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変形性膝関節症
による痛み監修:
島根大学医学部 整形外科学教授 内尾 祐司 先生
監修:
島根大学医学部 整形外科学教授 内尾 祐司 先生

変形性膝関節症とは

変形性膝関節症は、膝のクッションとして働いている関節軟骨が加齢にともないすり減っていくことにより、関節内に炎症が起きたり関節が変形したりして痛みや腫れを生じる病気です。
病気の初期には立ち上がりや歩き始めなど動作の開始時に痛みが現れますが、進行すると階段の昇り降りや正座が困難になり、日常生活にも支障を来たすようになります。
変形性膝関節症は、ロコモティブシンドローム(運動器症候群)の原因となる代表的な病気の1つとされています。

原因

変形性膝関節症は、明らかな原因がないものが「一次性」、病気やケガなど原因が明らかなものを「二次性」として分けられています。大部分を占めるのは「一次性」です。
変形性膝関節症は多くの要因が重なって発症する病気で、その発症と進行に関係する危険因子には様々なものがあります。

原因による分類

「一次性」の変形性膝関節症は、加齢にともに膝の関節軟骨がすり減ることで発症するもので、肥満などが関係しているとされています。
「二次性」の変形性膝関節症の原因には様々なものがありますが、なかでも外傷が多くを占めています。

変形性膝関節症の原因による分類

一次性
加齢による退行性変化(関節軟骨のすり減りなど)に、 肥満、下肢アライメント(通常、大腿骨と下腿骨の配列)、職業、遺伝、生活環境などが関係
二次性
  • 炎症性疾患

    関節リウマチ、化膿性関節炎
  • 腫瘍性疾患

    滑膜性骨軟骨腫症、色素性絨毛結節性滑膜炎
  • 外傷

    靭帯損傷、半月板損傷、骨折
  • 壊死性疾患

    大腿骨顆部壊死
  • その他

    神経病性関節症、骨系統疾患、代謝・内分泌疾患

危険因子

変形性膝関節症の発症や進行には、様々な要因が関係しているとされています。

様々な要因イメージ

「加齢」は変形性膝関節症の最大の危険因子です。
変形性膝関節症を発症する人の割合は、40代以降で年代が上がるにつれて増加します。また、各年代で女性は男性に比べて多く発症することがわかっています。

日本における変形性膝関節症の年齢別有病率

日本における変形性膝関節症の年齢別有病率グラフ

病態・症状

病態

膝の関節は4つの骨(大腿骨、脛骨、腓骨、膝蓋骨)と半月板や靭帯などから構成されています。
関節の表面は関節軟骨で覆われていますが、変形性膝関節症では関節軟骨がすり減り、関節の内側を覆う膜(滑膜)に炎症が生じて症状が現れます。
変形性膝関節症が進行すると、関節軟骨の下にある骨が硬くなったり(軟骨下骨硬化)、関節のすきまが狭くなってきたりします(関節裂隙の狭小化)。また、とげ状の骨(骨棘)や骨の空洞(骨のう胞)がみられ、次第に膝の関節が変形していきます。

正常な膝関節と変形性膝関節症

正常な膝関節と変形性膝関節症イメージ

症状

変形性膝関節症の主な症状は、膝の痛みや腫れです。関節に水(関節液)が溜まることもあります。

  • 初期には、立ち上がりや歩き始めなど膝を動かした時に生じる痛み(動作時痛)がありますが、休めば痛みがとれることがほとんどです。
  • 中期には、動作時痛の頻度が増えて、正座やしゃがみ込み、階段の昇り降りなどの動作が困難になり、膝の曲げ伸ばしもつらくなるなど膝関節の動きが制限されていきます(可動域制限)。
  • 末期には、膝が完全に曲がりきらない、ピンと伸びない状態が進んで歩行が困難になり、日常生活に支障をきたすようになります。また、膝関節の変形が目立ちO脚にもなります。
症状の進行イメージ

診断法(検査)

変形性膝関節症は、問診や診察(主に触診)で膝の痛みや腫れ、関節の状態などを調べ、レントゲン検査(X線撮影)を行った上で診断されます。X線写真にもとづいて変形性膝関節症の進行度が評価されます。

問診・診察

問診では、主に膝の痛みなどの自覚症状について確認します。診察では医師が実際に関節を触って、膝関節内側の痛み、関節の曲げ伸ばしなど動きの状態(関節可動域)、腫れ、変形、関節の不安定性などを調べます。

問診・診察(触診)イメージ

検査

レントゲン検査(X線撮影)では、膝関節の状態を観察します。X線撮影は立った状態で行います。変形性膝関節症の場合には、X線写真で軟骨の下にある骨が硬くなる「軟骨下骨硬化」や、関節のすきまが狭くなる「関節裂隙の狭小化」、とげ状の骨である「骨棘」などがみられます。

X線撮影イメージ

レントゲン検査(X線撮影)以外に、必要に応じてMRI検査、関節液検査、血液検査を行う場合があります。

MRI検査、関節液検査・血液検査イメージ

進行度分類

変形性膝関節症の進行度は、X線写真でみられるとげ状の骨(骨棘)、関節のすきまが狭くなること(関節裂隙狭小化)、軟骨の下にある骨が硬くなること(軟骨下骨硬化)などの所見にもとづいて、グレード0~Ⅳに分類されます。一般的に、グレードⅡ以上の場合に変形性膝関節症と診断されます。

変形性膝関節症の進行度分類 1)

