膝の変性疾患（膝蓋骨軟骨軟化症・変形性膝関節症・軟骨修復・人工膝関節）

🧠 全体像：膝の滑走面 gliding surface 滑走面（gliding surface） gliding surface（滑走面） を覆う硝子軟骨hyaline cartilage硝子軟骨（hyaline cartilage）hyaline cartilage（硝子軟骨）は、力の吸収に優れるが再生力が乏しいので、変性は軟骨のなかで徐々に進む。軟骨の外傷や、下肢・関節の力学的な変化が引き金になる。膝の変性疾患は、膝蓋骨patella 膝蓋骨（patella）patella（膝蓋骨） 軟骨軟化症 chondromalacia軟骨軟化症（chondromalacia） chondromalacia（軟骨軟化症）（膝蓋大腿関節patellofemoral joint 膝蓋大腿関節（patellofemoral joint）patellofemoral joint（膝蓋大腿関節） の軟骨障害 cartilage toxicity軟骨障害（cartilage toxicity） cartilage toxicity（軟骨障害））、変形性膝関節 Knee joint 膝関節（Knee joint） Knee joint（膝関節） 症（一次性と二次性）、限局する軟骨欠損 cartilage defect軟骨欠損（cartilage defect） cartilage defect（軟骨欠損）に分かれる。治療は保存治療が先で、前関節症 arthropathy関節症（arthropathy） arthropathy（関節症）・軟骨障害cartilage toxicity軟骨障害（cartilage toxicity）cartilage toxicity（軟骨障害）では力学的原因（軸の変形・不安定性）を矯正する。限局した全層の軟骨欠損 cartilage defect軟骨欠損（cartilage defect） cartilage defect（軟骨欠損）には軟骨修復術 repair 修復術（repair） repair（修復術） を、広範な関節症 arthropathy関節症（arthropathy） arthropathy（関節症）には関節固定または人工関節（単顆unicondylar 単顆（unicondylar）unicondylar（単顆） 置換または全置換）を選ぶ。関節症arthropathy 関節症（arthropathy）arthropathy（関節症） の一般論は変形性関節症osteoarthritis, OA変形性関節症（osteoarthritis, OA）osteoarthritis, OA（変形性関節症）、軟骨修復の詳細は膝の軟骨・半月板損傷meniscal tear 半月板損傷（meniscal tear）meniscal tear（半月板損傷） と関節鏡 arthroscopy関節鏡（arthroscopy） arthroscopy（関節鏡）が正本である。

