単区室性膝関節形成術後の痛み軽減および炎症反応に対する2種類の関節周囲鎮痛カクテルの比較効果

サマリー

本研究は、UKAを受ける患者における2種類のロピバカイン系関節周囲鎮痛カクテルの鎮痛効果、抗炎症活性、安全性を比較・解析することを目的としました。傾向スコアマッチングの結果、ロピバカイン-ケトロラカ-エピネフリンレジメンは、鎮痛、抗炎症効果、機能回復が良好で、安全性は同等でした。

要約

単区室性膝関節形成術(UKA)は、単独性単区室性膝変形性関節症に対する主要な外科的治療として機能します。2020年1月から2024年12月にかけて岳陽人民病院でUKAを受けた108人の患者の臨床データを遡及的にスクリーニングしました。厳格な症例除外の結果、102名の患者がグループA(ロピバカインとモルヒネおよび複合剤ベタメタゾンの併用、n=52)およびグループB(ロピバカインとケトロロラクトロメタミンおよびエピネフリン併用、n=50)に分類されました。その後、傾向スコアマッチング(PSM)を用いてベースラインの特徴をバランスさせ、マッチング後、各グループに46名の患者が確認されました。主要アウトカムは、安静時および能動視覚類似尺度(VAS)スコア、術後48時間のオピオイド摂取、炎症性バイオマーカー(C反応性タンパク質(CRP)、赤血球沈降速度(ESR)、白血球(WBC)、好中球(NEUT)レベルで構成されていました。副次的アウトカムは、膝の可動域(ROM)、術後初期歩動までの時間、膝の損傷および変形性関節症アウトカムスコア(KOOS)、バーテル指数(BI)、および術後の有害事象を含みます。PSM後の2群でベースラインパラメータは良好にバランスが取れ(いずれも P は0.05>)。術後48時間時点で、グループBは安静時および活動時のVASスコアが有意に低下し、48時間のオピオイド摂取量も減少しました(全 P は0.001<)。グループBではCRP、ESR、WBC、NEUTの軽度の上昇が観察され(いずれも P <0.001)。さらに、B群は膝の機能回復が優れており、可動域の向上、KOOSおよびBIスコアの高さ、初歩行までの時間短縮(いずれも P <0.001)が示されました。有害事象の発生率において有意なグループ間差は認められませんでした(P = 0.503)。この単一センター回顧的コホートでは、ロピバカイン–ケトロラカ–エピネフリンの組み合わせが、優れた鎮痛および抗炎症効果を示し、安全性も劣悪ではありません。単一センター・回顧的デザインに制限があるため、このレジメンはUKA患者にとって有望な鎮痛代替として予備的に検討されており、検証のためにはさらなる大規模・多施設・前向き研究が必要です。

概要

世界的な高齢化の進行により、膝変形性関節症(KOA)の発症率は着実に増加しており、60歳≥の人々で10%を超える有病率に達しています^1。そのうち約30%の患者は単独の単区室病変を訴えており、単区室性膝関節置換術(UKA)は全膝関節置換術の理想的な代替として浮上^{しています。これには}、低侵襲性、出血量の減少、ほぼ生理的な膝の可動域(ROM)、および加速リハビリテーション³が提供されています。

しかしながら、術後の痛みはUKA^{患者の早期}機能回復における重要な障壁であり続けています。TKAでは、すべての区画にわたる広範な軟部組織の解離と骨の準備によって痛みが生じますが、UKA特有の痛みメカニズムは明確でより焦点的^です。外科的アプローチでは、対象区画に限定された標的切開および骨膜剥離を行い、義肢埋め込みにより局所的な機械的刺激と侵害受容シ^グナルが発生します。十字靭帯および対側区画構造の保存により、固有受容感覚のフィードバックが強化され、手術区画からの痛みの知覚が増幅される^{可能性があります。}UKAは低侵襲性であり、全体的な外傷を軽減しつつ、炎症メディエーターをより狭い手術領域に集中させ、強い局所的な炎症反応を引き起こし、遊離神経終末を直接刺激し痛みを悪化^{させます8。}さらに、手術部位が軟骨下板および反対側区画の半月板縁に近接していることは、術後の荷重負荷に対する感受性を高める^{可能性があります9。}これらのUKA特有の痛みの特徴は、単にTKA鎮痛プロトコルを再現するのではなく、局所的な侵害受容入力と集中した局所炎症カスケードの両方に対応する非常に効果的な関節周囲鎮痛を必要とします¹⁰。

