- はじめに
- 膝蓋大腿疼痛症候群
- 膝蓋大腿不安定症: 亜脱臼と脱臼
- 膝蓋大腿関節炎
はじめに
膝の痛み、腫れ、こわばり、座屈感は、一般人に影響するさまざまな疾患や傷害の存在を知らせることができます。 しかし、大腿骨（太ももの長い骨）の端と膝蓋骨（膝頭）が接する膝蓋大腿関節を痛めたり悪化させたりした患者や、この部分だけに関節炎を起こした患者は、階段、特に下りの痛み、長時間座っているときの痛み、座位から立位になるときの痛みなどの特有の訴えを持つことが多いのです。 膝蓋大腿関節に影響を及ぼす怪我や病気に対して、速やかに医師の診察を受けることは、現在のリスクの程度を評価し、さらなる怪我を最小限に抑える、または予防するのに役立ちます。
健康な膝では、膝蓋大腿関節を構成する骨は、関節が曲げられたり伸ばされたりすると互いに滑らかに動き、膝蓋骨は大腿骨の溝（溝はまた溝と呼ばれることもある）の中で滑るように動く。 膝の外側にある外側区画、内側にある内側区画とともに、膝蓋大腿関節は、靭帯、腱、その他の軟部組織の複雑なネットワークによって支えられ、安定化されている。
膝蓋大腿関節に影響を与える問題として、痛み、不安定性（膝蓋骨の亜脱臼または脱臼-膝蓋骨が大腿骨の溝から一部または全部移動すること）および関節炎が最もよく知られています。
膝蓋大腿疼痛症候群
膝蓋大腿疼痛症候群は、外傷性ではなく、使いすぎによる膝蓋大腿関節（膝頭と大腿骨の前部）の痛みを説明するものです。 この痛みは、ランニングなどの運動時に初めて明らかになることもありますが、日常的な動作でも現れます。 階段を上るとき、特に降りるとき、長時間座っていたとき、座位から立位への移行時、しゃがむとき、膝をつくとき、肺活量が多いときなどに、患者さんはしばしばこの痛みに気づきます。 ハイヒールを履くことも症状を悪化させます。 膝蓋大腿疼痛症候群の他の名称には、膝軟骨軟化症（膝頭の軟骨の変性に言及）、ランナー膝または映画ファン膝が含まれる。
HSS の整形外科医として準主席を務める Beth Shubin Stein, MD によると、検査では、膝蓋骨の下と膝の外側の縁に痛みが見つかることが多いとのことです。 しかし、炎症がよりひどい場合には、関節全体にびまん性に痛みが生じることもあります。
「この症候群の患者さんは、膝蓋骨の下にストレスや負荷が不均一に分布しており、それが痛みの原因になっています」とShubin Stein医師は説明します。 これはレントゲンで確認できる膝蓋骨の異常な傾きによるものですが、脚の大きな筋肉群の弱さによって、レントゲンが正常でも見られることがあります。 「関節は、まるでシーソーのように、片側に多くの子供がいるようなものです。 シーソーの片側にかかる余分なストレスは、関節を曲げたり伸ばしたりするたびに膝のある部分にかかるストレスと同じようなものです。「
膝蓋大腿部痛は、大腿四頭筋（太ももの前の大きな筋肉）が膝蓋骨にかかるストレスを取り除くという「仕事」を阻害するため、いったん痛みが生じると進行することが多い。
膝蓋大腿部痛症候群、および膝蓋骨に関する他の問題は、男性よりも女性にはるかに多く見られる。
ハムストリングスの筋肉や腸脛靱帯（太ももの外側から膝蓋骨まで続く結合組織）など、膝を支える筋肉や軟部組織が過度に硬いことも、この症状を引き起こす可能性があります。
整形外科医やスポーツ医学の専門家は、足から腰にかけてのアンバランスの評価を含む徹底した身体検査で、膝蓋大腿部痛を評価します。 膝蓋骨の傾きに加え、偏平足、腰の異常な回転、ITバンドや股関節屈筋の硬さなど、骨に余計な負担をかける要因によって痛みが悪化することがあります。 MRIやX線画像は、膝蓋骨や関節窩の骨、配列、軟骨の表面を評価するために取得されることが多いです。
治療
