股関節置換術

股関節置換術
左股関節（画像右）のX線写真。この球関節の球部は大腿骨に埋め込まれた金属のヘッドに置き換えられ、ソケットはカップに置き換えられている。
その他の名前	股関節形成術
ICD-9-CM	81.51–81.53
メッシュ	D019644
メドラインプラス	002975
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股関節置換術は、股関節を人工インプラント、つまり人工股関節に置き換える外科手術です。^[1]股関節置換術は、全置換または半置換として行うことができます。このような関節置換整形外科手術は、一般的に関節炎の痛みを緩和するため、または一部の股関節骨折に対して行われます。全股関節置換術（全股関節形成術）は、寛骨臼と大腿骨頭の両方を置換しますが、半関節形成術では通常、大腿骨頭のみを置換します。股関節置換術は最も一般的な整形外科手術の 1 つですが、患者の満足度はさまざまな手法やインプラントによって大きく異なります。^[2]全股関節置換術の約 58% は 25 年間持続すると推定されています。^[3] 2012 年の米国における全股関節置換術の平均費用は 40,364 ドル、ほとんどのヨーロッパ諸国では​​約 7,700 ドルから 12,000 ドルでした。^[4]

人工股関節全置換術は、変形性関節症による関節不全の治療に最も一般的に使用されています。その他の適応症には、関節リウマチ、無菌性骨壊死、外傷性関節炎、寛骨臼突出、^[5]特定の股関節骨折、良性および悪性骨腫瘍、^[6]パジェット病に伴う関節炎、^[7] 強直性脊椎炎^[8] および若年性関節リウマチ^[9]などがあります。この手術の目的は、痛みの緩和と股関節機能の改善です。人工股関節置換術は、通常、理学療法や鎮痛剤などの他の治療法が失敗した場合にのみ検討されます。 ^[10]

股関節置換術のリスクと合併症は、すべての関節置換術に伴うものと同様です。感染症、脱臼、四肢長不均衡、ゆるみ、インピンジメント、骨溶解、金属過敏症、神経麻痺、慢性疼痛、死亡などが含まれます。^{[11]股関節置換術前の} 減量手術は、結果に変化をもたらさないようです。^[12]

浮腫は手術後数時間から数日で股関節の周りに現れます。この腫れは通常、手術後7日目に最大になり、^[13]その後数週間かけて減少し、消えていきます。手術後6か月経っても腫れが残る患者はわずか5％です。^[14]

脱臼（ボールがソケットから外れること）は最も一般的な合併症の 1 つです。人工股関節の脱臼は、主に瘢痕形成が不完全で軟部組織が弛緩しているため、挿入後最初の 3 か月以内に発生します。^[15]切除する組織が少なく、切除した組織を修復し、直径の大きいヘッドボールを使用すると、脱臼の可能性は低くなります。 ^[17]手術を多く行う外科医は、脱臼が少ない傾向があります。脱臼に関連する重要な要因は、コンポーネントの配置、臀筋の温存、脚の長さと大腿骨オフセットの回復です。^[18]手術後の最初の数か月間は、脚を特定の位置から外しておくと、リスクがさらに軽減されます。^{[医学的引用が必要]}

挿入後3ヶ月から5年の間に起こる脱臼は、通常、コンポーネントの位置異常、または近くの筋肉の機能不全が原因で発生します。^[15]晩期脱臼（5年後）の危険因子には主に以下が含まれます。^[15]

• 女性
• 若い年齢
• 完全脱臼を伴わない亜脱臼の既往
• 過去のトラウマ
• 大幅な体重減少
• 認知症または神経疾患の最近の発症または進行
• カップの位置異常
• ライナーの摩耗、特にカップ内で元の位置と比較してヘッドが2mm以上動く場合
• 義肢のゆるみと移動

感染症は、人工股関節全置換術の再手術の最も一般的な原因の1つです。米国では、初回人工股関節置換術における感染症の発生率は1％以下です。^[19]感染症の危険因子には、肥満、糖尿病、喫煙、免疫抑制薬または疾患、感染症の既往、および股関節手術の既往などがあります。^[20]

再手術では、関節周囲の感染組織を除去し、人工関節を置き換えます。通常、再手術は 2 段階で行われます。第 1 段階では感染組織とすべての関節置換インプラントを除去し、感染が完全に治まった後、第 2 段階で新しい人工関節を挿入します。1 段階手術も可能で、この手術では感染組織とインプラントを除去し、新しい関節を挿入する作業を 1 回の手順で行います。

成人の大半は、0～2 cm の四肢長差で、障害を引き起こしません。^[21]人工股関節全置換術後、四肢長差が大きくなったと感じる人は少なくありません。^[22]手術直後は、実際には両足の長さが同じであるにもかかわらず、足が長く感じることがあります。 関節炎を患った股関節は拘縮を起こし、足が短いように感じることがあります。 置換手術により拘縮が緩和され、正常な動きと機能が回復すると、体は四肢が以前よりも長く感じるようになります。 この感覚は通常、手術後 6 か月までに体が新しい股関節に慣れるため治まります。 この感覚の原因はさまざまですが、通常は外転筋の筋力低下、骨盤の傾斜、安定性を実現して関節を関節炎前の構造に戻すために手術中に股関節をわずかに延長すること (<1 cm) に関連しています。 手術後 6 か月以上経っても四肢長差が気になる場合は、靴のリフトを使用できます。 極端な場合にのみ、矯正のために手術が必要です。^{[医学的引用が必要]}

