Terminal Knee Extensionを改善するには？

膝伸展可動域＋大腿四頭筋コントロールを取り戻すリハビリテーション

 

Terminal Knee Extensionとは？
なぜ重要？

Terminal Knee Extension（TKE）とは、膝を最後まで伸ばし切る能力のことです。

膝のケガや手術後では、数度の伸展制限が残ることがあります。これは単純に「関節が硬くなった」だけではなく、

  • Arthrogenic Muscle Inhibition（AMI：関節由来性筋抑制）
  • 大腿四頭筋の活動低下
  • ハムストリングスの過緊張
  • 疼痛
  • 腫脹
  • 神経筋コントロールの低下

などが関与する場合があります。¹⁻³ Delaloyeらは、ACL損傷や手術後にみられる伸展制限の多くでは、真の機械的ブロックよりもハムストリングスの収縮と大腿四頭筋の抑制が重要な要因になり得ると説明しています。¹

ここで重要なのが、

Passive Extension
→ 他動的に膝を最後まで伸ばせるか

と、

Active Extension
→ 自分の大腿四頭筋を使って最後まで伸ばし、その位置をコントロールできるか

を分けて考えることです。

例えば、他動的には完全伸展できるのに自分では伸ばし切れない場合、さらにストレッチを増やすよりもquadriceps activationの改善が重要になる可能性があります。

特にACL再建術後では、早期に完全伸展を回復できないことは、その後の可動域制限、quadriceps weakness、歩行異常などと関連するため、完全伸展の早期回復が重要視されています。¹,²

Terminal Knee Extension
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どのように改善する？

Terminal Knee Extensionを改善するには、大きく3つを考えます。

① Passive Knee Extensionを取り戻す

他動伸展が不足している場合は、まず膝が物理的に伸びる可動域を取り戻します。

代表的な方法は、

  • Low-load prolonged extension positioning
  • Active-assisted flexion-extension
  • 必要に応じたsuperior patellar mobilization

などです。²

長時間強く押し込むというより、低負荷で膝伸展位への曝露を繰り返すことが基本になります。

 

② Quadricepsを再活性化する

完全伸展には大腿四頭筋の十分な活動が必要です。

Delaloyeらは、膝を伸展方向に置いた状態で繰り返しquadriceps isometric contractionを行い、膝蓋骨が近位へ動くことを確認しながら大腿四頭筋を再教育する方法を報告しています。¹

また、AMIが残存した患者を対象とした研究では、neuromotor treatment後にvastus medialis activationと伸展 deficitの改善が認められています。³ これはcase seriesであり特定の方法の優位性を証明するものではありませんが、神経筋機能の回復がTKEに重要であることを支持しています。

 

③ 得られた伸展を荷重動作で使えるようにする

Passive ROMとquadriceps activationが改善したら、その伸展を立位や歩行などで使用できるようにします。

例えば、

Quad Set → Active TKE → Standing TKE → Weight-Bearing Exercise → Walking

のように進めます。

Closed-chain・weight-bearing exerciseは、特に術後リハビリテーションにおいて重要な役割を持ちます。²

ただしACL再建術後では、open-chain knee extensionも使用できますが、早期に40°から0°付近へ高い抵抗をかける場合にはACL graftやpatellofemoral jointへの負荷を考慮して慎重に進める必要があります。⁴

 

Manual Therapyや疼痛・腫脹管理は？

必要に応じて補助的に使用します。

特に、

  • Superior patellar mobilization
  • Cryotherapy
  • 適切なextension positioning

などは、可動域改善や疼痛・腫脹、AMIへの対応を補助する可能性があります。²

ただし、リハビリテーションの中心は、

Passive Extensionを確保する
＋
Quadricepsでその位置を能動的にコントロールする

ことです。

また、明確なlocking、硬いmechanical block、または十分なリハビリテーションを行っても伸展制限が残る場合には、単純な筋抑制以外の原因を考える必要があります。慢性的で難治性のflexion contractureでは、非手術療法に反応しない場合にposterior capsular releaseなどが検討されることもあります。⁵

