膝関節 Ⅱ 前回に引き続き 今回も膝関節に関するトピックについて説明していきたいと思います 前回は膝蓋大腿関節の座位における検査法について説明しました 今回は仰臥位で行う膝関節の検査について 特に Q アングルに焦点を当てて 解説していきたいと思います 仰臥位検査 :Q アングル膝関節の仰臥位検査で

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1 膝関節 Ⅱ 前回に引き続き 今回も膝関節に関するトピックについて説明していきたいと思います 前回は膝蓋大腿関節の座位における検査法について説明しました 今回は仰臥位で行う膝関節の検査について 特に Q アングルに焦点を当てて 解説していきたいと思います 仰臥位検査 :Q アングル膝関節の仰臥位検査では Qアングルについて説明したいと思います Qアングルの値は膝蓋骨や脛骨のポジションなどに影響を受けます そのため膝関節の機能的検査の一つとして行うことができます しかし Qアングルはその正常値にばらつきがありますので あくまでも目安として活用するのが望ましいかもしれません 詳細については後述してあります Qアングルの定義 Q アングル (Q=Quadriceps; 大腿四頭筋または Quadriceps Femoris; 大腿直筋 ) は 仰臥位または立位において検査します 仰臥位に比べ 立位では重力が作用するため 膝関節にはより強い外反力が働きます ( 外反膝 ) そのため 相対的に立位における Qアングルは大きくなります 膝蓋骨の中心から ASIS を結ぶ線と 膝蓋骨の中心から脛骨粗面を結ぶ線との成す角が Qアングルと呼ばれる角度です ( 図 1) 1,2 大腿四頭筋の収縮を維持した状態 ( 等尺性収縮運動 ; アイソメトリック運動 ) において Qアングルを測定すると その正常値は約 8 から10 になります 3 しかし大腿四頭筋を完全にリラックスさせた状態では 約 13 から18 が正常値となります 4 このように大腿四頭筋の収縮時と弛緩時において Qアングルの値が異 15 なるのは それぞれの条件による膝蓋骨のポジションの 違いに起因しています 大腿四頭筋が膝蓋骨に作用して いるベクトルの向きは やや外向きになります そのため 大腿四頭筋の収縮に伴い 膝蓋骨は外方に変位していき ます 膝蓋骨が外方に変位しているため 弛緩時に比べ Q アングルは小さくなります 図 1 Q アングル ( 右下肢前面 ) ASIS と膝蓋骨の中心を結んだ線と 脛骨粗面と膝蓋骨の中心を結んだ線とが形成する角度

2 Q アングルの正常値 Q アングルの正常値は文献により 様々です ( 表 ) 同一の患者を複 数の検査者により Q アングルの測 定を行った論文がありまずが この論文においても検査者によっ て その値にばらつきがあったと 報告されています 5 このように 正常値にばらつきがあるのは Q アングルが X 線などに基づいて 測定されたものではないことに起因していると思われま す 触診によって膝蓋骨の中心や脛骨粗面を決め そ れを基に Q アングルを測定するため人為的誤差 ( 個々の 検査誤差 ) が生じてしまうのではないでしょうか また 一般的に男性に比べて女性の Q アングルが大きいのは 女性の骨盤が男性に比べ幅広であることに起因してい ます Q アングル増加の要因とその影響 表 1 研究者 Q アングル ( ) 条件 Hughston 膝関節 90 屈曲位膝関節完全伸展位 + 大腿四頭筋収縮 Insall 4 15(13 20) 仰臥位 + 膝関節完全伸展位 + 大腿四頭筋弛緩 Carson ら 7 10( 男性 ) 15( 女性 ) Fairbank 8 20( 男性 ) 22( 女性 ) Q アングルを増加させる要因には 様々なものがありま す 例えば 膝関節にある内側側副靭帯の機能低下が あります これは傷害などにより靭帯の機能低下が生 じ 外反膝が強くなることで Q アングルを増加させます また腸脛靭帯の過緊張も Q アングル増加の要因になり ます 腸脛靭帯の停止は Gerdy 結節にあるため 過緊 張状態になると脛骨には外旋力が作用します 脛骨が 外旋することで 脛骨粗面も外方に変位しますので Q アングルは増加することになります 仰臥位 + 膝関節完全伸展位 + 大腿四頭筋収縮 立位 + 大腿四頭筋弛緩 大腿骨の内旋 脛骨の内旋 さらに足関節の過剰回内があります 足関節の過剰回内は 歩行周期の立脚相において特に顕著になります このとき脛骨には内旋方向の力が作用し その代償作用で大腿骨にも内旋が生じます ( 図 1) そのため膝蓋骨が より外方へ反れる運動をするようになります 9,10 足関節の過剰回内に伴い 脛骨の過剰内旋が生じることで 膝関節へは異常な力が伝達されます この異常な力は 大腿四頭筋の筋バランスの不均衡を引き起こし 膝蓋骨の外方変位を助長させ Qアングルが増加します 16 足関節の回内 図 1 足関節の回内に伴い 脛骨の内旋 大腿骨の内旋が代償作用で発生します よって膝蓋骨は大腿骨に対して外方にそれたポジションにきます

