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新しい人工膝関節の開発 |
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| はじめに
最近では人工関節による膝関節形成術は、リウマチの治療法として認知された手術になったといえます。しかし、ここに来るまでに３０年以上の年月を要したわけですが、その歴史を私自身の人工膝関節の開発と合わせて述べたいと思います。 1967年、当時、私は整形外科の大学院生でしたが、RA治療で１人の女性患者さんとの出会いがありました。若年発症のRAの方で、病状はだんだんと進行し、膝関節の破壊が著しく、対応に窮したわれわれは滑膜切除術の適応と考えて手術に入りました。しかし、関節を開けてみますと予想以上に骨破壊が進行しており、膝関節はまったく支持性を失っていましたので、やむなく、関節固定術を選択しました。これは膝関節の運動性を犠牲にすることにより、何とか歩行できる手段を選んだわけです。術後、膝関節が動かなくなったことを知ったその若い患者さんの落胆ぶりをみて、私自身、RAの高度の関節破壊に対する医学の無力さを実感しました。この経験が１つの引き金となって、RA膝に対して痛みがなく、支持性があり、しかも運動性のよい人工膝関節の開発の必要性を痛感するようになったわけです。 １．1960年代後半の人工膝関節 1960年代後半の人工膝関節といいますと、図１のようなシアース、ウオルジウスに代表される、いわゆるヒンジ型といわれるものです。これらは、がっちりした金属製で、長い軸で骨髄内に固定し、関節部では大腿骨と脛骨部がボルトで固定されていますので、ヒンジ、すなわち蝶番運動はするが、膝関節が本来もっている他の、例えば回旋、すべりなどの運動性を無視したデザインであったといえます。
当時、シアースやウオルジウスはこの人工膝関節手術の成績が良いことを報告していましたが、私は、これらの人工膝関節にはデザイン上無理があると考え、手術適応のことはまったく考えていませんでした。やはり当時経験したことですが、関東のある大学病院でシアース型人工膝関節の手術を受けた患者さんが来院しました。その方は、シアース型人工膝関節の手術後、図２のように緩みを生じ、再手術で関節固定術を行ったようです。しかし、その関節固定術もうまくいかず、歩行不可能となり車椅子で来院していました。この症例をみても、ヒンジ型の人工膝関節にはデザイン上の欠陥があり、ゆくゆくは人工関節と骨との間に緩みが生じるであろうこと、しかも、いったん緩みが生じるとその対応にも非常に窮するであろうことは想像できたわけです。 しかし、当時は、最初にも言いましたように人工膝関節といえばヒンジ型であり、それ以外の人工膝関節については文献も見当たらず、情報も入手できない時代でした。そこで、私は児玉教授のお許しを得て、独自の人工膝関節を開発する研究を始めました。 ２．第１例の人工膝関節手術 数々の実験や試行錯誤を繰り返しました後、われわれの人工膝関節は、大腿骨側には生理的に近い形態をした金属製のモールドを用い、脛骨側には当時股関節で使用が始まっていた高分子ポリエチレン製のプレートを用いることにしました。そして、第１例の手術は児玉教授の執刀で1970年に行われました。第１例の手術では、人工関節を骨に固定する固定法があまり良くなく、固定力に不安があった記憶が残っています。 その後数例の手術例を積み、1972年の日本整形外科学会総会において、わが国で最初のヒンジを使わない人工膝関節の短期成績を発表しました。図３は当時われわれの行った人工膝関節と術後のレ線写真を示すものです。 この発表に対して、当時わが国の整形外科学会は必ずしも好意的であったとはいえません。その主な意見は、膝関節は支持性が大切であり、その支持性を確保するために人工膝関節はヒンジ機構を有するようにしているものだ。そのヒンジ機構をなくして、生理的な関節面で膝関節を再建したものでは、支持性を持たせることが困難で、歩行はできないだろう、というものであった。それに対して、われわれは症例も少なく、follow-up 期間も短いうえ、理論的にも確固たるものを持っていなかったため残念ながら説得力のある反論はできませんでした。 1970年代初期は、世界各国から私たちと同じようなコンセプトの人工膝関節が発表されるようになりました。例えば図４のように英国からフリーマン・スワンソン型、米国からジオメディック型などが代表的なものでしょう。その後、このようなヒンジを使わない人工膝関節は、表面置換型人工膝関節と呼ばれるようになりました。フリーマン・スワンソン型やジオメディク型にしろ、私たちの表面置換型人工膝関節と同様のコンセプトから出発していますが、デザインの細部では大きく異なっています。それは、少し専門的になりますが、前２者では、人工関節の関節面の組み合わせが、支持性を強固にしようという考えから、いわゆる、mono-centric、すなわち、運動中心が動かない窮屈なデザインになっています。これは表面置換型にすることによって大腿骨部品と脛骨部品を切りはなしたが、それでもなお関節面での動きはヒンジ型に近いものにして、支持性を確保しようとしたものと考えられます。 それに対して私たちは、関節面の動きは、ヒンジ機構を全く無視して、比較的自由に動くものが良いと考えたわけです。その１つは膝関節の重要な動きである回旋運動を許すデザインか、そうでないものかということになりますが、私たちは膝関節の回旋運動を許すことが、人工膝関節の運動性を円滑にし、しかも、それによって骨と人工関節との間の異常ストレスを軽減させ、それは究極的には人工関節のゆるみを防止することができ、人工関節は長持ちする（耐久性が上る）と考えました。 