膝や股関節の痛みを軽減――手術支援ロボット「CORI」が切り拓く新しい人工関節治療とは

右：富永病院人工関節センター長 大西 宏之先生　左：整形外科医長 小西 宏樹先生

膝や股関節（こかんせつ）の痛みに悩む人は多い。その原因の1つである変形性関節症は、高齢化が進む日本で患者数が増えている病気だ。

そんな変形性関節症の治療法として、近年は手術支援ロボットを使った手術が広まってきている。その治療にはどのような特徴があるのか、手術支援ロボット「CORI（コリ）」を導入している富永病院（大阪市浪速区）の人工関節センター長 大西 宏之（おおにし ひろゆき）先生、整形外科医長の小西 宏樹（こにし ひろき）先生に伺った。

膝・股関節の痛みや変形の原因、変形性関節症とは？

変形性関節症は、関節軟骨が老化や使い過ぎにより弾力性を失い、すり減ってしまうことで関節が変形する病気です。

膝関節（しつかんせつ）の場合、男女比は1：4で女性に多く、高齢になるほど罹患率が高くなります。厚生労働省の報告では、変形性膝関節症の自覚症状のある人は約1,000万人、自覚症状がなくてもX線（レントゲン）検査で変形を認める人は約3,000万人と推定されています。

主な症状は、膝の痛みと水がたまることです。初期には動き始めに痛みを感じる程度ですが、進行すると正座や階段の昇降が困難になり、末期になると安静時にも痛みを感じるほか、膝が伸びにくくなり歩行が困難になることがあります。また、O脚やX脚など目に見える変形も出てきます。

発症には肥満や遺伝的要因が関係するとされており、さらに外傷や感染症の罹患後に発症することもあるため、痛みがなくてもO脚やX脚のような変形がみられる場合には、念のため受診をおすすめします。

股関節の場合も、患者さんの多くは女性で、患者数は120万～510万人と推定されています。主な原因は発育性股関節形成不全の後遺症や股関節の形成不全といった子どものときの病気、発育障害の後遺症です。そのほかの原因としては、大腿骨頭壊死（だいたいこっとうえし）、外傷後の変形、関節リウマチ、化膿性股関節炎などがあげられます。また、特に明らかに原因となる病気に罹ったことがなくても、年齢とともに変形性股関節症を発症することがあります。

主な症状は、関節の痛みと機能障害です。股関節は鼠径部（そけいぶ・脚の付け根）にあるので、最初は立ち上がりや歩き始めに、脚の付け根に痛みを感じます。関節症が進行すると、その痛みが強くなり、場合によっては持続痛（常に痛む）や夜間痛（夜寝ていても痛む）に悩まされることもあります。

日常生活では、足の爪切りや、靴下を履くことが難しくなったり、和式トイレ使用や正座が困難になったりします。また、長い時間立ったり歩いたりすることがつらくなるため、台所仕事など家事全般に支障をきたします。さらに、階段や車・バスの乗り降りに手すりが必要になることもあります。

まずは保存療法から――患者さん一人ひとりに合わせた治療選択が重要

変形性関節症の治療は通常、保存療法から始まります。保存療法には、運動療法や薬物療法、リハビリテーション（以下、リハビリ）などがあり、近年は保険適用外の治療として再生医療という選択肢もあります。

運動療法では、特に太ももの筋肉（大腿四頭筋＜だいたいしとうきん＞）や体幹の筋肉を鍛えることが重要です。肥満気味の方は減量することも効果的でしょう。薬物療法では鎮痛薬などを用いて痛みを軽減します。理学療法士によるリハビリでは、運動やストレッチ、電気を当てる温熱療法などを行い、症状を和らげていきます。変形が強くても、保存療法である程度症状が緩和される方は少なくありません。

一方、痛みが非常に強く、日常生活に支障が出るような場合には、手術療法を検討します。手術療法には関節鏡手術、骨切り術、人工関節置換術の3つがあり、関節鏡手術は軽度の場合に選択されることが多い治療法です。
より進行している場合は残りの2つの治療を検討します。骨切り術は軟骨が比較的残っている段階に適していますが、術後から退院するまでのリハビリに2～3か月かかることもあります。人工関節置換術は傷ついた関節を金属などでできた人工関節に置き換える手術です。退院までの日数は2～3週間程度と、骨切り術に比べ早期に日常生活に戻れることが期待できることから、近年は人工関節置換術が選ばれることが多くなっています。