手術後の患者の手足の長さの違いは、医療提供者に対する訴訟の一般的な原因となっている。^{[23] [24] [25] [26] [27]}

術中骨折が起こる可能性がある。手術後、内部固定器具が埋め込まれた骨は、インプラントの端部、つまり相対的に機械的ストレスがかかる部分で人工関節周囲骨折を起こすリスクがある。術後の大腿骨骨折はバンクーバー分類によって等級分けされている。^{[28] [29]}

深部静脈血栓症や肺塞栓症などの静脈血栓症は、股関節置換術後に比較的よく見られます。抗凝固薬を用いた標準的な治療は7～10日間ですが、21日間以上の治療の方が優れている場合があります。^{[30] [31]}長期抗凝固薬（術後最大35日間）は、股関節置換術を受ける人のVTEを予防する可能性があります。^[31]他の研究では、いわゆるファストトラックプロトコルを受けて5日未満の入院期間を伴う健康な患者では、抗凝固薬は入院中のみ必要になる可能性があることが示唆されています。^{[32]静脈血栓塞栓症の予防にアスピリンを使用することを支持する新たなエビデンスが出てきています。大規模なランダム化比較試験では、アスピリンが低分子量}ヘパリンやリバーロキサバンより劣っていないことが示唆されました。^{[33] [34]}しかし、アスピリンは必ずしもすべての症例に適しているわけではなく、特に静脈血栓塞栓症の追加の危険因子を有する患者やアスピリンに不十分な反応を示す患者には適さない可能性がある。^[35]

医師や患者の中には、股関節置換術後の深部静脈血栓症の超音波検査を検討する人もいる。 ^{[36]しかし、この種の検査は、日常的に行うことは}不必要な医療となるため、適応がある場合にのみ行うべきである。^[36]

間欠的空気圧迫（IPC）装置は、人工股関節全置換術後の血栓予防に使用されることがある。^[37]

人工股関節置換術に伴う長期的な問題の多くは、骨溶解が原因です。これは、時間が経つにつれてカップライナーから摩耗するプラスチックの微細片であるポリエチレンの摩耗片に対する身体の反応によって引き起こされる骨の喪失です。炎症プロセスによって骨吸収が起こり、その後股関節インプラントが緩んだり、インプラント周囲の骨が骨折したりする可能性があります。セラミックのベアリング表面は、摩耗粒子の発生を排除する可能性があります。同様の理由で、金属製のヘッドと結合した金属製カップライナー (メタルオンメタル股関節形成術) が開発されました。研究室では、これらは優れた摩耗特性を示し、異なる潤滑モードのメリットがあります。高度に架橋されたポリエチレンプラスチックライナーでは、プラスチックの摩耗片が大幅に減少します。新しいセラミックおよび金属製の人工関節は、長期的なパフォーマンス記録がない可能性があります。セラミック片の破損は壊滅的な故障につながる可能性があります。これは約 2% のインプラントで発生します。また、動作時に聞こえる高音のきしむ音が発生することもあります。金属対金属の人工関節置換術では、体内に金属片が放出される可能性がある。高度に架橋されたポリエチレンは、通常のポリエチレンほど強度がない。これらのプラスチックライナーは、割れたり、それを保持する金属シェルから外れたりする可能性がある。^{[38] [追加の引用が必要]}

レントゲン写真では、人工股関節部品の周囲やセメントマントルと骨の間に2mm未満の薄い放射線透過領域が見られるのが普通です。これが新しいか変化している場合は人工股関節が緩んでいることを示している可能性がありますが、2mmを超える領域は安定している場合は無害です。^[41]セメントカップの最も重要な予後因子は、DeLeeおよびCharnleyゾーンIに放射線透過線がないこと、およびセメントマントルの厚さが適切であることです。^[42]

2000年代初頭、金属過敏症と人工股関節からの金属粒子の潜在的な危険性に関する懸念が浮上した。これには偽腫瘍の発生、すなわち股関節周囲に壊死組織を含む軟部組織塊が発生することなどが含まれる。これらの塊は女性に多く見られ、これらの患者は血中鉄分濃度が高かった。原因は当時不明で、おそらく複数の因子が関与していた。粒子状金属摩耗破片の過剰に対する毒性反応、または「通常」量の金属破片に対する過敏症反応があった可能性がある。^{[43] [44]}

金属過敏症はよく知られた現象で、珍しいことではなく、人口の約10～15%が罹患しています。^{[45]特定の金属との皮膚接触は、}じんましん、湿疹、発赤、痒みなどの免疫反応を引き起こす可能性があります。体内を循環する金属分解産物の短期および長期の薬力学と生物学的利用能についてはほとんどわかっていませんが、金属部品の埋め込みに時間的に関連する免疫学的反応の報告は多数あります。個々の症例報告では、免疫過敏症反応と金属製の心臓血管、整形外科、形成外科、歯科インプラントの不良なパフォーマンスとの関連が指摘されています。^[45]