現在、UKA後の術後疼痛管理には複数の鎮痛剤が臨床的に利用可能であり、それぞれに長所と短所があり、標準化された鎮痛剤選択を複雑にしています。一般的な代替技術には、末梢神経ブロック、全身静脈内鎮痛、単純な単剤局所麻酔浸潤があります。末梢神経ブロックは中等度から重度の痛み緩和に信頼性が高いですが、運動神経麻痺、歩行遅延、神経損傷、超音波ガイド下の追加手術費用などの避けられないリスクを伴い、これらはUKAの迅速リハビリテーションの概念と矛盾しています。オピオイドを中心とした全身静脈内鎮痛は全身性の痛みを和らげることができますが、しばしば吐き気、嘔吐、めまい、呼吸抑制などの全身性副作用を引き起こし、手術区画内の局所的な炎症性痛みの制御が不十分です。従来の単剤環節浸潤は単純な投与方法を用いていますが、その短い鎮痛持続時間と弱い抗炎症作用により、UKA後48時間以内に効果的な痛みのコントロールが維持できず、初期の体重負荷活動時に反跳痛を引き起こすことが多いです。比較すると、多剤複合関節浸潤麻酔(PIA)は、術中投与が簡素で、局所的な薬剤作用、ほとんど無視できる全身副作用、バランスの取れた鎮痛・抗炎症特性により、低侵襲のUKAにおいて最も適応性の高い鎮痛法となっています。

関節周囲浸潤麻酔(PIA)は、投与の容易さ、直接的な鎮痛効果、そして全身性有害反応の最小限から、関節置換手術で広く採用されています¹¹。ロピバカインは、心臓毒性が低く感覚運動分離が良好な長作用型アミド局所麻酔薬であり、PIA鎮痛カクテル¹²の基盤となっています。臨床的に使用されている組み合わせの中では、ロピバカイン+モルヒネ+複合ベタメタゾンがより早期に確立されたレジメンであり、一方でロピバカイン+ケトロロラックトロメタミン+エピネフリンは、NSAIDベースの抗炎症作用機序とエピネフリン誘発血管収縮による作用の持続時間が長く、ますます注目を集めています。上記の2つのレジメンは、関節周囲鎮痛における代表的な主流戦略であり、根本的に異なるメカニズムを持っています。一方は中枢オピオイドおよびコルチコステロイドの効果に依存し、もう一方は末梢の抗炎症作用と血管収縮に焦点を当てています。これら2つのレジメンを直接比較することで、UKA患者における最適な鎮痛選択の指針となる証拠が提供されます。

術後の炎症反応は痛みと密接に結びついており、UKA回復に影響を与えるもう一つの重要な要因です。集中した局所炎症カスケードは、神経終末を直接刺激して痛みを悪化させるだけでなく、関節の腫れや流出を引き起こし、可動域の回復を妨げ、人工関節周組織の治癒を妨げる可能性があります^。したがって、鎮痛カクテルの有効性を評価するには、痛みスコアと炎症マーカーの両方を統合し、鎮痛と抗炎症の二重効果を包括的に反映する必要があります。

特筆すべきは、これら2つのPIAレジメンには明確な適用対象集団と臨床的限界があり、実践的な臨床応用を指針としています。ロピバカイン・モルヒネ化合物ベタメタゾンのレジメンは、NSAIDs耐性が低い高齢患者、軽度の術前消化器・腎機能障害患者、早期の積極的な歩行を避けて長期的な軽度の痛み緩和を必要とする方に適しています。しかしながら、この治療法はオピオイド関連の副作用や局所炎症の遅延により制限されており、迅速なリハビリを目指す若く活動的な患者には推奨されません。これに対し、ロピバカイン-ケトロロラク・トロメタミン-エピネフリンのレジメンは、消化管および腎機能に障害がない中年および若年患者、明らかな術前炎症性痛覚過敏患者、および加速術後リハビリテーションを受ける患者に好まれます。主な制限はNSAIDアレルギー、消化性潰瘍、凝固障害の患者に対する禁忌であり、エピネフリンの血管収縮効果は重度の末梢血管疾患患者には慎重な使用が必要です。本研究の単一センター・後ろ向き設計と非ランダム化グループ分けを踏まえ、両レジメンの層別適用は個々の患者の併存疾患、身体的耐性、リハビリテーションの期待のみに基づいて行われるべきであり、盲目的かつ普遍的なアプローチを避けるべきです。