膝蓋大腿疼痛症候群の人の大半は、HSSの準主任整形外科医、サブリナ・ストリックランド博士によれば、手術以外の治療が可能だそうです。 治療の第一目標は、抗炎症薬、氷の塗布、比較的安静にして、「膝を静かにさせる」ことです。 また、少なくとも一時的には、衝撃のあるスポーツ、強度の高い運動、スクワットやランジを避け、階段の昇降を最小限にするなど、症状を悪化させている活動を改める必要があります。 偏平足などの解剖学的な問題が関係している場合は、装具が処方されることもあります。 ランニングをされている方で、プロネーションやスーピネーションといった着地の乱れが痛みの原因となっている場合は、別のシューズが必要になる場合もあります。 ストレッチや強化プログラムに耐えられるよう、膝の炎症を抑えるためにコルチゾン注射が有効な場合もあります。
理学療法は、硬い組織があればそれを緩め、脚と股関節全体の構造強度を向上させるために開始されます。 理学療法で期待通りの改善が得られない場合は、軟骨の初期変化を検出するための特殊なシーケンスを用いたMRIなど、さらなる画像診断が行われることもあります。 膝蓋大腿疼痛症候群のためにHSSを訪れる患者の中には、外側リリースと呼ばれる手術を受けた後、痛みが続くためにHSSで治療を受ける人もいます。 「これは、外科医が小型カメラと器具を使って、膝を包むように関節の外側を走る組織である網膜を解放する、かなり簡単な処置です」と、シュビン・スタイン医師は言います。 痛みが続くということは、症候群の原因となる他の要因が対処されていないことを示しています。
「外側リリースは、全体的な軟組織のバランスの一部として、脛骨結節骨切り術や内側膝蓋大腿靭帯（MPLF）再建術などの大きな手術と一緒に行うと有用です」とShubin Stein博士は言いますが、単独の処置としては、ごく一部の患者にのみ適切です」。 これらには、膝蓋骨が傾き、軟骨が無傷で、広範な理学療法に反応しない人が含まれます。
膝蓋大腿亜脱臼と脱臼（膝頭不安定症）
膝蓋大腿関節にトラッキングの問題がある患者（膝蓋骨が大腿骨の溝に留まっていない）は、さまざまな状態に陥りやすいものです。 その中には、膝蓋骨が部分的に滑るが完全には抜けない亜脱臼や、膝蓋骨が完全に軌道を「飛び」てしまい、無理やり元の位置に戻る際に軟部組織が損傷する脱臼が含まれます。 初発の膝蓋骨脱臼は、スポーツ中に膝が抜けて転倒することが多く、その際、骨は必ず外側に脱臼するので、内側にある靱帯（MPFL）が切れたり伸びたりするのです。 「ACL断裂も同じように起こることが多く、また、膝蓋骨脱臼よりもはるかに多いため、ACL断裂を除外することが重要なのです。
脱臼の身体的徴候には、膝の大きな腫れと、整形外科医が膝蓋骨を外側に移動させ、脱臼を模倣しようとすると不安な反応を示す「apprehension sign（不安信号）」があります。 膝蓋骨脱臼後のMRI検査では、靭帯の損傷、膝蓋骨の内側の骨の打撲、膝蓋骨が元の位置に戻るときに生じる大腿骨の外側の打撲が確認されます。 MRIはまた、脱臼後に非常によく見られる軟骨損傷の証拠について、膝を評価するのに役立ちます。
脱臼の危険因子
亜脱臼や脱臼の危険因子には、関節が緩い若い女性や、スポーツをしていてより外傷性の脱臼を経験するかもしれないアスリートの両方が含まれます。 (亜脱臼や脱臼は男性にも起こりますが、頻度はかなり低くなります）。 これらのグループには、現在では危険因子として広く認識されている特定の解剖学的変異が共通して存在します。 これらは以下の通りである。
- 転子または大腿骨の溝が浅い（あるいはない）
- 膝蓋腱の脛骨への異常挿入
- ノック膝
- ハイライド膝蓋
溝（軌道）が浅い場合。 通常の膝蓋大腿関節に存在する深い溝ほど、膝蓋骨のコントロールがうまくいきません。 その結果、膝蓋骨を軌道から押し出すのに必要なエネルギーが少なくなる。
