28愛知県理学療法学会誌

第 33 巻第1号

2021 年 6 月

研究報 告内側開大式脛骨粗面下骨切り術における膝伸展筋力の経過および免荷期間と矯正角度の影響について *内藤綾菜 1） ・ 裵漢成 2） 3） ・ 嶋尚哉 1） ・ 鵜殿和明 1） ・ 伊藤淳 1）【要 旨】【目的】 内側開大式脛骨粗面下骨切り術後の膝伸展筋力の経過および免荷期間と矯正角度が膝伸展筋力に与える影響について検討したため報告する． 【方法】 対象は， 当院で手術を施行した 13 名 15 膝とした．
対象全体の膝伸展筋力体重比を術前， 退院時， 術後 6 か月， 術後 12 か月で比較をした． 免荷期間は， 荷重の開始が 13 日以前に可能であった通常群， 荷重の開始が 14 日以降であった遅延群に分け比較をした． 矯
正角度は， 退院時の膝伸展筋力術前比との相関を検討した． 【結果】 膝伸展筋力体重比は， 退院時に低下したが術後 6 か月， 術後 12 か月では術前より高かった． 退院時の膝伸展筋力術前比は， 遅延群で有意に小さかったが， 術後 6 か月と術後 12 か月は有意な差はなかった． 矯正角度と膝伸展筋力術前比は， 通常群で強い正の相関があり遅延群で相関がなかった． 【結論】 膝伸展筋力体重比は， 退院時に低下しその程度は遅延群で大きく， 全体では術後 6 か月で術前値を上回った． 免荷期間が 13 日以内の場合は， 膝伸展筋力術前比に矯正角度が影響することが示唆された．

キーワード ： 内側開大式脛骨粗面下骨切り術， 膝伸展筋力， 免荷期間

はじめに本邦における X 線像で診断される変形性膝関節症の患者数は， 吉村 1） によると， 2005 年度で2530 万人と推定されている．
変形性膝関節症の手術加療には， 全人工膝関節置換術や関節を温存する膝周囲骨切り術がある．
膝周囲骨切り術には， 遠位大腿骨骨切り術 ・ 脛骨
* Effects for duration of non weight-bearing and magnitudeof angle on knee extension in medial open wedge distal
tuberosity osteotomy1） 豊川市民病院 リハビリテーション技術科（〒 442-8561 愛知県豊川市八幡町野路 23 番地）
Ayana Naito, PT, Naoya Shima, PT, Kazuaki Udono, PT,
Atsushi Ito, PT: Department of rehabilitation technology,
Toyokawa city hospital2） 豊川市民病院 整形外科
Hironari Hai, MD: Department of orthopedic surgery,Toyokawa city hospital3） 豊川市民病院 リハビリテーション科
Hironari Hai, MD: Department of rehabilitation,
Toyokawa city hospital# E-mail: reha@toyokawa-ch-aichi.jp

顆外反骨切り術 ・ 高位脛骨骨切り術 （High tibialosteotomy ； 以下， HTO） 等がある． 膝周囲骨切り術は， 関節を温存するため関節可動域制限が発生しにくく 2）， スポーツ復帰や職場復帰を目指す比較的若年者が適応となる 3）．
従来の遠位骨片に脛骨粗面を連続させて行う骨切り ： 内側開大式高位脛骨骨切り術においては，膝蓋骨低位が生じる問題があると報告されている
4-6）． そのため， 最近では近位骨片に脛骨粗面を連続させて行う骨切り 7） ： 内側開大式脛骨粗面下骨切り術 （Medial open wedge distal tibial osteotomy ；以下， DTO） が施行されるようになった （図 1）．
DTO の利点は， 膝蓋大腿関節の位置が変わらない， 膝蓋骨低位が起きない， Q-angle に変化がな
い， 膝蓋腱周囲に侵襲がないことである 7）． しかし， DTO 後の膝伸展筋力は， 膝蓋骨高や大腿四頭筋をはじめとする膝蓋腱周囲への影響が少ないにも関わらず一過性に低下することがある． HTO において， 齋藤ら 8） は， 手術直後に膝伸展筋力は著しく低下し， 術後 6 週の時点で術前値の 71% 程度まで改善したと報告しており， 酒井ら 9） は， 術後内藤綾菜 ： 内側開大式脛骨粗面下骨切り術における膝伸展筋力の経過および免荷期間と矯正角度の影響について

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図 1．内側開大式高位脛骨骨切り術と内側開大式脛骨粗面下骨切り術の 3DCT 画像
a ： 内側開大式高位脛骨骨切り術の前額面
b ： 内側開大式高位脛骨骨切り術の矢状面
c ： 内側開大式脛骨粗面下骨切り術の前額面
d ： 内側開大式脛骨粗面下骨切り術の矢状面矢印の部分が骨切り線である． a ・ b は粗面より近位で骨切りを行っており， c ・ d は粗面より遠位で骨切りを行っている．
表 1. 内側開大式脛骨粗面下骨切り術後のスケジュール