人工股関節置換術のほとんどは、コバルトとクロムの合金、またはチタンでできています。ステンレス鋼はもはや使用されていません。金属インプラントはどれも、その成分イオンを血液中に放出します。通常、これらは尿中に排泄されますが、特定の人ではイオンが体内に蓄積することがあります。金属同士が接触するインプラントでは、コバルトとクロムの微細な破片が人の血流に吸収される可能性があります。人工股関節置換術、特に金属同士の人工股関節置換術では、コバルト毒性が報告されていますが、現在は使用されていません。 ^{[46] [47]}

1970年代から使用されてきた金属対金属の人工股関節は、無菌性リンパ球優位血管炎関連病変（ALVAL）の発見後、1980年代と1990年代に使用が中止された。しかし、FDAの510k承認プロセスにより、企業は臨床試験をほとんど行わずに、新しい「改良された」金属対金属の人工股関節を承認することができた。^[48]これらの人工股関節を装着した人の中には、20世紀に起こったのと同様の金属片に対する反応を経験した人もおり、一部の装置はリコールされた。^{[49] [50]}

術後の坐骨神経麻痺も、起こりうる合併症の 1 つです。この合併症の発生頻度は低いです。大腿神経麻痺も、非常にまれな合併症です。どちらも時間が経てば治りますが、治癒には時間がかかります。神経損傷がすでにある患者は、この合併症を経験するリスクが高く、回復も遅くなります。^{[医学的引用が必要]}

股関節置換術を受けた患者の中には、術後に慢性的な痛みに悩まされる人もいます。股関節を持ち上げる筋肉 (腸腰筋) が寛骨臼カップの縁にこすれると、鼠径部の痛みが生じることがあります。手術の傷跡が骨を横切る転子部や、大腿骨コンポーネントが脚を外側に押しすぎると、滑液包炎が生じることがあります。また、寒さや湿気の多い天候で痛みを感じる患者もいます。股関節の前部に切開 (前方アプローチ) を行うと、大腿部を走る神経が切断され、大腿部のしびれや、神経が切断された箇所 (神経腫) の慢性的な痛みが生じることがあります。^{[医学的引用が必要]}

選択的股関節置換術における周術期死亡率は1％を大幅に下回ります。^{[51] [52]}

2010年までに、整形外科の文献の報告では、少数の患者でメタルオンメタルの人工関節が早期に故障するという問題がますます多く取り上げられるようになった。 ^{[53]故障は、インプラントの}摩耗による微細な金属粒子または金属イオンの放出に関連している可能性があり、患者の1～3％で再手術が必要になるほどの重度の疼痛および障害を引き起こした。^[54]特に熱処理合金を使用した一部の人工関節モデルの設計上の欠陥と専門的な外科経験の欠如が、故障の大部分を占めていた。2010年に、メイヨークリニックなどの医療センターの外科医は、金属とプラスチックの組み合わせなど、他の材料で作られたインプラントに代わって、メタルオンメタルインプラントの使用を前年より80％削減したと報告した。^[55]これらの故障の原因は依然として議論の余地があり、設計要因、手術技術要因、および患者の免疫反応に関連する要因が含まれる可能性がある。英国では、医薬品・医療製品規制庁が2010年5月からメタルオンメタル人工股関節置換術を受けた患者に対する年次モニタリング体制を開始した。^[56]オーストラリア整形外科協会の2008年全国人工股関節置換術登録簿（過去10年間に同国で移植されたほぼすべての股関節の記録）に示されているデータは、6,773個のBHR（バーミンガム股関節再表面化）人工股関節を追跡調査し、患者の金属部品に対する反応により再置換された可能性があるのは0.33%未満であることが判明した。^[57]その他の同様のメタルオンメタル設計はそれほどうまくいかず、一部の報告によると、これらのメタルオンメタルインプラントを使用して無菌インプラントの失敗を起こし、再置換手術が必要になった人の76～100%に、遅延型過敏症反応の特徴である広範なリンパ球浸潤を伴う炎症の組織学的証拠が見られた。^[58]この現象が整形外科インプラント患者にどの程度悪影響を及ぼすかは明らかではない。しかし、アレルギー反応の兆候を示す患者には、感受性検査を行うべきである。除去することで症状が緩和される可能性があるため、デバイスの除去を検討すべきである。合金製ジュエリーにアレルギー反応を示す患者は、整形外科インプラントに対しても反応を示す可能性が高い。金属感受性現象に対する認識が高まっており、現在では多くの外科医が各患者に最適なインプラントを計画する際にこれを考慮している。

2012年3月12日、ランセット誌は、イングランドとウェールズの国立関節登録簿のデータに基づく研究を発表し、メタルオンメタル股関節インプラントは他のタイプの股関節インプラントよりも故障率がはるかに高いことを明らかにした。そして、すべてのメタルオンメタル股関節プロテーゼの禁止を求めた。^[59] 402,051件の股関節置換術の分析では、メタルオンメタル股関節インプラントの6.2%が5年以内に故障したのに対し、メタルオンプラスチック股関節インプラントでは1.7%、セラミックオンセラミック股関節インプラントでは2.3%であった。メタルオンメタル股関節インプラントのヘッドサイズが1mm（0.039インチ）大きくなるごとに、故障率は2%増加した。^[60]英国股関節学会の外科医は、ヘッドの大きいメタルオンメタルインプラントは今後は移植すべきではないと勧告した。^{[61] [62]}