回顧的分析を通じて、本研究はこれら2つのロピバカインベースのPIAレジメンを体系的に比較します。研究では、ロピバカイン-ケトロロラック・トロメタミン-エピネフリンのレジメンが、鎮痛および抗炎症効果を優れ、機能回復を早期に促進し、ロピバカイン–モルヒネ–ベタタソンのレジメンと同様の安全性プロファイルを示すと仮説を立てました。本研究は、UKAにおける術後鎮痛の最適化と機能回復促進のためのエビデンスに基づく指針を提供することを目的としています。

プロトコル

本研究は岳陽人民病院医療倫理委員会(倫理承認番号:ky2025012)によって審査・承認され、すべての処置はヘルシンキ宣言¹⁴号に厳密に従って実施されました。

1. 患者と方法

1. 2020年1月から2024年12月までに岳陽人民病院でUKAを受けた108人の患者の医療記録を取得してください。
2. 除外後に102名の患者を登録します。
   1. 術中関節周囲鎮痛カクテルタイプでグループA(ロピバカイン+モルヒネ+複合ベタメタゾン、n=52)とグループB(ロピバカイン+ケトロロラックトロメタミン+エピネフリン、n=50)に分けます。
3. 0.02キャリパー幅で1:1傾向スコアマッチング(PSM)を行い、ベースライン交絡効果を最小限に抑えます。
   1. 各グループに46名の患者を含み、バランスの取れたベースライン特性を持ち、その後の分析のために実施します。(図1)
4. 参加基準
   1. 患者が単区室性膝変形性関節症の診断基準を満たしていることを確認しましょう。
      1. 画像診断で孤立した内側または外側区画の病変を確認し、対側の区画軟骨の摩耗がKellgren-Lawrence grade IIを超えないことを確認しましょう。
      2. 明らかな膝蓋大腿骨腫や軟骨損傷の患者は除外します¹⁵.
   2. 性別制限なく18歳から75歳までの患者を登録します。
      1. ASAのI–IIの身体的状態を確認し、血液、肝臓、腎臓、凝固指標の基準値が正常であることを確認してください。
      2. 重度の心肺または内臓器機能障害を持つ患者は除外します。
   3. 標準化された保存的治療を少なくとも6か月間行った後、持続的な痛みや再発症状のある患者をスクリーニングします。
      1. 片側単区室性膝関節置換術が予定されている患者のみを対象にします。
   4. 岳陽人民病院でのすべての手術を行ってください。
      1. 2種類の標準化された関節周囲浸潤鎮痛カクテルのいずれかを術中に投与し、登録された全患者から完全な臨床データを収集します。
5. 除外基準
   1. 関節関連疾患や手術歴のスクリーニングを行います。
      1. さまざまな炎症性関節炎および多区間性膝病変を持つ個人を除外し、先天性膝の変形、外傷性関節炎、または過去に膝の再手術を受けた候補者を除外します。
   2. 術前の身体活動と服用歴を評価してください。
      1. 膝の可動度が90°未満または重度の筋肉収縮の患者を除外し、手術14日前にオピオイドまたはグルココルチコイドを使用した患者は除外します。
   3. 全身の臓器機能と精神状態を評価します。
      1. 重度の心肺疾患、肝疾患、腎臓疾患、血液疾患または進行悪性腫瘍の患者を除外し、不可逆的な精神的・認知障害と診断された患者を除外します。
   4. 下肢の疾患と手術記録を確認しましょう。
      1. 重度の血管機能または神経筋機能低下、最近の膝の侵襲手術、併発整形外科手術、二次術後介入を必要とする患者は除外します¹⁶。