肩のリハビリ

シンプルなリハビリテーションプログラム例

以下は、Terminal Knee Extension改善のための実践的な一例です。

 

  1. Low-Load Knee Extension Positioning

踵を支持し、膝を自然に伸展方向へ置きます。

目的： Passive terminal extensionの改善

 

  1. Quadriceps Set at Terminal Extension

膝を伸展位に置き、大腿四頭筋を収縮させます。膝蓋骨が上方へ動くことを確認します。

目的： Quadriceps activation / AMIへの対応

 

  1. Active-Assisted Knee Flexion → Extension

膝の曲げ伸ばしを行い、最後に完全伸展まで戻します。

目的： 得られたROMを能動運動につなげる

 

  1. Standing Terminal Knee Extension

バンドなどを使用し、軽度屈曲位から膝を完全伸展までコントロールします。

目的： 荷重位でのTKEコントロール

 

  1. Closed-Chain Quadriceps Exercise

例：

  • Weight shift
  • Mini squat
  • Sit-to-stand
  • Step-up

最後まで膝をコントロールして伸展することを意識します。

目的： 機能的なquadriceps strengthと荷重下での伸展能力

 

  1. Gait Practice

立脚期で膝が常に曲がったままにならないように、歩行中の膝伸展を練習します。

目的： TKEを実際の機能へ移行する

 

  1. Optional: Patellar Mobilization / Pain & Swelling Management

必要な場合に追加します。

 

  1. Reassess

再評価する項目：

  • Passive knee extension
  • Active knee extension
  • Quadriceps lag
  • Quadriceps contraction
  • 歩行
  • 疼痛・腫脹
  • 機能動作

もしPassive Extensionは正常なのにActive Extensionが不足しているのであれば、ストレッチだけを続けるのではなくquadriceps activationとneuromuscular controlをより重視します。

逆に、Passive Extensionそのものが不足している場合は、筋力トレーニングだけではなくextension mobilityへの介入も必要です。

< Take-Home Message >

肩関節後方タイトネスに対して最も直接的に支持されている介入は、Modified Cross-Body StretchやModified Sleeper Stretchなどのposterior shoulder stretchingです。¹⁻³

しかし、リハビリテーションでは単に「柔らかくする」だけではなく、

Stretch → Mobilityを改善する
Strengthen → 新しい可動域をコントロールする
Reassess → 実際の機能が変わったか確認する

という流れが実践的です。

そのため、Stretching + External Rotator Strengtheningを中心とし、必要に応じてmanual therapyを加えるというシンプルなプログラムは、現在のエビデンスと整合した実用的なアプローチと考えられます。³⁻⁶

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< Reference >

  1. Delaloye JR, Murar J, González Sánchez M, et al. How to rapidly abolish knee extension deficit after injury or surgery: a practice-changing video pearl from the Scientific Anterior Cruciate Ligament Network International (SANTI) Study Group. Arthrosc Tech. 2018;7(6):e601-e605. doi:10.1016/j.eats.2018.02.006.
  2. Cavanaugh JT, Powers M. ACL rehabilitation progression: where are we now? Curr Rev Musculoskelet Med. 2017;10(3):289-296. doi:10.1007/s12178-017-9426-3.
  3. Dos Anjos T, Gabriel F, Dutra Vieira T, Hopper GP, Sonnery-Cottet B. Neuromotor treatment of arthrogenic muscle inhibition after knee injury or surgery. Sports Health. 2024;16(3):383-389. doi:10.1177/19417381231169285.
  4. Wilk KE, Arrigo CA, Bagwell MS, Finck AN. Considerations with open kinetic chain knee extension exercise following ACL reconstruction. Int J Sports Phys Ther. 2021;16(1):282-284. doi:10.26603/001c.18983.
  5. Reinholz AK, Song BM, Wilbur RR, et al. Arthroscopic posterior capsular release effectively reduces pain and restores terminal knee extension in cases of recalcitrant flexion contracture. Arthrosc Sports Med Rehabil. 2022;4(4):e1409-e1415. doi:10.1016/j.asmr.2022.04.030.

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