2011年2月10日、米国FDAはメタルオンメタル股関節インプラントに関する勧告を発行し、メタルオンメタル股関節システムに関する入手可能なすべての情報を収集し、検討し続けていると述べた。^{[63] 2012年6月27〜28日、諮問委員会は、}ランセットの研究結果を考慮して、新しい基準を課すかどうかを決定するために会合した。^{[47] [64] [65]}金属イオンの血中濃度の定期的な検査などの新しい基準は設定されなかったが、ガイダンスは更新された。^[66]米国FDAは、股関節インプラントを米国で販売する前に臨床試験でテストすることを義務付けていない。 ^[67]代わりに、新しい股関節インプラントを製造する企業は、すでに市場に出回っている他の股関節インプラントと「実質的に同等」であることを証明するだけでよい。例外は金属対金属インプラントで、臨床試験ではテストされていませんが、金属対金属股関節の再手術率が高いため、FDAは将来的には承認に臨床試験が必要となり、金属対金属股関節インプラントを市場に残すためには市販後調査が必要になると述べています。^[68]

現代の人工関節は、1962 年にイギリスのライトイントン病院のジョン・チャーンリー卿が行った研究に大きく影響を受けています。彼の摩擦学の分野での研究により、1970 年代までに他の設計をほぼ完全に置き換える設計が生まれました。チャーンリーの設計は 3 つの部分から構成されていました。

1. ステンレススチール製の一体型大腿骨ステムとヘッド
2. ポリエチレン（元々はテフロン）、寛骨臼コンポーネント、両方とも骨に固定された
3. ポリ（メチルメタクリレート）（アクリル）骨セメント

低摩擦人工関節として知られるこの置換関節は、滑液で潤滑された。チャーンリーは、大腿骨頭が小さい（7 ⁄ 8 インチ（22.2 mm））と考えたため、寛骨臼部品に対する摩擦が少なくなり、寛骨臼の摩耗が遅くなると考えた。残念ながら、小さい頭の方が簡単に脱臼した。そこで、ミューラー人工関節など、より大きな頭を使用する代替設計が提案された。安定性は向上したが、これらの設計では寛骨臼の摩耗とそれに続く故障率が増加した。チャーンリーの初期設計のテフロン製寛骨臼部品は、移植後1、2年以内に故障した。このため、より適切な材料の検索が促された。ドイツ人のセールスマンがポリエチレン製ギアのサンプルをチャーンリーの機械工に見せ、この材料を寛骨臼部品に使用するというアイデアが生まれた。超高分子量ポリエチレン寛骨臼コンポーネントは 1962 年に導入されました。チャーンリーのもう 1 つの大きな貢献は、ポリメチルメタクリレート骨セメントを使用して 2 つのコンポーネントを骨に固定したことです。20 年以上にわたって、チャーンリー低摩擦人工関節とその派生設計は世界で最も使用されているシステムでした。これは、すべての現代の股関節インプラントの基礎を形成しました。ロンドンの科学博物館で例を見ることができます。^[69]

エクセター股関節ステムは、チャーンリー装置と同時期にイギリスで開発されました。この開発は、整形外科医ロビン・リングとエクセター大学のエンジニア、クライヴ・リーの協力により行われ、1970年にエクセターのプリンセス・エリザベス整形外科病院で初めて移植されました。^[70]エクセター股関節はセメント固定式装置ですが、ステムの形状が若干異なります。どちらの設計も、適切に配置すれば長期にわたる優れた耐久性を示しており、若干改良されたバージョンが現在でも広く使用されています。

初期のインプラント設計では、骨への取り付けが緩む可能性があり、通常は設置後 10 ～ 12 年で痛みが生じました。さらに、X 線写真ではインプラント周囲の骨の侵食が見られました。当初、外科医は、これはインプラントを固定しているセメントに対する異常な反応が原因だと信じていました。この考えから、インプラントを取り付ける別の方法が模索されました。オースティン ムーアの装置では、ステムに小さな穴が開けられており、そこに骨移植片を入れてからステムを移植しました。その後、時間の経過とともに骨が穴から成長し、ステムを所定の位置に保持してくれることが期待されました。成功は予測できず、固定もそれほど強固ではありませんでした。1980 年代初頭、米国の外科医はオースティン ムーアの装置に小さなビーズのコーティングを施し、セメントを使用せずにインプラントしました。ビーズは、ビーズ間の隙間が天然骨の孔のサイズと一致するように作られていました。時間の経過とともに、患者の骨細胞がこれらのスペースに成長し、ステムを所定の位置に固定します。ステムは大腿管にしっかりとフィットするようにわずかに変更され、解剖学的髄質固定 (AML) ステム設計が生まれました。時間の経過とともに、他の形式のステム表面処理とステム形状が開発され、改良されてきました。^{[医学的引用が必要]}

