変形性膝関節症のグレード(ステージ)分類!進行度と軟骨がすり減る仕組み

変形性膝関節症はグレード0からグレード4までの5段階に分けられ、レントゲン画像をもとに進行度を判定します。
グレードが上がるほど関節の隙間が狭くなり、骨棘(こっきょく)と呼ばれる骨の突起が目立つようになります。
軟骨は一度大きくすり減ると自然には元に戻りにくいため、早い段階で自分の膝がどのグレードに該当するのかを知っておくことが大切です。
この記事では、各グレードの特徴や軟骨が壊れていく仕組み、さらに進行を遅らせるための生活習慣まで、整形外科の現場で使われている情報をわかりやすくお伝えします。
変形性膝関節症のグレード分類とは?Kellgren-Lawrence分類で進行度がわかる
変形性膝関節症の進行度は、世界的にKellgren-Lawrence(ケルグレン・ローレンス)分類というグレード体系で評価されています。
この分類はレントゲン画像の特徴をもとに膝の状態をグレード0から4の5段階に分け、治療方針を考える際の土台となるものです。
Kellgren-Lawrence分類が世界共通の基準として使われている背景
1957年にイギリスの医師KellgrenとLawrenceが発表したこの分類は、関節のレントゲン画像から変形性関節症の程度を客観的に評価できる方法として開発されました。
WHO(世界保健機関)が標準的な評価法として採用したことで世界中に広まり、現在も臨床研究や日常診療で幅広く使われています。
関節裂隙(かんせつれつげき)と呼ばれる骨と骨の間のすき間の幅、そして骨棘の有無を主な判定基準としている点が特徴でしょう。シンプルな評価体系だからこそ、多くの国や施設で共通して利用できるわけです。
グレード0からグレード4までの5段階で膝の状態を評価する
Kellgren-Lawrence分類ではグレードの数字が大きいほど変形性膝関節症が進行していることを示します。
グレード0は正常、グレード1は「疑わしい程度の変化」、グレード2は明らかな骨棘の出現、グレード3は関節裂隙の狭小化と中等度の骨棘、そしてグレード4では関節裂隙がほぼ消失して骨の変形が顕著になります。
臨床的には、グレード2以上を変形性膝関節症と診断する場合が多く、そのためグレード2は「診断の分かれ目」として注目される段階です。
Kellgren-Lawrence分類の各グレード一覧
| グレード | レントゲン所見 | 膝の状態 |
|---|---|---|
| 0 | 異常なし | 正常な膝関節 |
| 1 | 骨棘の疑い | ごくわずかな変化 |
| 2 | 明らかな骨棘 | 軟骨の減少が始まる |
| 3 | 骨棘+関節裂隙の狭小化 | 痛みや動きの制限が顕著 |
| 4 | 高度な変形・裂隙消失 | 骨同士が接触する末期 |
日本の整形外科で実際に行われるグレード判定の流れ
日本の整形外科では、まず立った状態で膝のレントゲンを撮影し、その画像を医師が確認してKellgren-Lawrence分類に基づいたグレード判定を行います。
膝の内側と外側それぞれで進行度が異なるケースもあるため、正面と側面の両方から撮影するのが一般的です。
ただし、レントゲンだけでは軟骨そのものを直接映し出すことはできません。そのため、症状やMRI検査の結果を組み合わせて総合的に判断するケースも少なくありません。
変形性膝関節症のグレード0からグレード4まで各ステージの症状と膝の変化
変形性膝関節症の各グレードでは、軟骨の減り具合に応じて感じる痛みや動かしにくさが大きく異なります。自分の膝がどの段階にあるのかを把握しておくと、適切な対処につなげやすくなるでしょう。
グレード0・グレード1では痛みが少なく見逃してしまいやすい
グレード0は関節に異常がない正常な状態です。グレード1になると、わずかに骨棘が形成され始める可能性がありますが、レントゲン上でも判断が難しい場合が多く、自覚症状はほとんどありません。
朝起きたときや長時間座った後に膝がわずかにこわばる程度で、日常生活に支障を感じる方はまれです。そのため、この段階で医療機関を受診する方は少なく、変化を見逃してしまいがちといえます。