しかし、残念ながらそれらの考え方を裏付けるデータや実験結果を持っておりませんでした。そこで児玉教授にお願いして、日本リウマチ学会の第１号フェローとして1974年より1年間、ロンドン大学、現在の王立ロンドン病院のフリーマン先生のもとへ留学させていただきました。その目的には、人工膝関節に対する考え方の基本を組み立てることの他に、膝関節の回旋機構を調べるための実験を行うことも含まれていました。 ３．児玉・山本式マークⅡの開発 ロンドンではフリーマン先生、スワンソン教授のもとで人工膝関節に対する考え方の多くの事柄を学ぶことができました。その成果の１つは、1975年帰国後に発表した児玉・山本式マークⅡ（図５）であったといえます。マークⅡは現在のさらに進歩した人工膝関節のデザインからみると欠点も目につきますが、４半世紀前のデザインとはいえ人工膝関節の基本のコンセプトは今でも正しいと考えています。
図５ 児玉・山本式マークⅡ 人工膝関節に対する基本的考え方は図６に示しますが、基礎実験から患者の選択まで、広い視野に立ったデザインの組み立てが重要であると考えます。
まず、基礎的な分野では、人間の膝関節の形態や動きを解剖学的および生体工学的にとらえることが必要で、これらのデータを応用します。同時に、使用する生体材料の選択、または、その組み合わせの選択が重要でしょう。生体材料の組み合わせの選択を間違えると、摩耗粉すなわちwear debrisが多量に発生し、人工関節の緩みに繋がります。これら、生体例の情報と生体材料例の情報を応用して、実際に人工関節の形状のデザインを行うわけですが、そのためには、さらに人工関節の摺動面の形態、大きさ、固定法などを考慮しなければなりません。 関節面の形態に関しては、図７に示すような略図をみると考えやすいと思います。左のように円周率の同じ組み合わせにすると、運動性は０になりますが、関節面での支持性は良好であるといえます。逆に右のように運動性を自由にもたせると、今度は支持性がなくなります。したがって、運動性と支持性の両者をほどよく確保するためにはどのような円周率の形状の組み合わせにするかということが重要になります。
さらに、使用する人工材料の性状を考慮して、図８のようにウオーカー氏の計算式でいきますと、伸展位では、x.. y plane、R-r=1cm、屈曲位では、x..y plane、R-r=5cmとなります。このようにして割り出したものが、図５に示したようなマークⅡの関節面の形状となっており、すなわち脛骨関節面はR38mmの凹型をしており、大腿骨側では伸展時には28mm、屈曲位では23mmの円周の関節面が対するようになっており、この形状はその後のマークⅢ、また現在のニュータイプにも生かされています。 当時の人工膝関節は先にも述べましたようにヒンジ機構の残映をひきずっていましたので、関節面の動きに制限が多い、特にmono-centric な形状のものが目立ちました。しかし、私は膝関節の回旋機構を無視した人工膝関節のデザインには抵抗があり、その裏付けとして、ロンドン大学インペリアルカレッジで実験を行いました。この実験は図９のような装置を作り（マイケル・チュ－クのデザインによる）新鮮屍体膝関節を使って回旋機構の研究を行い、そのデータをマークⅡのデザインに取り入れました。現在ではあたりまえになっていますが、当時の人工膝関節で回旋機構を念頭に入れてデザインされたものは私たちのマークⅡが最初ではなかったかと思います。 日本人の膝関節の大きさに関しては、過去にあまり詳細な報告はなかったといえます。そこで、現在児島市民病院にいる三宅孝弘先生が、解剖学教室の膝関節を丹念に計測し、図１０のような日本人膝関節の形状の標準的な数値を出してくれました。この数字はその後の日本人の人工膝関節を考えるうえでも非常に有益なデータになったといえます。
人工関節の手術というものは、人工関節の大きさや型をデザインすることの他に、その人工関節が正確に人体に装着固定されるように、手術方法を組み立てなければなりません。1975年頃になると、わが国にも各種の人工膝関節導入されるようになっていましたが、ある程度整形外科手術に熟練した医師であれば、一定した、または普遍的で安定した手術ができるように手術器具を作ったこともマークⅡが最初のもののうちに入るのではないかと思います。さらに患者の選択も安定した良い成績をあげるためには大切で、このように基礎から始まり、手術のタイミングまでを見据えた系統的な構想が、人工関節の大きな意味でのデザインに不可欠のことと思います。 ４．マークⅡからマークⅢへ マークⅡは1975年から1984年までの10年間使用しました。私たちは、マークⅡは岡山大学およびその関連病院で約200例、それから松山赤十字病院で約250例の手術を行いました。その間いろいろと欠陥も目につきました。例えば、材質に関してはCOPという日本製の合金を使用していましたが、これは材質だけではなく、人工関節の加工法にも問題があったと思いますが、図１１のような金属の腐蝕例が出たりして、メーカー側にピンホールのチェックを厳重にするように申し入れるとともに、金属側の製造法も真空鋳造に変更してもらったようないきさつもありました。