ノックニー姿勢の結果生じたアライメント不良の患者には、膝蓋骨に通常よりも大きな力がかかり、骨が外側、トロクラー溝から、膝の外側へ引っ張られる。 正常な膝では、膝蓋骨と脛骨をつなぐ腱が、膝蓋骨と一直線になるような力を維持しています（トロクリアグルーブと一直線になるようなトラッキング）。 整形外科医は、TT-TG（tibial tuberosity trochlear groove）と呼ばれる指標を用いて、不整列の程度を測定し、治療法を提案します。
膝蓋骨が通常よりも大腿骨の高い位置にある膝蓋骨altaの人も脱臼のリスクが高く、膝蓋骨は屈伸時に大腿骨の溝や軌道に完全にかみ合うまでに多くの距離を移動しなければならないため、脱臼が起こりやすくなっています。 脱臼は非常に痛いものですが、膝が落ち着いてベースラインに戻ると、不安定性の間にほとんど痛みがないこともあります」と、Strickland博士は指摘します。 痛みと不安定性は必ずしも一致するものではないのです」。 これは、軟骨の損傷が脱臼や亜脱臼のたびに進行し続ける間、痛みのない患者が不安定性のエピソードを繰り返すにもかかわらず、治療を受けるのが遅れることがあるので、問題になることがあります。
治療
「初回脱臼の標準治療は、破れた靭帯が自然に治癒するのを待つ、非手術治療です」とShubin Stein医師は言います。 しかし、一度の脱臼でも、どの程度の損傷が起きているかを評価するためにMRIは重要です。 骨の一部や軟骨が外れて体が緩んでいる場合は手術が必要です。これらは放置しておくと、ロッキングや座骨神経痛、膝の痛みを引き起こす可能性があるからです。 このような損傷は、骨軟骨骨折と呼ばれることもあります。 手術を必要としない患者さんでは、数日から数週間、スプリントやブレースで膝を固定し、膝が落ち着くまで腫れや痛みが治まるのを待つのが一般的です。 また、腫れが強い場合は、初診時に不快感を軽減するために膝の液体を抜くこともあります。 理学療法は、初回脱臼後の主な治療方針であり、正常な可動域と強度を得るために、脱臼後1～2週間以内に開始されます。 脱臼後の理学療法は通常2～3ヶ月間継続し、一部のスポーツ選手は負傷前のプレーレベルに戻るまで4～5ヶ月かかることもあります。
一度膝蓋骨または膝蓋を脱臼すると、亜脱臼であれ完全脱臼であれ、再び脱臼する危険性が高くなります。
統計によると、初めて脱臼した後に再び脱臼や亜脱臼を起こすリスクは20～40％で、2回目の脱臼では再発のリスクは50％を超えるとされています。 特に25歳以下の若い患者さんでは、成長板（骨の端にある、新しい組織が作られ、骨格が成熟するまで骨の成長が続く部位）がまだ開いているため、再脱臼のリスクがさらに高く、再脱臼率は70%に達します。 「膝を安定させ、スポーツや日常生活に戻れるようにするだけでなく、より重要なのは、膝頭の下にある軟骨を保護し、一般に若い患者さんが関節炎になるのを防ぐことです」と、Strickland博士は述べています。 軟骨の損傷は、不安定性が生じるたびに生じる可能性があり、統計によると、70%以上の症例でMRI上に何らかの損傷が見られます。
不安定性の根本的な危険因子に応じて、整形外科医は軟組織または骨の処置を行うことができます。 軟部組織手術では、断裂した内側膝蓋大腿靭帯（MPFL）を修復するか、より頻繁に再建します。
患者が速やかに治療を受け、過去に脱臼の経験がない場合は、靭帯を修復できることがあります。 しかし、ほとんどの場合、整形外科医は、ドナーまたは患者自身の体から別の場所（通常はハムストリングスの腱）の組織を採取し、新しい靭帯を構築します。
骨処置または再調整手術は、患者が、膝蓋骨を横または横に強く引っ張るような方法で脛骨に付着している解剖学的異常がある場合に推奨されます。 アライメントを修正するために、整形外科医は腱が付着している骨の一部を移動させ、脛骨上の横方向のストレスをなくし、腱が効果的に膝蓋骨を溝に誘導できるような位置に再配置するのです。 この手術は骨切り術または脛骨結節移植術と呼ばれます。