グレード2は「治療を始めるかどうか」を判断する分岐点になる
グレード2ではレントゲン画像に明確な骨棘が確認でき、関節裂隙がやや狭くなり始めます。階段の上り下りや歩き始めに痛みを感じるようになり、膝の不調を自覚し始める方が増えてきます。
多くの整形外科では、グレード2を変形性膝関節症の確定診断の基準としています。痛みがそこまで強くない場合でも、この段階から運動療法や生活習慣の改善を始めることが進行予防につながります。
グレード3・グレード4になると骨同士がぶつかり強い痛みが出やすい
グレード3になると関節裂隙が明らかに狭くなり、軟骨の厚みがかなり減っていることを意味しています。膝を深く曲げる動作が困難になり、正座ができなくなる方も珍しくありません。
グレード4は末期にあたり、関節裂隙がほぼ消失して骨と骨が直接ぶつかる状態です。
安静にしていても痛みが続くときがあり、膝が内側や外側に大きく変形して見た目にも変化が現れます。歩行が著しく制限され、日常動作の多くに介助が必要になるケースもあるでしょう。
グレード別の主な症状と生活への影響
| グレード | 代表的な症状 | 生活への影響 |
|---|---|---|
| 0~1 | ほぼ無症状、朝のこわばり程度 | 日常生活に支障なし |
| 2 | 歩き始めや階段で痛む | 長距離歩行でやや不安 |
| 3 | 膝の曲げ伸ばしが困難 | 正座や立ち上がりがつらい |
| 4 | 安静時にも持続する痛み | 外出や移動に大きな制約 |
膝の軟骨がすり減る仕組み|変形性膝関節症が進行していく理由
変形性膝関節症の進行は、軟骨を壊す力と修復する力のバランスが崩れることで起こります。軟骨がすり減っていく仕組みを理解しておくと、予防や早期対策の意味をより実感できるでしょう。
健康な軟骨はどのようにして膝を守っているのか
膝関節の表面を覆っている関節軟骨は、厚さ約2~4mmの弾力性のある組織です。
軟骨の内部には「軟骨細胞(なんこつさいぼう)」が散在しており、コラーゲンやプロテオグリカンといった成分でできた基質(きしつ)を産生して、軟骨の弾力を維持しています。
この軟骨はクッションの役割を担い、歩行や階段の上り下りの際に膝にかかる衝撃を吸収します。さらに、表面の滑らかさが関節の動きを円滑にしてくれるため、私たちは痛みなく膝を曲げ伸ばしできるのです。
加齢や体重増加によって軟骨の分解が修復を上回ってしまう
加齢に伴い、軟骨細胞が新しい基質を作り出す能力は徐々に低下していきます。
一方で、関節に過度な負荷がかかると、MMP-13やADAMTS-5といった分解酵素の働きが活発になり、コラーゲンやプロテオグリカンの破壊が加速します。
体重が増えると膝にかかる荷重も増大し、軟骨への負担が慢性的に続きます。修復が追いつかなくなった軟骨は表面から少しずつひび割れを起こし、やがて深い層まで損傷が及ぶようになるでしょう。
軟骨の分解と修復のバランス変化
| 要因 | 分解への影響 | 修復への影響 |
|---|---|---|
| 加齢 | 分解酵素が増加 | 細胞の再生能力が低下 |
| 肥満 | 荷重による摩耗が加速 | 炎症物質が修復を妨害 |
| 関節への外傷 | 急激に損傷が拡大 | 修復範囲が限定される |
一度すり減った軟骨が元に戻りにくいのはなぜか
関節軟骨には血管がほとんど通っていないため、栄養や酸素の供給が限られています。
皮膚や骨のように血液を通じて修復に必要な細胞や栄養素が届く組織とは大きく異なり、ダメージを受けた軟骨を自力で再生する能力はきわめて低いのです。
軟骨細胞は関節液から栄養を受け取りますが、その供給量には限界があります。そのため、一度大きな損傷を受けた軟骨を完全に元通りにするのは難しく、進行を抑えることが治療の基本方針となります。
変形性膝関節症のグレードはレントゲンでどのように判定されるのか
グレード判定の基本はレントゲン検査であり、関節裂隙の幅と骨棘の有無が評価の中心となります。正しい撮影条件と読影の手順を知っておくと、医師から受ける説明がより理解しやすくなるでしょう。
