小侵襲性と思われる肘関節鏡視下手術法Ho : YAG レーザーを用いて

Abstract

　肘関節鏡視下手術の進歩によりスポーツ選手の肘関節疾患、特に前方関節腔内の病変に対する手術的治
療が小侵襲性に行われるようになってきた。

　加えて1990年、米国でHo : YAG レーザーが開発されて以来、鏡視下手術に拍車がかけられた感がある。

　1.7mmと細いレーザープローブを用いることで切開、凝固、止血、蒸散、切除そして関節包の収縮まで可能
になったことは、肘関節だけでなく、肩、足関節など比較的小関節においてその有用性が実証された。

　本稿では、肘関節鏡視下手術に必要な局所解剖、手術のコツ、そしてHo : YAGレーザーの特徴および使用
上の注意点について報告した。

Keywords ： 肘関節鏡（elbow arthroscopy）、Holmium : YAG Laser、 局所解剖（analomy）

はじめに

　スポーツ選手の肘関節疾患のうち、関節前方の病変に対する手術的治療は、その解剖学的特徴から、手術
侵襲の大きさを考えると消極的にならざるを得なかった。

　しかし、近年の関節鏡視下手術の進歩に加えて、レーザーメスの開発が進んだことにより、解剖学的特徴と
手術手技を正しく理解することで小侵襲性の手術が可能になってきた。本稿では、肘関節鏡視下手術の方
法、レーザーメスの特徴と手技について述べ、代表症例を供覧する。 

1. 手術適応

　肘関節鏡下手術の適応となる疾患は、関節容量がある程度保たれている関節内病変が主体となる、癒着
が高度で関節内の展開が難しい症例は手技が困難になるだけでなく、重大な合併症を惹起することにもなり
かねないので充分に注意すると同時に、従来用いられてきた津下法、Outerbridge-柏木法での展開も考慮し
ておく必要がある（図1）。

1) 屈曲の障害となっている尺骨鈎上突起と上腕骨鈎上突起部の骨棘切除。

2) 滑膜切除。

3) 関節内遊離体摘出

4) 進展の障害となっている、肘頭窩と肘頭の骨棘切除が鏡視下手術の適応となるが、肘頭窩に存在する骨
棘、遊離体は鏡視下に摘出するには困難な程、大きいものが多く、後外側に小切開を加え、関節鏡視下手術
と併用して行う用意も必要である（図2）。

5) 1997年2月に開かれたAAOSの教育研修会 "Arthroscopic Surgery of the elbow" では、テニス肘に鏡視
下手術を行い良好な結果を報告していたが、筆者は経験がない。 

  

図1 

図2

2. 術前準備

　使用する関節鏡は、膝、肩関節に用いられている直径4mmの30°と70°斜視鏡であるが、可能であれば
直径2.7mmの関節鏡を用意しておくと、子供あるいは高齢者で関節腔の狭い症例には使うことがある。

　鏡視下手術器具は、膝、肩で用いる、シェーバー、各種パンチ、鋭匙鉗子、小さな骨ノミ、器具の出し入れを
するためのカニューレ、灌流用生理食塩水と、可能ならば灌流圧をコントロールできるものを用意する（図3）。

　1992年から筆者は、上記に加えて Holmium : YAG レーザーシステムを用い、肘、肩、膝、足関節の鏡視下
手術を行っている。

　関節鏡視下レーザー手術は、1980年代中頃にCo2ガスレーザーを用いて最初に行われたが、導光器開発
の遅れ、Co2ガスによる合併症の問題から整形外科領域で一般的に応用されるまでにはいたらなかった。

　1990年、米国においてHolmium : YAG レーザーによる関節鏡視下手術への応用が始まり、本邦でも1991
年から導入された。

　外科手術にレーザーを用いることは整形外科の分野においては決して珍しいことではなく、眼科、皮膚科、
泌尿器科、婦人科、脳神経外科、腹部外科などでは利用されていた。しかし最近、米国において開発された
Holmium : YAG レーザーは生理食塩水中で使用でき、導光器として Flexible fiber-optics を利用するなど多
くの利点をもつに至り、整形外科領域で鏡視下手術として応用されるようになった。レーザーを外科的に応用
する場合、組織の切開、凝固、蒸散、切除を目的としているが、最近ではレーザーを組織に対して接線方向に
当てることで組織を収縮（Shrinkage）させる効果が報告され、筆者も不安定性を有する肩関節17例に対して
用いている。使用したHo : YAGレーザーはコヒレント社製のシステムがほとんどであるが、1992年から1995
年までは最大出力22ワットの機種を、その後は最大出力80ワットのVersa Pulse Select を用いた（図4）。