関節可動域訓練
荷重
訓練内容

0～6日

7 ～ 13 日

14 ～ 20 日

21 日～

0 ～ 90°0 ～ 120°

全可動域

全可動域

免荷

1 ／ 2 荷重

全荷重

全荷重

神経筋電気刺激筋力増強訓練（開運動連鎖）

抵抗運動
立位訓練

歩行訓練

自転車エルゴメーター
階段昇降
床上動作

表 2. 半月板縫合術後のスケジュール

荷重

0～6日

7 ～ 13 日

14 ～ 20 日

21 日～

免荷

1 ／ 2 荷重

全荷重
（伸展位荷重）全荷重（制限なし）

3 週目に部分荷重を開始できた場合， その膝伸展筋力は， 開始できなかった場合に対し， 有意に高かったと報告している． DTO 後の膝伸展筋力の経過についての文献は， 渉猟しえた限り見つからなかった． 今回， 膝伸展筋力の経過および免荷期間と矯正角度が膝伸展筋力に与える影響について検討したため報告する．

対象および方法

1．対象
対象は， 2018 年 7 月から 2019 年 5 月までに当院で手術及び理学療法を行い， 術後 12 か月まで経過観察を行うことが可能であった 13 名 15 膝とした． 平均年齢は， 60.4 ± 15.4 歳であった． 当院では， DTO 施行時に半月板の切除または縫合を同時に行う場合が多い． したがって， 対象には， 半月板切除術や半月板縫合術を同時に行った場合を含んだ． 除外基準は， 感染やヒンジ部骨折等により荷重開始後に再度免荷期間を要した場合とした．
対象者には， 本研究の目的および内容を説明し同意を得た．
2．理学療法スケジュール
理学療法は， 表 1， 2 のスケジュールを照らし合わせて行った． 荷重開始後は， 当院で作成した平行棒内プロトコール 10） に準じて進めた．

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愛知県理学療法学会誌

第 33 巻

3．膝伸展筋力の測定方法および算出方法
膝伸展筋力は， 最大等尺性収縮筋力を計測した． 測定には， ハンドヘルドダイナモメーター（アニマ株式会社， 筋力計ミュータス F-100） を用いた． 測定肢位は， 端座位， 膝関節 90°屈曲位とした． センサーパッドは， ベルトを用いてベッドの支柱と被験者の下腿遠位部に固定した． 体幹を垂直位に保つよう指示し， 臀部がベッドから浮かないよう留意した． 測定は， 3 回行い平均値を算出した． 平均値を体重で除した値を膝伸展筋力体重比とした． 測定時期は， 術前， 退院時， 術後 6か月， 術後 12 か月とし， それぞれの膝伸展筋力体重比を術前の膝伸展筋力体重比で除した値を膝伸展筋力術前比とした．
4．矯正角度の算出方法
矯正角度は， 図 2 に示した術後の脛骨の変形の程度を表す内側近位脛骨関節面角度 （Medialproximal tibial angle ； 以下， MPTA） から術前のMPTA を減算した値とした． MPTA は， X 線像で整形外科デジタルプランニングツール （株式会社東陽テクニカ， Ortho planner pro） を用いて計測した．

第1号

2021 年 6 月

5．検討内容対象全体の膝伸展筋力体重比を術前， 退院時，術後 6 か月， 術後 12 か月で比較をした．
免荷期間についての検討は， 当院の骨切り術後のスケジュールに沿って 13 日以前に荷重が開始可能であった場合を通常群， 半月板縫合術等により荷重の開始が 14 日以降であった場合を遅延群とした． 免荷期間と測定時期 （退院時， 術後 6 か月，術後 12 か月） で 6 群に分け， 膝伸展筋力術前比に差があるか比較をした． また， 退院時の膝伸展筋力術前比と矯正角度との相関を検討した． 統計学的解析は， 統計ソフト （EZR， 1.41， 自治医科大学附属さいたま医療センター） を使用した． すべての解析結果には正規性の検定として ShapiroWilk 検定を行い， その結果に基づき以後の検定を選択した． 対象全体の膝伸展筋力体重比の経過は， Friedman 検定， holm 法を用いた． 免荷期間と測定時期の 6 群での膝伸展筋力術前比の差は，Kruskal-Wallis 検定， Steel-Dwass 法を用いた． 膝伸展筋力術前比と矯正角度の相関は， Spearman の順位相関係数を用いて検定を行った． 有意水準は5% 未満とした．