荷重位(立った状態)でのレントゲン撮影が基本になる
膝のレントゲン撮影では、体重をかけた状態で正面から撮る「荷重位撮影」が標準とされています。寝た状態で撮影すると関節裂隙が実際よりも広く写ってしまい、進行度を正しく評価できない場合があるためです。
正面像に加え、側面像や膝蓋骨(しつがいこつ=膝のお皿)を映すスカイラインビューも撮影し、膝全体の状態を多角的に確認します。
関節裂隙の狭さと骨棘の有無でグレードを決定する
医師がレントゲン画像で確認するのは主に3つのポイントです。まず、大腿骨(だいたいこつ)と脛骨(けいこつ)の間にある関節裂隙の幅がどれほど残っているか。
次に、関節の縁に骨棘が形成されているかどうか。そして、軟骨下骨(なんこつかこつ)の硬化や変形がないかどうかを総合的に評価してグレードを割り振ります。
グレード2では「明らかな骨棘があるが関節裂隙の狭小化は軽度」とされ、グレード3になると裂隙の狭小化がはっきりと認められます。
レントゲンだけでは見つけられない初期の軟骨損傷もある
レントゲン検査は骨の状態を評価するのに優れていますが、軟骨そのものは映し出せません。そのため、ごく初期の軟骨の表面的な傷やわずかな減りはレントゲンでは発見できない場合があります。
実際に、レントゲンでグレード0と判定された方でも、関節鏡検査やMRIで軟骨の損傷が確認されるケースが報告されています。
症状が強いのにレントゲンでは異常なしと言われた場合、追加の画像検査を医師に相談してみてください。
レントゲンとMRIの評価できる範囲
- レントゲン:骨棘・関節裂隙の幅・骨の硬化や変形
- MRI:軟骨の厚み・半月板の状態・骨髄浮腫・滑膜炎
- 関節鏡:軟骨表面の直接観察が可能だが侵襲性がある
変形性膝関節症のステージが進むと日常生活にどんな支障が出てくるのか
変形性膝関節症の進行は膝だけの問題にとどまらず、移動能力や生活の質全体に大きく影響します。自分のステージに合った対策を早めに行うと、日常の不便を最小限に抑えられます。
初期は階段の上り下りで「膝がこわばる」程度から始まる
グレード1~2の初期段階では、膝の違和感は軽微なものにとどまります。朝起きたときにしばらく膝がこわばる、階段を降りるときにわずかな引っかかりを感じる、といった程度の方が多いでしょう。
痛みがあっても動いているうちに和らぐときが多いため、「年齢のせいだろう」と放置してしまう方が少なくありません。しかし、この段階で適切な運動療法を始めることが、将来の進行を遅らせる大きなカギとなります。
中期になると正座や長時間の歩行がつらくなってくる
グレード3に進行すると、日常生活の中で明確な不自由を感じるようになります。正座ができなくなり、しゃがむ動作にも痛みが伴うケースが増えてきます。
買い物や散歩などで30分以上続けて歩くと膝が腫れたり、夜間に痛みで目が覚めたりするときもあるでしょう。和式トイレの使用が困難になるなど、生活様式そのものを変えなければならない場面も出てきます。
ステージ別の日常動作への影響
| 動作 | 初期(グレード1~2) | 末期(グレード3~4) |
|---|---|---|
| 階段昇降 | 下りで軽い痛み | 手すりなしでは困難 |
| 歩行 | 長距離で疲労感 | 短距離でも痛みが出る |
| 正座・しゃがむ | やや困難 | ほぼ不可能 |
| 入浴・着替え | 問題なし | 補助が必要になる場合も |
末期には安静にしていても痛みが続き外出が困難になる
グレード4の末期になると、骨同士が直接こすれ合って強い痛みが持続します。椅子に座っていても膝がズキズキと疼く場合があり、睡眠の質も大きく低下しがちです。
外出そのものが億劫になり、活動量が減ることで筋力がさらに衰えるという悪循環に陥るケースも珍しくありません。
この段階まで進行すると、保存的な治療だけでは痛みや機能障害をコントロールしきれず、手術の検討が必要になってきます。
変形性膝関節症の進行を少しでも遅らせるために今日から変えたい生活習慣
グレードの進行を完全に止めるのは難しくても、日々の生活習慣を見直すと軟骨への負担を減らし、進行速度を緩やかにすることは十分に期待できます。