3 そのため膝関節の運動に伴い 膝蓋骨関節面 ( 関節軟骨 ) の一部に大きな負荷が加わります このようなコンディションで膝関節の反復動作 ( 運動 ) を継続していると 関節軟骨の磨耗 つまり変性が進行していきます 関節軟骨は再生が不可能であるため 一度磨耗してしまうと 完全な回復は見込めなくなります また足関節の過剰回内は前十字靭帯への負荷を増加させるため その傷害のリスクを高めると同時に 10 骨盤 ( 仙腸関節 ) の運動障害の原因にもなります 11 このように Q アングルの値が正常値を超えて大きくなっている場合 膝関節周辺にある軟部組織を始め 下肢や骨盤 腰椎にある関節の機能不全などの問題が発生している可能性が大きくなります 当然 膝関節には正常時よりも より大きな機械的負荷が加わっています このような傾向は歩行や階段昇降などの運動時には顕著になります 正常値であっても その値が大きい場合 (High normal ) 膝関節前部の痛みや不安定感などの症状が現れる可能性が高くなります Q アングルの改善 1 オーソティックス Q アングル増加の要因が 足関節や足部の異常による場合 オーソティックスを使用することで 効果的にQ アングルを改善 ( 減少 ) させることができます 12 それにより膝関節の負担が軽減し 症状緩和を促します またオーソティックスの使用は 以前から行われている膝関節のためのエクササイズよりも 膝関節の痛みの軽減に効果的だったとする研究もあります 13 最近の研究においても 足関節の過剰回内に起因する Q アングルの異常は オーソティックスを使用することで効果的に改善させることができると結論付けています 14 2 アジャスメントアジャスメントにより 関節可動域の改善やそれに伴う周辺軟部組織の緊張緩和などの効果が期待できます 特に腰椎 骨盤から下肢にかけての関節を中 心に検査 治療していくようにします 具体的には以下の関節になります (1) 椎間関節 ( 腰椎 ) (2) 仙腸関節 (3) 股関節 (4) 膝関節 ( 脛骨大腿関節 膝蓋大腿関節 ) (5) 足関節 ( 距腿関節 距骨下関節 ) また仙腸関節のアジャスメントにより 大腿四頭筋の筋力増強が認められたとする研究論文があります 15 仙腸関節はL2 L4 腰神経からの支配を持っています また大腿四頭筋の神経支配も L2 L4 腰神経です 16 仙腸関節の障害に伴う機械受容器の機能障害が 大腿四頭筋の関節起因性関連筋機能低下 (AMI=Arthrogenous Muscle Inhibition ) を引き起こしている可能性があります 15,17 関節起因性関連筋機能低下 (AMI=Arthrogenous muscle inhibition ) とは ある筋肉が最大の自発的筋収縮を行っているときに その筋群に存在する全ての筋線維束 ( 筋細胞 ) を活性化させることができない状態のことを示しますが これは関節を損傷から予防するための自然な防御反応でもあります 17 これは大変興味深い論文であり 脊柱にある関節のアジャスメントが四肢の関節へ神経学的 運動学的に影響を及ぼしていることを示唆しています 膝蓋骨の運動は大腿四頭筋からの影響を強く受けるため 仙腸関節のアジャスメントは 膝蓋骨の運動障害の改善にとって重要な治療の一つとなります 3 リハビリテーション緊張している軟部組織 ( 筋肉や腱 靭帯など ) はストレッチを行い 筋力低下を起こしている筋肉は筋力強化を行います 外側広筋や腸脛靭帯 外側膝蓋支帯などは 緊張傾向があります これらの構造が緊張することで 膝蓋骨を外方へ変位させます 一方 内側広筋は筋力低下を起こしやすい筋肉です そのため外側広筋との筋バランスがくずれ この場合も膝蓋骨を外方へ変位させます 特に内側広筋の 17

