慢性疼痛に対する整形外科手術の効果をどう考えるか
近年のペインサイエンスの研究では、椎間板変性、関節唇損傷、ヘルニア、脊柱管狭窄などの構造変化は、加齢に伴って無症状者にも高頻度に認められることが報告されています。
つまり、画像検査で確認される構造異常が、必ずしも今ある痛みの原因とは限らない可能性があります。
こうした背景から、整形外科領域では「構造を修復する手術」が、実際にどの程度痛みの改善に寄与するのかを検証する研究が行われてきました。
慢性疼痛に対する手術を考えるうえでは、画像所見そのものではなく、その手術が偽手術や保存療法と比べてどこまで上回るのかを確認する視点が重要です。
本稿では、整形外科領域で行われた偽手術研究やランダム化比較試験を整理し、慢性疼痛に対する手術の有効性について検討します。
近年の整形外科ガイドラインでも、まず非外科的治療を優先することが推奨されています。
しかし実際の整形外科診療では、非外科的治療が十分に活用されていない可能性も指摘されています。
変形性関節症の診療を扱った研究では、国際ガイドラインがまず非外科的治療を推奨している一方で、整形外科診療の現場ではそれが十分に使われていないことが示唆されています。
少なくとも、手術の前段階として保存療法をどこまで適切に実施したかは、手術適応を考えるうえで重要です。
「股関節と膝の変形性関節症患者の管理に関する国際的なエビデンスに基づくガイドラインでは、まず非外科的治療（組み合わせて）を行い、非外科的治療で十分な効果が得られない場合にのみ手術を行うことが推奨されている。」「このような推奨事項にもかかわらず、整形外科診療の現場では非外科的治療が最適に用いられていないことが強く示唆されている。」
Barriers and Facilitators Associated with Non-Surgical Treatment Use for Osteoarthritis Patients in Orthopaedic Practice
Skou, et al.
偽手術研究が重要となる理由
整形外科研究では、実際の手術と偽手術（シャム手術）を比較する研究が行われています。
偽手術とは、皮膚切開や内視鏡挿入の準備などは行うものの、実際の組織処置は行わない対照手術です。
この研究デザインでは、手術そのものの効果と、期待、治療文脈、侵襲を受けたという認知などの非特異的効果をできるだけ区別して評価できます。
整形外科のように侵襲性が高く、患者様の期待も強くなりやすい領域では、この比較がとても重要です。
もし実際の手術と偽手術の結果に大きな差が認められない場合、痛みの改善は組織の修復そのものだけでなく、非特異的効果によっても説明される可能性があります。
変形性膝関節症と半月板手術
変形性膝関節症に対する関節鏡手術は有効か
変形性膝関節症は、歩行や階段昇降などで膝の痛みを生じることが多い疾患です。
一般には、軟骨変性や摩耗などの構造変化が痛みの原因として説明されることがありますが、無症状者にも同様の所見が多くみられることはよく知られています。
この疑問を検証するため、膝の変形性関節症患者約180人を、関節鏡視下デブリードマン、関節鏡下洗浄、プラセボ手術の3群にランダムに割り当て、約2年間追跡した試験が行われています。
この結果からは、実際に関節内を処置しても、偽手術を上回る明確な改善は示されなかったことが重要です。
「変形性膝関節症患者を対象としたこの対照試験では、関節鏡下洗浄または関節鏡下デブリードメント後の結果は、プラセボ手術後の結果よりも良くなかった。」
A Controlled Trial of Arthroscopic Surgery for Osteoarthritis of the Knee
Moseley, et al.
変性半月板断裂に対する関節鏡視下部分切除術は有効か
また別の研究では、変性内側半月板断裂に対する関節鏡視下半月板部分切除術と偽手術が比較されています。
半月板断裂は画像でみつかると原因として説明されやすい所見ですが、中高年では無症状でも認められることが少なくありません。
つまり、画像上の断裂があることと、その断裂が今ある痛みの主因であることは別問題です。
「変性内側半月板断裂の症状がある患者を対象としたこの試験では、関節鏡視下半月板部分切除術後の結果は、偽手術後の結果よりも優れていなかった。」
Arthroscopic Partial Meniscectomy versus Sham Surgery for a Degenerative Meniscal Tear
Sihvonen, et al.
膝関節鏡手術をまとめてみるとどうか
さらに、半月板部分切除、デブリードマン、関節鏡視下膝手術などを含む9件、約1270人を統合した研究では、利益があっても小さく、しかも時間的に限られることが示されています。
加えて、半月板断裂や軟骨損傷、骨棘、骨髄病変などの構造的異常は、痛みのない中高年にも頻繁にみられることが確認されています。
少なくとも、膝の画像所見だけから「これが痛みの原因であり、切除すれば改善する」と考えるのは単純化しすぎです。
「変形性膝関節症に対する関節鏡検査を含む介入から得られる、わずかで重要ではない利益は時間的に限られており、術後1〜2年で消失する。膝関節鏡検査は有害事象を伴う。」
「半月板断裂や骨棘、軟骨損傷、骨髄病変などの構造的異常は、痛みのある膝だけでなく、中高年の痛みのない膝にも頻繁に認められる」
Arthroscopic surgery for degenerative knee: systematic review and meta-analysis of benefits and harms
Thorlund, et al.