骨切り術はまた、高い膝蓋骨（patella alta）に関連するリスクを補うのに役立ちます。 腱をより最適な位置に再配置することで、外科医は膝蓋骨を適切なレベルまで「下げる」ことができ、その結果、膝蓋骨を上部転子溝により近づけ、溝に入るための移動距離を短縮することができます。 これにより、屈曲の初期段階での膝蓋大腿亜脱臼や脱臼のリスクを最小限に抑えることができます。 このような患者さんには、成長板が閉じるまで患者さんを固定するか、患者さんが脱臼を繰り返す危険性が高いと思われる場合は、軟部組織手術を行って危険性を減らし、成長板が閉じるのを待って脛骨結節移植術（骨手術）を行うことを選択することもあります。 患者さんによっては、軟部組織と骨部の両方の手術が適切な場合もあります。 どちらの手術も、成功率85～90％と、膝を安定させる上で非常に信頼できる結果が得られると、シュビン・スタイン博士は指摘しています。
アライメント不良による膝蓋骨不安定症の患者は、両方の関節を脱臼したかどうかにかかわらず、たいてい両方の膝に問題があります。
膝の安定化手術からの回復には6ヶ月から9ヶ月かかり、広範な理学療法と活動の修正が必要です。
1つまたは複数の不安定事象の結果、軟骨が損傷または消失した患者さんでは、整形外科医は関節を覆う損傷した軟骨を修復または再生する処置を推奨する場合があります。 完璧に機能する方法はありませんが、不安定性のために軟骨が欠損した患者は、一般的な変形性膝関節症の患者よりも、現在の軟骨修復技術の恩恵を受けやすいのです」と、シュビン・スタイン博士は指摘します。
「脱臼などの外傷性事象において、軟骨損傷が起こると、通常は軟骨の塊や断片が分離して外れ、残りの部分は自然のままであるということを意味します」。 この欠損を、患者さんの膝の別の部分の軟骨やドナー組織で埋めることは、効果的な治療法です」
膝の安定化手術の結果が比較的予測しやすいことも、整形外科医が軟骨の損傷が起こる前、または進行する前に膝を安定させることの重要性を強調する理由のひとつです。
膝蓋大腿関節炎（膝蓋関節炎）
膝蓋大腿疼痛症候群と同様に、膝前部の痛みやこわばり、しばしば腫れを特徴とし、傾斜地での歩行、階段昇降、しゃがみ、座位からの立ち上がりで悪化することが一般的です。
膝蓋大腿関節炎は、膝蓋骨とトロカール（溝）の関節面からの軟骨の著しい減少が見られる場合に診断されます。 膝の内側と外側の関節が侵されている場合は、変形性膝関節症が疑われる。 (膝蓋大腿関節の他の疾患と同様に、女性に多くみられます。
膝蓋大腿関節炎を発症した人は、一般的に3つの診断のうち1つを受けます。
- 不安定性後関節炎（関節の多発性脱臼や亜脱臼に伴う軟骨損傷の結果）
- 外傷後関節炎（転倒やその他の外傷による軟骨損傷で、時間の経過とともに関節炎に進行）
- 過剰負荷変形関節炎（他の関節の変形関節症に似た状態、すなわち変形関節症のような状態）、
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治療
膝蓋大腿関節炎の治療は、常に非手術的な方法から始まります。 階段を避け、スクワットやランジを制限し、衝撃の少ないスポーツを行うなどの活動への適応、周囲の筋肉を伸ばし強化する理学療法、痛みを緩和するためのアセトアミノフェンや非ステロイド性抗炎症薬（NSAIDs）などの薬剤の使用などがあります。 また、自然界に存在する滑液を模倣した物質を関節に注入し、関節の潤滑と摩擦の軽減を助けるビスコサプリメントも良い結果が得られています。 太っている患者さんでは、体重を減らすことで膝にかかる負担を軽減することができます。 膝を固定することは、一般に、膝蓋大腿関節炎の人には役に立ちません。