初期の股関節設計は、一体型の大腿骨コンポーネントと一体型の寛骨臼コンポーネントで構成されていました。現在の設計では、大腿骨ステムと独立したヘッドピースが使用されています。独立したヘッドを使用することで、外科医は脚の長さを調整でき (一部のヘッドはステムにほぼ固定されます)、ヘッドを形成するさまざまな材料から選択できます。現代の寛骨臼コンポーネントも、骨への付着用にコーティングされた金属シェルと独立したライナーの 2 つの部分で構成されています。最初にシェルを配置します。元のセメントカップ設計 (セメントが固まると固定されます) とは異なり、シェルの位置を調整できます。金属シェルが適切に配置されると、外科医はさまざまな材料で作られたライナーを選択できます。ポリエチレンの摩耗破片による緩みに対処するため、股関節メーカーは寛骨臼ライナー用の改良された新しい材料を開発しました。通常のポリエチレンライナーまたはセラミックライナーと組み合わせるセラミックヘッドは、最初の重要な代替品でした。金属ヘッドと組み合わせる金属ライナーも開発されました。これらの設計が開発されると同時に、ポリエチレンの摩耗を引き起こす問題が特定され、この材料の製造が改善されました。高度に架橋された超高分子量ポリエチレンは、1990 年代後半に導入されました。さまざまなベアリング表面を比較した最新のデータでは、臨床的に有意なパフォーマンスの違いは示されていません。各材料の潜在的な初期問題については、以下で説明します。デバイスの有意な違いを証明するには、20 年または 30 年後のパフォーマンス データが必要になる場合があります。すべての新しい材料では、より大きな直径の大腿骨頭を使用できます。より大きな頭を使用すると、手術の最大の合併症である股関節脱臼の可能性が大幅に減少します。^{[医学的引用が必要]}

利用可能なインプラントを使用する場合、セメント固定ステムは非セメント固定ステムよりも寿命が長い傾向があります。非セメント固定デバイスの表面処理のさまざまな方法の臨床パフォーマンスに有意差は認められません。非セメント固定ステムは、ステムをしっかりと押し込むために必要な力に耐えることができる良質の骨を持つ患者に選択されます。セメント固定デバイスは通常、ステム挿入中に骨折するリスクがある質の悪い骨を持つ患者に選択されます。セメント固定ステムは製造コストが低いため安価ですが、正しく配置するには優れた外科技術が必要です。非セメント固定ステムは、骨がデバイスに適応するため、配置後 1 年間は患者の最大 20% に活動時に痛みを引き起こす可能性があります。これはセメント固定ステムではほとんど見られません。^{[医学的引用が必要]}

各手法は中殿筋との関係によって定義される。アプローチには後方（ムーア）、外側（ハーディングまたはリバプール）^[71] 、前外側（ワトソン・ジョーンズ）^[72] 、前方（スミス・ピーターセン）^[73]、大転子骨 切り術がある。文献では特定のアプローチに関する説得力のある証拠は示されていない。^{[医学的引用が必要]}

後方アプローチ（ムーアまたはサザン）は、背中から関節と関節包にアクセスし、梨状筋と大腿骨の短い外旋筋を切除します。このアプローチは、寛骨臼と大腿骨へのアクセスに優れ、股関節外転筋を温存するため、術後の外転筋機能不全のリスクを最小限に抑えることができます。必要に応じて、より拡張性のあるアプローチになるという利点があります。批評家は脱臼率が高いと指摘していますが、関節包、梨状筋、短い外旋筋の修復と、現代の大径ヘッドボールの使用により、このリスクは軽減されます。限られた証拠から、後方アプローチの方が神経損傷が少ない可能性があることが示唆されています。^[74]

外側アプローチでは、股関節にアクセスするために股関節外転筋（中殿筋と小殿筋）を挙上する必要がある。外転筋は、大転子の骨切り術によって挙上し、その後ワイヤーを使用して再適用する（チャーンリー法）か、腱部分で切断するか、機能腱を介して切断し（ハーディング法）縫合糸を使用して修復する。このアプローチは後方アプローチよりも脱臼リスクが低いが、批評家は、外転筋が治癒せず、治療が困難な痛みや筋力低下につながることがあると指摘している。^{[医学的引用が必要]}

前外側アプローチでは、大腿筋膜張筋と中殿筋の間の隙間を広げます。大転子と大腿骨頸部の前部（前面）から中殿筋、小殿筋、股関節包を剥離し、置換後に強縫合で修復します。

前方アプローチでは、縫工筋と大腿筋膜張筋の間の間隔を使用する。骨盤骨折の修復手術で一般的に使用されていたこのアプローチは、股関節置換術での使用に適応されている。ヘッド径の小さい旧式の股関節インプラントシステムを使用した場合、後方手術に比べて脱臼率が低下した。現代のインプラント設計では、前方アプローチと後方アプローチで同様の脱臼率を示している。^[75]前方アプローチは、大腿骨コンポーネントの緩みや早期修正などの合併症の可能性はあるものの、早期の機能回復をさまざまな程度に改善することが研究で示されている。^{[76] [77] [78] [79] [80] [81]}

