 ROM と大腿周径は術前， 術
後 3， 5， 7 日目， 2 ヶ月目に評価した． 屈曲 ROM
は手術終了直後の麻酔下にも計測し， これを術中ROM とした． 歩行時膝痛 Numerical rating scale （以36

愛知県理学療法学会誌

下， NRS） は術後 3， 5， 7 日目に評価した． 屈曲
ROM は日本整形外科学会の方法に準じてゴニオ
メータを用いて計測し， 大腿周径は膝蓋骨上縁にてテープメジャーを用いて計測した． それぞれ 3回計測し中央値を用いた． 歩行時膝痛 NRS は計測
日の歩行時膝痛を NRS にて 0 〜 10 の 11 段階で計測した． その他の調査項目は杖歩行開始日， 屋外
歩行開始日， 手術前， 術後 1， 4， 7 日目の白血球数とした． 当院における屋外歩行開始日は， 「杖歩行が近位監視で安定し， 連続 150 m 歩行が室内で可能となった日」 と担当理学療法士が判断し， 実
際に屋外歩行が行えた時点としている．

第 35 巻第1号

2023 年 6 月

統計解析は， 術前および術後の計測項目に対して， ゲル群と対照群の間において Mann-Whitneyの U 検定を用いて比較検討した． 統計解析にはSPSS， statistics 26， IBM を用い， いずれの検定も有意水準は 5% 未満とした． 測定値の比較のために効果量を算出した．
本研究は名古屋整形外科人工関節クリニック倫
理審査委員会の承認 （202003001） を得て実施した． 倫理的配慮として， 対象者に研究の趣旨， 配慮 （参加 ・ 途中辞退の自由， 匿名性の厳守， 研究に限定したデータの使用） ならびに結果の公表について書面と口頭にて説明し， 同意を得た対象者

表 2. 膝関節屈曲可動域，大腿周径の結果
ゲルパッド群

対照群

P値

効果量

術前 ROM （ °）140.0 ± 8.8

138.3 ± 10.1

0.887

0.09

術中 ROM （ °）141.7 ± 5.8

142.9 ± 5.4

0.41

0.12

3 日 ROM （ °）114.8 ± 9.3

110.8 ± 6.3

0.101

0.25

5 日 ROM （ °）120.9 ± 8.2

117.5 ± 9.7

0.478

0.2

7 日 ROM （ °）124.1 ± 8.6

123.1 ± 8.6

0.799

0.06

2 ヶ月 ROM （ °）127.1 ± 7.2

124.6 ± 5.0

0.378

0.21

術前周径 （ cm ）37.1 ± 3.0

37.7 ± 4.4

0.671

0.08

3 日周径 （ cm ）40.4 ± 3.3

41.1 ± 4.4

0.319

0.1

5 日周径 （ cm ）39.5 ± 2.9

40.4 ± 4.1

0.41

0.13

7 日周径 （ cm ）39.7 ± 3.2

40.0 ± 4.1

0.843

0.04

2 ヶ月周径 （ cm ）37.4 ± 2.7

38.8 ± 4.2

0.319

0.2
ROM ： Range of motion

表 3. 杖歩行開始日，屋外歩行開始日，歩行時膝痛 NRS，白血球の結果
ゲルパッド群

対照群

P値

効果量

杖歩行自立日 （ 日 ）4.8 ± 1.3

5.5 ± 1.5

0.319

0.24

屋外歩行開始日 （ 日 ）5.5 ± 1.3

7.3 ± 1.7

0.008

0.54

術前疼痛 VAS （ mm ）5.0 ± 2.7

5.6 ± 2.9

0.932

0.11

3 日疼痛 NRS

4.8 ± 2.0

3.6 ± 1.8

0.219

0.3

5 日疼痛 NRS

3.3 ± 1.9

2.8 ± 1.6

0.671

0.15

7 日疼痛 NRS

2.2 ± 2.0

2.7 ± 1.7

0.443

0.14

術前白血球 （× 100/ μ l）

58.9 ± 18.1

51.8 ± 11.5

0.242

0.24

1 日白血球 （× 100/ μ l）

95.2 ± 22.4

94.8 ± 35.7

0.514

0.01

4 日白血球 （× 100/ μ l）

65.8 ± 32.9

54.3 ± 16.0

0.551

0.22

7 日白血球 （× 100/ μ l）

55.1 ± 12.4

50.6 ± 16.4

0.319

0.16

VAS ： Visual analogue scale

NRS ： Numerical rating scale

三田村信吾 ： 人工膝関節全置換術後における膝関節腫脹抑制の新しい試み
に対し計測を行った．

結果
両群間において年齢や BMI などの術前の個人因子， 術前 ・ 術中の屈曲 ROM， 術前の大腿周径に有
意な差は認められなかった （表 1， 2）． 両群間における屈曲 ROM， 大腿周径， 歩行時膝痛 NRS において有意な差は認められなかった （表 3）． 白血球数， 杖歩行開始日において有意な差は認められなかったが， 屋外歩行開始日においてゲル群が対象群に比べ有意に低値を示した （効果量 0.54） （表 3）．