4 遠位部 ( 停止付近 ) にあるVMO( 内側広筋の斜走線維束 ) は 機能低下を起こしやすく 膝蓋骨の運動障害を誘発します また慢性的な VMOの機能低下は しばしば筋腹の萎縮として視覚的に確認することができます このような場合 VMO の筋力強化がリハビリにおける重要項目となります 内側広筋は膝関節伸展の最終可動域において 強く収縮するという研究がありますが 最近の研究では膝関節が約 90 のときに 内側広筋 ( 特にVMO) は強く収縮することがわかっています 21,22,23 また固有受容器の再教育も重要な治療の一環となります 固有受容器は 関節の運動やポジションなどの情報を中枢部に伝え 筋肉の伸縮をコントロールしています 関節の不安定性が顕著である場合は 固有受容器の機能低下が大きな要因の一つと思われます ( 写真 2) では膝蓋骨関節面の内側縁の触診を行っています 写真のように膝蓋骨を内方へ押さえ その内側縁を上方に持ち上げるようにします そしてもう一方の手を使い 関節面を触診します 膝蓋骨関節面に生じる圧痛の原因は様々であり 関節面の変性 ( いわゆる変形性関節症 ) 関節包炎や関節包の過緊張 滑液包炎などが考えられます 膝蓋骨関節面の触診 触診検査触診検査では 膝蓋骨の関節面 ( 関節軟骨 ) とその周辺にある軟部組織の触診を行います 膝蓋骨関節面膝蓋骨関節面の触診では 関節面の圧痛領域を特定することが重要になります 多くの場合 痛みは鋭いことが多く 飛び上がるほど痛いこともあります また比較的 膝蓋骨関節面の内側縁に圧痛が触診されることが多いようです このように圧痛領域を知ることにより より負荷のかかっている関節面の領域を知ることができます さらに膝蓋骨のポジション ( 傾斜の向き ) を ある程度推測することもできます 患者を仰臥位にし 膝関節を完全伸展位にします このように膝関節を伸展位に保持することにより 膝蓋骨が大腿骨滑車から上側に外れた場所に来るため この後に続く関節面の触診が行いやすくなります 膝関節を完全伸展位に保ち 膝蓋骨を内方へ押さえます そうすることで関節面内側の触診が行いやすくなります 同様に外方へ押さえ関節面外側 上方へ押さえ関節面上側 下方へ押さえ関節面下側の触診をそれぞれ行います 膝蓋靭帯 膝蓋骨への圧迫を維持 写真 2 膝蓋骨関節面の触診上の写真では膝蓋骨を内方へ押さえることで 膝蓋骨外側の関節面の触診を行いやすくしています 次に膝蓋靭帯を触診します 膝蓋骨尖 ( 膝蓋骨遠位端 の膝蓋靭帯付着部位 ) から膝蓋靭帯 脛骨粗面を触診 し 圧痛の有無を確認していきます その際 膝蓋骨底 ( 膝蓋骨近位端 ) を下方に押さえ 膝蓋骨尖を上方に持 ち上げることで 膝蓋靭帯の触診を行いやすくすること ができます ( 写真 3 4) 膝蓋骨尖の圧痛は ジャンパー膝でよく認められる所見 です ジャンパー膝は成人版のオスグッド病とも言えま す オスグッド病では脛骨粗面に圧痛が触診されます また膝蓋靭帯のすぐ下には 膝蓋下脂肪体があります この脂肪体に炎症 ( 膝蓋下脂肪体炎 ) がある場合 膝蓋 靭帯の触診に伴い圧痛が認められることがありますの で 鑑別に注意します 膝蓋骨底に圧痛が触診される ことがありますが ( 比較的まれ ) これは大腿四頭筋腱 炎のサインとなります ( 図 2) 18