結果

1．対象
患者属性および各調査， 測定項目の結果を表 3に示す． 対象数は， 通常群， 遅延群でそれぞれ 8膝， 7 膝であった． 通常群と遅延群では， 免荷期間のみ有意な差があった． 通常群において半月板切除術を施行したのは全 8 例中 7 例で全体の 88%だったのに対し， 遅延群において半月板切除術を施行したのは全 7 例中 3 例で全体の 43% であった．
また， 通常群において半月板縫合術を実施したのは全 8 例中 1 例で全体の 13% だったのに対し，遅延群において半月板縫合術を実施したのは全 8例中 3 例で全体の 38% であった．

図 2．内側近位脛骨関節面角度の計測
矢印で示した角度が内側近位脛骨関節面角度 (MPTA) ：脛骨の機能軸と脛骨近位関節面がなす角2．膝伸展筋力体重比の経過
対象者全体の術前の膝伸展筋力体重比は， 0.34± 0.24 kgf/kg で， 退院時の膝伸展筋力体重比は0.21 ± 0.13 kgf/kg であった． また， 術後 6 か月の膝伸展筋力体重比は， 0.44 ± 0.36 kgf/kg で， 術後12 か月の膝伸展筋力体重比は， 0.48 ± 0.30 kgf/kg であった． 術前と退院時の膝伸展筋力体重比を比較すると退院時で有意に低かった． 一方， 術後6 か月と術後 12 か月の膝伸展筋力体重比は， 術前および退院時の膝伸展筋力体重比よりも有意に高かった （図 3）．

内藤綾菜 ： 内側開大式脛骨粗面下骨切り術における膝伸展筋力の経過および免荷期間と矯正角度の影響について

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表 3. 対象
全体（N = 15）

通常群（N = 8）

遅延群（N = 7）ｐ値

60.4 ± 15.4

60.5 ± 15.5

60.3 ± 14.3

0.953

7/8

4/4

3/4

―

身長 (cm)161.7 ± 8.7

161.4 ± 8.4

161.9 ± 7.9

0.862

体重 (kg)67.4 ± 16.5

69.9 ± 19.0

64.5 ± 9.5

0.282

入院日数 （日）35.2 ± 8.7

36.4 ± 7.6

34.0 ± 7.0

0.415

免荷期間 （日）11.5 ± 10.5

7.4 ± 5.616.1 ± 5.90.001*

術前 MPTA （°）

84.9 ± 2.7

84.5 ± 1.785.4 ± 2.50.297

術後 MPTA （°）

91.3 ± 1.7

91.5 ± 1.5

91.1 ± 1.80.451

半月板損傷に対する
関節鏡視下手術 （人）なし 1 ／切除 10 ／縫合 4

なし 0 ／切除 7 ／縫合 1

なし 1 ／切除 3 ／縫合 3―Kellgren – Lawrence 分類【I / II / III / IV】 （人）1/9/3/2

1/5/1/1

0/4/2/1―

年齢 （歳）
性別 【男 / 女】 （人）平均値 ± 標準偏差*p < 0.01

4．矯正角度と退院時の膝伸展筋力術前比
矯正角度と膝伸展筋力術前比は， 通常群は r =0.735 と強い正の相関があり， 遅延群は r = -0.143と相関がなかった （図 5）．

考察

1．対象について対象の変形は， 全症例で内反変形であった． 年
齢や体重などは， 群間で差がなかったことから免荷期間への影響は少なかったと考える． また， 遅延群では免荷期間が長かったにも関わらず入院期間には差がなかった．

図 3．
内側開大式脛骨粗面下骨切り術の膝伸展筋力体重比の経過

3．免荷期間と測定時期の膝伸展筋力術前比の差
退院時の膝伸展筋力術前比の平均は， 通常群で0.77， 遅延群で 0.29， 術後 6 か月の膝伸展筋力術前比の平均は， 通常群で 1.19， 遅延群で 0.94， 術後 12 か月の膝伸展筋力術前比の平均は通常群で1.17， 遅延群で 1.11 であった．
退院時の膝伸展筋力術前比は， 遅延群で有意に小さかった． 術後 6 か月と術後 12 か月の膝伸展筋力術前比は， 通常群と遅延群に有意な差はなかった （図 4）．

2．膝伸展筋力体重比の経過
DTO 後の膝伸展筋力は， 臨床経験から一過性に低下する印象があり， 統計学的解析においても退院時の膝伸展筋力体重比の低下が明らかとなった． DTO は， 内反変形を外反位に矯正するため，膝関節内側の軟部組織 （内側側副靭帯， 鵞足） は伸張される 11）． 今回， 最大等尺性収縮筋力を膝90°屈曲位で測定しているため， 術侵襲により軟部組織が伸張され測定時に疼痛が出現した可能性がある． また， 術後の疼痛や腫脹による関節原性筋抑制が生じたことが考えられる． 上記が， 退院時の膝伸展筋力体重比の低下の要因であったと考える． 術後 6 か月には， 術侵襲による疼痛や腫脹などが軽減したため， また， 膝アライメントの是正により除痛が図ることができ活動量が上がった
可能性があるため， 術前の膝伸展筋力体重比を上回ったと考える．
HTO においては， 術直後から部分荷重が可能と32

