大腿四頭筋セッティング中に膝蓋下脂肪体（IFP）はどう動く？超音波で明らかになった膝の新たな力学的関係

膝蓋下脂肪体（IFP）とは

膝蓋下脂肪体（Infrapatellar Fat Pad：IFP）は、膝蓋骨と脛骨の間に位置し、関節内の「クッション」として衝撃吸収や摩擦軽減を担う脂肪組織です。
しかしこのIFPは、膝関節構成要素の中で最も痛覚閾値が低いことが知られ、炎症や線維化が生じると**強い前膝部痛（anterior knee pain）**の原因になります。

とくに人工膝関節置換術（TKA）後には、IFPの線維化や可動性低下が起こりやすく、これが膝伸展制限や痛みの一因とされています。

研究の目的

本研究（Hasegawa et al., 2023）は、

「大腿四頭筋の収縮によって、膝蓋下脂肪体がどのように変形・移動するのか？」
を**超音波（B-mode）**で動的に可視化・定量化することを目的としています。

また、内側広筋（VM）や外側広筋（VL）などの筋厚変化と、IFPの動きとの関係性を検証しました。

研究デザインと方法

対象は、健常男性6名（12膝）・平均年齢36.7歳。
全員、膝疾患や既往のない被験者です。

▶ 測定条件

• 姿勢：膝20°屈曲位（膝窩にクッションを挿入）
• 運動課題：Quadriceps Setting（QS）
  　→ 長座位で膝を伸ばすように大腿四頭筋を最大等尺性収縮
• 使用機器：超音波装置（SONIMAGE HS2, 10MHzプローブ）

▶ 測定項目

1. 大腿四頭筋4筋の筋厚（VM, VL, VI, RF）
2. 膝蓋下脂肪体の前後径（IFP厚）：内側・外側で測定
3. 膝蓋腱−脛骨角（PTTA）：IFP前方変形の指標

主な結果

✅ 1. 筋厚の変化

QS中の筋厚変化（収縮−安静）は以下の通り。

→ 内側広筋・中間広筋・大腿直筋は収縮で肥厚した一方、外側広筋のみ厚さが減少しました。
これは筋収縮によりVLが外側前方へ張り出す形状変化を反映していると考えられます。

✅ 2. 膝蓋下脂肪体（IFP）の動き

→ 大腿四頭筋収縮により、IFPは前方および外側へ押し出されるように変形。
超音波画像でも、膝蓋腱が直線化し、IFPが前方へ膨隆する様子が観察されました。

✅ 3. 相関関係

筋厚変化とIFP変形との関係では：

• VMの厚さ変化量と外側IFPの前後径変化に強い正の相関（ρ＝0.81, p<0.01）

つまり、内側広筋が収縮するほど、外側のIFPがより押し出されるという関係が明らかになりました。

考察：内側広筋とIFPの連動メカニズム

内側広筋（VM）の収縮は、膝蓋骨を内方へ牽引し安定化させる作用があります。
このとき膝蓋骨がやや内方へ傾くため、内側のIFP空間が狭まり、外側方向への変形が増すと考えられます。

この現象は、IFPが膝蓋腱・滑膜ヒダ・膝蓋支帯と連続している解剖学的特徴を反映しており、
膝関節の屈伸運動中にIFPが能動的に関節圧力分散を担う構造であることを示唆します。

臨床的意義

• **IFPの可動性・弾性の低下（線維化）**は、膝伸展制限や前膝部痛の原因となる。
• QS中のIFP変形を評価することで、術後の膝リハビリや疼痛評価の新たな指標となる可能性。
• 超音波Bモードによる測定は、一般的な臨床施設でも実施可能な評価法であり、MRIより手軽。

理学療法士への示唆

• VMの収縮力低下は、IFPの動的変形を減少させる可能性があり、膝蓋骨アライメントの不安定化を助長する。
• リハビリでは、**VM再教育（例：QS訓練・内旋アシスト付き膝伸展運動）**がIFPの柔軟性維持にも寄与する可能性。
• 超音波でIFPの厚み変化を観察することで、膝前面痛のメカニズムを可視化できる。

まとめ

• QSによって膝蓋下脂肪体（IFP）は前方および外側に押し出されるように変形する。
• 内側広筋の収縮量が大きいほど、外側IFPの変形も大きい。
• IFPの柔軟性や滑走性の低下は、膝関節機能障害の一因となる可能性がある。
• 超音波によるIFP動態評価は、膝痛リハビリや術後管理に新たな臨床的意義をもたらす。

TAKA

理学療法士/ビール

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理学療法士として臨床に携わりながら、リハビリ・運動学・生理学を中心に学びを整理し発信しています。心理学や自己啓発、読書からの気づきも取り入れ、専門職だけでなく一般の方にも役立つ知識を届けることを目指しています。