二重切開法やその他の低侵襲手術は、切開の大きさを小さくすることで軟部組織の損傷を減らすことを目的としています。しかし、切開が小さくなると、コンポーネントの配置精度や骨構造の視覚化が大幅に低下する可能性があります。その結果、意図しない骨折や軟部組織の損傷が発生する可能性があります。整形外科医の大半は、比較的大きな従来の方法と比較して「低侵襲」アプローチを採用しています。^{[医学的引用が必要]}

コンピュータ支援手術やロボット手術技術は、外科医が手術部位の精度を高めるために利用できる。^[82]市販のCASやロボットシステムはいくつかある。これらのシステムによって患者の転帰が改善され、合併症が減少することは実証されていない。^{[83] [84]}

手術中および手術後の痛みのコントロールは重要です。手術中は全身鎮痛が一般的に使用されますが、末梢神経ブロックや神経軸ブロックが痛みの軽減に効果的であることが示唆されており^[85]、選択は個人の好みや要因、外科医の好みによって異なります。

股関節置換術で使用される人工インプラントは、寛骨臼カップ、大腿骨コンポーネント、関節接合部の3つの部分で構成されています。人や適応症に応じて選択肢があります。セラミックオンセラミックベアリング、モジュラー大腿骨ネック、非セメントモノブロックカップなど、いくつかの新しいデバイスに関するエビデンスはあまり良くありません。^[86]

寛骨臼カップは、寛骨臼（股関節窩）に装着される部品です。寛骨臼から軟骨と骨を取り除き、摩擦またはセメントを使用して寛骨臼カップを取り付けます。寛骨臼カップには一体型のものもあれば、モジュラー型のものもあります。一体型（モノブロック）シェルは超高分子量ポリエチレンまたは金属製で、カップの内側の表面に関節面が機械加工されており、ライナーを固定するためのロック機構に依存しません。モノブロックポリエチレンカップはセメントで固定され、金属カップはカップの外側の金属コーティングによって固定されます。モジュラーカップは、シェルとライナーの 2 つの部品で構成されています。シェルは金属製で、外側には多孔質コーティングが施され、内側にはライナーを受け入れるように設計されたロック機構が含まれています。摩擦フィットを形成するために使用される2種類の多孔質コーティングは、焼結ビーズと海綿骨の骨梁を模倣した発泡金属設計であり、初期の安定性はアンダーリーミングと挿入力によって左右されます。 ^[87]骨が多孔質コーティングの上または中に成長すると、永久固定が達成されます。ネジを使用してシェルを骨に固定すると、さらに固定が強化されます。ポリエチレンライナーをシェル内に配置し、リムロック機構で接続します。セラミックライナーと金属ライナーはモールステーパーで取り付けられます。^{[医学的引用が必要]}

関節インターフェースはどちらのインプラントの一部でもなく、寛骨臼カップと大腿骨コンポーネントの間の領域です。股関節の関節インターフェースは、単純なボールとソケットのジョイントです。関節インターフェースのサイズ、材料特性、機械加工公差は、患者の要望に基づいて選択することができ、インプラントの機能と寿命を最適化し、関連リスクを軽減します。インターフェースのサイズは、ヘッドの外径またはソケットの内径で測定されます。大腿骨ヘッドの一般的なサイズは、28 mm (1.1 インチ)、32 mm (1.3 インチ)、36 mm (1.4 インチ) です。最初の現代的なプロテーゼでは22.25 mm ( 7 ⁄ 8 インチ) が一般的でしたが、現在では 38 mm から 54 mm を超えるさらに大きなサイズが利用可能です。ヘッドの直径が大きいほど、安定性と可動範囲が広がり、脱臼のリスクが低下します。同時に、摩擦や慣性などのストレスも大きくなります。異なる材料の組み合わせは異なる物理的特性を持ち、これらを組み合わせることで摩擦によって生じる摩耗粉の量を減らすことができます。典型的な材料の組み合わせには、金属対ポリエチレン（MOP）、金属対架橋ポリエチレン（MOXP）、セラミック対セラミック（COC）、セラミック対架橋ポリエチレン（COXP）、金属対金属（MOM）などがあります。それぞれの組み合わせには異なる長所と短所があります。^{[88] [医学的引用が必要]}

デュアルモビリティ股関節置換術は脱臼のリスクを軽減します。^{[89] [90]}

人工股関節が適切に構成されていることを確認するために、 術後の投影放射線検査が定期的に実施されます。

寛骨臼カップの方向は、脚の可動域に影響を与え、また脱臼のリスクにも影響します。^[16]この目的のために、寛骨臼傾斜と寛骨臼前傾は、それぞれ冠状面と矢状面におけるカップ角度の測定値です。