5 膝蓋靱帯 膝蓋靱帯 膝蓋骨尖 写真 3( 左下肢 ) 膝蓋骨底を圧迫し 膝蓋骨尖を持ち上げることで 触診が容易になります この写真では膝蓋靭帯の盛り上がりがよく観察されています 膝蓋骨 脛骨粗面 大腿 大腿 の圧痛領域 ジャン ー膝の圧痛領域 オスグッ の圧痛領域 図 2 膝蓋骨周辺の圧痛 ( 右膝前面 ) 膝蓋骨周辺で生じる疾患には それぞれ特徴的な圧痛領域があり 鑑別診断には欠かせない情報となります 写真 4( 左下肢 ) 膝蓋骨底の圧迫を維持し 膝蓋靭帯の触診を行います 軟部組織 外側広筋や腸脛靭帯 VMO 膝蓋支帯 鵞足の触診 も重要です 特に膝蓋骨の運動障害が存在する場合 これら筋肉の近位部にしばしば圧痛が触診されます 腸脛靭帯の触診では 大腿骨外側上顆付近 ( 腸脛靭帯 摩擦症候群の鑑別 ) や Gerdy 結節 ( 腸脛靭帯の停止部 位 ) における圧痛の有無も確認します 慢性的な膝蓋骨 の運動障害では VMO の萎縮が視診 触診されるこ とがあります また外側膝蓋支帯や内側膝蓋支帯は それぞれ外側広筋 内側広筋の延長構造であると考え られるため 筋肉で発生した緊張が伝達されることで この領域に圧痛が触診されることがあります しかし膝 蓋支帯の下層には脛骨大腿関節のジョイントラインがあ ります ジョイントラインに圧痛が触診される場合 滑 膜炎や関節包炎 半月板損傷など様々な症状が考えら れます そのため鑑別診断が必要となります 軟部組織の触診 膝蓋靭帯 膝蓋下脂肪体 外側広筋 腸脛靭帯 VMO 19

6 脛骨大腿関節ジョイントラインの圧痛 内側または外側膝蓋支帯の過緊張 滑膜炎 関節包炎 内側または外側半月の損傷 Clarke サイン 次に膝関節を伸展位に保持し 膝蓋骨を大腿骨に向 かって圧迫します ( 写真 4) 圧迫を維持したまま 膝蓋 骨を上下左右に動かします (Clarke サイン ) この検査 において 患者が痛みやクレピタスを訴える場合 膝蓋 軟骨軟化症であるというのが一般的な見解ですが 必 ずしもそのようなケースばかりではありません 6,24 膝関 節を 30 屈曲位に保持し 同じ検査を繰り返します 膝 蓋軟骨軟化症の場合 この検査においても陽性 ( 痛みや クレピタスの発生 ) となります 陰性の場合 その問題 が関節面以外に起因している可能性が強くなります 写真 4 膝蓋骨の関節軟骨への圧迫を維持 ( 矢印の方向 ) します この時点で患者が痛みなどを訴えない場合 膝蓋骨を上下左右に動かします (Clarke サイン ) 参考文献 1. Horton MG, Hall TL (1989) Phys Ther, 69, Caylor D, Fites R, Worrell T (1993) J Orthop Sports Phys Ther, 17, Hughston JC (1989) Clin Sports Med, 8, Insall J (1982) J Bone Joint Surg [Am], 64, Tomsich DA, Nitz AJ, Threlkeld AJ, Shapiro R (1996) J Orthop Sports Phys Ther, 23, Hughston JC et a l (19 8 4) W B S aunders, Philadelphia, 7. Carson WG, James SL, Larson R L, Singer KM, Winternitz WW (1984) Clin Orthop, 185, Fairbank J, Pynsent PB, Van Poortvliet JA, Phillips H (1984) J Bone Joint Surg, 66, Tibero D (1987) J Orthop Sports Phys Ther, 9, Beckett ME, Massie DL, Bowers KD, Stoll DA (1992) J Athl Train, 27, R o t h b a r t B A, E s t a b r o o k L ( ) J Manipulative Physiol Ther, 11, D'Amico JC, Rubin M (1986) J Am Podiatr Med Assoc, 76, Eng JJ, Pierrynowski MR (1993) Phys Ther, 73, Kuhn DR, Yochum TR, Cherry AR, Rodgers SS (2002) J Manip Physiol Ther, 25(7), Suter E, McMorland G, Herzog W, Bray R (1999) J Mnipul Physiol Ther, 22(3), Moore KL (19 92) Baltimore:Williams and Wilkins, 387, Suter E, McMorland G, Herzog W, Bray R (2000) J Manipulative Physiol Ther, 23, Brunet ME, Stewart GW (1989) Clin Sports Medicine, 8, Henry JH (1989) Clin Sports Med, 8, Kramer PG (1986) J Orthop Sports Phys Ther, 20

7 8, Boucher JP, King MA, Lefebvre R, Pe pin A (1992) Am J Sports Med, 20, Sczepanski TL, Gross MT, Duncan PW, Chandler JM (1991) J Orthop Sports Phys Ther, 14, Brownstein BA, Lamb RL, Mangine RE (1985) J Orthop Sports Phys Ther, 6, Insall, J (1979) Orthop Clin Am, 10,

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