膝への負担を減らすための体重管理と正しい姿勢の維持
体重が1kg増えると、歩行時に膝へかかる負荷は約3~5kg増えるとされています。適正体重を維持するだけでも、軟骨にかかるダメージを大幅に軽減できるでしょう。
また、立っているときや歩くときに猫背になったり、膝が内側に入る「ニーイン」の姿勢を取ったりすると、膝の内側に荷重が集中しやすくなります。正しい姿勢を意識して、膝への偏った負担を防ぐことが大切です。
太ももの筋肉を鍛えれば膝関節を安定させられる
膝関節を支えている大腿四頭筋(だいたいしとうきん)やハムストリングスは、膝にかかる衝撃を吸収するクッションのような働きをしています。これらの筋肉が弱いと、衝撃がダイレクトに軟骨に伝わりやすくなります。
椅子に座ったまま膝をまっすぐ伸ばして5秒間キープする運動(セッティング)は、膝に大きな負担をかけずに筋力を維持できるため、整形外科でもよく指導される方法です。
無理のない範囲でウォーキングやストレッチを毎日続ける
適度な運動は関節液の循環を促進し、軟骨への栄養供給を助けます。ウォーキングや水中歩行、ストレッチなど、膝への衝撃が少ない有酸素運動を日課にすると関節の柔軟性も保たれやすくなります。
ただし、痛みが強い日に無理をして歩き続けると、かえって炎症を悪化させてしまうときもあるでしょう。体調に合わせて運動量を調整し、痛みが強いときは休むという判断も同じくらい大切です。
膝に負担が少ない運動と避けたい動作
- 推奨:ウォーキング、水中歩行、ストレッチ、自転車こぎ
- 注意:ジョギング、ジャンプ、深いスクワット
- 避けたい:正座の長時間維持、重い荷物を持っての階段昇降
グレードが上がると治療方針はどう変わるのか|変形性膝関節症の段階別治療
変形性膝関節症の治療はグレードに応じて段階的に組み立てられます。初期であれば保存療法を中心に行い、進行に伴って注射療法や装具療法が加わり、末期には手術の選択肢も検討されます。
初期グレードでは保存療法を中心に痛みと進行に対処する
グレード1~2の初期段階では、まず薬物療法と運動療法を組み合わせた保存療法が基本となります。痛みを和らげるために消炎鎮痛薬(NSAIDs)や外用薬を使用しながら、大腿四頭筋の筋力訓練やストレッチを並行して行います。
この時期に適切な運動習慣を身につければ、膝関節を支える筋肉が強化されて軟骨への負荷を軽減できるため、進行を遅らせる効果が期待できるでしょう。
グレード別の主な治療法
| グレード | 治療の中心 | 具体的な内容 |
|---|---|---|
| 1~2 | 保存療法 | 薬物療法、運動療法、減量指導 |
| 2~3 | 保存療法+注射 | ヒアルロン酸注射、装具療法の追加 |
| 3~4 | 手術の検討 | 骨切り術、人工膝関節置換術 |
中期以降はヒアルロン酸注射や装具療法も選択肢に入ってくる
グレード2~3になると、保存療法だけでは痛みのコントロールが難しくなる場合があります。関節内にヒアルロン酸を注射することで、関節液の潤滑性を補い、痛みや炎症を軽減する治療が選択肢に加わります。
膝が内側に傾く変形が進んでいる方には、足底板(インソール)やサポーターといった装具を使って荷重のバランスを整える方法も有効です。これらの治療は手術を避けつつ日常の痛みを和らげることを目指しています。
末期グレードで保存療法の効果が乏しい場合は手術を検討する
グレード3~4で強い痛みが続き、保存療法では十分な改善が得られない場合、医師は手術を提案することがあります。
比較的年齢が若く変形が限定的な場合には、骨を切って膝の角度を矯正する「高位脛骨骨切り術」が検討されます。
変形が広範囲に及ぶグレード4のケースでは、損傷した関節面を人工関節に置き換える「人工膝関節置換術(TKA)」が代表的な手術です。
手術後のリハビリを含めた治療計画は患者さん一人ひとりの状態に合わせて組み立てられるため、医師との相談のもとで判断することが大切です。
よくある質問
- 変形性膝関節症のグレードは自分で確認できますか?
