膝蓋骨高位 (Patella alta)

Patella alta（膝蓋骨高位）は、膝蓋骨が通常よりも高い位置（膝よりも頭側）にある状態です。

これにより、膝の安定性が損なわれ、脱臼や膝前部の痛みが発生しやすくなります。

生まれつき膝蓋骨の位置が高い人が多いのですが、膝蓋腱断裂など、膝の怪我に伴って後遺症として発症することもあります。

ここでは、膝蓋骨高位とは何か、なぜ問題が生じるのか、一般的な原因と症状、診断方法、膝蓋骨高位のさまざまな治療法についてご紹介します。

膝蓋骨高位とは

膝蓋骨高位とは文字通り、膝蓋骨が高い位置にあることを意味しますが、その意味を理解するためには正常を知る必要があります。

正常膝の膝蓋骨と大腿骨の関係

膝蓋骨とは、膝の前部に位置する小さな逆三角形の骨です。

膝蓋骨は大腿四頭筋腱に囲まれており、大腿骨の前面にある窪みに収まって、膝蓋大腿関節を形成しています。

この窪みは、膝蓋大腿骨溝（patella groove、trochlear groove、intercondylar groove）と呼ばれています。膝を動かすと、膝蓋骨はこの溝を上下にスライドします。

膝を曲げると最も深い溝に膝蓋骨が挟まり、膝を伸ばすと両者の接触は段々と小さくなります。

大腿骨の溝は高い位置に行くほど浅くなっており、膝蓋骨の両側の障壁はほとんどなくなります。その結果、膝伸展位において、この溝は膝蓋骨の横方向の安定性をほとんど提供しなくなります。

膝蓋骨高位における膝蓋骨と大腿骨の関係

膝蓋骨高位では、膝伸展位において膝蓋骨がかろうじて溝の中にあるものの通常よりも高い位置にあり、左右の壁は正常よりも低くなります。

膝蓋骨高位はなぜ問題なのか？

通常、膝を曲げたり伸ばしたりするとき、膝蓋骨は膝蓋大腿溝の中央を上下に滑るように動いています。この溝は非常に深く、膝蓋骨の横方向への動きを制限することで、膝蓋骨を非常に安定させています。

しかし、膝蓋骨高位の場合は、膝蓋骨が通常よりも高い位置にあり、溝の浅い部分に収まっているため、横方向の安定性が低いのです。

そのため、膝を曲げようとしたときに膝蓋骨が横に引っ張られ、一部または全部が脱臼してしまう危険性があります。

これまで膝蓋骨の不安定性の原因として過小評価されてきた膝蓋骨高位ですが、現在では膝蓋骨脱臼の経験がある人のうち２４％に膝蓋骨高位を認めるということがわかり、膝蓋骨脱臼の再発に関与しています。（これは後で説明する診断法Caton-Deschamps indexにおける報告です）

膝蓋骨が脱臼したり亜脱臼したりすると、膝蓋骨の裏側にある軟骨が損傷し、patellofemoral pain syndromeや膝蓋軟骨軟化症を引き起こす危険性があります。

また、膝蓋骨高位があると、膝蓋下滑液包（脂肪パッド）の炎症を引き起こすリスクが高くなります。

膝蓋骨高位の原因

膝蓋骨高位は、特発性疾患として知られています。つまり、高い位置にある膝蓋骨の原因は通常、不明です。

考えられる原因としては

先天性

ほとんどの場合、膝蓋骨高位は生まれた時から存在し、胎児の成長過程で生じた可能性が高いと言われています。

膝の損傷

膝蓋腱断裂や膝蓋骨脱臼などの損傷後に膝蓋骨高位が発生することがあります。

脳性麻痺

膝蓋骨高位は、脳性麻痺によく見られる異常で、特に膝を曲げて歩く子供に多く見られます。

膝蓋骨高位の症状

典型的な症状は以下の通りです。

不安定性

膝蓋骨高位の人は、歩いたり走ったりするときに、膝に力が入りにくい、不安定だと訴えることがあります。

再発膝蓋骨脱臼

膝蓋骨脱臼は、膝蓋骨が高い位置にある人によく見られる問題です。

人によっては、自分の意思で膝蓋骨を大腿骨の溝に押し込んだり、外したりすることができこともあります。

膝前方の痛み

Patellofemoral pain syndrome（ランナー膝のうちの一つ）は膝蓋骨高位に多く、特に坂道を上り下りするとき、しゃがむとき、長時間座っているとき、階段を上るときなどに発生します。