愛知県理学療法学会誌

第 33 巻第1号

2021 年 6 月

図 4．免荷期間と測定時期の膝伸展筋力術前比の差
膝伸展筋力術前比はそれぞれの時期の膝伸展筋力体重比を術前の膝伸展筋力体重比で除した値とした．

図 5．矯正角度と膝伸展筋力術前比の相関報告がある 12）． 早期荷重の懸念として， ヒンジ部骨折や骨癒合の遷延化， 矯正角度の損失があげられる． DTO においては， 免荷期間が確立されていないが， 膝伸展筋力体重比に関しては， 術後 6 か月には術前を上回っていたため， ヒンジ部骨折等が生じないように安全性を確保するという意味では， 今回のように術式に応じて 6 から 13 日間の十分な荷重制限を設けることは妥当であると考える．
3．免荷期間が膝伸展筋力術前比に及ぼす影響
遅延群では， 免荷期間に神経筋電気刺激や開運動連鎖での筋力増強訓練を実施していたにも関わらず， 通常群と比較して退院時の膝伸展筋力術前比は小さく酒井ら 9） の HTO の報告と類似した結果となった． ラットの後肢を 1 週間懸垂した研究では， 介入前後でヒラメ筋と長趾伸筋の筋湿重量が低下した 13）． したがって， 遅延群は， 免荷期間が通常群より 1 週間程度長いため， 退院時の膝伸展筋力術前比が小さかったと考える． しかし， 免荷期間が膝伸展筋力術前比に与える影響は， 術後6 か月以降には遷延化しなかった． 今回遅延群では， 多くが半月板縫合術の同時施行例であった．
半月板縫合術後の完全免荷期間は， 術式や損傷部位により異なるが， 2 週間を要すると報告されている 14-16）． 半月板縫合時など免荷が必要な場合にDTO 後のスケジュールより免荷期間を延長させ，十分な免荷期間を設けることは， 膝伸展筋力術前比において術後 6 か月と術後 12 か月に影響が少ないことから妥当であると考える． しかし， 退院時に膝伸展筋力術前比が低下していることは， 早期社会復帰やスポーツ復帰を目指す場合に影響を及ぼす可能性がある． したがって， 今後は免荷期間中または荷重開始後の筋力増強訓練の方法をそれぞれ再考し， 術後の膝伸展筋力を早期に回復させる必要がある．
4．矯正角度と退院時の膝伸展筋力術前比について
矯正角度は， 大きくなるほど術前後でのアライメント変化が大きくなると考えられる． 矯正角度と膝伸展筋力術前比についての仮説は， 矯正角度が大きいほど膝伸展筋力術前比は小さくなるとしていたが， 結果は仮説に反していた． 矯正角度が内藤綾菜 ： 内側開大式脛骨粗面下骨切り術における膝伸展筋力の経過および免荷期間と矯正角度の影響について大きい患者は， 術前の変形の重症度が高いことが考えられる． 変形の重症度が高い患者は， 膝伸展筋力が有意に低い 17） といわれており， 矯正角度が大きい患者は， 術前の膝伸展筋力が低く退院時の膝伸展筋力術前比が大きくなったと考える． 術前に変形が強い場合は， 術前より介入を行うことで退院時の膝伸展筋力の早期回復につながるかもしれない． 一方， 遅延群では， 免荷の影響があると考えられ， 矯正角度と膝伸展筋力術前比との関連については明確にはならなかった．
5．研究の限界
今回の研究では， 対象数が少なかった． また，DTO 後の膝伸展筋力体重比の経過は術後 6 か月には術前の膝伸展筋力体重比を上回っていたが， どの時期に術前値を上回るのかは， 明確にはならなかった．

結論
DTO 後の膝伸展筋力体重比は， 退院時には一過性に低下することが示唆されたが， 術後 6 か月には術前値を上回る回復をした． 退院時には， 免荷期間が 13 日以内の場合， 矯正角度が大きいほど膝伸展筋力術前比は大きくなった． 免荷期間が14 日以上の場合は， 退院時の膝伸展筋力術前比が小さくなるが， 術後 6 か月以上遷延化することはなかった． 矯正角度が大きくなると予測される場
合の術前の理学療法， 術式に応じた免荷期間の設定， 免荷期間中の理学療法を再考する必要性が示
唆された．

謝辞
本研究を行うにあたり， ご協力いただきました
被験者の皆様に心から感謝申し上げます．
【文 献】
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