2. 鎮痛剤の治療法

1. すべての注射処置には、22Gの針、長さ38mmの20mL使い捨てシリンジを使用してください。
   1. 生理食塩水を希釈剤として使い、各カクテルの総容量を20 mLに標準化します。
   2. 混合溶液を複数の部位に均一に注射し、次の一定順番で:関節周囲被膜組織、大腿四頭筋腱の挿入、ペスアンセリン腱、そして側副靭帯の周囲領域に均等に注入し、各解剖部位に均等な注入量を割り当てます。
   3. 多点注射が終わった後、手術切開部を層状縫合で閉じ、無菌ドレッシングを用いた圧迫包帯を巻きます。
      注: カクテルA(ロピバカイン+モルヒネ+複合ベタメタゾン):カクテルAは10 mLのロピバカイン塩酸塩注射、10 mgのモルヒネ硫酸塩注射、1 mLの複合ベタメタゾン注射から構成され、さらに0.9%塩化ナトリウム注射で希釈され、標準化された総容量20 mLとなりました。カクテルB(ロピバカイン+ケトロロラックトロメタミン+エピネフリン):カクテルBは10mLのロピバカイン塩酸塩注射、30mgのケトロロラクトロメタミン注射、0.1mgのエピネフリン塩酸注射、0.9%塩化ナトリウム注射を希釈剤として添加し、標準化された局所浸潤¹⁷の総注射量20mLを形成しました。

3. データ収集

1. 病院の電子および紙ベースの医療記録アーカイブから研究データを抽出します。データの信頼性を確保するために、均一に訓練された2名の医師を独立してデータ抽出と入力を行います。
2. データ収集期間を2020年1月から2024年12月までと定義します。
3. 入院後24時間以内および手術1日前の術前ベースラインデータを収集すること;術後48時間(手術終了時の皮膚縫合完了の瞬間から)に術後アウトカムデータを収集します。
   注:2名の訓練を受けた研究者が独立して盲目的にすべてのデータを抽出しました。不一致は、元の医療記録を用いて上級主治医によって判断されました。評価者間信頼性は非常に優れており、カテゴリ変数ではKappa = 0.89、連続変数ではICC = 0.92でした。

