ひざ痛チャンネル編集部
2018-05-11

飲み薬から再生医療まで!変形性膝関節症の治療法がここで見つかる

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飲み薬から再生医療まで!変形性膝関節症の治療法がここで見つかる

膝の痛みや違和感など、様々な症状をもたらす変形性膝関節症。進行性の疾患ということもあって、「この痛みはもう消えないのかな……」と不安に感じている方も多いのではないでしょうか?

でも、ご安心を。変形性膝関節症に対しては、様々な治療の選択肢があります。自分の膝に合った方法を選ぶことができれば、治療の効果は上がるでしょう。この記事では、自分でできるケアから手術、新たに注目され始めた再生医療まで、あらゆる治療法をご紹介。治療前の予備知識としても、治療中に迷ったときでも、きっとあなたの役に立つはずです。

 

変形性膝関節症の進行度と治療法の種類

変形性膝関節症の治療方法

変形性膝関節症の治療法としては、保存療法、手術療法、再生医療があり、どう治療を進めるかは症状の進行度に応じて決定されます。まず、それぞれの治療法にはどんなものがあるのか見ていきましょう。

・保存療法
薬物療法(飲み薬、湿布、ヒアルロン酸注射、ステロイド注射など)
物理療法(電気治療、超音波治療、温熱療法)
装具療法(杖、サポーター、ニーブレース、足底板)
運動療法(筋トレ、ストレッチ、ウォーキング、水泳、自転車)

・手術療法
関節鏡視下手術
高位脛骨骨切り術(オープン・ウェッジ法、クローズド・ウェッジ法)
人工関節置換術(単顆置換術、全置換術)

・再生医療
PRP療法
脂肪幹細胞治療
培養幹細胞治療

 

変形性膝関節症の進行度を表すグレード(段階)

変形性膝関節症においては、症状の進行度が4つのグレードに分けられ、グレード2以上が変形性膝関節症と診断される基準。グレードだけで治療方法が全て決まるわけではありませんが、大きな指標にはなります。

  • グレード1……関節の隙間は保持されていますが、わずかな骨棘(こつきょく※骨がとげのように変形した状態)や軟骨下の骨硬化(骨と骨がぶつかり合い、硬くなってしまうこと)が見られる状態。変形性膝関節症の予備軍と呼ばれる初期段階です。
  • グレード2……関節の隙間が狭まり(25%以下の消失)、わずかな骨棘が見られるが骨の変形は確認できない状態。変形性膝関節症の中期段階です。
  • グレード3……関節の隙間が50%~70%消失。骨棘、骨硬化が確認できる状態。変形性膝関節症の進行期段階です。
  • グレード4……関節の隙間がほぼ消失(75%以上)。大きな骨棘や骨の変形が激しい状態。変形性膝関節症の末期段階です。

変形性膝関節症のグレード

 

変形性膝関節症の保存療法

保存療法とは「手術ではない方法」という意味で、切開などで身体を大きく傷つけることなく行う治療のこと。薬物療法、装具療法、物理療法、運動療法などがあります。

メリットとしては、メスを使わないため、身体への負担が少ないことが挙げられます。しかし、痛みを一時的に抑える対症療法や、進行を防ぐ目的の方法なので、変形性膝関節症の根本的な治療にはなりません。病態の進行とともに効果を感じにくくなってしまう点がデメリットです。

薬物療法

薬物を利用して、症状の緩和を図る方法です。

鎮痛薬(内服、外用)の処方

変形性膝関節症の薬物療法

鎮痛薬には様々な種類がありますが、非ステロイド性抗炎症薬の「NSAIDs(エヌセイズ)」や「アセトアミノフェン」が代表的。ロキソニンやバファリンなど、市販されている消炎鎮痛薬を服用したことがあるという方も多いのではないでしょうか。変形性膝関節症の痛みや炎症に対しても、このような鎮痛薬が処方されます。ただ、それらで十分な効果が得られなかった場合、NSAIDSの長期投与による副作用を回避するため、オピオイドやトラムセットといった、やや強めの鎮痛薬が処方される場合があります。