膝蓋骨軟骨軟化症

• 病因：力学的な原因が多い。膝蓋大腿関節patellofemoral joint 膝蓋大腿関節（patellofemoral joint）patellofemoral joint（膝蓋大腿関節） の不適合、形態の変化や大腿四頭筋quadriceps femoris 大腿四頭筋（quadriceps femoris）quadriceps femoris（大腿四頭筋） の力の向きの変化（Q角Q angle Q角（Q angle）Q angle（Q角） の増大）、膝蓋骨高位patella alta膝蓋骨高位（patella alta）patella alta（膝蓋骨高位）・低位low低位（low）low（低位）、それらによる反復する脱臼 dislocation脱臼（dislocation） dislocation（脱臼）・亜脱臼subluxation亜脱臼（subluxation）subluxation（亜脱臼）、膝蓋支帯patellar retinaculum 膝蓋支帯（patellar retinaculum）patellar retinaculum（膝蓋支帯） の緊張による過圧。膝蓋骨patella 膝蓋骨（patella）patella（膝蓋骨） への直接・間接の外傷も関わる。これらがない特発性もある。
• 症状：階段stairs; step (stepwise) 階段（stairs; step (stepwise)）stairs; step (stepwise)（階段） を降りるときや、しゃがんだ姿勢から立ち上がるときの強い膝蓋骨 patella 膝蓋骨（patella） patella（膝蓋骨） の後ろの痛み。長く膝を曲げていると痛む。
• 画像：側面X線 lateral radiograph 側面X線（lateral radiograph） lateral radiograph（側面X線） で膝蓋骨高位patella alta膝蓋骨高位（patella alta）patella alta（膝蓋骨高位）・低位low低位（low）low（低位）。正確な正面像で膝蓋骨 patella 膝蓋骨（patella） patella（膝蓋骨） がわずかに外側にある。膝30・60・90°屈曲の膝蓋大腿の撮影で膝蓋骨patella 膝蓋骨（patella）patella（膝蓋骨） のずれが分かる。膝蓋骨patella 膝蓋骨（patella）patella（膝蓋骨） と滑車 trochlea 滑車（trochlea） trochlea（滑車） の形態異常も不適合を生む。MRIは軟骨の状態を評価する。
• 治療：手術は難しく成功は限られるので、保存治療が中心。固定、理学療法physiotherapy理学療法（physiotherapy）physiotherapy（理学療法）、NSAIDs。ヒアルロン酸hyaluronic acidヒアルロン酸（hyaluronic acid）hyaluronic acid（ヒアルロン酸）（架橋の数が違う高分子）の粘弾性viscoelasticity 粘弾性（viscoelasticity）viscoelasticity（粘弾性） 補充も使われる（潤滑と滑膜細胞 synoviocyte 滑膜細胞（synoviocyte） synoviocyte（滑膜細胞） への作用）。無効、または明確な力学的原因があれば手術で、関節鏡arthroscopy 関節鏡（arthroscopy）arthroscopy（関節鏡） では軟骨の不整（II度より高度）をシェーバーで処理する。過圧には外側支帯 retinacula 支帯（retinacula） retinacula（支帯） の切離、重症では脛骨粗面tibial tuberosity 脛骨粗面（tibial tuberosity）tibial tuberosity（脛骨粗面） を前方へ移動させ、内側の手術で膝蓋大腿の牽引の向きを矯正する。重い膝蓋大腿関節 patellofemoral joint 膝蓋大腿関節（patellofemoral joint） patellofemoral joint（膝蓋大腿関節） 症には人工関節を考える。膝蓋骨patella 膝蓋骨（patella）patella（膝蓋骨） の位置異常は膝蓋大腿関節patellofemoral joint 膝蓋大腿関節（patellofemoral joint）patellofemoral joint（膝蓋大腿関節） の障害を参照する。

変形性膝関節症

病因・疫学

• 一次性の膝関節 Knee joint 膝関節（Knee joint） Knee joint（膝関節） 症は、大関節large joint 大関節（large joint）large joint（大関節） の破壊性の関節疾患のなかで最も多く、次が股関節、肩関節glenohumeral joint 肩関節（glenohumeral joint）glenohumeral joint（肩関節） である。65歳以上でX線上の有病率 prevalence 有病率（prevalence） prevalence（有病率） は20〜34%、症状があるのは7〜11%。
• 二次性の膝関節 Knee joint 膝関節（Knee joint） Knee joint（膝関節） 症は、先行する疾患・外傷・力学的因子による。原因は、慢性の不安定性（側副靱帯collateral ligament側副靱帯（collateral ligament）collateral ligament（側副靱帯）・十字靱帯 ligament 靱帯（ligament） ligament（靱帯） の断裂 rupture (tear)断裂（rupture (tear)） rupture (tear)（断裂）、半月板menisci 半月板（menisci）menisci（半月板） の切除、関節包articular capsule 関節包（articular capsule）articular capsule（関節包） の断裂 rupture (tear)断裂（rupture (tear)） rupture (tear)（断裂）、神経筋疾患での筋の不均衡）、肥満、軸の変形、半月板menisci 半月板（menisci）menisci（半月板） の損傷、リウマチ・炎症性疾患、代謝異常、過負荷overload過負荷（overload）overload（過負荷）、外傷後、離断性骨軟骨炎osteochondritis dissecans離断性骨軟骨炎（osteochondritis dissecans）osteochondritis dissecans（離断性骨軟骨炎）、関節内の遊離体 loose body遊離体（loose body） loose body（遊離体）。

