[0429] 肩関節固定用装具の腋窩に枕を挿入することで棘上筋へのストレスを軽減できる
Keywords:上肢装具, 棘上筋, せん断波エラストグラフィー
【目的】
肩関節腱板修復術後には正しい固定性が確保できないことが原因で再断裂や術後疼痛の増悪を発生させてしまうという事例が多く認められる。さらには近年,術後固定期間が延長される傾向にあり,固定期間中の体幹や肩甲胸郭関節を中心とした患部外機能の低下などが弊害として課題とされており,患部の固定性を担保しながら,患部外のトレーニングを実施する必要がある。我々は,従来の肩関節固定用装具（sling）とそれに腋窩に枕を挿入した装具（sling pillow）を装着した条件で,安静時および肩甲胸郭関節,体幹運動時の肩甲上腕関節（GHj）の三次元運動解析と肩関節周囲筋の筋電図解析を行った。その結果,sling pillowにおいてGHjの固定性が有意に高まり,棘下筋や三角筋の筋活動が抑制されるという結果を報告したが,方法論の限界により,棘上筋に加わる負荷に関しては検証できなかった。そこで本研究では,肩関節固定用装具の腋窩に枕を挿入することで安静時および肩甲胸郭関節運動時の棘上筋にかかるストレスが軽減するかどうかをせん断波エラストグラフィーを用いた弾性率評価によって検証することとした。
【方法】
健常若年男性15名を対象とした。対象者に対して,①上肢下垂（SA条件）②従来のsling着用（SL条件）③slingに加えて腋窩に枕を挿入（SP条件）の3つの条件下にて安静座位および肩甲骨拳上運動を行わせた。また,比較課題として肩関節外転90°保持を行った。その際の棘上筋の弾性率（kPa）と安静上肢下垂時を基準とした動作課題時における増加率を超音波診断装置（SuperSonic Imagine社製）のせん断波エラストグラフィー機能を用いて測定した。せん断波エラストグラフィー機能により算出される弾性率と筋張力や筋活動量との関係は,下腿三頭筋で強い相関関係認められており,棘上筋においても両者の関連性は高いと予想される。各条件下での測定は2回ずつ行い,その平均値を採用した。また,各条件における動作時の変化率は上肢下垂安静時の値を基準として算出した。全対象者の測定値を平均化し,3条件間における反復測定一元配置分散分析および多重比較Bonferoni法にて分析を行った。
【倫理的配慮，説明と同意】
本研究は,当施設の倫理委員会の承認を得て実施し,対象者には本研究の主旨および方法に関するインフォームド・コンセントを行い,署名と同意を得ている。
【結果】
安静座位では,棘上筋にかかる弾性率は,SA条件8.9±2.7kPa,SL条件7.5±2.5kPa,SP条件6.5±2.1kPaであり,3条件間で有意な差を認め,多重比較検定の結果,SP条件は他の2条件と比較して有意に低値を示した。肩甲骨拳上時においては,SA条件24.4±6.7kPa,SL条件18.1±6.6kPa,SP条件14.7±4.7kPaであり,3条件間で有意な差を認め,多重比較検定の結果,SA条件SL条件,SP条件の順で有意に低値を示した。上肢下垂安静時を基準とした増加率は,SA条件では183.2±74.1％,SL条件では112.2±83.2％,SP条件では73.4±56.9％でこれらに関しても3群間で有意な差を認め,SA条件,SL条件,SP条件の順で有意に低値を示した。また肩関節外転90°保持時の弾性率は25.6±8.5kPa,増加率は200.6±110.3%であり,SP条件下肩甲骨拳上運動の増加率の約2.7倍であった。
【考察】
三次元運動解析と筋電図を用いた我々の先行研究において,安静座位時における3条件間の肩関節周囲筋の筋活動量に関しては,差を認めなかったが,今回,棘上筋にかかる張力の指標となる弾性率を用いて検討した結果,SP条件において最も安静が保たれていることが示唆された。肩甲骨拳上運動に関しては,先行研究のGHjの固定性の結果と同様となり,3つの条件間それぞれで有意な差を認め,SP条件で棘上筋にかかる張力は最も抑えられることが示唆された。先行研究では,上肢下垂での肩甲骨拳上運動や肩関節外転90°における棘上筋の筋活動量は最大筋力発揮時のそれぞれ約40％，約30％程度であると報告されているが,本研究の結果からは,SP条件では棘上筋へのストレスが上肢下垂での肩甲骨拳上運動や肩関節外転90°保持の半分以下に軽減されることが示唆された。我々の先行研究および本研究の結果より,sling固定装具の腋窩に枕を挿入することでGHjの固定性を高めることができ,棘上筋へのストレスも軽減できることから,修復腱板に対してより安全な固定方法となることが示唆された。
【理学療法学研究としての意義】
肩関節腱板修復術後の修復腱板の温存は重要な課題であり,本研究によってもたらされた術後の固定方法に関する効果検証の結果は,術後急性期における安全な理学療法の遂行および生活動作の実現に繋がる点で意義深く,有益な研究である。