消炎鎮痛作用を持つ成分は湿布にも含まれており、皮膚の上から貼ることで痛みや炎症を緩和する効果があります。市販の鎮痛薬については、「膝痛の薬にはどんな種類がある?選ぶときに役立つ情報まとめ」も参考にしてみてください。

ヒアルロン酸注射

変形性膝関節症のヒアルロン酸注射

関節の中を満たす関節液には、ヒアルロン酸が含まれています。しかし加齢や変形性膝関節症によって、関節液中のヒアルロン酸が減少。軟骨にかかる負担が増えてすり減り、痛みが強まったり、膝の動きが制限されたりすると考えられます。

これを緩和するため、ヒアルロン酸を関節内へ直接注射するのがこの治療法。頻度としては週1回の治療を3〜5週間継続します。その後は効果に応じて、2〜4週間に1回のペースで行われるのが一般的です。

ヒアルロン酸注射で注意すべき点は「【ヒアルロン酸注射の膝痛治療】デメリットやNG行動って知ってる?」にまとめてあります。

ステロイド注射

強い痛みがある場合や水がたまっている場合、ヒアルロン酸注射では十分な効果が出ないことがあります。そんなときは、非常に高い抗炎症作用と鎮痛作用を持つステロイド注射が有効。ステロイドとは本来、体内で生成される副腎皮質ホルモンのひとつ。それと似た成分・作用になるよう人工的に合成した薬剤が使用されます。

効果が高いぶん、注意すべき点も。ステロイド注射の頻回な利用は、副作用を引き起こすリスクを伴います。そのため、治療の頻度については医師の正しい判断が欠かせません。濃度や投与量によっても異なりますが、「3ヶ月以上の間隔をおき、年に2回までとすれば、関節周辺の骨や軟骨に害がなかった」とする報告が、あるヨーロッパの研究から上がっています。

ステロイド注射については、「ステロイド注射=副作用は誤解?膝痛治療の選択肢」でより詳しく取り上げています。

 

物理療法

電気や光、熱といった物理的な手法で症状の緩和を試みる治療法です。

電気治療

深部まで届くよう設計された電気刺激を使うことで筋肉の凝りをほぐします。そうして血流を増大させ、痛みの軽減を図る治療です。

超音波治療

皮膚の上から超音波を患部に当てることで、患部の傷ついた組織の回復促進が期待できます。また、音波の振動で深部の筋肉を温めてマッサージするため、筋肉の硬直を防ぐことができます。

温熱療法

入浴

変形性膝関節症で慢性的な痛みが続いている場合、患部を温める温熱療法が有効です。病院での治療であれば赤外線やレーザー、ホットパックによる治療が一般的。血行を良くして筋肉や靭帯の硬さをほぐすことで、消炎・沈痛を図ります。家でも、湯船にゆっくりと浸かったり、温かいタオルを巻いたりするなどして対応可能です。

 

装具療法

身体機能の回復を助けたり、負担を軽減したりするために器具を用いる治療法です。ここでは、杖やサポーター、ニーブレース、足底板といったものをご紹介します。

松葉杖やT字など、種類は様々。歩行時に使用することで体重が分散され、膝への負担が軽くなって、痛みの緩和が期待できます。膝だけでなく、脚全体にかかる負担の軽減にもなります。長さの目安は、身長(cm)÷2+2〜3cmです。

サポーター

膝サポーター

変形性膝関節症の治療で用いるサポーターの作用は、大きく3つあります。

・痛覚の反応を遅らせ、痛みを緩和する
膝につけることで、触圧覚(触られているときに感じる感覚)が刺激されます。この感覚への刺激は、痛みの刺激よりも早く脳に伝わります。つまり、サポーターを使って圧迫感を与えることで、痛みを感じにくくすることができるのです。

・膝を安定させる
変形性膝関節症の膝の痛みは、軟骨のすり減りで生じる関節内の炎症が原因です。さらに、太もも前側にある大腿四頭筋(だいたいしとうきん)の筋機能の低下や靭帯の緩み、体重の増加によって膝関節にかかる負担が増えて膝がぐらつき、軟骨の損傷が進行します。サポーターで膝を安定させることは、痛みの軽減に繋がると言えるでしょう。