図11 初期のマークⅡで見られた 図12 マークⅡ手術後の脛骨 金属の腐蝕例 部品後方の落ち込み例 マークⅡの手術症例で、最も目についた合併症は図１２のような脛骨部品の後方の落ち込みでした。これは脛骨部品のデザインの欠陥によるものと考えられます。すなわち、マークⅡでは脛骨部品は図１３のように、馬蹄型のデザインでしたから脛骨後方部にかかる荷重が集中し、そのため脛骨の保持力が弱いような症例では図１２のような後方部の落ち込みが起きるわけです。1985年に改良したマークⅢでは図１３に示すように、脛骨部品が広く脛骨上面と接するようにデザインの変更を行い、その後は上記のような合併症はなくなりました。 1985年に改良したマークⅢは脛骨部品のデザインの変更の他に、大腿骨部品の金属の材質をCOPから、当時から安全性の高い金属であるとの評価の高かったコバルト、クローム、モリブデン合金に変更しました。これらの製品は当時、世界的にも最も大きな人工関節製造会社の１つである英国サックレー社からの要請で製造してくれることになり、日本で開発された人工膝関節が英国の大企業のサックレー社に認められたことを非常に誇りに思いました。 マークⅢは図１４のように金属の材質を変更したこと、脛骨部品のデザインを変更したことの他に、新しく膝蓋骨部品を導入しました。人工膝関節手術後の膝蓋骨―大腿骨関節面（P-F）の痛みは、マークⅡでも約5％くらいみられました。その後マークⅢに変わってP-F置換を行うようになってから、このP-F関節での痛みは著しく減少したといえます。
他の人工膝関節手術の報告では特にMG型でのP-F置換後の脱臼など、合併症の報告がみられます。しかし、われわれは膝蓋骨部品と大腿骨部品の関係を図１５のように、制限をつけないデザインにしています。図１６は術後のレ線写真を軸射でみたものですが、このように膝蓋骨部品が大腿骨の全面の関節面で前後、左右ある程度自由に動けるようにデザインしているため、膝蓋骨脱臼などの心配が著しく減っているものと考えています。このように関節面での運動性をできるだけ自由にさせてやる、すなわち、non-constraindという発想が、われわれの人工膝関節における１つの特長であるといえます。 何故このよにnon-constraindの関節面のデザインにこだわるかといいますと、これは関節面の動きをよくすることの他に、人工関節の固定法にも関連してきます。すなわち、人工関節とそれを固定された側である骨との間には大きく分けて図１７に示すような３種類の力が作用します。第１の張力（tension）に関しては、人工関節が骨から離れないように、脛骨部の固定用ペッグを図１８のように工夫することにより、脛骨部品は張力に対して強い固定力を持つことになりました。
第２の人工関節と骨との間に剪断力（shear）を減らすために、先程述べた関節面での動きの自由度が大きく関係してきます。この剪断力を少なくするために、関節面での動きを制限させない自由度の高いデザインが重要であると考えています。第３の圧縮力（compression）に対しては、広く骨と接する人工関節の大きさが大切になってくるわけです。 ５．マークⅡ・マークⅢの成績 松山赤十字病院リウマチセンターでは、1980年から2001年までにトータル1,833関節に人工膝関節の手術を行いました（図１９）。主としてマークⅢが中心になりますが、初期のマークⅡと、最近では新しく開発されたニュータイプも含まれています。そのうち、1980年から1993年の間に手術を行い、1995年の時点で評価を行った症例が1,008関節あります。これらの症例の長期成績をみるために、カプラン・マイヤーの手法により再手術をend point としたsurvival curveを描きますと図２０のようになります。すなわち10年間のsurvival rate は90.5％、15年間では86.6％であります。
このことは、比較的古くデザインされたマークⅡの成績も含んでいますが、10例の人工膝関節手術をしますと、その後10年間に1人程度は再手術が必要であろう、ということを示すものです。人工膝関節開発当初は人工物だから手術して、術後10年くらい持って（耐久性があって）くれればいいなあ、と考えていたことからみると、格段の成績であったといえないこともありません。しかし、われわれはこんなことでは満足せず、survival rate100％を目指す人工膝関節の開発を目標としています。 ６．児玉・山本式ニュータイプの開発 マークⅢでかなり成績の向上がみられましたが、問題点がなかったわけではありません。その１つには術後の屈曲角度が安定せず、もう少し術後膝が曲がってほしいという思いでした。そこで改良に取り込んだわけですが、側面のレ線像の図２１でみられるように、約60°屈曲位のところで膝蓋骨が大腿骨の急カーブのところと接して、いかにも不安定な状態であることがわかります。この急カーブのろころをできるだけ平坦にし、膝蓋骨の動きをスムーズにしたいというのが、マークⅢ開発の最初から抱いていた思いでした。
この改良点が第１と、次いで大腿骨部品の関節面の設計になりますが、後顆部の曲面の頂点を前方に移動させることにより、術後の可動域増の１つの方法としたいという考えもありました。これらの改良点を集計したものが図２２・２３に示すマークⅣの設計の基礎となります。このようにデザインを変更しますと、屈伸時の運動中心から膝蓋骨までの距離が短くなり、このことはP-F間の負荷が少なくなることを意味します。さらに後顆の曲面の頂点を前方へ移動させたため、90°屈曲位でもなお屈曲に余裕があることがわかります。 しかし、マークⅣでは以上の改良点の他、骨との固定力をより強固にするために、大腿骨部品の前後の骨切り角度が平行になるように設計しました。このデザインは、手術手技にさらに高度なテクニックを要求するようになったともいえましょう。例えば図２４のように、大腿骨の前後の骨切りが少しずれると、大腿骨部品と骨との間にギャップが生じるケースも出ました。そこで再改良の必要が生じたのですが、医療器会社のアコマ医科工業がそれを引き受けてくれないので困っていたところ、大阪のMMTという医療機器会社を通じて英国のコーリン社がさらに新しいタイプの人工膝関節の製造を引き受けてくれました。 図２４ マークⅣ術後のレ線 大腿骨部品と骨との間にギャップがみられる 図２５・２６・２７は1997年より使用している児玉・山本式のニュータイプとその術後レ線です。このニュータイプの特長は、関節摺動面はマークⅣと同じですが、大腿骨部品の内面形態をマークⅢと同じ３°の傾斜を持ったものに戻しました。これにより骨とのかみ合わせをよくする形態にもどしたわけです。さらに大腿骨部品の内面加工を従来のプレスフィットから、図２６のようにマイクロポーラスの形状としました。金属内面をポアサイズ250～300μmのプラズマスプレーコーティングを行うことにより、より強固な骨との固定力を確保しようとしたものです。最近わかったことですが、このマイクロポーラスの固定力は非常に優れており、ニュータイプでの大腿骨部品のトラブルは現在のところほとんどみられておりません。