　その他、1996年5月からはトライメダイン社製の最大出力40ワットの Omni Pulse Laser も使用している（図
5）。

 

3. 手術体位

　全身麻酔下に患者を仰臥位とし、エアーターニケットを上腕部に巻く（図6）。

　肩外転80〜90°、肘屈曲90°として前腕を垂直方向に牽引し、前方関節腔の手術を行う。

　次いで、後方関節腔の手術は牽引を解除して前腕を患者の腹部において肘屈曲30°として手術を行った
（図7）。

　1997年2月のAAOSでは、教育研修公演を行った3人の医師たちは腹臥位、肘90°屈曲。下垂位での手術
を勧めていた。

　理由として同一肢位で前後の関節腔が手術できることを挙げている 。

　しかし、 腹臥位は麻酔のリスクが高くなること、ウッ血が起きやすいことなどを考えると直ちに賛同すること
ができない。

 

4. 関節刺入法

　肘関節の周囲には、橈骨神経、上腕動静脈、正中神経、尺骨神経が走行するため、立体的解剖を理解する
ことが大切である（図8-a、b、c）。

　筆者は肘関節鏡視下手術を志す医師には、死体の局所解剖をおさらいしてから手術に望んでもらっている。
何故ならば、米国で報告されている刺入点、例えば前外側法は上腕骨外側上顆の遠位3cm、前方1cmの部
位とされているが、この刺入点は小柄な邦人では橈骨神経の深技が回外筋に入る場所に近づいてしまう事を
実際に目で見ることができるからである（図9）。

　そこで本邦における適切な関節刺入点を決定すべく、大、中、小の邦人死体、12肘について局所解剖を行
い、主な神経と刺入点の位置的関係を表1に示した。

 

(1) 前外側法

　 橈骨頭の中枢内側端より5mm上方、5mm前方を刺入部位とした。この刺入部位から橈骨神経までの距離
は死体肘で平均7mmであった（図10）。

(2) 前内側法

　上腕骨内側上顆の2cm遠位、2cm前方周囲とした。この刺入部から正中神経、尺骨神経までの距離は平均
14mm、24mmであった。

(3) 後外側法

　肘の後方関節腔の手術に用いる。肘関節30°屈曲位とし、肘頭より3cm中枢で上腕三頭筋の外縁。

(4) 後方法

　肘関節30°屈曲位で肘頭の先端中心から3cm中枢より、三頭筋腱を貫いて侵入する。

(5) 後内側法

　肘頭より3cm中枢で、正中より少し尺側から刺入する方法であるが、尺骨神経の走行に十分に注意が必要
である。筆者は用いていない。

(6) Soft spot

　上腕骨外側上顆、橈骨頭、肘頭を結んでできる三角形の中心で、この部位から注射針を刺入すると、肘筋を
貫通し腕尺関節の中央に達する。鏡視下手術を開始する際に最初に生理食塩水を注入する部位に用いてい
る（図11）。

4. 手術手順

　1) 19ゲージの針に延長チューブをつけて20mlの生食水を入れることは大変重要な手技である。関節包が最
大限に膨れることで、関節包前面に接している橈骨神経は刺入点から離れていく。

　2) 次に筆者は好んで前外側刺入法から最初のアプローチを行っている。AAOSでは術者の好みで前外側、
前内側法のどちらを選択しても良いと言っている。

　刺入点の皮膚を約5mm程切開し、直のモスキートで皮下まで分けてから、モスキートでそのまま橈骨頭上を
すべらせるようにして関節鏡の外套管が挿入できる大きさまで開いておく。その後は鋭棒を使わずに鈍棒を用
いて関節鏡を挿入する。

　3) 前方関節腔を鏡視した後、前内側部にあらかじめ記してある刺入点を直モスキートで押してみる。外側か
らの鏡視で内側の刺入点が鏡視下手術を行うために適している事が確認され、安全な部位であれば外側と
同様に約5mmの皮切を加え、直モスキートを使って関節内に到達させる。十分に開いた後にインスルメントを
出し入れするカニューラに鈍棒を付け挿入する。

　 リウマチなど滑膜増殖の著しい症例では、この時点でターニケットを使用し、シェーバーを用い、滑膜切除を
行い鏡視をしやすくする。

　前内側からの刺入が困難な場合は、前外側から外套管内にK-wireの鈍になっている先端を内側に突出る
まで挿入し、その部が安全である事を確認してから皮切を加えてもよい。この方法は関節鏡の内外側入れ替
え時にも用いる。 