ロボット手術の特長と選ばれる理由

人工関節置換術は医師が手技によって行うのが主流ですが、近年では手術支援ロボットを使った手術が注目されています。手術支援ロボットとは、手術を行う医師をサポートするために開発されたロボットのことです。人間の手で行う手術と比べて非常に細かく正確に作業できることが大きな特長で、たとえば骨を削る際、角度は0.5度、厚さで言えば0.5mm単位の精度で手術を行えます。また、靱帯（じんたい）のバランスなどを術中に正確に計測して調整できるため、手術後の違和感を減らすことが期待できます。

人工関節置換術の手術支援ロボットの歴史は、1986年にアメリカで開発された「ROBODOC（ロボドック）」から始まりました。当初のROBODOCは産業用ロボットのように非常に大きく、高額で手術時間も長いものでしたが、骨切り技術の精度が特徴とされていました。その後、技術が進化し、現在ではナビゲーションシステムの発展によってより精密な骨削りが可能になったとされています。

現在、日本で利用可能な手術支援ロボットには「Mako」、「ROSA」、「CORI」、「VELYS」、「CUVIS-joint」などがあり、それぞれ特長が異なります。たとえば国内でも導入が進んでいるとされるMakoやROSAでは術前に画像データを基に計画を立てますが、CORIは術中に関節の形状をその場で把握し、細かな調整をリアルタイムで行うという特長があります。

注目を集める「CORI」とは

CORIはMakoやROSAのようなロボットアーム式ではなく、ドリルのハンドヘルド（ハンドピース）^*を用いたタイプで、コンパクトで取り扱いやすいロボットです。骨を削る際はハンドピースが精密に制御され、指定範囲外を削ろうとするとドリルが自動的に引っ込むようになっており、必要な場所だけを掘削します。

CORI（富永病院ご提供）

また、CORIは手術中に関節表面を専用の機器でなぞることで、骨や軟骨の正確な形状を捉えることができます。軟骨の情報まで正確に把握して手術計画に反映できる点は、他のロボットにはない大きな特長といえるでしょう。さらに、靱帯バランスを膝関節の全ての可動域で細かく評価し、それを生かして患者さん一人ひとりの手術計画を作ることができます。この評価と計画の細かさは術後の快適さにつながるものであり、CORIの優れた点だと考えています。

一方で、ロボットでの手術は準備に時間がかかるため、手技による場合と比べると手術時間が長くなります。また、ロボットでは手術に際して骨の位置を把握するためのセンサーを患者さんの体に入れる必要があるため、手技による手術のほうが術中につける傷が少ないといえます。

*ハンドヘルド（ハンドピース）：術者が手のひらで持って操作するタイプの機器を指す。

変形性関節症治療の未来

高齢化が進むことで、膝や股関節の痛みに対する治療のニーズは今後も増えていくと考えられます。一方で、少子化による医師不足や、医療現場の労働環境改善も喫緊の課題です。そうしたなかで、手術支援ロボットの導入は、医療の質を保ちながら効率化を図る有力な手段となりつつあります。

ただし、ロボット技術の発展には課題もあります。たとえば膝関節のロボット手術では、現在の診療報酬制度上、専用の「ロボット加算」がまだ認められておらず、導入した病院が十分にコストを回収できない現状があります。特に高額な機種の場合、導入には慎重な判断が求められることもあるでしょう。

また、ロボットの普及に伴い、若手医師の教育や手術技術の継承についても考えていく必要があります。ベテラン医師の多くはマニュアル手術を経験したうえでロボット手術へ移行していますが、これから育つ医師たちがロボット操作に偏りすぎると、いざロボットが使えない状況で対応できなくなる可能性もあります。当院では、若手医師にもマニュアルとロボット両方の手術を経験してもらうことで、技術の多様性を担保しています。

手術支援ロボットがどんどん進化を続け、治療法もアップデートされていくと、将来的には自動車の自動運転のように、完全に自動化された手術が実現するかもしれません。そのとき医師は、ロボットに任せられる作業をロボットに任せ、その分、診断や病気そのものの理解といった、より本質的な医療に集中できるようになるでしょう。
私たちはこれからも技術の進歩を取り入れ、患者さん一人ひとりに寄り添った質の高い医療を追求していきたいと考えています。