整形外科

整形外科
整形外科医や脳神経外科医が治療する疾患の一つである下部頸椎の骨折
メッシュD019637
整形外科医
大腿骨幹部の開放整復固定術（ORIF）を行う整形外科医
職業
名前
職業の種類
専門
活動分野
医学、外科
説明
必要な教育
雇用分野
病院、診療所

整形外科または整形外科（ orthopedics、別の綴りではorthopadics ）は、筋骨格系の症状を扱う外科の分野です。[ 1 ]整形外科医は、外科的治療と非外科的治療の両方を用いて、筋骨格系の外傷、脊椎疾患、スポーツ傷害、変性疾患、感染症、腫瘍、先天性疾患を治療します。

語源

ニコラ・アンドリーは、古代ギリシア語のὀρθός orthos（「正しい」、「まっすぐな」）とπαιδίον paidion（「子供」）に由来するフランス語でorthopédieという造語を作り、1741年にOrthopedie（Orthopædia: Or the Art of Correcting and Preventing Deformities in Children [ 2 ]と翻訳）を出版した。この単語は英語のorthopædicsに同化され、ギリシア語とラテン語に基づく単語のaeの代わりにæという連結語が一般的に使われていた。その名前が示すように、この分野は当初子供に注目して開発されたが、最終的には人生のあらゆる段階における脊椎と骨の変形の矯正が整形外科診療の基礎となった。

綴りの違い

「æ」合字から派生した多くの単語と同様に、「ae」または「e」への簡略化は、特に北米で一般的です。米国では、ほとんどの大学、研修医プログラム、さらには米国整形外科学会でさえ、依然として二重音字aeの綴りを使用していますが、病院では通常短縮形を使用しています。他の地域では、使用法は統一されていません。カナダでは両方の綴りが認められていますが、英国では「orthopaedics」が他の分野と同様に標準的な綴りとなっています。

歴史

初期の整形外科

整形外科手術の多くの発展は戦時中の経験から生まれた。[ 3 ]中世の戦場では、負傷者は馬の血に浸した包帯で治療されたが、その包帯は乾燥すると不衛生ではあるものの硬い添え木になった。

もともと「整形外科」という用語は、小児の筋骨格系の変形を矯正することを意味していました。[ 4 ]パリ大学医学教授のニコラ・アンドリーは、 1741年にこの分野に関する最初の教科書を出版し、この用語を提唱しました。彼は、小児の変形を治療するために、運動、マニピュレーション、副木固定を用いることを提唱しました。彼の著書は親向けに書かれており、今日の整形外科医にも馴染みのある内容もいくつかありましたが、「手のひらの過度の発汗」やそばかすについても触れられていました。[ 5 ]

ジャン＝アンドレ・ヴェネルは1780年に最初の整形外科研究所を設立しました。これは、小児の骨格変形の治療に特化した最初の病院でした。彼は、生まれつき足の変形がある小児のための内反足用靴や、脊椎の湾曲を治療するための様々な方法を開発しました。

18世紀にはジョン・ハンターの腱の治癒に関する研究やパーシヴァル・ポットの脊柱変形に関する研究など、外科手術の技術が進歩し、効果的な治療に利用できる新しい方法の範囲が着実に広がった。イギリスの整形外科医の先駆者であるロバート・チェッシャーは、1790年に下半身の骨折の治療に使う二重傾斜面を発明した。 [ 6 ] オランダの軍医アントニウス・マタイセンは、1851年に焼石膏のギプス を発明した。しかし、1890年代まで、整形外科は依然として小児の変形の矯正に限定された研究分野であった。最初に開発された外科手術の1つは経皮的腱切開術である。これは、装具や運動と並行して変形を治療するために、当初はアキレス腱であった腱を切断するものである。 1800 年代後半から 1900 年代初頭にかけて、整形外科に外科手術を含めるべきかどうかについて大きな論争が起こりました。