・膝を温めて痛みを緩和
一般的に、血行が悪いと膝の痛みは増します。寒い時期に痛みが強くなるのはこのため。保温用のサポーターで冷えを防ぐことが大切です。

ニーブレース

ニーブレースという装具も存在します。柔らかい素材でできた軟性装具と、金属などのしっかりした素材でつくられた硬性装具の2種類があるため、変形性膝関節症の病態や生活スタイルによって使い分けましょう。医師から出される処方せんに含まれる場合もあります。また、ネットのショッピングサイトでも売られています。

ニーブレース

Axel – アズワン

足底板

くつの中敷きを足底板(インソール)といい、地面から膝にかかる衝撃を調整・吸収する効果が期待できます。ハイヒールや革靴は、不安定であったり靴底が硬かったりするものが多いため、足底板の使用がおすすめです。

また、O脚やX脚などで体に歪みがある場合も、足底板で調整するのがよいでしょう。市販のものも種類は豊富にありますが、変形性膝関節症の痛み緩和を目的とするなら、専門家に相談の上で購入するか、自分の足に合ったオーダーメイドのものを使用することをおすすめします。

 

運動療法

「医師と相談したうえで、膝に負担をかけないように」というのが前提になりますが、適切な運動をすることで、変形性膝関節症の症状が緩和されることも少なくありません。変形性膝関節症では、痛みや膝の違和感から「安静にすべき」という考えが先行し、運動に消極的になってしまう方も多いのが実情。しかし、何もしなければ症状は悪化してしまいます。それは、膝関節をサポートしている、膝周辺の筋肉が衰えてしまうから。そうした筋肉を衰えさせないためにも、ただじっとしているのではなく運動をすべきなのです。リハビリとしてメジャーなのは、筋トレとストレッチ。また、膝への負担が少ない運動、例えばウォーキングや水泳、自転車などを勧める場合もあります。

まず筋トレ・ストレッチでおすすめの部位が、膝関節にかかる負担をカバーする大腿四頭筋。太ももの前側にある筋肉で、ここが衰えると膝関節への負担が増え、変形性膝関節症の悪化につながることも。正しい筋トレ・ストレッチ方法を知り、変形性膝関節症の悪化を予防しましょう。大腿四頭筋以外の部位については、「変形性膝関節症で鍛えるべき5つの筋肉とは?正しい方法を動画解説」で触れていますので、併せてご覧ください。

筋トレ

膝関節を動かさずに大腿四頭筋を鍛えることができる、セッティングというトレーニングをご紹介します。

①トレーニングする足を伸ばして床に座ります。
②コンパクトに丸めたバスタオルを、伸ばした足の膝より少し上(太もも下)に敷きます(※1)。
③つま先を天井に向けて立て、タオルをつぶすように膝を伸ばします(※2)。
④この状態を5~10秒キープ。連続して5~10回程度、1日3セットを目標に行います。
※1:膝が伸びきらない人は、膝より少し下のふくらはぎあたりに敷きましょう。
※2:このとき、太もも前面の内側部分(内側広筋)に力を入れるよう意識するのがポイントです。

ストレッチ

大腿四頭筋のストレッチには様々な方法がありますが、ここでは立った状態で行う方法をご紹介します。どこでも行えるストレッチです。

①ストレッチしたい足の膝を曲げて、足首を手で持ちます。
②その足のかかとを、グッとお尻に近づけましょう。太ももの前側が伸びているのを感じるはずです。
※曲げた膝が身体の前に出ていたり、腰が反ったりしていると、十分な効果が得られません。また、身体の負担になることもあるので注意が必要です。バランスが難しい場合は、壁や椅子、机等に手を添えて支えながらやってもOKです。

ウォーキング

道具が必要ないため気軽に始めることができます。ただ、闇雲に歩くだけでは効果がありません。正しい姿勢(あごを引く、胸を張る、背筋を伸ばす)を意識し、つま先で地面を蹴るように歩きましょう。膝を伸ばすように、歩幅を広く取るとより効果的です。