症状・画像

• 初期：荷重能力の低下、間欠的な関節液 joint fluid 関節液（joint fluid） joint fluid（関節液） の貯留、痛み、障害されたコンパートメント compartment コンパートメント（compartment） compartment（コンパートメント） の圧痛、クリックclick クリック（click）click（クリック） と軋轢音 crepitus軋轢音（crepitus） crepitus（軋轢音）。動き始めと荷重で痛む、可動域が徐々に制限される。後期：腫れと液の貯留が増え、安静時にも痛み、可動域が制限され、関節が徐々に変形する。
• 立位の正面X線は、関節を覆う軟骨の厚みを間接的に示し、軟骨下骨subchondral bone 軟骨下骨（subchondral bone）subchondral bone（軟骨下骨） の硬化は進行を示す。超音波は半月板 menisci半月板（menisci） menisci（半月板）・靱帯ligament靱帯（ligament）ligament（靱帯）・液の貯留・関節周囲の嚢胞・軟骨の厚みの評価に使う。MRIは、より正確で、軟骨下骨subchondral bone 軟骨下骨（subchondral bone）subchondral bone（軟骨下骨） の血流（壊死・離断性骨軟骨炎osteochondritis dissecans離断性骨軟骨炎（osteochondritis dissecans）osteochondritis dissecans（離断性骨軟骨炎）・骨挫傷bone bruise 骨挫傷（bone bruise）bone bruise（骨挫傷） の鑑別）も分かる。

治療

症状の発症から軟骨破壊 cartilage destruction 軟骨破壊（cartilage destruction） cartilage destruction（軟骨破壊） の末期まで数年かかり、痛い炎症の時期と無症状の時期が交代する。まず保存治療で、症状と、機能を妨げる拘縮 contracture 拘縮（contracture） contracture（拘縮） を軽くする。

• 保存治療：NSAIDs、筋弛緩薬muscle relaxant筋弛緩薬（muscle relaxant）muscle relaxant（筋弛緩薬）、鎮痛薬analgesic鎮痛薬（analgesic）analgesic（鎮痛薬）、軟骨保護薬、理学療法physiotherapy理学療法（physiotherapy）physiotherapy（理学療法）。荷重せずに関節を動かす方法（水泳、水中運動aquatic exercise 水中運動（aquatic exercise）aquatic exercise（水中運動） 療法）が最もよい。

⚠️ 授業資料との差（保存治療と関節鏡 arthroscopy関節鏡（arthroscopy） arthroscopy（関節鏡））：授業資料は軟骨保護薬を挙げるが、2019年のACR／関節炎財団ガイドラインでは、運動療法、過体重Overweight過体重（Overweight）Overweight（過体重）・肥満での減量、自己管理プログラムself-management program自己管理プログラム（self-management program）self-management program（自己管理プログラム）、太極拳、杖、膝の外用・経口NSAIDs、膝の関節内ステロイド注射が強い推奨で、グルコサミンglucosamineグルコサミン（glucosamine）glucosamine（グルコサミン）は推奨の列挙に含まれない¹。また、授業資料は、軟骨障害cartilage toxicity 軟骨障害（cartilage toxicity）cartilage toxicity（軟骨障害） に関節鏡arthroscopy 関節鏡（arthroscopy）arthroscopy（関節鏡） のデブリドマン debridement デブリドマン（debridement） debridement（デブリドマン） と洗浄を挙げるが（短期の成績にとどまると自ら述べる）、変形性膝関節 Knee joint 膝関節（Knee joint） Knee joint（膝関節） 症と変性半月板断裂 degenerative meniscus tear 変性半月板断裂（degenerative meniscus tear） degenerative meniscus tear（変性半月板断裂） への関節鏡 arthroscopy 関節鏡（arthroscopy） arthroscopy（関節鏡） 手術は利益が乏しいことがCochraneレビューで示されている²。洗浄・デブリドマンdebridement デブリドマン（debridement）debridement（デブリドマン） を目的とする関節鏡 arthroscopy 関節鏡（arthroscopy） arthroscopy（関節鏡） は、利益が乏しいので通常は勧められない。