• 
  寛骨臼傾斜角^[91]このパラメータは、前後方向のレントゲン写真上で、寛骨臼カップの外側縁と内側縁を通る線と、坐骨の下縁に接する坐骨横断線との間の角度として計算されます。^[91]
• 
  寛骨臼の傾斜角は通常30～50°です。^[91]角度が大きいほど脱臼のリスクが高まります。^[16]
• 
  寛骨臼前傾^[92]このパラメータは、横方向のレントゲン写真上で、横断面と寛骨臼カップの（前縁と後縁）を通る線との間の角度として計算されます。^[92]
• 
  寛骨臼の前方傾斜は通常5～25°です。^[16]この範囲を下回ったり上回ったりすると、脱臼のリスクが高まります。^[16]骨盤は横断面に対して様々な角度で傾く可能性があるため、この方法では個人差があります。 ^[16]
• 
  股関節置換術後の脚長差は、大腿骨寛骨臼の涙点^[91]または坐骨横断線^[16]を水平面の基準として、小転子の中央間の垂直距離として計算されます。通常、1cmまでの差は許容されます。 ^{[91] [16]}
• 
  回転中心：水平回転中心は、寛骨臼の涙滴と人工骨頭の中心（または頭頂）および/または反対側の本来の大腿骨頭との間の距離として計算されます。^[91]垂直回転中心は、代わりに坐骨線を基準として使用します。^[91]このパラメータは両側で等しくなければなりません。^[91]

股関節置換術の代替として第一選択となるアプローチは、経口薬、注射、活動修正、理学療法の多様なアプローチを伴う保存的治療である。^[93]保存的治療は股関節置換術の必要性を予防または遅らせることができる。

術前教育は患者ケアの重要な部分です。いくつかの証拠によると、手術前の教育は股関節や膝関節の置換手術前の不安をわずかに軽減し、副作用のリスクは低いことが示されています。^[94]

人工関節置換術は、関節の半分を人工の表面で置き換え、もう半分はそのまま残す外科手術である。この種の手術は、大腿骨頸部の関節包内骨折（股関節骨折）後の股関節に対して最も一般的に行われる。この手術は、大腿骨頭を除去し、金属または複合材の人工関節に置き換えることによって行われる。最も一般的に使用される人工関節の設計は、オースティン・ムーア型人工関節とトンプソン型人工関節である。2つの界面を形成する金属と高密度ポリエチレンの複合材料（バイポーラ人工関節）を使用することができる。モノポーラ人工関節がバイポーラ設計よりも優れていることは示されていない。この手術は、平均余命と活動レベルが低い高齢者/虚弱患者にのみ推奨される。これは、時間が経つにつれて人工関節が緩んだり寛骨臼を侵食したりする傾向があるためである。^[97]股関節骨折を患い、自立して動ける高齢者は、人工関節置換術ではなく人工股関節全置換術の恩恵を受ける可能性がある。^[98]

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  半人工股関節置換術用の人工股関節。この例は双極性で、頭部に 2 つの独立した関節があることを意味します。
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  右側半人工股関節置換術後の股関節のX線写真

股関節再表面化術は股関節置換術の代替法である。ヨーロッパでは1998年から使用されており、一般的な手術となっている。股関節再表面化術を受けた後、健康関連の生活の質の指標は著しく改善され、患者の満足度は良好である。^[99]

低侵襲股関節再表面化手術は、股関節再表面化手術をさらに改良したものです。

粘性補充療法は人工潤滑剤を関節に注入する治療法である。^[100]これらの薬剤を股関節に使用することは適応外である。治療費は通常、健康保険でカバーされない。

一部の専門家は、変形性関節症治療の将来はバイオエンジニアリングであり、損傷した関節炎の関節の成長や修復をターゲットにしていると主張している。センテノらは、間葉系幹細胞を使用して関節炎のヒト股関節の部分的な再生について報告した。^[101]この結果が大規模な患者グループに適用され、大きな利益をもたらすかどうかはまだ示されていない。FDAはこの手順が規制に準拠していないと述べたが、センテノはFDA規制の対象外であると主張している。対照臨床試験では有効性が示されていない。^{[医学的引用が必要]}

先進国における人工股関節全置換術の発生率は、人口10万人あたり年間30件（ルーマニア）から290件（ドイツ）の範囲である。^[102]アメリカ人の約0.8％がこの手術を受けている。^[103]

国際医療計画連盟によると、2012年の人工股関節全置換術の平均費用は、米国で40,364ドル、英国で11,889ドル、フランスで10,987ドル、スイスで9,574ドル、スペインで7,731ドルでした。^[4]米国では、人工股関節全置換術の平均費用は地域によって大きく異なり、11,327ドル（アラバマ州バーミンガム）から73,927ドル（マサチューセッツ州ボストン）の範囲です。^[104]

記録に残る最古の股関節置換術は、1891年にドイツでテミストクレス・グルック（1853-1942）によって行われたもので、^{[105] [106]}彼は象牙を使って大腿骨頭（大腿骨の球状部分）を置き換え、ニッケルメッキのネジで固定した。^[107]その後、彼は石膏、粉末状の軽石、接着剤から作ったセメントを使用した。^[108]