水泳(水中歩行)

水中では浮力が働き、膝関節にかかる負担が地上よりも減ります。そのため、変形性膝関節症で膝の痛みが強い人にもおすすめの運動方法です。水による圧力が身体全体にかかることで、普段使わない筋肉が刺激されるのもメリットです。

自転車

自転車は膝関節にかかる負担が比較的少ないため、運動後に痛みが生じにいのがメリット。継続的に行うことで、運動機能や歩行速度の改善が期待できます。自転車の種類としては、一般的なサイクリングに加え、自転車エルゴメーターという特殊な機器もあります。自転車エルゴメーターは、ペダルの負荷や回転数を調整できますが、強度を下げても効果が落ちるわけではありません。少ない負荷でも効果があるため、体力に自信のない人にもおすすめです。

 

変形性膝関節症の手術療法

ここまでご紹介した保存療法を6ヶ月ほど継続しても効果がない場合や、関節の変形が進んでしまった場合は、手術が考えられます。「手術となると、費用も時間もかかるのでは?」とデメリットが気になってしまうかもしれませんが、根本にアプローチする治療のため、そのぶん高い効果が期待できるのです。

関節鏡視下手術

関節鏡視下手術

関節鏡視下手術は(かんせつきょうしかしゅじゅつ)は、変形性膝関節症の初期段階で施されることが多く、骨棘や滑膜の切除で改善が見込めるケースに検討されます。場合によっては、他の手術をするかどうかの検査目的で行われることも。膝関節の周囲に2、3ヶ所、3mmほどの穴を開けて関節鏡を挿入し、その映像を見ながら処置を行います。術後の入院期間は2〜10日間程度。手術費用は、1〜3割負担の保険を適用すれば、約1万8000円〜約5万3000円ほどです。

広く浸透していますが、変形性膝関節症を完治させるための手術ではありません。初期段階であれば痛みを和らげる効果が期待できますが、進行しているとほとんど効果が得られないため、さらに高度な手術が必要となることもあります。

 

高位脛骨骨切り術

変形性膝関節症によって、O脚やX脚が進行してしまった方に施される手術が、高位脛骨骨切り術(こういけいこつほねきりじゅつ)です。O脚であれば膝関節の外側、X脚であれば膝関節の内側に損傷がないと認められる場合に適応されます。

高位脛骨骨切り術は、脛骨を切ってプレートで固定し、膝関節にかかる負担のバランスを調整するのが目的です。自身の膝関節を残せることが、この手法の大きなメリット。脛骨(すねの骨)は切りますが、自身の膝関節を温存できるため、スポーツや重労働の継続を望む方に適した手術です。ただし、骨を切るという手術のため、骨粗鬆症など、骨がもろくなるような疾患を持つ方には適用できません。その点で、比較的年齢が若い方に向いていると言えるでしょう。

手術費用は、1〜3割負担の保険適用で3〜12万円ほど。3週間程度の入院が必要ですが、術後1〜2週間で杖をついての歩行が可能になります。この手術には、オープン・ウェッジ法とクローズド・ウェッジ法という二つの手法が存在します。

オープン・ウェッジ法

オープン・ウェッジ法は、脛骨の内側に切り込みを入れて広げ、そこへ人工骨を入れてプレートで固定するという手法です。手術にかかる時間は1時間半程度。

この手法は、入院期間やリバビリ期間の長さなどから、これまではあまり採用されませんでした。しかし、骨を固定する強力なプレートが開発されたことや、人工骨の改良が進んだことなどから、脚光を浴びるようになっています。注目なのが、βTCP(β-リン酸三カルシウム)という人工骨。2〜3年ほどで自分の骨に吸収されるのが特長です。この人工骨を固定するために使用したプレートとスクリュー(ねじ)は術後1年〜1年半ほどで取り出されるため、人工物が体内に残る心配がありません。

オープン・ウェッジ法

 