　4) 後方関節腔の手術は、患肢の牽引を外して、患者の腹部に乗せて肘30°屈曲で行っている。

　後外側穿刺部位(C)から前方と同様に、直モスキートで肘頭に向かって挿入後、鈍棒を使用して外套管、関
節鏡を挿入する。

　5) 次に筆者は、尺骨神経を避けるべく後方穿刺部位(D)から同様の手技にて手術器具を挿入している。

　前方関節腔の手術の後に、後方を展開するため、二次的浮腫により視野が悪くなったり、後方関節腔に存
在する骨棘、遊離体が大きく切除、摘出に時間がかかるようであれば、躊躇なく後ろ外側に約4cmの切開を
加え三頭筋の外側により後方関節包を開いている。この際後内側の展開が十分でなければ、30°、70°の
関節鏡を併用してもよいし、尺骨神経を傷付ける不安がある内顆部の骨棘切除の場合には同側の内顆部に
約4cmの皮切を加え、尺骨神経を内後方によけ、 後内側部の関節包を切開して切除、摘出を行うようにして
いる。後方関節腔の手術に対しての小切開は術後の筋力、可動域、選手のパフォーマンスに何ら影響を与え
ないと考えている。

　しかし可能な限り鏡視下に手術を行う事が望ましい。そこで脚光を浴びるのがレーザーメスの開発である。 

 5. Ho : YAGレーザー装置

　Ho : YAGレーザーはレーザー媒質として希土類元素 Ho (holmium)とYAG (yttrium aluminum garnet)結晶
を母材とするものである。レーザーの波長は2.1μm、赤外線域のレーザーで、エネルギーが水に吸収されて
10％に減衰するまでの距離を表わす消散長 (ABSORPTION LENGTH)は水中では0.4mmである（図12）。消
散長が短いため組織透過性が低く、組織蒸散性に優れ、強い切開能が得られる。

　本体にレーザープローブを接続するが、導光路としてflexible fiber-opticを用いることができるため、操作性
は非常に良い（図13）。

　プローブには角度のついたもの、直線状のものなど種々あり、角度は15、30、70°のプローブを用いてい
る。その径は1.7mmと細く、小関節の手術に適している。Ho : YAGレーザーは可視光線でないので、手術時
には可視光線であるHe-Neレーザーで作られるaiming beamにより照射部位を直視下に確認し、健常部に対
する誤照射を避けることができる。

　本邦で現在用いられているHo : YAGレーザー装置は下記の3種類である。

(1) COHERENT社製（米国） 

Versa pulse select 22.5ワット 　 80.0ワット

(2) TRIMEDYNE社製（米国） 

Omnipulse 40.0ワット

(3) HERAEUS社製（ドイツ） 

Sphinx ワット

1. レーザー手術の適応と使用条件

(1) 滑膜切除 1.6〜2.0J 10〜20 pulse/sec

(2) 骨棘切除 2.0〜2.8J 15〜20 pulse/sec

(3) 遊離体切除 〃 〃

(4) 止血 1.0〜1.2J 10〜15 pulse/sec

(5) 半月板切除 1.6〜2.0J 15〜20 pulse/sec

(6) 靭帯切離 〃 〃

(7) 関節包収縮 1.0〜2.0J 10〜15 pulse/sec

(8) 軟骨面シェービング 1.0〜1.2J 10〜12 pulse/sec

(9) 外側支帯切離 1.2〜1.6J 10〜15 pulse/sec

1.7mmと細い1本のプローブを用いることで、切開、凝固、止血、蒸散、切除そして関節包の収縮まで行えるレ
ーザーメスのもう一つの特徴に、モーゼ効果が挙げられる。これはレーザー照射時にプローブ先端に約5mm
長の気泡が形成され、その中をレーザーエネルギーが吸収されずに通り組織に有効に作用することを言って
いる。この効果を利用して、目的とする組織に接触させることで切開、切除がしやすくなり、2mm程度に近づけ
ることでシェービングに用いたりすることができる（図14）。

 

2.レーザー手術の注意点

　(1)当然のことであるが、健常な組織、特に関節軟骨を誤照射することで熱作用により変性･壊死が起こる。

　(2)小関節の手術時には関節鏡とプローブが接近しているため、関節鏡の破損に注意する。

　(3)レーザーを直視することで目の角膜損傷が発生する。

　(4)現在用いられているレーザー装置は、高出力のため安全基準ではクラスIVにあたる。誤照射を防ぐためス
タッフの教育が必要となる。 

6.代表的症例

症例1. 35歳、男性

　1993年3月頃から、左肘の違和感、可動域制限を自覚したが放置していた。1994年9月、可動域制限が増
悪すると同時に頭痛も出現したため当科を受診する。単純X線、MRI検査などから滑膜性骨軟骨腫症と診断し
た。