これらの結果を総合すると、変形性膝関節症や変性半月板断裂に対する関節鏡手術は、偽手術と比較して明確な臨床的優位性が示されない場合があります。
膝の痛みの変化には、局所組織だけでなく、活動量、期待、治療文脈、神経系の調節など複数の要因が関与していると考えられます。
肩関節と肘の手術
SLAP損傷に対する手術は有効か
肩の痛みや機能障害の原因として、上方関節唇損傷（SLAP損傷）が挙げられることがあります。
こうした病態に対しては、関節唇修復術や上腕二頭筋腱固定術が行われることがありますが、構造異常があること自体と、手術によって痛みが改善することは同義ではありません。
この点を検証するため、平均年齢約40歳、118人の手術候補患者を対象に、関節唇修復術、上腕二頭筋腱固定術、偽手術を比較した二重盲検試験が行われています。
この結果からは、2種類の手術を使い分けても、偽手術を上回る有意な臨床的有用性は示されなかったことが重要です。
「いずれのアウトカムにおいても、追跡調査ではグループ間の有意差は認められなかった。」
「SLAP II損傷を有する患者に対しては、関節唇修復術も上腕二頭筋腱固定術も偽手術と比較して有意な臨床的有用性は認められなかった。」
Sham surgery versus labral repair or biceps tenodesis for type II SLAP lesions of the shoulder
Schrøder, et al.
テニス肘に対する手術は有効か
また別の研究では、慢性的なテニス肘に対する手術がプラセボ手術を上回るかどうかが検証されています。
テニス肘では、短橈側手根伸筋の変性部を切除する手術が行われることがありますが、慢性疼痛では局所の変性だけで症状の持続を説明できない場合もあります。
つまり、画像や局所所見で変性が確認されても、それを切除することがそのまま症状改善につながるとは限りません。
「短橈側手根伸筋の変性部分を外科的に切除しても、慢性的なテニス肘の管理において、プラセボ手術以上の利点はない。」
Surgical Treatment of Lateral Epicondylitis
Kroslak, et al.
肩や肘の研究でも、構造的損傷や変性所見があっても、それを外科的に修復・切除すれば痛みが解決するとは限らないことが示されています。
少なくとも、慢性の上肢痛では、運動療法、負荷管理、神経系の適応、認知や期待の影響まで含めて考える必要があります。
整形外科手術全体をみたときの傾向
整形外科手術全体を対象とした検討でも、同様の傾向が指摘されています。
慢性筋骨格系疼痛に対する手術の研究を扱った論文では、手術を行わない場合と比較したランダム化比較試験自体が限られており、その中でも手術の優位性が明確でないケースが多いことが示されています。
つまり、臨床で広く行われている手術であっても、厳密な比較試験まで含めてみると、想定より効果が小さい可能性があります。
「このような研究が行われた場合、統計的に有意で臨床的に重要な手術効果を示したのは平均14％のみであるという観察に基づいている。」
Surgery for chronic musculoskeletal pain: the question of evidence
Wartolowska, et al.
脊柱管狭窄症と慢性腰痛に対する手術
脊柱管狭窄症の手術は保存療法より優れているのか
腰部脊柱管狭窄症では、歩行時の症状や下肢症状を理由に手術が選択されることがあります。
しかし、保存療法との比較でどちらが明確に優れているかは、必ずしも単純ではありません。
5件のランダム化比較試験、約643人を対象としたコクランの研究では、外科的治療が非外科的治療より明確に優れているとは言えないとされています。
この結果からは、脊柱管狭窄症という診断名がついたとしても、すぐに手術が優位だと解釈することはできないと考えられます。
「腰椎脊柱管狭窄症に対して、外科的治療と保存的アプローチのどちらが優れているかを結論付ける自信はほとんどなく、臨床の指針となるような新たな提言はできない。」
「非外科的治療と比較して、外科的治療では明確な利益は観察されなかった。」
Surgical versus non-surgical treatment for lumbar spinal stenosis
Zaina, et al.
慢性腰痛に対する脊椎固定術は有効か
慢性腰痛に対しては、脊椎固定術が行われることがあります。
しかし、慢性腰痛は構造所見と症状の対応が不安定であり、固定そのものが疼痛改善につながるかどうかは別に検証する必要があります。
慢性腰痛に対する外科的固定術を扱ったメタアナリシスでは、約634人分のデータが検討され、慣例的な固定術を支持する根拠は乏しいとされています。
少なくとも、慢性腰痛に対して「固定すれば良くなる」と一般化できる状況ではありません。
「現時点での累積的なエビデンスは、慢性腰痛の治療における慣例的な外科的固定術を支持するものではない。」
Meta-analysis of randomized trials of fusion surgery for chronic low back pain
Brogx, et al.