クローズド・ウェッジ法

矯正する角度が大きい場合、オープン・ウェッジ法は適用できません。クローズド・ウェッジ法という、やや難しい手法が考えられます。これは、脛骨の外側をくさび形に切り取り、その断面を合わせてプレートで固定する方法です。このとき、脛骨の外側にある腓骨(ひこつ)の切断も必要になるため、身体への負担が大きくなります。

クローズド・ウェッジ法

 

人工膝関節置換術

変形性膝関節症の手術療法における最終手段とも言えるのが、人工膝関節置換術。症状が末期まで進行し、膝関節が大きく変形してしまっている方や、強い痛みに悩まされている方が対象です。この手法には人工膝関節単顆置換術(たんかちかんじゅつ)と人工膝関節全置換術の二つがあり、すり減ってしまった膝関節の範囲に応じて決定されます。単顆置換術、全置換術ともに同じ値段。保険が適用されるため、1〜3割の負担で8万円〜24万円ほどです。

人工膝関節置換術には痛みの大幅な緩和が期待できるほか、脚の変形も改善され、まっすぐの歩行が可能となるケースが多数。性能のよい人工器具も開発され、20年ほどの耐久性を持つようになりました。人工関節が劣化した場合は、それを取り外して再度新しいものを装着する必要があります。その際は一回目の手術よりも複雑となるうえ、感染症や肺血栓塞栓症などのリスクも伴います。

膝の人工関節置換術においては、MIS法を採用する病院や医師が増えてきています。これはMinimally Invasive Surgery(ミニマリー・インベイシヴ・サージャリー)の略語で、手術という医療行為が体に与えるダメージを最小限に抑える手法です。

従来の手術方法と違う点は、その切開範囲。一般的な人工関節置換術では、関節内がよく見えるよう、膝の中央を縦に大きく、15〜20cmほど切開します。一方、特殊な機器を使うMIS法であれば、8〜12cm程度の切開にとどめられるのです。見た目の傷跡が小さくなることはもちろんですが、この手法のメリットは、皮膚の奥の軟部組織への侵襲(しんしゅう:ストレスや負担)を少なくできることです。ただ注意点も。詳しくはこちらでご紹介しています。

人工膝関節単顆置換術

片側の膝関節のみ損傷が激しい場合に施される手術です。片側のみを人工関節に置き換えるので、自身の骨を一部温存できます。そのため違和感は比較的少なく済みますが、自身の骨と人工骨とのバランスを取ることが難しく、手術は複雑なものになります。1時間半程度の手術で、術後は3日ほどでリハビリを開始できます。入院期間はおよそ2週間ほどです。

人工膝関節単顆置換術

 

人工膝関節全置換術

膝関節全体を人工のものに置き換える手法です。2時間ほどの手術ですが、単顆置換のように自身の骨と人工骨とのバランスを考える必要はありません。しかし、自身の骨や関節を温存できないため違和感が生じやすく、身体への負担も大きくなります。術後、歩けるようになるためのリハビリに時間を要することもあり、入院期間も1〜2ヶ月と長めです。

人工膝関節全置換術

 

 

変形性膝関節症の再生医療

「再生医療」というワードを、テレビや雑誌で見聞きする機会が増えてきたのではないかと思います。これは、患者自身の細胞や組織を用いて、臓器を修復したり再生したりする医療のこと。今まで治療が困難だった病気や疾患も治すことができる、可能性に満ちた治療法なのです。

iPS細胞など、研究のイメージが強い再生医療。でも、既に提供されている治療法もあります。保険適用外にはなりますが、変形性膝関節症の治療においては、PRP療法や脂肪幹細胞治療、培養幹細胞治療といった手法を、全国50以上の病院が取り扱っています。

PRP療法

PRPとは、Platelet-Rich Plasmaの略語で、日本語にすると多血小板血漿(たけっしょうばんけっしょう)と言います。血小板は、血管が損傷したときに出血を止める役割を果たす細胞成分のことで、血漿は血液の液体成分です。

血小板が固まる際、実は様々な成長因子が大量に放出されています。この成長因子によって、身体が元々備えている自然な治癒反応が促進されることが分かってきました。これを利用した治療法が、近年注目を浴びているPRP療法です。