現代の整形外科

現代整形外科の先駆者、ヒュー・オーウェン・トーマス

近代整形外科の発展に貢献した人物としては、ウェールズ出身の外科医ヒュー・オーウェン・トーマスとその甥ロバート・ジョーンズが挙げられます。[ 7 ]トーマスは若い頃から整形外科と骨接合術に興味を持ち、開業後、骨折をはじめとする筋骨格系の疾患全般の治療へと分野を広げました。彼は骨折や結核の最善の治療法として強制安静を提唱し、骨折した大腿骨を安定させて感染を防ぐための「トーマス・スプリント」と呼ばれる装具を開発しました。彼はまた、頸椎結核の治療に用いるトーマスカラー、股関節骨折の整形外科的検査であるトーマス法、患者をベッドに横たわらせることで股関節の変形を検出する方法であるトーマステスト、骨折を整復するためのトーマスレンチ、そして骨を折って元に戻すためのいわゆる「破骨細胞」器具など、彼の名前が付けられた他の多くの医療革新にも貢献しています。

トーマスの業績は、生前は十分に評価されなかった。彼の技術が戦場で負傷した兵士の治療に用いられるようになったのは、第一次世界大戦に入ってからである。甥のロバート・ジョーンズ卿は、 1888年にマンチェスター船舶運河建設の外科医監督として、整形外科に大きな進歩をもたらしていた。彼は2万人の労働者のうち負傷者の治療を担当し、世界初の総合的事故対応サービスを組織し、36マイルの建設現場を3つのセクションに分け、各セクションに病院と一連の救急処置所を設立した。彼は医療従事者に骨折治療の訓練を受けさせた。[ 8 ]彼は自ら3000件の症例を扱い、自身の病院で300件の手術を執刀した。この立場により、彼は新しい技術を習得し、骨折治療の水準を向上させることができた。世界中から医師がジョーンズの診療所を訪れ、彼の技術を学んだ。ジョーンズはアルフレッド・タビーとともに、1894年に英国整形外科学会を設立した。

第一次世界大戦中、ジョーンズは領土軍の軍医として従軍しました。彼は前線と国内の病院の両方で骨折治療が不十分であることに気づき、彼の尽力は軍整形外科病院の設立につながりました。彼は軍整形外科の監察官に任命され、3万床の病床を管理しました。ハマースミスのデュケイン・ロードにあるこの病院は、イギリスとアメリカの軍整形外科病院のモデルとなりました。彼は大腿骨骨折の初期治療にトーマス・スプリントの使用を提唱し、1916年から1918年にかけて大腿骨開放骨折による死亡率を87%から8%未満にまで低下させました。[ 9 ]

大腿骨および脛骨骨折の治療における髄内ロッドの使用は、ドイツのゲルハルト・キュンチャーによって初めて試みられました。これは第二次世界大戦中、負傷したドイツ兵の回復速度に顕著な変化をもたらし、世界各地で骨折に対する髄内固定法が広く採用されるようになりました。しかし、1970年代後半まで、大腿骨骨折の標準的な治療法は牽引でした。シアトルのハーバービュー医療センターのグループが骨折部を切開せずに髄内固定法を普及させたのです。

股関節置換術のX線写真

現代の人工股関節全置換術は、1960年代にイギリスのライトイントン病院の摩擦学の専門家であるジョン・チャーンリー卿によって開発されました。 [ 10 ]彼は、関節面を骨にセメントで固定するインプラントで置換できることを発見しました。彼の設計は、ステンレス鋼製の一体型大腿骨ステムとヘッド、そしてポリエチレン製の寛骨臼コンポーネントで構成され、どちらもPMMA（アクリル）骨セメントを用いて骨に固定されました。チャーンリー式低摩擦人工股関節形成術とその派生設計は、20年以上にわたり世界で最も多く使用されているシステムでした。これは、すべての現代の人工股関節インプラントの基礎となりました。

エクセター股関節置換システム（ステムの形状が若干異なる）も同時期に開発されました。チャーンリー以来、関節置換（人工関節形成術）の設計と技術は、多くの貢献者によって継続的に改良されてきました。その中には、ハーバード大学で骨をインプラントに直接接着する非セメント性人工関節形成術の先駆者となったR.I.ハリスの息子、WHハリスもいます。

同様の技術を使用した膝関節置換術は、マッキントッシュによって関節リウマチ患者に対して開始され、その後、1970年代にガンストンとマーモアによって変形性関節症患者に対して行われ、ニューヨークのジョン・インサルによって固定ベアリングシステムを使用して開発され、フレデリック・ビューチェルとマイケル・パパスによって可動ベアリングシステムを使用して開発されました。[ 11 ]