非外科的治療に反応しない膝蓋大腿関節炎の人は、膝蓋大腿関節置換術または単顆型膝置換術とも呼ばれる部分膝置換術の候補になる場合があります。 この方法は、整形外科医が膝の患部である膝蓋大腿関節のみを置換し、健康な内側と外側の区画をそのまま残すことができます。 (この手術では、整形外科医は膝蓋骨の関節表面から損傷した軟骨と少量の骨を取り除き、セメントで固めた高密度プラスチック製のボタンまたは膝蓋骨インプラントで置き換えます。 また、トロクラー溝の関節面からも損傷した軟骨と少量の骨を取り除き、非常に薄い金属製のラミネートで置き換え、それをセメントで固定します。 「整形外科医は現在、膝蓋大腿関節置換術で素晴らしい結果を得ており、膝関節全置換術に匹敵する結果を得ていると、Shubin Stein医師は指摘しています。
膝の部分置換術に加えて、アライメント不良による不安定性関節炎後の患者には、膝を再調整するために軟部組織処置や骨切り術、脛骨結節移植術（膝蓋骨不安定性のセクションで説明）が必要になることもあります。 これにより、その後の脱臼の可能性を軽減することができます。
「関節炎がアライメントの問題の結果なのか、それとも最終的に膝全体に影響を及ぼす進行中のプロセスの始まりなのかを判断することは非常に重要である」とStrickland博士は指摘します。 膝蓋大腿関節置換術が最もよく効く患者は、関節炎の進行が予測されない患者である：不安定性関節炎後の患者と外傷後関節炎の患者であり、「これらの患者は、膝関節全置換術を必要とする可能性は低い」
Strickland博士が診る患者の多くは、不安定性や外傷の既往がない患者である。 彼らは孤立した膝蓋大腿関節炎を持っており、それはおそらく変形性関節症の最初か初期の症状であり、ある時点で膝の残りの部分を含むように進行するかもしれません。 一般的に50～60歳代の女性で、特定の動作や座位から立位への移行時に痛みやこわばりを感じることがあります。 膝の痛みはなく、平らなところなら問題なく歩けます。 診断時の症状は膝蓋大腿部に限局していますが、膝の他の部分の画像で関節炎が確認できることもあります。 しかし、部分置換術には、回復がはるかに早いことや、膝がまだ “正常 “であるという感覚など、多くの利点があります」とStrickland医師は指摘します。 膝関節全置換術が必要になっても、部分膝関節置換術によって、その後の手術の結果が損なわれることはありません」。 しかし、膝蓋大腿部の痛みや不安定さを放置すると、容易に膝蓋大腿関節炎に進行する可能性があるため、これらの症状を持つ人は、早期に評価を受けることをお勧めします。
「良い治療結果を得るために、膝蓋大腿障害を専門とする整形外科医を探してください」と、Shubin Stein博士はアドバイスしています。 “スポーツ医学の訓練を受けた整形外科医を見つけることが良い出発点です。”
HSSでの膝蓋大腿障害の治療についてより詳しい情報をご希望の場合は、医師紹介サービスをご覧になるか、1.877.606.1555にお電話ください。
要約 by Nancy Novick
更新しました。 2016/10/26
著者紹介
Associate Attending Orthopedic Surgeon, Hospital for Special Surgery
Associate Professor of Orthopedic Surge, Weill Cornell Medical College
Associate Attending Orthopedic Surgeon, Hospital for Special Surgery
Associate Professor of Orthopaedic Surgery, Weill Cornell Medical College