一方、摺動面での改良の成果は、図２８のように術後の屈曲角度をマークⅡから現在のニュータイプまでの３機種で比較してみますと、ニュータイプが平均120°ぐらいで非常に優れ、しかも安定していることがわかります。 以上1960年代から始めた新しい人工膝関節の開発の足跡で、われわれの人工膝関節のデザインの変遷を略図で示したものが図２９です。
これらの開発の経過でまだまだ重要点を言い忘れていることが多いと思いますが、その基本的なことをまとめますと表１のようになります。私は人工膝関節の開発に際しても、臨床医の目でみた発想というものを根底におき非常に大切にしてきました。諸外国で開発されている人工関節を拝見しますと、その大きさ、形、手術手技など、医師というより工学者の考えで設計されているものが多いように思われます。私は人工関節の設計には工学の助けを借りることも勿論重要ですが、基本は臨床医の発想に基づくべきだと考えております。
表１ その第１は生体内に埋入させる生体材料はなるべく量と種類を少なくすること、第２は人工膝関節では関節面の設計はnon-constraind にし、人体が本来持っている関節の動きを制限させないこと、第３に生体は変化するものであるということです。すなわち、橋やビルを建てるような発想で人工関節をデザインするのとは異なっていることを理解しなければなりません。適度な刺激は生体側に好ましい反応を起こさせるものであり、生体の持っている力というか能力を正しく評価したうえでそれを生かす設計の人工関節を考えることが大切でしょう。このような体にやさしい人工膝関節というのが、私の人工膝関節に対する発想の原点であり、今後もこの立場を崩すことなく仕事を続けていきたいと思っております。
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人工膝関節に関する文献
１）ＴＫＲ綜説 （１）膝人工関節形成術の歴史と現状：リウマチセンター 山本純己、日本整形外科学会雑誌54巻：1745- 1755、1980 （２）人工膝関節置換術―人工膝関節の変遷と現状―： リウマチセンター 山本純己・八野田実、臨床整形外 科16：927-933、1981 （３）膝関節形成術について：リウマチセンター 山本純己、 松山赤十字医誌6（１）：5-10、1981 （４）人工膝関節形成術の変遷と手術成績のついて：リウマ チセンター 山本純己、中四国関節外科研究会誌1：22 -32、1982 （５）人工膝関節を考える：リウマチセンター 山本純己、日 本リウマチ・関節外科学会誌2：1-12,1983 （６）慢性関節リウマチに対する人工関節手術：リウマチセ ンター山本純己、リウマチ24：449－451,1984 （７）人工関節―この１年の進歩―：リウマチセンター 山本 純己、人工臓器15：1911-1912、1986 （８）関節リウマチに対する手術のタイミング：リウマチセン ター 山本純己・八野田実、整形外科38：1553- 1556,1987 （９）膝関節疾患の診断と治療―人工膝関節手術―：リウマ チセンター 山本純己、Modern Medicine 5：45- 48,1989 （10）ＲＡの保存治療から手術適応への考え方、方法：リウ マチセンター 山本純己、Monthly Book of Orthopaedics 20：51-56、1989 （11）児玉・山本式人工膝関節：リウマチセンター 山本純 己、膝の外科 金原出版 520-528,1989 (12)児玉・山本式人工膝関節の開発と基礎：リウマチセンタ ー 山本純己、（単行本）人工関節と生体材料最近の 進歩 106-116,1990 (13)ＲＡの薬物療法から手術療法へのタイミング：リウマチ センター 山本純己、リウマチ科4：86-90、1990 (14)ＲＡの手術のタイミングと全身管理：リウマチセンター 山本純己、関節外科6：29-35、1990 (15)表面置換型人工膝関節置換術児玉・山本式：リウマチ センター 山本純己、（単行本）臨床整形外科手術-全 書：261-266、1991 (16)リウマチの人工関節：リウマチセンター 山本純己、神 奈川リウマチ1990：37-39、1991 (17)児玉・山本式人工膝関節：リウマチセンター 山本純 己、整形外科 Mook 61、225-235、1991 (18)表面置換型人工膝関節：リウマチセンター 山本純己、 （単行本）ヴォアラ膝Ⅱ膝手術への新しい展開 南江堂 210-218、1993 (19)人工関節手術のタイミング：リウマチセンター 山本純 己、カレントテラピー11：98-101、1993 (20)関節リウマチの手術療法 ＲＡ治療における手術の位 置づけとタイミング： リウマチセンター 山本純己、OS now 14：14-17、1994 (21)慢性関節リウマチ膝に対する人工関節置換術の適応： リウマチセンター 山本純己、総合臨床 43：1763- 1767、1994 (22)「卒後研修講座」慢性関節リウマチに対する手術療法 の位置づけ：リウマチセンター 山本純己、整形外科 45、621-625、1994 (23)人工膝関節形成術の進歩―児玉・山本式人工膝関節 の変遷と成績―リウマチセンター 山本純己、Kyo 107、1-7、1996 (24)児玉・山本式人工膝関節 New type の開発：リウマチ センター 山本純己・仲田三平・田窪伸夫・山田一人、 臨床整形外科34：135-141、1999 ２）人工膝関節のデザイン (25)人工関節のデザイン：山本純己、リウマチ外科3：139- 144、1975 (26)Total Knee Prosthesis without Hinge：Kodama T.and Yamamoto S.,Total Knee Replacement. 