骨折の外固定法はベトナム戦争中にアメリカの外科医によって改良されたが、ソ連ではガブリエル・イリザロフが大きな貢献を果たした。彼は整形外科の訓練をほとんど受けていないまま、1950年代にシベリアで負傷したロシア兵の看護に派遣された。器具もないまま、彼は治癒せず、感染し、ずれた骨折という重篤な症状に直面した。地元の自転車店の協力を得て、彼は自転車のスポークのように張力をかけるリング型外固定器を考案した。この器具を用いることで、彼は他に類を見ないほどの治癒、整復、そして骨延長を達成した。彼のイリザロフ固定器は今日でも骨延長法の一つとして使用されている。[ 12 ]

現代の整形外科手術と筋骨格研究は、手術の低侵襲化とインプラント部品の改良・耐久性向上を目指してきました。一方、オピオイド危機の発生以来、整形外科医はオピオイド系薬剤の処方量が最も多い医師の一人として認識されています。[ 13 ] [ 14 ]適切な疼痛コントロールを維持しながらオピオイドの処方量を減らすことは、整形外科における進歩です。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

トレーニング

2006年9月に撮影されたこの画像は、 2000年に行われた右寛骨臼の広範囲な修復手術から6年後の様子を示しています。骨関節疾患である関節炎の発症により、関節の損傷がさらに顕著になっています。

米国では、整形外科医は通常、4年間の学部教育と4年間の医学部教育を修了し、医学博士号（MD）または整骨医学博士号（DO）を取得します。その後、これらの医学部卒業生は整形外科のレジデンシー研修を受けます。この5年間のレジデンシーは、整形外科の専門分野における研修です。

整形外科のレジデンシー研修の選考は非常に競争が激しい。米国では年間約700人の医師が整形外科のレジデンシー研修を修了している。現在の整形外科レジデントの約10%は女性であり、約20%は少数派グループに属している。米国には約20,400人の整形外科医とレジデントが勤務している。[ 17 ]米国労働省が発行した最新の職業展望ハンドブック（2011～2012年）によると、全医師の3～4%が整形外科医である。

多くの整形外科医は、レジデンシー研修を修了した後、更なる研修、すなわちフェローシップを選択することがあります。整形外科の専門分野におけるフェローシップ研修は通常1年間（場合によっては2年間）で、臨床研修および手術研修に研究要素が含まれる場合もあります。米国における整形外科の専門分野研修の例としては、以下のものがあります。

これらの専門分野は整形外科に限ったものではありません。例えば、手の外科手術は一部の形成外科医によって行われ、脊椎外科手術はほとんどの脳神経外科医によって行われています。さらに、 米国では足病医学博士（DPM）が足と足首の外科手術も行っています。家庭医の中にはスポーツ医学を専門とする医師もいますが、彼らの診療範囲は手術以外の分野です。

整形外科医は、専門レジデンシーまたはレジストラートレーニングを完了すると、米国専門医療委員会または米国整骨協会整骨専門医局による認定を受ける資格が得られます。米国整形外科委員会または米国整骨外科委員会による認定は、整形外科医が委員会の規定の教育、評価、試験の要件を満たしていることを意味します。[ 18 ] [ 19 ]このプロセスでは、標準化された筆記試験に合格し、その後、6か月間にわたる外科医の臨床および外科的パフォーマンスに焦点を当てた口頭試験に合格する必要があります。カナダでは、認定機関はカナダ王立内科医外科大学、オーストラリアとニュージーランドでは王立オーストラリア外科大学です。

米国では、手術外科および整形外科スポーツ医学の専門医は、別途標準化された試験に合格することで、専門医資格に加えて追加資格の認定を受けることができます。その他の専門分野については、追加の認定プロセスは存在しません。

練習する

膝の怪我後の骨折を特定するためのレントゲン撮影
橈骨と尺骨の骨折を修復するための整形外科用インプラント。尺骨の骨折が目に見えるのが分かります。（右前腕）
手術後の左足骨折と内固定の前面および側面のX線写真

1999年から2003年までの専門医資格申請によると、整形外科医が行う最も一般的な手術のトップ25は以下のとおりです（順不同）。[ 20 ]