前関節症・軟骨障害の手術

• 力学的な原因と、二次的な軟骨の破壊を治療する。軸の変形には骨切り術osteotomy骨切り術（osteotomy）osteotomy（骨切り術）（膝の軸の変形）、不安定な関節には靱帯ligament 靱帯（ligament）ligament（靱帯） の再建（膝周囲の外傷）。
• 限局した全層の軟骨欠損 cartilage defect 軟骨欠損（cartilage defect） cartilage defect（軟骨欠損） （骨軟骨欠損osteochondral defect骨軟骨欠損（osteochondral defect）osteochondral defect（骨軟骨欠損））には、軟骨面の再建を行う。

⚠️ 授業資料との差（軟骨修復術 repair 修復術（repair） repair（修復術） の比較）：授業資料はマイクロフラクチャー・モザイク形成術・自家autologous 自家（autologous）autologous（自家） 軟骨細胞 chondrocytes 軟骨細胞（chondrocytes） chondrocytes（軟骨細胞） 移植を並べるが、マイクロフラクチャー、基質誘導型の軟骨形成術、骨軟骨の自家移植 autograft自家移植（autograft） autograft（自家移植）、自家autologous 自家（autologous）autologous（自家） 軟骨細胞 chondrocytes 軟骨細胞（chondrocytes） chondrocytes（軟骨細胞） 移植を比べたRCTのネットワークメタ解析 network meta-analysis ネットワークメタ解析（network meta-analysis） network meta-analysis（ネットワークメタ解析） では、明確に優れた術式は不確実だった³。欠損の大きさ・深さ・年齢・活動性で選び、どの術式が最良かは断定できない。

関節症の手術

• 広範で高度の変性では、上記の方法に良い成績は期待できない。
• 関節固定：関節面の軟骨を除き、骨の端どうしを癒合させる。痛みが取れるが関節機能が失われ、歩行の力学が変わって、隣接する関節（反対側の股関節・膝、腰椎lumbar vertebrae腰椎（lumbar vertebrae）lumbar vertebrae（腰椎））に過負荷 overload 過負荷（overload） overload（過負荷） がかかり、早期の関節症 arthropathy関節症（arthropathy） arthropathy（関節症）になる。
• 人工関節：関節の全部または一部を置換して、生活の質が大きく改善する。一つの脛骨大腿関節 tibiofemoral joint 脛骨大腿関節（tibiofemoral joint） tibiofemoral joint（脛骨大腿関節） の面だけが侵されていれば、単顆unicondylar 単顆（unicondylar）unicondylar（単顆） 置換を入れる。

⚠️ 授業資料との差（単顆unicondylar 単顆（unicondylar）unicondylar（単顆） 置換と全置換の比較）：初回のUKAとTKAを比べた60研究の統合では、UKAのほうが入院が短く（RCTで−1.2日）、痛みの患者報告に差はなく、機能の患者報告は非試験の研究でUKAが良かった。登録と大規模 genome mutation 大規模（genome mutation） genome mutation（大規模） データベースでは、TKAのほうが死亡、静脈血栓塞栓症venous thromboembolism, VTE静脈血栓塞栓症（venous thromboembolism, VTE）venous thromboembolism, VTE（静脈血栓塞栓症）、主要な心イベントが多く（UKAのTKAに対するリスク比 risk ratio リスク比（risk ratio） risk ratio（リスク比） はそれぞれ0.27、0.39、0.22）、早期の再手術 revision surgery 再手術（revision surgery） revision surgery（再手術） もTKAで多かったが、5年の再置換率はUKAで高い（UKAのTKAに対するリスク比 risk ratio リスク比（risk ratio） risk ratio（リスク比） は2.5〜6）。どちらも孤立性の片側コンパートメント compartment コンパートメント（compartment） compartment（コンパートメント） 関節症 arthropathy 関節症（arthropathy） arthropathy（関節症） の選択肢で、再置換の危険はTKAが低いので、患者と共同で決める⁴。

