こんにちは。
トレーナーのこうた(@trainer_blog)です。
前十字靭帯（ACL）損傷は、スポーツ医学の分野で最も一般的な外傷の一つです。
年間200,000件以上のACL損傷が発生しており、多くの患者が手術による前十字靭帯再建術（ACLR）を受けています。
しかし、手術後の移植片（グラフト）の治癒過程が不完全であることが、移植片の失敗や機能低下の原因として注目されています。
本記事では、ACL再建術における移植片の治癒過程を分かりやすく解説し、最新の研究動向や治癒を促進するためのアプローチについても言及していきます!!!
ACL再建術とは？
前十字靭帯再建術（ACLR）は、損傷した前十字靭帯を取り除き、代替の腱や靭帯を使用して靭帯を再建する手術です。
主に腱や靭帯を骨トンネルに固定することで新しい靭帯としての機能を担わせます。
※半腱様筋、薄筋、膝蓋腱、大腿四頭筋腱がよく使われますね。
近年では、手術技術の進歩により、再建術の成功率は向上していますが、移植片(グラフト)の完全な治癒や靭帯化（ligamentization）には依然として多くの課題が残されています。
移植片治癒の重要性
移植片が成功するためには、手術後に移植片(グラフト)がしっかりと骨トンネル内で治癒し、最終的には新しい靭帯としての機能を果たすことが求められます。
しかし、完全な治癒が達成されず、手術後の数年間で移植片が失敗する例も報告されています。
これは、移植片の靭帯化が不完全であり、骨トンネル内での統合が不十分な場合が多いからです。
※術後のROMや筋力の回復がいくら早くても、この移植片の治癒を無視したスポーツ復帰は、再受傷のリスクがとても高いです。
うまく成功して、美談として語られることも多いでしょう…
移植片の治癒過程
ACL再建術後の移植片の治癒は、一般的に以下の3つのフェーズに分けられます。
移植片が手術後すぐに壊死し、細胞数が減少する時期です。この時期にはまだ大きな血管新生が見られません。
血管新生が始まり、移植片に細胞が再定着します。この段階では移植片に多くの細胞が侵入し、修復が進行します。
最終段階として、移植片の組織が徐々にリモデリングされ、安定した靭帯組織に近づきます。しかし、完全な靭帯化や骨トンネル内での統合は、依然として課題です。
だいたい成熟期は術後9-12か月と言われますが、上記の図ではどれも12か月とされていますね。
9ヵ月と報告している論文ももちろんあります!!
問題点と課題
前十字靭帯再建術における最も大きな課題は、手術後に移植片が完全に治癒せず、再度の損傷リスクが残ることです。
特に、移植片が骨トンネル内で完全に統合されない場合や、靭帯化が不完全な場合、再建された靭帯が弱くなる可能性があります。
多くの研究では、手術後の適切なリハビリが移植片の治癒に重要な役割を果たすことが示されていますが、移植片の失敗率は依然として0.7%から14%にのぼります。
特に、移植片が再損傷する原因として、手術技術の問題やリハビリプロトコルの不適切さが挙げられています。
最新の研究動向
ACL再建術後の移植片治癒を改善するために、さまざまな生物学的手法が研究されています。
これには、成長因子や幹細胞の利用、移植片の修復を促進するための新しい生体材料の開発などが含まれます。
例えば、血管内皮増殖因子（VEGF）などの成長因子を用いた研究では、移植片の血管新生を促進し、治癒プロセスを加速する効果が確認されています。
また、メッセンジャーRNAを利用した遺伝子治療なども検討されており、これらのアプローチが臨床での使用に向けて期待されています。
どの移植腱を使うか？については、割と近年、大腿四頭筋腱が注目されているかと思います。
それについてはまた後日、記事にまとめたいと思います！！
※記事にしました！！笑
≫≫前十字靱帯再建術における四頭筋腱とハムストリング腱の自家移植：失敗率・再手術率を比較
靭帯化と骨トンネル内統合の重要性
ACL再建術の成功には、移植片が靭帯化し、骨トンネル内でしっかりと統合されることが不可欠です。
これにより、手術後の早期リハビリテーションや患者の早期復帰が可能となります。
特に、骨トンネル内での移植片の統合を改善するために、骨成長因子やカルシウムリン酸塩を利用する研究が進行中です。
一方で、靭帯化プロセスに関しては、手術後のリハビリプロトコルや物理療法が大きな影響を与えることがわかっています。
特に、移植片に適度な負荷を与えることで、細胞の再定着や組織のリモデリングが促進されることが示されています。
リハビリテーションの役割
ACL再建術の成功には、手術後のリハビリテーションが非常に重要です。
適切なリハビリによって移植片の治癒が促進され、早期に元の機能を取り戻すことができます。
一般的に、リハビリは段階的に進められ、術後早期は関節の腫れを抑え、可動域を回復させることに焦点が置かれます。
特に術後に起こりやすい伸展制限や屈曲制限は、長期化すると筋萎縮が顕著になるため、なるべく早期の回復を目指していきます。
そして徐々に筋力トレーニングやバランストレーニングが追加され、最終的にはスポーツ復帰を目指すリハビリが行われます。
特に、筋力の回復と関節の安定性を高めることが、移植片の成功と長期的な機能維持に大きな役割を果たすと言われています。
※もちろんそれが全てではありませんが…
しかし、リハビリの進行が早すぎると移植片に過剰な負荷がかかり、治癒プロセスに悪影響を与える可能性があります。
したがって、適切な時期に適切な負荷をかけることが重要となります。
※ここはTime basedとCriteria basedのバランスを取る必要があると思います。
最新の研究では、早期からの関節可動域回復を目指すプロトコルが、術後の結果を改善することが示されています。
移植片治癒の評価方法
ACL再建術後の移植片治癒の評価には、さまざまなイメージング技術が利用されます。
最も一般的なのはMRIであり、移植片の治癒状態や靭帯化の進行を非侵襲的に評価するために使用されます。
MRIでは、移植片の信号強度を測定し、これをもとに治癒の進行状況を把握することができます。
例えば、手術後3ヶ月以内に信号強度が増加することが多く、その後12ヶ月まで安定することが報告されています。
さらに、CTスキャンは骨トンネル内の変化を評価するために利用され、特に移植片が骨にどのように統合されているかを詳細に確認することができます。
CTによる評価は、骨トンネルの拡大や骨密度の変化を測定するのに有効です。
また、関節鏡を用いた二次手術では、移植片の組織状態や血管化の進行を直接観察できるため、最も信頼性の高い評価方法の一つです。
まとめ
前十字靭帯再建術後の移植片治癒は、患者のリハビリテーションや治療の成功に大きく影響を与える重要な要素です。
手術後のリハビリや生物学的治療法の進展により、移植片の治癒を促進し、再建術の成功率を向上させることが期待されています。
移植片の靭帯化や骨トンネル内での統合を改善するためのさらなる研究が進行中であり、今後の進展が注目されます。
生物学的治療や幹細胞療法、成長因子の使用は、今後のACL再建術の治療における新しい選択肢として期待されており、これにより多くの患者がスポーツや日常生活への早期復帰を果たすことができると考えられています!!