  1. 膝関節鏡検査と半月板切除術
  2. 肩関節鏡検査と除圧
  3. 手根管開放術
  4. 膝関節鏡検査と軟骨形成術
  5. 支持インプラントの除去
  6. 膝関節鏡検査と前十字靭帯再建術
  7. 膝関節置換術
  8. 大腿骨頸部骨折の修復
  9. 大腿骨転子部骨折の修復
  10. 皮膚/筋肉/骨/骨折のデブリードマン
  11. 両半月板の膝関節鏡修復
  12. 股関節置換術
  13. 肩関節鏡検査/鎖骨遠位部切除
  14. 回旋腱板腱の修復
  15. 橈骨/尺骨骨折の修復
  16. 椎弓切除術
  17. 足首骨折（両果型）の修復
  18. 肩関節鏡検査とデブリードマン
  19. 腰椎固定術
  20. 橈骨遠位部骨折の修復
  21. 腰椎椎間板手術
  22. 指の腱鞘を切開する
  23. 足首骨折（腓骨）の修復
  24. 大腿骨幹部骨折の修復
  25. 大腿骨転子部骨折の修復

整形外科医の典型的な勤務スケジュールは、週50～55時間の勤務で、診療、手術、様々な事務業務、そして学術機関の場合は教育や研究などに分かれています。 2021年の米国医学大学協会によると、整形外科医の週平均労働時間は57時間でした。[ 21 ] [ 22 ]しかし、これは非常に低い推定値です。なぜなら、この分野での著名な地位により「非常に成功している」と自認する整形外科医を対象とした2013年の調査では、平均週労働時間は70時間以上であることが示されていたからです。[ 23 ] [ 21 ]

関節鏡検査

関節鏡視下手術は、負傷患者にとって特に重要です。関節鏡視下手術は、1950年代初頭に日本の渡辺正樹氏によって、低侵襲軟骨手術および断裂靭帯再建術を行うための画期的な治療法として開発されました。関節鏡視下手術は、従来の「開腹手術」では数週間から数ヶ月かかるのに対し、患者は数日で手術から回復できるため、非常に人気のある手術法です。膝関節鏡視下手術は、今日、整形外科医が行う最も一般的な手術の一つであり、半月板切除術や軟骨形成術と併用されることがよくあります。現在、上肢外来整形外科手術の大部分は関節鏡視下で行われています。[ 24 ]

人工関節形成術

人工関節形成術は、骨切り術やその他の処置によって筋骨格関節の関節面を置換、再形成、または再配置する整形外科手術である。 [ 25 ]関節炎（リウマチ手術）やその他の外傷による損傷後に痛みを軽減し、関節の機能を回復させるために行われる選択的処置である。 [ 25 ]標準的な全膝関節置換術に加えて、関節炎の膝の一方の荷重面のみを置換する単顆型膝関節置換術が行われることがあるが、[ 25 ]再手術の大きなリスクを伴う。[ 26 ]関節置換術は他の関節にも使用され、最も一般的なのは股関節[ 27 ]または肩関節である。[ 28 ]

人工関節置換術後の懸念事項として、構成部品の支持面の摩耗が挙げられます。[ 29 ]これは周囲の骨を損傷し、最終的にはインプラントの故障につながる可能性があります。[ 29 ]選択されるプラスチックは通常、超高分子量ポリエチレンですが、摩耗特性を改善するように変更することもできます。[ 29 ]再手術のリスクは、外科医の手術件数と関連していることも示されています。[ 28 ] [ 30 ]

疫学

2001年から2016年の間に、米国では筋骨格系手術の普及率が劇的に増加し、入院中に実施されたすべての手術室（OR）手術の17.9％から24.2％に増加しました。[ 31 ]

2012年に米国で行われた入院調査によると、脊椎および関節手術は乳児を除くすべての年齢層で一般的でした。脊椎固定術は、1歳未満の乳児と85歳以上の成人を除くすべての年齢層で、最も多く実施された手術室手術の5つに含まれていました。椎弓切除術は18～84歳の成人で一般的でした。膝関節形成術と股関節置換術は、45歳以上の成人における手術室手術の上位5つに含まれていました。[ 32 ]

参照

参考文献

[ 33 ]

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