flowchart TD
    A["変形性<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Knee joint'>膝関節</span>症"] --> B["保存治療<br>運動・減量・杖・NSAIDs"]
    B --> C{"改善しないか"}
    C -->|"はい・前<span class='jp-term jp-term-diagram' title='arthropathy'>関節症</span>・軸の変形"| D["力学的原因の矯正<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='osteotomy'>骨切り術</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ligament reconstruction'>靱帯再建</span>"]
    C -->|"限局した全層の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cartilage defect'>軟骨欠損</span>"| E["軟骨<span class='jp-term jp-term-diagram' title='repair'>修復術</span><br>マイクロフラクチャー・モザイク形成術など"]
    C -->|"広範な<span class='jp-term jp-term-diagram' title='arthropathy'>関節症</span>"| F{"侵された範囲"}
    F -->|"一つの<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tibiofemoral joint'>脛骨大腿関節</span>のみ・適応を満たす"| G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='unicondylar'>単顆</span>置換"]
    F -->|"広範"| H["全置換（高度の変形は拘束型）"]

まとめ

• 膝の硝子軟骨 hyaline cartilage 硝子軟骨（hyaline cartilage） hyaline cartilage（硝子軟骨） は再生力が乏しく、変性は徐々に進む。膝蓋骨patella 膝蓋骨（patella）patella（膝蓋骨） 軟骨軟化症 chondromalacia 軟骨軟化症（chondromalacia） chondromalacia（軟骨軟化症） は膝蓋大腿関節 patellofemoral joint 膝蓋大腿関節（patellofemoral joint） patellofemoral joint（膝蓋大腿関節） の不適合・Q角Q angle Q角（Q angle）Q angle（Q角） の増大・膝蓋骨patella 膝蓋骨（patella）patella（膝蓋骨） の高位 high 高位（high） high（高位） や低位 low 低位（low） low（低位） が原因で、階段stairs; step (stepwise) 階段（stairs; step (stepwise)）stairs; step (stepwise)（階段） を降りるときの膝蓋骨 patella 膝蓋骨（patella） patella（膝蓋骨） の後ろの痛み。保存治療が中心。
• 変形性膝関節 Knee joint 膝関節（Knee joint） Knee joint（膝関節） 症は65歳以上でX線上20〜34%、症状は7〜11%。一次性と、不安定性・肥満・軸の変形などによる二次性。保存治療は運動・減量・杖・NSAIDs（水泳や水中運動 aquatic exercise 水中運動（aquatic exercise） aquatic exercise（水中運動） が最もよい）。洗浄やデブリドマン debridement デブリドマン（debridement） debridement（デブリドマン） の関節鏡 arthroscopy 関節鏡（arthroscopy） arthroscopy（関節鏡） は利益が乏しい。
• 前関節症 arthropathy 関節症（arthropathy） arthropathy（関節症） は力学的原因（軸の変形・不安定性）を矯正し、限局した軟骨欠損 cartilage defect 軟骨欠損（cartilage defect） cartilage defect（軟骨欠損） は修復術 repair 修復術（repair） repair（修復術） （どれが最良かは不確実）。広範な関節症 arthropathy 関節症（arthropathy） arthropathy（関節症） は人工関節で、UKAは入院が短く機能が良いが再置換が多く、TKAは再置換が少ない。