椎体形成術は偽手術より優れているのか
また別の研究では、痛みを伴う骨粗鬆症性椎体骨折に対する椎体形成術と偽手術が比較されています。
椎体形成術は画像上の骨折に対して直接介入する処置ですが、構造に介入したことと、患者様の疼痛体験が大きく改善することは同じではありません。
つまり、侵襲的な処置であっても、偽手術を上回る利益が示されなければ、その効果解釈は慎重であるべきです。
「痛みがある骨粗鬆症性椎体骨折の患者において、偽手術と比較した椎体形成術の有益な効果は、治療後1週間、1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月の時点では認められなかった。」
A Randomized Trial of Vertebroplasty for Painful Osteoporotic Vertebral Fractures
Buchbinder, et al.
これらの研究は、脊椎手術や侵襲的脊椎処置においても、構造的な介入が必ずしも疼痛改善に直結するとは限らないことを示しています。
また、手術や侵襲的治療には副作用や合併症の問題もあるため、保存療法との比較で何がどこまで上回るのかを冷静にみる必要があります。
期待と認知が転帰に与える影響
椎間板摘出術そのものの効果だけでなく、患者様が手術をどう理解するかも転帰に影響する可能性があります。
腰椎マイクロ椎間板切除術後に、摘出された椎間板片を見せた群と見せなかった群を比較した研究では、視覚的な説明の有無で転帰に差が出る可能性が示されています。
この研究が示しているのは、痛みの変化が組織の処置だけでなく、「原因が除去された」という認知や期待にも影響されうることです。整形外科手術の効果を考えるときに、侵襲そのもの、説明、期待、納得感といった文脈要因を無視できないことを示しています。
「腰椎のマイクロ椎間板切除術後に、切除した椎間板の破片を与えられた患者は、与えられなかった患者と比較して、著しく優れた転帰が報告された。」
Improved outcome after lumbar microdiscectomy in patients shown their excised disc fragments
Ferrari, et al.
偽手術研究が示すパラダイムの変化
偽手術研究をまとめた論文では、偽手術が実際の手術と同様の結果をもたらすことが、痛み調節に対する脳の強い関与を示していると述べられています。
つまり、痛みの変化を組織修復だけで説明するモデルでは不十分であり、脳や神経系の情報処理を含めた理解が必要です。
「偽手術が、実際の手術と同様の結果をもたらすという事実は、痛みの調節に対する脳の強力な貢献を強調している。」
Sham Surgery in Orthopedics: A Systematic Review of the Literature
Arandia-Romero, et al.
さらに別の論文では、外科領域で非特異的治療効果が長年過小評価されてきた可能性が指摘されています。
この指摘が重要なのは、手術という強い介入ほど、患者様の期待や儀式性、侵襲性そのものが結果に影響しやすいからです。
「まず第一に、非特異的治療効果を過小評価することは外科専門分野における長年の根本的な問題であり、著者自身も外科的“プラセボ反応”の重要性を指摘している。」
Systematic review of observational studies reveals no association between low back pain and lumbar spondylolysis with or without isthmic spondylolisthesis
Ledonio, et al.
また、手術や侵襲的処置を対象とした偽手術対照試験のメタアナリシスでは、侵襲的介入は非侵襲的治療より大きな非特異的効果を伴いやすいと報告されています。
少なくとも、偽手術群を含まない試験だけで外科治療の効果を判断すると、効果を過大評価する可能性があります。
「侵襲的介入は非侵襲的治療よりも大きな非特異的効果を伴うことが多いため、偽手術群を含まない外科的試験では偏った結果をもたらす可能性がある。」
To what extent are surgery and invasive procedures effective beyond a placebo response? A systematic review with meta-analysis of randomised, sham controlled trials
Wartolowska, et al.
こうした研究は、整形外科領域における痛みの理解が変化していることを示しています。
従来の組織損傷モデルだけでは慢性疼痛を説明できない場合があり、神経系や脳の関与を含めた疼痛モデルが必要です。
また、侵害刺激によって別の痛みが抑制されるDNICのような神経系の調節機構も、侵襲的治療後の一時的な変化を考えるうえで参考になります。
結論
本稿で紹介した研究を総合すると、変形性膝関節症に対する関節鏡手術、変性半月板断裂に対する関節鏡視下部分切除術、SLAP損傷に対する関節唇修復術や上腕二頭筋腱固定術、テニス肘に対する手術、脊柱管狭窄症に対する外科的治療、慢性腰痛に対する脊椎固定術、椎体形成術などは、少なくとも一部の研究では偽手術や保存療法を明確に上回る臨床的優位性を示していません。
これは、慢性疼痛の改善が必ずしも構造修復だけで説明できるわけではないことを示しています。
実際には、認知や期待、治療文脈、侵襲による非特異的効果、活動量の変化、神経系の調節などが結果に影響している可能性があります。
そのため、画像所見や構造異常のみを痛みの原因として解釈するのではなく、末梢神経の状態と入力、中枢神経での処理、心理社会的要因、運動、生活背景まで含めて評価する視点が重要です。
慢性疼痛の治療では、手術か保存療法かを二項対立で考えるのではなく、どの患者様に何がどの程度必要なのかを、より広い疼痛モデルの中で考える必要があります。
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