考察
本研究では， TKA 患者の入院中にゲルパッドと膝用サポータを用いて術側膝を圧迫する効果を検証した． その結果， ゲルパッド装着群と対照群の群間において屈曲 ROM， 大腿周径， 歩行時膝痛
NRS， 白血球数， 杖歩行開始日に有意な差は認められなかった． しかし屋外歩行開始日はゲルパッド群の方が対照群に比べ有意に早かった．
Kayamori ら 11） は弾力包帯群， 弾力包帯＋ポリエチレンパッド群の比較において屈曲 ROM および大腿周径は術後 1 週では有意な差を認めなかったと報告している． 術後 1 週では本研究のゲル群においても対照群と同様に腫れており， 術後の腫脹による可動域制限が生じていたため対照群と比べ有意な差が認められなかったと推察した． 一般
的に， 椅子からの起立や着座， 階段昇降など日常生活活動を支障なく行うために必要な膝関節の屈曲 可 動 域 は 120 ° 程 度 と さ れ， 3 ヶ 月 時 の 屈 曲
ROM が平均 121° であったと報告 15） されている．
本研究では術後 2 ヶ月の屈曲 ROM はゲルパッド
群が 127.1° ， 対照群が 124.6° であり， 対照群においても過去の報告同等の結果が得られていた．
TKA 後の膝関節の炎症所見の評価として用いた
白血球数では， ゲルパッドの使用有無において有意な差は認められなかった． 両群ともに期間が経過するとともに術前の値へと近づくように推移している． ゲルパッドと膝用サポータを用いた術側膝の持続的な圧迫を行うことにより炎症の減少は認められなかったものの， 炎症の増加は認められず， 本研究は生理学的にも安全に実施できたと考える．
本研究では圧力分散性能に優れたゲルパッドを用いて術側膝を圧迫したため， 弾力包帯と異なり手術侵襲部周囲の腫脹の軽減とそれに伴う関節可動域の増加を期待した． しかし， ゲルパッド装着による有意な効果は認められなかった． 今回のゲ37

ルパッド装着管理は理学療法治療後に毎回理学療法士が行ったが， 患者への装着指導は歩行時に膝からずり落ちるようなことがあれば適切な位置に戻すよう指示したのみであり， 適切な装着状態が維持されなかったことが推測され， 期待された効果が得られなかったと考える． 今後はサポータ装
着開始時にゲルパッドおよび膝サポータ装着方法
および装着目的の教育を患者が理解できるまで行い， 患者主導型でのゲルパッド装着を進める必要がある．
杖歩行開始日は群間において有意な差は認められなかったものの， 屋外歩行の開始日はゲルパッド群において対照群と比べて有意に短縮した （効果量 0.54）． 当院における屋外歩行開始は， 「杖歩行が近位監視で安定し， 連続 150 m 歩行が室内で可能となった日」 と担当理学療法士が判断できた時点としている． 屋外歩行を含めた歩行自立日を用いた先行研究では 「杖を用いて病棟内全範囲を自立して歩行が可能」 と定義され術後 11.8 日であった 16）． 病棟内全範囲の距離は不明だが， 本研
究ではゲル群において平均 5.5 日， 対照群においては平均 7.3 日に屋外歩行が開始されており， 両群ともに先行研究より良好な結果と考えられた．
本研究のゲル群の効果としては， この屋外歩行開始日が短縮したことが挙げられるが， その要因としての膝関節機能である膝屈曲 ROM， 大腿周径，歩行時膝痛 NRS において術後 5 日目と 7 日目の時
点で有意な差は認められなかった． そのため， 本研究で計測した理学所見ではゲル群において屋外
歩行開始日が早かった要因は不明であり， さらなる要因の追求が必要である． さらに， 本研究では検討をしていないが， 退院時の関節可動域や筋力などの身体機能よりも， 在院日数の方が屋外歩行を含めた自立歩行獲得期間との関連が高いことが報告されている 5） 6）． 従って， 屋外歩行に影響す
る因子について， ゲルパッドと膝用サポータの使用に加えて在院日数など他の因子についてもさらなる検討が必要である．
本研究の限界としては， ゲルパッドと膝サポータを同時に使用しておりゲルパッド単独の効果を確認していないこと， コントロールに弾力包帯の使用群とするなどのランダム化比較試験ではないこと， 術前の理学療法介入回数は全患者で統一できていないこと， 対照群が冬季に実施されたため
屋外歩行開始が遅れた可能性があげられる． 今後は， 入院前も含め， 入院中に腫脹管理を十分に指導し， 特に退院後も腫脹の自己管理ができるようにして， その効果を検証する必要がある．

38

愛知県理学療法学会誌

第 35 巻結論
TKA 術後患者に対して入院中にゲルパッドと膝用サポータを用いて術側膝を圧迫する効果を検証した． ゲルパッド使用の有無において屈曲 ROMや大腿周径に差は認められなかったが， ゲルパッドを用いた方が屋外歩行の開始日が早かった．

利益相反
本研究はゲルパッドおよび膝用サポータの形状修正と提供をイイダ産業株式会社より受けた． しかし， イイダ産業株式会社はデータ収集， 解析には関わっていない．
【文 献】
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第1号

2023 年 6 月

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