4. アウトカム指標

1. 主要アウトカム指標
   1. 安静時および活動時の視覚アナログスケール(VAS)スコア:標準的な0〜10点のVAS定規を使用し、スコアが高い^{ほど痛みが}より重いことを示します。
   2. 患者管理型静脈内鎮痛ポンプの内蔵計測システムからスフェンタニルの消費データを抽出します。
      1. 成人術後疼痛管理の臨床実践ガイドラインを用いて、追加の経口または静脈内オピオイドをスフェンタニル相当の用量に変換してください¹⁹。
      2. 術後48時間以内の累積オピオイド摂取量を計算してください。
   3. C反応性タンパク質(CRP):免疫中核測定法でCRPを検出します。
      1. 空腹時静脈血3mLを採取し、無菌血清分離チューブにサンプルを置きます。
      2. 血清を3000 × g で4°C下で10分間分離します。
      3. 自動生化学分析装置で上清液を検査^します。
      4. 検出波長を546 nm、反応温度を37°Cに設定します。
      5. 各バッチのテスト前に試薬を校正し、工場出荷時のパラメータに従ってください。
   4. 赤血球沈降速度(ESR):ウェスターグレン法を用いてESRを測定します。
      1. 1.6mLの抗凝固血液を使い捨てESRチューブに吸引します。
      2. 自動ESRアナライザーによる検知を行う²⁰。
      3. 18〜25°Cの一定温度を60分間保つ。
      4. チューブは垂直に固定し、手動パラメータ変更なしに自動光学トレーシングで堆積高度を計算します。
   5. 白血球(WBC)と好中球(NEUT):空腹時静脈血サンプルを採取します。
      1. 自動血液学分析装置で白血球およびNEUT数を検出する²¹.
      2. 工場出荷時の全血モードを1:250の希釈比率で適用します。
      3. 手動調整なしでWestgardの品質管理ルールを採用しましょう。
      4. サンプリングボリュームを20μLに設定し、検出精度のために毎日ブランク校正を行います。
2. 二次的アウトカム指標
   1. 膝の可動域:すべての測定は標準的な量角計を使いましょう。
      1. 患者を仰向けにしてください。
      2. 角角計を外側大腿骨の顆に固定点として合わせます。
      3. 固定腕を大腿骨長軸に平行に、可動腕を脛骨長軸に平行に配置します。
      4. 患者に能動的な最大膝屈曲を行うよう指示します。
      5. 測定を3回繰り返し、平均値²²を計算します。
   2. 術後初歩行までの時間:この指数を、手術後に患者が歩行器を使って初めて立ち歩く時刻と定義し、看^護記録で具体的な時間を確認します。
      注:膝の損傷および変形性関節症アウトカムスコア(KOOS):KOOSは、痛み、症状、日常生活活動、スポーツおよびレクリエーション機能、膝に関連する生活の質の5つの領域にわたる42項目からなる、検証済みの患者報告アウトカムツールです。各項目は0-4リッカートスケールで評価され、ドメインスコアは0から100の正規化範囲に変換されます。スコアが高いほど症状が少なく、膝の機能が良好であることを示します²⁴。
   3. バーテル指数(BI):食事、洗濯、着替え、トイレなど10項目をカバーするBIスケールを用いて、患者の日常生活活動における自立性を評価し、合計スコアは100です。高いスコアは日常生活における自立性の高まりを反映している^{ことに注意してください。}
   4. 有害事象:消化器系反応、尿路系反応、中枢神経系反応、局所組織反応、感染リスク、心血管反応、出血リスクなどの有害反応を評価する。
      1. 医療記録に基づいて有害事象を記録し、有害事象の発生率を計算する²⁶.
         注:筋間血栓症は、浅い血栓炎を除き、筋内または筋肉間深部静脈血栓症(DVT)と定義されました。すべての血栓性事象は、標準基準に従い両側下肢圧迫ドップラー超音波検査で診断されました。すべての有害事象は鎮痛剤の併用によるものとされました。
3. バイオセーフティ保護および廃棄物処理仕様
   1. すべての運用スタッフに対してバイオセーフティの研修を提供すること。
      1. 手術中は手袋、マスク、防護ガウンを着用してください。
      2. 穿刺や注射には無菌の使い捨て医療機器を使用してください。
      3. 鋭い器具には刺針防止スリーブを装備してください。
      4. 密封された血液サンプルをバイオセーフティ転送ボックスで輸送してください。すべての標本操作はクラスIIの生物安全キャビネットで完了します。
   2. 病院および国家検査機関のガイドラインに従って医療廃棄物を分類すること。
      1. 鋭利な廃棄物は刺さない箱に入れ、汚染された廃棄物は密封された有害な袋に入れます。
      2. 廃棄物情報を明確に表示し、統一された収集、消毒、焼却を行います。
      3. 残留サンプルは後ろ向き検出のために−80°Cで保存します。
      4. 賞味期限切れのサンプルは高温蒸気で滅菌し、その後中央処理を行います。

5. サンプルサイズの計算

注:前回の研究結果を参照すると、UKAを受けた61人の患者のうち^、修正鎮痛カクテル群は術後24時間時点で、未修正群と比較して安静時および活動性VASスコアが有意に低下していました(安静時:3.70 vs. 4.38、 P = 0.007;活動:4.23 vs. 5.68、 P < 0.001)、推定コーエンズdは0.62でした。α = 0.05(両側判定)、β = 0.20の場合、計算されたサンプルサイズは1群あたり42名の患者を必要としました。回顧的研究におけるデータ損失の可能性や実際の入院患者数を考慮し、PSM後の最終解析には各グループあたり46名が含まれ、サンプルサイズの要件を満たしました。

6. 統計分析

1. 置換なしに、キャリパー幅0.02の最近近隣マッチングアルゴリズムを用いて傾向スコアマッチング(PSM)を行います。
   1. すべての人口統計的および臨床ベースライン共変量を取り入れて傾向スコアを計算するロジスティック回帰モデルを確立します。
   2. 標準化平均差(SMD)を採用して、マッチング後のベースラインバランスを評価し、SMD <0.1をグループ間バランスとして許容範囲と定義します。
2. データの正規性をシャピロ・ウィルク検定で検証します。
   1. 正規分布の連続データでは、グループ内比較にはペアd検定を、グループ間比較には独立標本t検定を用い、結果は平均±標準偏差(平均±SD)として提示します。
   2. 正規分布でない連続データについては、結果を中央値(四位数範囲)[M (Q1, Q3)]として示し、グループ内比較にはWilcoxon署名順位検定、グループ間比較にはMann-Whitney U検定を用います。
3. カテゴリデータをn(%)として提示し、カイ二乗検定を用いてグループ間比較を行います。
4. すべての統計検定を両側検定と定義し、 P 値<0.05を統計的に有意とみなします。
   注:すべての統計解析は統計解析ソフトウェアを用いて実施されました。欠落した一次アウトカムデータも確認されませんでした。したがって、主要な変数に対してデータ補完やサンプル除外は適用されませんでした。すべての分析は、オリジナルで完全な観察結果を使用しています。