靭帯損傷や肉離れといったけがの受傷後、早期にスポーツに復帰できることから、野球の大谷翔平投手や田中将大投手などがPRP療法を受けて話題になりました。また、変形性膝関節症の治療にも用いられ、良好な結果を得られたという報告もあります。

ちなみに、血液を利用した再生医療として、他にもAPS治療というものも台頭しつつあります。

【出典】
「変形性膝関節症に対する多血小板血漿関節内注射治療」吉岡友和ほか 整・災害 57: 91001-1009; 2014

PRP療法で分泌される成長因子

PRP療法の手順

自身の血液を摂取します。血液は、精製キットを使って遠心分離させると、上部に血漿の層ができます。この層に血小板が含まれており、その中でも特に血小板が多く含まれる箇所が、多血小板血漿。摂取した血液から10%程度得られます。この層を注射器で患部に注入します。

自分の血液を利用するため、重篤な副作用の発生する可能性が低いのもメリットの一つです。欧米ではスポーツ選手だけでなく、一般的にも浸透しているPRP療法。現在は、再生医療の研究に関わる大学病院や医療機関、日本再生医療学会の認定医がいる施設でのみ受けられます。「プロアスリートも支持する膝痛治療「PRP療法」のすべてに迫る」で、より詳しくご紹介しています。

脂肪幹細胞治療

脂肪には再生医療において重要な役割を果たす細胞が含まれています。それが幹細胞(かんさいぼう)。この細胞には、他の細胞に分化するという能力が備わっています。つまり、膝関節で言えば、骨や軟骨、靭帯などを構成する細胞にもなり得るのです。脂肪幹細胞の有用性は2000年代始めから注目されていて、様々なジャンルで応用が検討されています。そんな中、整形外科領域では一足はやく、一般にも自由診療として採用されました。

変形性膝関節症の治療法としても、国内外の医療機関で研究が重ねられており、抗炎症作用や疼痛抑制作用が確認されています。自分の脂肪組織から、脂肪幹細胞を含む「SVF」という細胞群を抽出し、膝関節内に注射するのがこの治療法。実は、海外ではプロアスリートがチームレベルでケガ治療に利用している事例もあると言います。

脂肪幹細胞治療

脂肪幹細胞治療の手順

まずお腹や太ももの脂肪を100〜350ml採取。その際は麻酔を使用します。セリューションという機器で遠心分離させて抽出したSVFを、注射器で膝関節内に注入します(350mlの脂肪なら、およそ5mlのSVFを抽出)。所要時間は4時間ほど。入院は必要なく、帰宅が可能です。

培養幹細胞治療

関節に脂肪幹細胞をたくさん注入するためにお腹や太ももから多くの脂肪を摂取すると、そのぶん身体への負担が大きくなります。そこで、少量の細胞を増殖させて注入する培養幹細胞(ばいようかんさいぼう)治療という選択肢もあります。自身の細胞を利用するため拒絶反応は起こりづらく、高い効果が期待できます。こうした点は大きなメリットと言えるでしょう。

培養幹細胞治療

培養幹細胞治療の手順

お腹や太ももの脂肪を20mlほど採取します。その際は麻酔を使用。所要時間は30分~1時間ほどです。脂肪幹細胞を抽出し、1ヵ月ほどかけて培養したものを膝関節内に注入します。所要時間は5~10分程度。施設によっては小分けにして凍結保存ができるため、経過に応じて注入したり将来に備えたりすることもできます。こちらも入院は不要で、治療後は帰宅が可能です。

 

様々な治療法を知り、変形性膝関節症に適切な対処を!

変形性膝関節症の様々な治療法をご紹介しましたが、治療を進める際は医師としっかり相談した上で、適切な治療を選択することが重要です。現在の治療で効果が感じられない、他の方法も試してみたい、といった場合、セカンドオピニオンを求めるのも一つの方法。病院や医師選びで迷っているという方は、「【あなたにとっての変形性膝関節症の名医】見つかる5か条とは?」も参考にしてみてください。

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