膝蓋骨高位の診断

膝蓋骨高位を診断するために、まず膝の診察を行います。大腿骨に対する膝蓋骨の位置をさまざまな角度から、また、膝の位置を変えて観察します。

身体所見

・伸展位

膝を完全に伸ばしてリラックスした状態では、膝蓋骨を左右に動かすことができます。通常よりも大きく動く場合は、膝蓋骨高位を疑います。

・軽度屈曲位

膝蓋骨高位は、膝を30度前後に曲げたときに「ラクダのコブサイン：Camelback Sign」を示すことが多いです。

　　　　　　　　Camelback Sign Patella Alta, Image Credit: Aneskey

横から見ると、ラクダのコブのように2つの山が見えます。

1つは正常よりも上に位置する膝蓋骨、もう1つは膝蓋下脂肪パッドまたは膝蓋下滑液包の肥大です。

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・膝屈曲位

膝蓋骨高位では、膝を90度（直角）に曲げたときに、膝蓋骨が前方ではなく上方（膝の正面ではなく膝よりやや上方）に位置し、膝蓋骨が膝の外側に傾いていることがあります。これを「バッタの目サイン：Grasshopper sign」と言われています。

　　　　　　　　　　Grasshopper sign in patella alta, Image Credit: Aneskey

画像診断

膝蓋骨高位の確定診断には、X線検査やMRI検査が用いられます。

膝蓋骨高位の診断には、さまざまな方法があります。

Insall-Salvati Ratio

A/B比が1.2より大きい場合は、膝蓋骨高位とみなします。

A: 膝蓋腱の長さ： 膝蓋骨下端から脛骨結節上の付着部までの測定値

B: 膝蓋骨の長さ： 上極から下極までの測定値

Modified Insall-Salvati Ratio

膝蓋骨の長さは、膝蓋骨の関節面（背面）の長さを使って少し違った方法で測定します。

通常のA/B比は1.25で、2以上の場合は膝蓋骨高位とみなします。

Caton-Deschamps Index

A/Bが1.3より大きければ、膝蓋骨高位とみなします。

A：膝蓋骨の下極から脛骨高原の前端までの距離

B：膝蓋骨の長さ：関節面の長さ

Blackburn-Peel Ratio

B/A比が1以上であれば、膝蓋骨高位とみなします。

A：膝蓋骨の長さ ： 関節面の長さ

B: 脛骨プラトーに沿って引いた水平線を用いて膝蓋骨関節面の底（関節面の下側）まで測る

どの測定法が一番信頼できるかという論文がありますが、結果はInsall-Salvati Ratioです。結局、測定するのは人間なので使い慣れた測定方法が最も信頼できるのかもしれません。

膝蓋骨高位の治療法

膝蓋骨高位の治療は、膝の痛みや不安定さを軽減し、膝の機能を完全に回復させることを目的としています。

保存療法

非手術的治療には以下のようなものがあります。

安静

痛みが出た場合はその都度、炎症が収まるように安静にします。悪化させるような活動をしないことが必要です。

筋力強化

膝、臀部の筋肉を強化することで、膝蓋骨の位置をその人が本来持ち合わせた状態に修正し、痛みを軽減します。膝蓋骨が高さは変わりません。

アイスパック

運動後、定期的にアイスパックをすることで、症状のある膝蓋骨高位の痛みや炎症を抑えることができます。

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膝サポーター

サポーターを装着することで、膝蓋骨の隆起による症状を軽減することができます。

膝蓋骨が上がってこないように、膝蓋骨の上に筒状の部分があるものが理想的です。

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手術

膝蓋骨の脱臼が続く重症の場合や、保存療法がうまくいかない場合には、手術が必要となります。膝蓋骨脱臼の手術には、大きくproximal procedureとDistal procedureにわけられますが、2021年のOJSMの報告されたSystematic revewによれば、Distal procedureに分があるようです（手術時平均年齢は22.7歳、平均フォローアップ27.6カ月）。

Proximal procedure

medial patellofemoral ligament 再建（MPFL再建）

膝蓋骨が外側に動くのを防ぐ主な安定装置は、内側膝蓋大腿靱帯（MPFL）と呼ばれる靱帯です。

膝蓋骨高位の患者さんではこのMPFLが機能していません。そのため、MPFLを新たに作ってあげることで脱臼を予防しようという考えです。

手術に興味のある方はこちらからどうぞ。

Insall proximal realignment

1, 外側の膝蓋骨の皮膚を切開。

2, 腸脛靭帯と外側レチナを外側膝蓋骨から剥離。

3, 膝蓋骨上の大腿四頭筋腱から膝蓋靭帯に伸びる内側カプセル切開。

4, 大腿四頭筋の拡張部分は、縦方向の連続性を維持したまま、膝蓋骨の内側3分の1の部分から削り取る。

5, 内側広筋を前進させ、膝蓋骨の中央部および遠位部に縫合。

Combined medial patellofemoral ligament and medial patellotibial ligament reconstructions

MPFL（medial patellofemoral ligament）とMPTL（medial patellotibial ligament）を同時に再建するといった方法です。個人的にはやりすぎ感が否めません。 興味のある方はこちらをどうぞ。

Distal procedure

Tibial tubercle distalization with or without medialization

これは、膝蓋腱の付着部を下に移動し、膝蓋骨を下に移動させようという方法です。また、必要に応じて、膝蓋腱付着部を内側に移動させることで、Qアングルを修正することもできます。

Arthrex T3 AMZ Systemを使用した動画です。

Patellar tendon tenodesis

Tibial tubercle distalizationにtenodesisを追加する方法です。