成型ガラスインプラントは、1920年代に米国のスミス・ピーターソンによって導入された。これらは生体適合性は良好であったが、機械的に脆弱であったため、1930年代に金属製の人工関節の実験を開始した。^{[108] [109]} 1938年、英国ミドルセックス総合病院のフィリップ・ワイルズは、ボルトで取り付けられたステンレス鋼の人工関節を使用して全股関節置換術を行った。^{[110] 1940年、}サウスカロライナ州コロンビアのコロンビア病院のオースティン・T・ムーア博士（1899-1963）^[111]は、コバルトクロム合金のビタリウムで作られたプロトタイプの人工関節を使用して股関節置換術を行った。この人工関節は骨髄管に挿入され、骨の再生を促進するために「窓が開けられた」。「オースティン・ムーア人工関節」として知られる商用バージョンは1952年に導入された。この人工関節は現在でも使用されており、高齢者の大腿骨頸部骨折によく用いられている。^[108]ワイルズに倣い、ノーリッチ、ライトイントン、スタンモア、レッドヒル、エクセターなど英国のいくつかの総合病院では1950年代から1960年代にかけて金属ベースの人工関節を開発した。^[110]

ロバート・ジュディットは1947年にパリで初めて前方アプローチによる股関節置換術を行った。彼はこの方法をエミール・ルトゥルネル [fr]に教えた。ルトゥルネルに師事したジョエル・マッタはこの方法を米国に持ち込み、普及させた。^[112]

金属/アクリル製人工関節は1950年代に試されましたが^{[108] [113]}、摩耗しやすいことが判明しました。1960年代には、ライトントン総合病院のジョン・チャーンリー^{[114] [108] [109} ]が、金属人工関節とPTFE寛骨臼カップを組み合わせ、最終的に金属/ポリエチレンの設計に落ち着きました。セラミックベアリングは1970年代後半に開発されました。^{[108] [109]}

取り付け方法も多様化しています。^{[108] [109]}  初期の義肢はネジで取り付けられていました（例：Gluck、Wiles）が、後に歯科用セメントや骨セメント（例：Charnley、Thompson ^{[115] [116]}）を使用したり、骨の再生に頼るセメントレスシステム（Austin-Moore、^[117] Ring ^[109]）が開発されました。合金、ベアリング材料、取り付け方法、詳細な形状の選択により、今日利用可能な義肢のデザインは多種多様になっています。^{[108] [109] [110]}

ロンドン科学博物館には、米国、英国、その他の国々の発展を反映した人工股関節のコレクションがあります。これらのコレクションは、さまざまな状況 (セメント固定式および非セメント固定式人工関節など) に応じたさまざまな材料とさまざまな設計の使用を示しています。一部は博物館の「医学: ウェルカム ギャラリー」に展示されています。 

項目には以下が含まれます:

• 1960年の義肢：「ゴセット型」義肢は1949年に初めて導入されたが、具体的な例は1960年にリーズのラスターライト社によって作られた。この義肢は、アクリル樹脂製の「ボール」と、ニッケルメッキのステンレス鋼でできたシンプルな棒状のシャフトを備えている。^[113]
• 1970年から1985年までの人工関節の例：イギリスのイプスウィッチ病院が提供した例は、湾曲した標準または細身の大腿骨ステムを備えたビタリウム（Co/Cr合金）で作られています。 ^{[118] [119]} 1つの例にはスタッドカップが付いています。^[120]
• 1990 年代の人工関節の例: レッドヒル グループ病院とドーキング病院で開発された例としては、スクリュー ステムと多孔質カップを備えたリング型チタン製股関節人工関節^[121] 、骨移植を補助するテクスチャ加工された大腿骨ステムを備えたモジュラー股関節人工関節 (材質は不明) ^{[122] 、}ビタリウム合金製の 2 つのトンプソン型人工関節^{[115] [116]}、多孔質金属大腿骨ステムを備えたオースティン ムーア型人工関節 (材質は不明) ^{[117]などがあります。}
• 1998年の寛骨臼カッププロテーゼの例： Sulzer Orthopedics Inc.のプロテーゼソケットの例は、Inter-Op Hemispherical Shellです。これは人体に認識されない材料で作られているため、体の免疫システムが関節を攻撃して拒絶することはありません。^[123]
• 2006年の義肢の例:スミス・アンド・ネフュー整形外科が製造した義肢の例には、大腿骨に挿入される平らな先細りのステムを持つ「アンソロジー」チタン義肢と、「エシュロン」(セメントレスおよびセメント固定式人工関節置換術の両方に使用できるコバルトクロム義肢)がある。どちらも骨の接着を促進するために多孔質コーティングが施されている。^{[124] [125]}

科学博物館のコレクションには、股関節手術用の特殊な外科用器具も含まれています。

• ダウンズ社が英国ノッティンガム大学病院シティ病院向けに製造した器具セット。^{[126] [127]}ツールにはヘッドパンチ、リーマー、ドリル、やすりなどがある。
• 1960年代にケネス・ドビーが製作した振動骨鋸のプロトタイプ。 ^{[128] [129]ドビーは英国スタンモアの}王立国立整形外科病院  の電気技師だった。彼は股関節外科医のジョン・チャーンリー卿と緊密に協力して鋸を開発し、最終的にはデ・ソーター・ブラザーズ社による商品化につながった。^[130]

• 2010年デピュー股関節リコール
• 外転筋ウェッジ
• 大腿寛骨臼インピンジメント
• グリューンゾーン
• 股関節検査

• Edheads バーチャル股関節手術 + 手術写真