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(40)児玉・山本式Mark Ⅱ人工膝関節の手術手技：リウマチ センター 山本純己、整形外科35：1101-1107、1984 (41)ＲＡ膝の屈曲拘縮に対する手術法：リウマチセンター 山本純己・八野田実・仲田三平・上田俊一・横田修二、 道後温泉 近藤泰紘、中部整災学会誌27：2047- 2049、1984 (42)人工膝関節のゆるみ対策および高度破壊例に対する 手術法：リウマチセンター 山本純己・八野田実・仲田 三平・横田修二・上田俊一、道後温泉 近藤泰紘、季刊 関節外科臨時増刊号2：55-60、1984 (43)ＲＡ膝に対する人工膝関節置換術後のExtension lag の回復について：リウマチセンター 仲田三平・山本純 己・ 八野田実、道後温泉 近藤泰紘・上田俊一、日本 リウマチ・関節外科学会誌4：101-106、1985 (44)ＴＫＲ時の脛骨のrotation チェック：リウマチセンター 山本純己、隔月間 関節外科5：101、1986 (45)ＲＡ膝変形のタイプとＴＫＲの術後経過：リウマチセンタ ー 八野田実・山本純己・仲田三平・横田修二・高岡 浩、日本リウマチ・関節外科学会誌5：57-61、1986 (46)人工膝関節置換術における骨移植の併用：リウマチセ ンター 八野田実・山本純己・仲田三平・高岡浩、道後 温泉 近藤泰紘・上田俊一、人工関節研究会記録17： 25-26、1987 (47)人工膝関節児玉・山本式マークⅢの手術手技：リウマ チセンター 山本純己、手術43：279-283、1989 (48)慢性関節リウマチの手術療法と日常生活の改善：リウ マチセンター 山本純己、リウマチ科2：1-8、1989 (49)人工膝関節置換術後の下肢アライメントの検討：リウマ チセンター 田窪伸夫・山本純己・仲田三平、中部日本 整災学会誌33：697-699、1990 (50)人工膝関節置換術における術後回収式自己血輸血の 有用性の検討：リウマチセンター 田窪伸夫・山本純 己・仲田三平・清家健・竹内賢治、松山赤十字病院医 学雑誌16：83-87、1991 (51)児玉・山本式人工膝関節の術後関節可動域の推移：リ ウマチセンター 田窪伸夫・山本純己・仲田三平・宮島 茂夫・清家健、日本整形外科学会雑誌65：372、1991 (52)リウマチの人工関節手術における術前・術後のリハビ リテーション：リウマチセンター 仲田三平、整形外科 Mook 61：74-83、1991 (53)人工膝関節のゆるみと再置換法：リウマチセンター 山 本純己・仲田三平・田窪伸夫、関節外科（別冊）11：116 -124、1992 (54)人工膝関節（山本式MarkⅢ）の術後訓練と術後成績： リハビリテーション課 浅山浩二・得丸敬三・定松修一・ 佐々木洋人・山下淳一・武市信行、リウマチセンター 山本純己、愛媛リウマチ研究会記録集8：79-83、1992 (55)人工膝関節置換術における術後回収式自己血輸血の 有用性の検討：リウマチセンター 田窪伸夫・山本純 己・仲田三平・清家健・竹内賢治中部整災法35：1247- 1248、1992 (56)ＲＡの手術療法とリハビリテーション：リウマチセンター 山本純己、RA International Symposium Proceedings 54-65,1992 (57)高度外反変形膝に対する人工膝関節置換術の手技： リ ウマチセンター 山本純己、整形外科Mook 私のす すめる整形外科治療法 金原出版 119-102、1993 (58)ＲＡに対する人工膝関節手術の留意点と手術手技の 工夫：リウマチセンター 山本純己・仲田三平・田窪伸 夫、 関節外科12：95-102、1993 (59)外反変形に対する人工膝関節置換術：リウマチセンタ ー 仲田三平・山本純己・田窪伸夫・竹内賢治・桑原公 朗リウマチ33 No7：521、1993 (60)リウマチのリハビリテーションとその諸問題 外科的治 療の予防―慢性関節リウマチは手術でどこまでよくな るか―：リウマチセンター 山本純己、歯科薬出版 Clinical Rehabilitation 別冊 リウマチのリハビリテーシ ョン 123-126、1994 (61)高度内・外反変形膝に対する人工膝関節置換術：リウ マチセンター 山本純己、日整会誌71、S818、1997 (62)人工膝関節置換術後のリハビリテーション：リハビリテ ーション課 得丸敬三、リウマチセンター 山本純己、 Monthly Book of Orthopaedics 10：71-80、1997 (63)高度外反変形膝に対する人工関節形成術：リウマチセ ンター 山本純己、整形外科治療のコツと落とし穴、中 山書店 1997 (64)Total knee replacement for severe valgus