TKAおよびTHAでは、手術後のリハビリテーションだけでなく、手術前のリハビリテーション運動も必要です。

股関節・膝関節置換術における術前運動の包括的分析


本セクションでは、股関節および膝関節置換術に先立って実施される機能的術前運動の必要性と効果について、幅広い医学文献および患者教育資料を基に詳細に検討します。この分析は、研究プロセスで考慮されたあらゆる側面を網羅することを目的としており、患者および医療提供者双方にとって十分な理解を確保します。

背景と定義

機能的な術前運動（いわゆる「プリハビリテーション」）とは、股関節および膝関節の人工関節置換術を受ける患者の術前準備を目的とした一連の身体活動であり、筋力トレーニング、バランス訓練、柔軟性向上のためのエクササイズなどが含まれる。これらの運動は、患者の術前の身体状態を改善するために個別に調整される。その目的は、筋力を最適化し、痛みを軽減し、可動性を高めることで、手術成績の向上と早期回復を実現することにある。

システマティックレビューおよびメタアナリシスによる根拠

術前運動が関節置換術の成績に与える影響については、これまで多くの研究が行われてきた。モイヤーら（2017年）によるシステマティックレビューおよびメタアナリシスでは、術前運動および術前教育が全股関節置換術（THA）および全膝関節置換術（TKA）後の成績を有意に改善することが示されており、術後の疼痛の軽減、機能の向上、入院期間の短縮が認められた（ JBJS Reviews この研究は、ランダム化比較試験に基づいており、プリハビリテーションを支持する中等度の質の証拠を提供しています。

別のメタアナリシス（Wangら、2021年）では、全膝関節置換術（TKA）に焦点を当て、手術前の運動介入が早期のリハビリテーション効果を高めることを示しました。具体的には、大腿四頭筋の筋力が向上し、膝関節の屈曲角度が広がり、術後の関節炎指数スコアが低下したという結果が得られました（『Annals of Palliative Medicine』）。これらの知見は、手術前の運動が筋力および関節の安定性を高め、回復にとって極めて重要であることを示唆しています。Wang

股関節置換術については、2013年のシステマティックレビューで、手術前の段階での痛みの軽減や機能改善といった前向きな効果が確認されていますが、膝関節置換術ではこうした効果が一貫して認められませんでした（ScienceDirect）。これは、股関節と膝関節の間でプリハビリテーションの有効性に差がある可能性を示しており、今後のさらなる検討が必要です。

具体的な効果とその作用機序

術前運動の効果は、臨床研究および患者教育資料に基づき、いくつかの主要な領域に分類できます。

• 痛みの軽減： 特に膝の変形性関節症に対する術前運動は、手術前の痛みを軽減することが示されており、標準化平均差（SMD）による評価でも有意な改善が確認されています（ ScienceDirect ）。この痛みの軽減により、患者の快適さと手術への準備状態が向上します。

• 筋力および柔軟性の向上： 臀筋収縮、直腿挙上、股関節外転などを行うことで、関節周囲の筋肉を強化し、手術後の新しい関節を支えることができます。例えば、ペンンステート・ヘルスでは、股関節置換術の前に足首ポンプや大腿四頭筋収縮などの運動を開始することを推奨しています（ Penn State Health ）。これは、術後の機能低下の主な原因の一つである筋力低下を防ぐうえで極めて重要です。

• 可動域およびバランスの改善： 2023年のTKA（全膝関節置換術）患者を対象とした研究では、手術前の高強度筋力トレーニングとバランス訓練を組み合わせることで、膝の可動域が改善し、転倒リスクが低下することが明らかになった。ベルグバランススケール得点でも有意な改善が認められた（ 整形外科手術と研究ジャーナル ）。股関節置換術においても、同様の運動が身体の動きやすさを高め、階段の昇降や歩行などの日常生活動作を支援する。

• 回復が早まり、入院期間が短縮される： ロイヤル・オーストラリアン・カレッジ・オブ・ジェネラル・プラクティショナーズ（RACGP、2020年）によると、プリハビリテーションは入院期間の短縮および術後の機能改善に寄与する。この見解は、ランダム化比較試験（RCT）のメタアナリシスによって裏付けられている（ RACGP ）。これは、待ち時間が長くなる可能性や、治療成績を最適化する必要性という観点から特に重要である。

• 入院医療の必要性が低減される： 患者教育資料に記載されていた意外な事実は、パフォーマンス・ヘルス社が引用した研究結果によれば、プリハビリテーションにより、股関節置換術患者の入院医療の必要性が最大73％まで減少する可能性がある点である。これは、筋力の向上が早期の自立歩行を促進することを示す研究結果に基づいている（ Performance Health 。これは回復コストおよび患者の体験に大きな影響を及ぼす可能性があります。

患者への教育と関与

術前運動は、患者への教育および関与促進にも役立ちます。RACGPの記事では、術前リハビリテーションを通じて適切な期待値を設定することで、患者が治療プロセスに主体的に関与できるようになることが強調されています。これは精神的な準備と術後リハビリテーションへの継続的な取り組みにとって極めて重要です（ RACGP ）。University Orthopedicsのブログでは、術前リハビリテーションをマラソンのトレーニングに例え、筋肉や身体を回復に向けて準備するうえでの重要性を説明しています（ University Orthopedics ).

実践的な導入方法と具体例

患者向け教育資料には、術前リハビリテーションを具体的に示すための運動が掲載されています。例えば、トリニタス地域医療センター（Trinitas Regional Medical Center）では、人工股関節置換術に向けたグルーテアルセット（お尻を5秒間ぎゅっと締め、1日2～3回、10回ずつ行う）や、ストレート・レッグ・レイズなどの運動を紹介し、それらが筋力向上に寄与することを強調しています（ Trinitas Regional Medical Center ）。膝関節置換術では、アリナ・ヘルスが足首ポンプや大腿四頭筋収縮運動などの運動を推奨しており、手術前の毎日、1日1～2回行うよう指導しています（ アリナ・ヘルス ）。これらの例は、術前運動が患者それぞれの状態に応じて個別に調整されることを示しており、患者自身が自分の運動能力を判断し、不快感が増した場合にはすぐに中止するよう勧められています。

上図： 全股関節置換術（THA）の術前機能訓練。

上図： 全膝関節置換術（TKA）の術前機能訓練。