-
変形性膝関節症のグレードはレントゲン画像をもとに医師が判定するものであり、自己診断で正確なグレードを確認することはできません。
膝の痛みやこわばりの程度からおおまかな進行度を推測することは可能ですが、確定診断には整形外科でのレントゲン撮影が必要です。
気になる症状があるときは、早めに整形外科を受診して画像検査を受けるのがおすすめです。早い段階でグレードを把握できれば、対策も取りやすくなるでしょう。
- 変形性膝関節症のグレード2と診断された場合、すぐに手術が必要ですか?
-
グレード2の段階で手術が必要になることは通常ありません。グレード2は明らかな骨棘は認められるものの、関節裂隙の狭小化はまだ軽度であり、保存療法で十分に対応できるケースがほとんどです。
具体的には、運動療法による筋力強化、体重管理、消炎鎮痛薬の使用などが中心となります。グレード2のうちに適切なケアを始めることが、将来的な手術のリスクを下げるうえでも重要です。
- 変形性膝関節症の軟骨は一度すり減ったら再生しないのですか?
-
関節軟骨には血管がほとんど通っておらず、自己修復能力が極めて低い組織です。一度大きくすり減った軟骨が自然に元の厚みに戻ることは、残念ながら期待しにくいといえます。
ただし、軟骨への負担を減らす生活習慣の改善や運動療法を続けると、残っている軟骨の状態を維持し、進行を遅らせることは可能です。医師と相談しながら、ご自身の膝の状態に合った対策を続けてください。
- 変形性膝関節症のグレードが左右の膝で異なることはありますか?
-
変形性膝関節症のグレードが左右で異なることは珍しくありません。利き足側に負担がかかりやすいケースや、過去のケガの影響で片方の膝だけ進行が早まるケースなど、原因はさまざまです。
診察ではそれぞれの膝を個別にレントゲンで評価し、左右それぞれのグレードに応じた治療方針を立てます。片方だけ痛みが強い場合でも、もう片方の膝の状態を確認しておくことが今後の予防に役立ちます。
- 変形性膝関節症でグレード3以上と診断されたら日常生活で何を気をつけるべきですか?
-
グレード3以上では膝への過度な負荷を避けることが最も大切です。正座や深くしゃがむ動作はできるだけ控え、椅子やベッドなど洋式の生活様式を取り入れると膝への負担を減らせます。
外出時には杖やサポーターを活用し、長時間の歩行は避けて適度に休憩を挟むようにしてください。日常の中で膝に優しい環境を整えながら、主治医と連携して治療を継続することが、生活の質を守るうえで大切です。
参考文献
Kellgren, J. H., & Lawrence, J. S. (1957). Radiological assessment of osteo-arthrosis. Annals of the Rheumatic Diseases, 16(4), 494–502. https://doi.org/10.1136/ard.16.4.494
Schiphof, D., Boers, M., & Bierma-Zeinstra, S. M. (2008). Differences in descriptions of Kellgren and Lawrence grades of knee osteoarthritis. Annals of the Rheumatic Diseases, 67(7), 1034–1036. https://doi.org/10.1136/ard.2007.079020
Kohn, M. D., Sassoon, A. A., & Fernando, N. D. (2016). Classifications in brief: Kellgren-Lawrence classification of osteoarthritis. Clinical Orthopaedics and Related Research, 474(8), 1886–1893. https://doi.org/10.1007/s11999-016-4732-4
Brandt, K. D., Fife, R. S., Braunstein, E. M., & Katz, B. (1991). Radiographic grading of the severity of knee osteoarthritis: Relation of the Kellgren and Lawrence grade to a grade based on joint space narrowing, and correlation with arthroscopic evidence of articular cartilage degeneration. Arthritis & Rheumatism, 34(11), 1381–1386. https://doi.org/10.1002/art.1780341106
Loeser, R. F., Goldring, S. R., Scanzello, C. R., & Goldring, M. B. (2012). Osteoarthritis: A disease of the joint as an organ. Arthritis & Rheumatism, 64(6), 1697–1707. https://doi.org/10.1002/art.34453
Buckwalter, J. A., & Mankin, H. J. (1998). Articular cartilage: Degeneration and osteoarthritis, repair, regeneration, and transplantation. Instructional Course Lectures, 47, 487–504.
Felson, D. T. (2004). An update on the pathogenesis and epidemiology of osteoarthritis. Radiologic Clinics of North America, 42(1), 1–9. https://doi.org/10.1016/S0033-8389(03)00161-1
変形性膝関節症の初期症状に戻る