deformity of the knee：リウマチセンター S.Yamamoto, S.Nakata, N.Takubo and K.Yamada,Joint Arthroplasty 330-336, Springer Verlag, 1998 ４）成績 (65)Hingeを使わない人工膝関節の研究：山本純己、日整 会誌46：260-261、1972 (66)Hingeを使わない人工膝関節置換術：山本純己・児玉 俊夫、臨整外7：830-837、1972 (67)岡山大式人工膝関節とNon-hinged Total Knee Prosthesis について：山本純己、リウマチ外科1： 130-144、1973 (68)膝関節の全置換術―軸なし―：山本純己、整形外科 25：507-509、1974 (69)膝人工関節置換術の適応と問題点：児玉俊夫・山本純 己・浦上征男・三宅孝弘、手術30：937-946、1976 (70)内反変形の強度な症例に対する人工膝関節置換術の 経験：山本純己・児玉俊夫、膝2：59-63、1976 (71)強度内反変形の膝関節に対する人工関節置換術：山 本純己・三宅孝弘・児玉俊夫、中部整災誌20：73-76、 1977 (72)岡山大型人工膝関節置換術―臨床成績と適応―：山 本純己・児玉俊夫・三宅孝弘、臨整外13：430-437、 1978 (73)Total Knee Replacement with the Kodama-Yamamoto Knee Prosthesis：Yamamoto S.,Clinical Orthopedics 145：60-67,1979 (74)ＲＡ外反変形の著明な膝関節に対する人工関節置換 術：リウマチセンター 山本純己、人工関節研究会記 録10巻：18-19、1980 (75)The Kodama-Yamamoto Knee Prosthesis-Its design and clinical results-：リウマチセンター Yamamoto S., The Ryumachi 21：21-28,1981 (76)人工膝関節置換術―手術成績と適応について―：リウ マチセンター 山本純己・八野田実、臨床整形外科16： 927-933、1981 (77)人工膝関節置換術の適応：リウマチセンター 山本純 己、人工膝関節研究会記録11：56-57、1981 (78)関節リウマチ膝の屈曲拘縮の病態と治療法について： リウマチセンター 山本純己・八野田実、膝7(2)：178- 181、1982 (79)人工膝関節置換術同時手術の検討：リウマチセンター 八野田実・山本純己・近藤泰紘、日本リウマチ・関節外 科学会誌1：329-333、1982 (80)重度ＲＡの多関節手術によるゴールの設定：リウマチセ ンター 山本純己・八野田実・仲田三平・上田俊一、リ ウマチ23：404-407、1983 (81)人工膝関節置換術の成績と適応：リウマチセンター 山本純己・八野田実・仲田三平・上田俊一、第21回日 本医学会総会会誌582-585、1983 (82)膝関節高度屈曲強直に対する人工膝関節置換術：リ ウマチセンター 八野田実・山本純己・仲田三平・上田 俊一、日本リウマチ・関節外科学会誌2：35-39、1983 (83)ねたきりＲＡ患者に対する私の膝人工関節手術につい て：リウマチセンター 山本純己、季刊関節外科3：171- 181、1984 (84)ＲＡに対する多関節手術―とくに多関節人工関節手術 のゴールの設定について：リウマチセンター 山本純 己、整形外科Mook 37：197-212、1984 (85)Mutilas 型ＲＡに対する人工膝関節置換術の適応につ いて：リウマチセンター 山本純己・八野田実・仲田三 平・横田修二、道後温泉病院 近藤泰紘・上田俊一、 人工関節研究会記録15：77-78、1985 (86)児玉・山本式人工膝関節1,000例の手術成績：リウマチ センター 山本純己・八野田実・仲田三平・横田修二・ 高岡浩、道後温泉病院 近藤泰紘・上田俊一、日整会 誌60：458-459、1986 (87)骨セメントを使用しない人工膝関節15年間の経験：リウ マチセンター 山本純己・八野田実・仲田三平・横田修 二・高岡浩、道後温泉病院 近藤泰紘・上田俊一、人 工関節研究会記録16：34-35、1986 (88)児玉・山本式人工膝関節の15年間の経験：リウマチセ ンター 山本純己、「リウマチ学教育の現状と展望」日 本リウマチ学会編集 永井書店 31-41、1986 (89)ＲＡ重度外反変形に対するＴＫＲ：リウマチセンター 八 野田実・山本純己・仲田三平・高岡浩、道後温泉病院 近藤泰紘、上田俊一、愛媛リウマチ研究会記録集2： 29-32、1986 (90)児玉・山本式人工膝関節の15年間の成績：リウマチセ ンター 山本純己、道後温泉病院 近藤泰紘、臨床整 形外科22：611-616、1987 (91)児玉・山本式人工膝関節の長期成績と問題点：リウマ チセンター 山本純己・仲田三平、道後温泉病院 上 田俊一、整形・災害外科30：1263-1270、1987 (92)ＴＫＲ骨移植例の成績：リウマチセンター 山本純己・八 野田実・仲田三平・高岡浩、道後温泉病院 近藤泰 紘、上田俊一、四国関節外科研究会誌4：61-63、1987 (93)臨床成績よりみたセメントレス人工膝関節の限界：リウ マチセンター 八野田実・山本純己・仲田三平・高岡 浩、中部日本整・災学会誌30：25-27、1987 (94)The Kodama-Yamamoto Knee Arthｒoplasty：リウマチ センター S.Yamamoto,M.Hzchinoda, 道後温泉病院 Y.Kondoh,Total Knee Replacement 