肩関節腱板修復術後には正しい固定性が確保できないことが原因で再断裂や術後疼痛の増悪を発生させてしまうという事例が多く認められる。さらには近年,術後固定期間が延長される傾向にあり,固定期間中の体幹や肩甲胸郭関節を中心とした患部外機能の低下などが弊害として課題とされており,患部の固定性を担保しながら,患部外のトレーニングを実施する必要がある。我々は,従来の肩関節固定用装具（sling）とそれに腋窩に枕を挿入した装具（sling pillow）を装着した条件で,安静時および肩甲胸郭関節,体幹運動時の肩甲上腕関節（GHj）の三次元運動解析と肩関節周囲筋の筋電図解析を行った。その結果,sling pillowにおいてGHjの固定性が有意に高まり,棘下筋や三角筋の筋活動が抑制されるという結果を報告したが,方法論の限界により,棘上筋に加わる負荷に関しては検証できなかった。そこで本研究では,肩関節固定用装具の腋窩に枕を挿入することで安静時および肩甲胸郭関節運動時の棘上筋にかかるストレスが軽減するかどうかをせん断波エラストグラフィーを用いた弾性率評価によって検証することとした。
【方法】
健常若年男性15名を対象とした。対象者に対して,①上肢下垂（SA条件）②従来のsling着用（SL条件）③slingに加えて腋窩に枕を挿入（SP条件）の3つの条件下にて安静座位および肩甲骨拳上運動を行わせた。また,比較課題として肩関節外転90°保持を行った。その際の棘上筋の弾性率（kPa）と安静上肢下垂時を基準とした動作課題時における増加率を超音波診断装置（SuperSonic Imagine社製）のせん断波エラストグラフィー機能を用いて測定した。せん断波エラストグラフィー機能により算出される弾性率と筋張力や筋活動量との関係は,下腿三頭筋で強い相関関係認められており,棘上筋においても両者の関連性は高いと予想される。各条件下での測定は2回ずつ行い,その平均値を採用した。また,各条件における動作時の変化率は上肢下垂安静時の値を基準として算出した。全対象者の測定値を平均化し,3条件間における反復測定一元配置分散分析および多重比較Bonferoni法にて分析を行った。
【倫理的配慮，説明と同意】
本研究は,当施設の倫理委員会の承認を得て実施し,対象者には本研究の主旨および方法に関するインフォームド・コンセントを行い,署名と同意を得ている。
【結果】
安静座位では,棘上筋にかかる弾性率は,SA条件8.9±2.7kPa,SL条件7.5±2.5kPa,SP条件6.5±2.1kPaであり,3条件間で有意な差を認め,多重比較検定の結果,SP条件は他の2条件と比較して有意に低値を示した。肩甲骨拳上時においては,SA条件24.4±6.7kPa,SL条件18.1±6.6kPa,SP条件14.7±4.7kPaであり,3条件間で有意な差を認め,多重比較検定の結果,SA条件SL条件,SP条件の順で有意に低値を示した。上肢下垂安静時を基準とした増加率は,SA条件では183.2±74.1％,SL条件では112.2±83.2％,SP条件では73.4±56.9％でこれらに関しても3群間で有意な差を認め,SA条件,SL条件,SP条件の順で有意に低値を示した。また肩関節外転90°保持時の弾性率は25.6±8.5kPa,増加率は200.6±110.3%であり,SP条件下肩甲骨拳上運動の増加率の約2.7倍であった。
【考察】
三次元運動解析と筋電図を用いた我々の先行研究において,安静座位時における3条件間の肩関節周囲筋の筋活動量に関しては,差を認めなかったが,今回,棘上筋にかかる張力の指標となる弾性率を用いて検討した結果,SP条件において最も安静が保たれていることが示唆された。肩甲骨拳上運動に関しては,先行研究のGHjの固定性の結果と同様となり,3つの条件間それぞれで有意な差を認め,SP条件で棘上筋にかかる張力は最も抑えられることが示唆された。先行研究では,上肢下垂での肩甲骨拳上運動や肩関節外転90°における棘上筋の筋活動量は最大筋力発揮時のそれぞれ約40％，約30％程度であると報告されているが,本研究の結果からは,SP条件では棘上筋へのストレスが上肢下垂での肩甲骨拳上運動や肩関節外転90°保持の半分以下に軽減されることが示唆された。我々の先行研究および本研究の結果より,sling固定装具の腋窩に枕を挿入することでGHjの固定性を高めることができ,棘上筋へのストレスも軽減できることから,修復腱板に対してより安全な固定方法となることが示唆された。
【理学療法学研究としての意義】
肩関節腱板修復術後の修復腱板の温存は重要な課題であり,本研究によってもたらされた術後の固定方法に関する効果検証の結果は,術後急性期における安全な理学療法の遂行および生活動作の実現に繋がる点で意義深く,有益な研究である。