結果

患者のベースライン特性

表1は PSM前後の基準値を示しています。マッチング前にはグループAが52名、グループBが50名の患者を含んでいました。PSMはロジスティック回帰モデルを用いて行われ、年齢、性別、BMI、ASA分類、病変部位、K-L分級、高血圧、糖尿病、先天性心疾患を共変量とした。相互作用や非線形項を含まず、主効果のみが含まれていました。PSM以前は、性別、BMI、高血圧がグループ間で有意に異なっていました(すべての P は0.05<)。1:1PSM後、各群に46名残留し、いかなるベースライン変数においてもグループ間で有意な差は認められませんでした(すべての P は0.05>)。すべての標準化平均差(SMD)はマッチング後に0.1未満であり、優れたバランスを確認しました。PSMはベースラインの不均衡と選択バイアスを効果的に排除し、その後のアウトカム比較の信頼性を向上させました。

安静時およ...

ディスカッション

UKAは、単区室性膝変形性関節症の治療のための精密な外科的手技です。現在、ロピバカインに基づくマルチモーダル鎮痛レメンが臨床現場で広く採用されており、異なる作用機序を持つ薬剤の組み合わせによって相乗効果を達成しています。しかし、術後の鎮痛強度、抗炎症効果、安全性には異なる薬剤の組み合わせで依然として差が見られます本回顧的分析は、UKA後の2種類のロピバカイン系関節周囲鎮痛カクテルの臨床結果を比較し、臨床鎮痛レメンの最適化に関するエビデンスを提供することを目指しました。

本研究の結果、PSM後のグループAおよびグループBの患者のベースラインデータはバランスが取れ、比較可能であり、性別、年齢、併存症などの交絡因子が研究結果に与える影響を排除していることが示されました。術後48時間時点で、安静時および活動時のVASスコアは両群とも術前値と比較して有意に低下しており、両鎮痛カクテルがUKA後の術後痛みを効果的に緩和したことを示しています。この発見はロピバカインの局所麻酔効果と...

材料

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この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
1% ロピバカイン塩酸塩注射液	アストラゼネカ製薬 LP	H20140763	医薬品
硫酸モルヒネ注射液	瀋陽第一製薬有限公司	H21022436	医薬品
複合型ベタメタゾン注射液	Merck Sharp & Dohme Corp.	H20180023	医薬品
トロンメタミンケトロラック注射液	山東新時代製薬有限公司	H20052634	医薬品
塩酸エピネフリン注射液	上海和風製薬有限公司	H31021170	医薬品
VAS定規	上海メディカルデバイス有限公司	SY-VAS-01	尺
患者制御型静脈内鎮痛ポンプ	珠海フニアメディカル機器有限公司	FCS-6000	機器
自動生化学分析装置	ロシュ・ダイアグノスティクス	Cobas 8000	機器
自動赤血球沈降速度分析装置	北京サクシーダー技術有限公司	ESR-600	機器
自動血液分析装置	Mindray	BC-6800	機器
標準ゴニオメーター	桂林光路デジタル測定制御有限公司	GL-100	機器
G*Power	ハインリヒ・ハイネ・デュッセルドルフ大学	3.1.9.7	ソフトウェア
SPSSソフトウェア	IBM	SPSS 27.0	ソフトウェア
ドップラー超音波検査	フィリップス・ヘルスケア	EPIQ 7	機器
20 mL使い捨て注射器	ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニー	300613	注射器
長さ38 mmの22G長針	テルモメディカルコーポレーション	NN-2238R	注射器
0.9%塩化ナトリウム注射液	中国国家生物技術集団	S20053046	医薬品

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