209-214 Splinger- Verlag 1988 (95)児玉・山本式人工膝関節MarkⅢの成績：リウマチセン ター 山本純己・八野田実・仲田三平、道後温泉病院 近藤泰紘・上田俊一、日整会誌62：S1314、1998 (96)骨セメントを使用しない人工膝関節の長期成績：リウマ チセンター 山本純己・仲田三平、道後温泉病院 近 藤泰紘、日関外誌7：47-53、1988 (97)MarkⅢにおける膝蓋骨置換術例の分析：リウマチセン ター 仲田三平・山本純己・八野田実・横田修二、日関 外誌7：217-221、1988 (98)A Long Term Follow-up Study of Total Knee Arthroplasty Using the Non-Cement Knee Prosthesis、 リウマチセンター S.yamamoto, Zeitschrift fur Rheumatologie Band 47：318、1988 (99)人工膝関節置換術における骨移植の成績：リウマチセ ンター 八野田実・大和田威・横田修二・仲田三平・山 本純己、日関外誌7：443-448、1988 (100)TKR手術成績を左右する因子について：リウマチセン ター 高岡浩・山本純己・八野田実・仲田三平、道後 温泉病院 近藤泰紘・上田俊一、臨床リウマチ1：186- 192、1988 (101)A Follow-up Study of an Uncemented Knee Replacement：リウマチセンター S.Yamamoto, S.Nakata，道後温泉病院 Y.Kondoh, J.Bone and Joint Surgery(Br)71-B：505-508，1989 (102)両足同時人工膝関節置換術における片側膝蓋骨置 換例の分析：リウマチセンター 仲田三平・山本純己・ 八野田実・横田修二・溜尾栄之、日関外誌8：283- 286、1989 (103)重度の屈曲拘縮ＲＡ膝に対する人工膝関節置換術： リウマチセンター 溜尾栄之・山本純己・仲田三平・ 田窪伸夫・宮島茂夫、日関外誌9：603-608、1990 (104)ＲＡの屈曲拘縮の分類と治療法：リウマチセンター 山 本純己・仲田三平・田窪伸夫、関節外科10増刊号 134-142、1991 (105)高度内・外反変形に対する人工関節手術の基本と成 績：リウマチセンター 山本純己・仲田三平・田窪伸 夫、関節外科11：1429-1437、1992 (106)高度内反膝変形に対する骨移植を用いた人工膝関 節手術の成績：リウマチセンター 山本純己・仲田三 平・田窪伸夫・清家健・竹内賢治、人工関節研究会 記録 22：50、1992 (107)人工膝関節置換術における骨移植の成績：リウマチ センター 山本純己・仲田三平・田窪伸夫、平成3年度 厚生省リウマチ調査研究事業研究報告書 209-211、 1992 (108)児玉・山本式人工膝関節置換術の変遷と成績：リウマ チセンター 山本純己・仲田三平・田窪伸夫、骨・関 節・靭帯6：1093-1101、1993 (109)RAにおけるセメントレス人工膝関節置換術の成績：リ ウマチセンター 仲田三平・山本純己・田窪伸夫・竹内 賢治・桑原公朗、日整会誌67：615、1993 (110)TKRにおける膝蓋骨置換の重要性―両側同時TKRに おける P-F(+) vs P-F(-)の検討―：リウマチセンター 山本純己・仲田三平・田窪伸夫・桑原公朗・中村健、 人工関節研究会記録24：97-98、1994 (111)下肢人工関節置換術後のRA患者におけるADL及び QOLに関する研究：リウマチセンター 山本純己・田窪 伸夫・仲田三平、平成6年度厚生省リウマチ調査研究 事業研究報告書 174、1995 (112)セメントレス人工関節―児玉・山本式人工膝関節の 成績―リウマチセンター 山本純己、日整会誌70： 33、S545、1996 (113)Patellar Resurfacing in Total Knee Arthroplasty：リウ マチセンター S.Yamamoto, S.Nakata, N.Takubo, Reconstruction of the Knee Joint, 237-242, Springer-Verlag,1996 (114)RAに対する機能的治療法の適応と効果：山本純己・ 仲田三平・田窪伸夫、平成8年度厚生省長期慢性疾 患総合研究事業・研究報告書 130-131、1997 (115)児玉・山本式人工膝関節の長期成績：リウマチセンタ ー 山本純己・仲田三平・田窪伸夫、関節外科16：164 -170、1997 (116)Survivorship Analysis of the Kodama-Yamamoto Knee Prosthesis：リウマチセンター S.Yamamoto, S.Nakata, N.Takubo, 日関外誌16：193-200、1997 (117)人工膝関節全置換術の長期成績における合併症と 再置換：リウマチセンター 山本純己・仲田三平・田窪 伸夫・山田一人、整形・災害外科40：1329-1336、 1997 (118)児玉・山本式人工膝関節のデザインの変更と長期成 績：リウマチセンター 山本純己・仲田三平・田窪伸 夫・山田一人、日本人工関節学会誌28：9-10、1998 (119)TKR手術における骨補塡材料としてのハイドロキシア パタイトの使用経験：リウマチセンター 山田一人・山 本純己・仲田三平・田窪伸夫・重栖孝・木谷彰岐、日 本人工関節学会誌28：259-260、1998 ５）症例報告 (120)膝関節脛骨板置換術の変換手術：山本純己、膝4： 165-170、1978 (121)人工膝関節置換後、剖検例の検討：山本純己・児玉 