  • グレード0:正常
  • グレードⅠ:骨棘の可能性、関節裂隙狭小化の疑い
  • グレードⅡ:明確な骨棘、関節裂隙狭小化の可能性
  • グレードⅢ:中等度で複数の骨棘、明確な関節裂隙狭小化、骨硬化、骨端部変形の可能性
  • グレードⅣ:大きな骨棘、著明な関節裂隙狭小化、高度の骨硬化、明確な骨端部変形
進行度グレードイメージ

治療法

変形性膝関節症の治療目標は、痛みを軽減して膝関節機能の改善を図り、日常生活動作を低下させないことです。治療は、主に「保存療法」と「手術療法」に分けられます。
進行度にかかわらず、まず保存療法を行いますが、保存療法を行っても痛みが軽減せず日常生活に支障をきたす場合には、手術療法が考慮されます。

保存療法

保存療法では「生活指導」を基本として、「運動療法」「薬物療法」「装具療法」を組み合わせて行います。

生活指導

運動の指導イメージ

膝の痛みのため体を動かさず運動不足になると、膝を支える筋力が低下し、体重増加を招きます。その結果、膝への負担が増え、痛みが増すという悪循環をきたします。保存療法の基本として、まずは運動、減量や食事を中心に生活指導を行います。

運動療法

運動療法は膝関節周囲の筋力を強化し、膝関節への負担を軽減するために行います。
SLR運動(脚あげ体操)など、太もも前面の筋肉(大腿四頭筋)の訓練が中心になります。

大腿四頭筋訓練

SLR運動(脚あげ体操)の方法

  • あおむけになる
  • 片方のひざを立てて、もう片方の脚を真っ直ぐ伸ばし、つま先を天井に向ける
  • 伸ばした脚を床から10cm程度上げて5秒間静止
  • ゆっくり下ろす

※左右の脚を替えて、反対側の脚も同様に行います。

薬物療法

変形性膝関節症の薬物療法には、「内服薬」「外用薬」「関節内注射」があります。

  • 内服薬としては、痛みや炎症を抑える非ステロイド性消炎鎮痛薬(NSAIDs)、解熱鎮痛剤、強力な鎮痛薬であるオピオイドなどが用いられます。
  • 外用薬には、皮膚から薬の成分[非ステロイド性消炎鎮痛薬(NSAIDs)など]が吸収されて効果を発揮する塗り薬や貼り薬(湿布薬)があります。
  • 関節内注射では、関節機能改善剤や、炎症を抑える作用が強いステロイドが用いられます。

引用元「変形性膝関節症」日本臨床整形外科学会HP
http://www.jcoa.gr.jp/health/clinic/knee/koa.pdf
(参照 2019-11-15)

装具療法

膝にかかる負担を軽減し関節を安定化させる装具としては、足底装具、機能的膝装具、サポーター、杖などが用いられます。

手術療法

手術療法イメージ

保存療法を行っても十分な効果が得られず、日常生活に支障をきたす場合には、手術療法を行います。変形性膝関節症に対して行われる主な手術には、「関節鏡手術(関節鏡視下郭清術)」「高位脛骨骨切り術」「人工膝関節置換術」があります。


関節鏡手術(関節鏡視下郭清術)

関節の変形が軽度で、半月板の損傷や関節の内側を覆う膜(滑膜)の炎症が痛みの主な原因となっている場合に行う手術です。関節鏡(内視鏡)を関節内に入れて内部の様子をモニターで見ながら、軟骨片を取り除いたり、痛んでいる半月板や炎症性の滑膜を部分的に切除したりします。

高位脛骨骨切り術

すねの骨(脛骨)の一部を切ってO脚を矯正することで、膝の内側の関節面に集中していた体重の負担を膝全体にバランスよくかかるようにする手術です。自分の膝関節を温存することができ、治療後は日常生活動作やスポーツも可能になりますが、骨切り部分が接合するまでには時間がかかります。

人工膝関節置換術

関節軟骨のすり減りで痛みの原因になっている関節の表面を切除し、人工関節(インプラント)に置き換える手術です。膝関節が大きく変形し、痛みで歩行が困難になったような場合に行います。膝関節全体を置き換える「全置換術」と、部分的に置き換える「片側置換術」があります。術後にリハビリテーションを行うことによって日常生活動作は可能になりますが、膝に負担のかかる仕事やスポーツ、正座は避ける必要があります。

引用元「変形性膝関節症」日本整形外科学会HP
https://www.joa.or.jp/public/sick/condition/knee_osteoarthritis.html
(参照 2019-11-15)

予防改善のために

変形性膝関節症を予防するには、膝の機能を維持することが大切です。そのためには日頃から膝を支える筋肉を鍛え、膝の曲げ伸ばしをよくするストレッチを行うこと、膝への負担が少ないスポーツを選んで全身を動かすことなどを心がけましょう。

筋力訓練

太もも前面の筋肉(大腿四頭筋)を鍛える方法

①椅子に腰かける②片方の脚を水平に伸ばす③5~10秒そのままでいる(息は止めない)④元に戻す
①膝を伸ばして座る②ひざの下においたタオルや枕を押す③5~10秒そのままでいる(息は止めない)④力を抜く

可動域訓練

膝の曲げ伸ばしをよくする方法

①脚を伸ばして座り、かかとの下にタオルなどをおく②かかとをゆっくりすべらせて、ひざをできる限り曲げる③かかとをゆっくりすべらせて、ひざをできる限り伸ばす
①湯ぶねの中に膝を伸ばして座る②かかとをゆっくりすべらせてひざをできる限り曲げる③かかとをゆっくりすべらせてひざをできる限り伸ばす

日常生活の注意点

日常生活の注意点
総監修:
総合東京病院 ペイン緩和センター長 小川 節郎 先生