　図15は、術前単純X線所見である。肘前方関節腔内と思われる部位に多数の遊離体が見られた。

　図16は、術前のMRI所見である。T2強調画像では前方だけでなく、後方関節腔内にも低信号の小さな遊離
体の存在が考えられた。

　図17は、術中所見である。小さな骨、軟骨片はシェーバー、鋭匙鉗子で摘出し、大きな遊離体はレーザーで
蒸散させながら除去した。滑膜切除は2.0J、15pulseの条件下で行った。図18は、術後の単純X線像である。
術後2年の現在、可動域正常で疼痛もなく仕事に復帰している。

症例2. 54歳、女性

　慢性関節リウマチによる右肘滑膜炎である。図19は2.0J、15pulseの条件下で滑膜の蒸散を行っているとこ
ろである。滑膜増殖が著しく、術中のオリエンテーションがつきにくい時は、駆血してシェーバーを用い、滑膜
切除を行い、レーザーは止血に使うようにしている。

症例3. 40歳、女性

　外傷後に発生した肘頭部の骨棘により、伸展制限（40°）が出現した症例である。

　術前の単純X線所見では、肘頭部に大きな骨棘が見られた（図20-a）。本例はレーザーを止血のみに用い、
骨棘切除は小さなノミとシェーバーで行った（図20-b）。

症例4. 23歳、男性

　野球の投手であり、投球時の右肩不安定感と前方の痛みを首訴に来院した。前下方の不安定性が認めら
れたためLaser Assisted Capsular Shrinkage(LACS)を行った。

　図21aは、術前の関節鏡像で下方の関節包である。図21-bは30°プローブを用い、1.0J、10pulseの条件下
で関節包に対して接線方向にレーザーを照射し、関節包を収縮させているところである。

　術後3週目からPNFテクニックによる肩周辺の筋力バランス強化、可動域訓練を積極的に行い、術後4ヶ月
目から投球動作を開始した。術後1年8ヶ月の現在、社会人野球の投手として活躍している。 

 

 

考察

　近年の関節鏡視下手術の進歩はめざましく、従来の関節外科に革命をもたらしていると思われる。

　肘関節は小関節であることに加えて神経、血管が近接しているという解剖学的特徴から、肘、肩ほど一般的
に鏡視下手術は行われてこなかった。しかし、解剖学的な知識に基づいて正しくアプローチすることで、小侵
襲性の手術になり得ることがわかってきた。さらにHo : YAGレーザーの開発は肘関節鏡視下手術の普及に拍
車をかけたと思われる。

　整形外科領域で関節鏡視下手術にレーザーを用いる試みは、Co2レーザーが最初で、1983年Smithらによ
って行われた。

　 Co2レーザーは波長が10.6μmと赤外線の長波長レーザーで、水に対する消散長が30μmと非常に短いた
め、切開能は優れているが、水に吸収されやすいため生理食塩水中での関節鏡視下手術ができないので、
ヘリウム、窒素、Co2などによるガスのもとで用いなければならない。そのため、使用するガスによる合併症が
問題となること、Co2レーザーの伝達方法がfiber optics ではなく、ミラーのついた多関節アームを用いるので
操作性が悪いなど、導光器の開発の遅れから一般化されなかった。これに対して、1990年米国で開発された
Ho : YAGレーザーは生理食塩水内で使用が可能であり、導光器としてflexible fiber-opticsを利用するので操
作性が非常に良い点がCo2レーザーと異なっている。

　また、Ho : YAGレーザーはパルス波として発振され、高出力であることから、熱によって起こりうる周辺健常
組織への悪影響が、鏡視下で用いる電気メスなどに比較して明らかに少ない、などの利益もある。

　特筆すべきは、先にも述べたごとく1本のレーザープローブで、靭帯、関節包の切離、切開、収縮、そして滑
膜、骨棘、遊離体の蒸散ができ、術中の止血も同時に可能になる点である。欠点としては、前述した注意点
に加えて、高価である、手術場に200Vの電圧が必要になる、そしてレーザーの特性に術者ならびにスタッフ
全員が習熟する必要があることが挙げられる。

　医学用レーザー機器に関して、日本レーザー学会では、米国、ロシア間でのレーザー兵器開発競争に終止
符が打たれ、米国ではその予算の一部が医学用レーザーの開発に向けられたと報告している。

　また、本邦でも近々に国立レーザー研究所が設立されると聞き及んでいることから、今後さらに進歩していく
ものと期待される。 

まとめ

1）肘関節鏡視下手術の方法と注意点について報告した。

2）Ho : YAGレーザー装置の特徴、手技、注意点についてのべた。

3）レーザーを用いての肘関節鏡視下手術は、肘関節疾患に対して小侵襲性の手術になり得ると考えられた。

 

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