俊夫・児玉寛・三宅孝弘・柚木脩・長谷川頼彦、中部 整災誌22：112-114、1979 (122)人工膝関節再手術例の検討：リウマチセンター 山本 純己・八野田実、人工関節研究会記録12：35、1982 (123)人工膝関節再手術例の検討：リウマチセンター 山本 純己・八野田実・仲田三平・上田俊一・横田修二、道 後温泉病院 近藤泰紘、関節の外科10：101-107、 1983 (124)TKR術後感染の2例：リウマチセンター 八野田実・山 本純己・仲田三平・横田修二、道後温泉病院 近藤泰 紘・上田俊一、膝10：41-43、1985 (125)TKR後loosening をきたした１例：リウマチセンター 八 野田実・山本純己・仲田三平・高岡浩、道後温泉病院 近藤泰紘・上田俊一、愛媛リウマチ研究会記録3：49- 52、1987 (126)同時２関節人工関節置換術の利点：リウマチセンター 仲田三平・山本純己・八野田実・高岡浩、愛媛リウマ チ研究会記録3：86-92、1987 (127)人工膝関節置換再手術例の検討：リウマチセンター 八野田実・大和田威・横田修二・仲田三平・山本純 己、日関外誌7：587-592、1988 (128)セラミック人工膝関節よりMarkⅢ軸つきを使用して再 置換をおこなったRAの２例：リウマチセンター 仲田三 平・山本純己・八野田実・横田修二・大和田威、四国 関節外科研究会会誌5：44-47、1988 (129)TKR後に骨盤環骨折を生じたRAの５例：リウマチセン ター 仲田三平・山本純己・田窪伸夫・竹内賢治・桑原 公朗、四国関節外科研究会会誌10：28-29、1993 ６）基礎 (130)膝関節の回旋機構に関する研究：山本純己、日整会 誌51：305-313、1977 (131)膝関節の内部骨構築と力学的強度に関する研究：柚 木脩、日整会誌52：537-549、1978 (132)日本人膝関節の形態およびその人工関節への応用 に関する研究：三宅孝弘、日整会誌52：865-879、 1978 (133)人工膝関節の固定法に関する研究：長谷川頼彦、日 整会誌54：315-332、1980 (134)三次元エレクトロゴニオメーター（CA-4000）を用いた TKR後膝関節に対する解析：リハビリテーション課 佐 々木洋人・得丸敬三・浅山浩二・定松修一・山下淳 一・武市信行、リウマチセンター 山本純己・田窪伸 夫、松山赤十字病院医学雑誌17：21-26、1992 (135)人工膝関節置換術後の膝動揺性の検討：リウマチセ ンター 山本純己・田窪伸夫・仲田三平、厚生省リウ マチ調査研究事業総合研究報告書223-235、1993 (136)人工膝関節置換術後の運動解析（前後移動量を中心 に）：リハビリテーション課 佐々木洋人・得丸敬三・浅 山浩二・定松修一・山下淳一・武市信行、リウマチセ ンター 山本純己・田窪伸夫、松山赤十字病院医学雑 誌18：29-33、1993 ７）単行本 (137)単行本 Total Knee Replacement ：愛知医大 S.Niwa, University of Strathclyde J.P.Paul, リウマチセンター S.Yamamoto 共著、Springer-Verlag Tokyo, Berlin, Heidel-berg, New York, London, Paris 1988 (138)Reconstruction of the Knee Joint：S.Niwa, S.Yoshino, M.Kurosaki, K.Shino, リウマチセンター S.Yamamoto 共著、Springer-Verlag Tokyo, Berlin, Heiderberg, New York, 1996
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図１ ヒンジ型人工膝関節
左：ウオルジウス型人工膝関節 右：シアース型人工膝関節
図２ シアース型人工膝関節、術後緩みを生じた症例
図３ 1970年に行われた児玉・山本式人工膝関節手術例
図４ 種々の人工膝関節 左より、ウオルジウス型、ジオメディック型、フリーマン・スワンソン型、児玉・山本式
図６ 人工膝関節に対する基本的考え方
図７ 人工膝関節の関節面の形状の組み合わせと運動性
図８ 関節面の形状の組み合わせの計算式
図９ ロンドン大学で行った膝関節の回旋機構を計測するための実験
装置
図10 日本人の膝関節の大きさ 
図13 ポリエチレン製脛骨部品のデザインの変更
左：マークⅡ、右：マークⅢ
図14 児玉・山本式人工膝関節マークⅢ
このタイプから膝蓋骨部品を導入した 
図15 大腿骨部品前面と膝蓋骨部品の関係
溝がないような設計
図16 マークⅢ手術後の軸射レ線
図17 人工関節固定のための3原則
図18 マークⅢ以降の脛骨部品
4本のペッグで固定される、左旧型、右現在使用されているタイプ
図19 1980～2001年、松山赤十字病院リウマチセンターで行われた ＴＫＲの症例、計1,833関節
図20 児玉・山本式マークⅡ、マークⅢ
1,008関節の Survival curve
図２１ マークⅢ術後側面のレ線
大腿骨の急峻面に膝蓋骨が接している
図２２ 90°屈曲位でのマークⅢ、マークⅣの関節運動中心と膝蓋骨
との距離
図２３ 120°屈曲位でのマークⅢ、マークⅣの関節運動中心と膝蓋
骨との距離
図２５ 児玉・山本式人工膝 図２６ ニュータイプ大腿骨部品
関節ニュータイプ
内面のマイクロポーラス コーティング
図２７ ニュータイプ術後レ線
図２８ 術後の屈曲角度
マークⅡ、マークⅢ、ニュータイプの比較
図29 1970年マークⅠから、1997年ニュータイプまでの児玉・山本式 人工膝関節の変遷