20240603: 腱板損傷・解剖再考・ケーブル・インターバル・ブリッジモデル

キーメッセージ

• 回旋筋腱板（RC）は肩甲上腕骨のバイオメカニクスの重要な要素です。

• RC の断裂により、関節の著しい変位と不安定性が生じる可能性があります。

• RCとクレセントの応力遮蔽板「サスペンションブリッジモデル」

• 回旋筋クレセントは無血管性であり、クレセントを含む回旋筋腱板損傷はゆっくりと治癒します。

• 回旋筋腱板損傷時には、ローテーターインターバル (RI) の解剖学的構造も障害される。

回旋筋腱板は、肩関節の周囲の筋腱膜です。これには、棘上筋、棘下筋、小円筋、肩胛下筋（一般にSITS筋として知られる）の腱が含まれます。 肩胛下筋は、肩胛下窩から発生する多羽状三角形の筋肉で、その線維は肩関節前方の小結節まで伸びています。肩胛下筋腱の幅は15 mmと報告されています。[腱の表在線維の一部は二頭筋腱溝を橋渡しし、烏口上腕靭帯および上腕骨横靭帯と融合して大結節に付着します。上腕骨の大結節または結節には、冠状面に上、中、下の3つの面があります。棘上筋腱は上面の面に付着し、幅は23 mmです。棘上筋腱の厚さは約6 mmと言われています。棘下筋腱は中関節面に付着し、幅は22 mmで、棘上筋腱の後部と10 mm部分的に重なっています。棘上筋、棘下筋、小円筋は「大結節の腱フットプリント」としてまとめられています。RC損傷は日常診療でよく見られる疾患ですが、ほとんどが診断されず、適切に治療されていません。全層断裂が診断されなかったり、放射線学的検査で見逃されたりすると、衰弱することがあります。死体における腱板断裂の有病率は3～39％であるが、無症状の被験者における磁気共鳴画像法（MRI）または超音波検査を用いた放射線学的有病率は6～23％である。全層腱板断裂の有病率は加齢とともに増加する。腱板損傷は、棘上筋腱炎を扱う際に臨床医にとって大きな懸念事項である。 腱板の解剖学の特殊性は、回旋筋ケーブル（RCケーブル）と三日月体（RCクレセント）の存在による。これら2つの用語は、RIとともに臨床解剖学のテキストではほとんど言及されていない。学生や研修医が肩の痛みに対処するには、これら3つの要素を明確に理解する必要がある。RCケーブルはRCにある湾曲した靭帯複合体で、腱板の両端を結んでいる。 RCケーブルは1990年にクラークらによって認識されましたが、1993年にバークハートらによって図示されました。
これは俗に上腕骨半円形靭帯または環状線維システムと呼ばれ、その後「横帯」は上腕二頭筋長頭を収容する上腕二頭筋溝を橋渡しする上腕骨横靭帯と改名されました。 RCケーブル、RI、およびRCクレセントの解剖学を理解することは極めて重要です。それらの解剖学的、生体力学的、および放射線学的特徴をまとめた。

ローテーターケーブルとクレセント

Burkhart らは、「ケーブルとクレセント」という用語を導入しました。烏口上腕靭帯は、烏口突起の外側縁から始まり、前方で肩胛下筋と融合します。これは、浅層と深層の 2 つの層で構成され、それぞれ小結節と大結節に付着します。 浅層は、棘上筋と棘下筋の腱と融合します。深層は、肩関節の線維性関節包に付着します。ケーブル は、烏口上腕靭帯の湾曲した延長部であり、小結節と大結節の中面と下面の接合部の間に伸びます 。また、前方で肩胛下筋と融合し、時には棘上筋腱の前部と融合します。 ケーブルは、棘上筋と棘下筋腱の下を前方から後方に走ります。最終的に棘下筋腱の最後部の線維または小円筋腱の前部の線維と融合する。ケーブルの肥厚した線維は棘上筋腱線維と垂直である。

興味深いことに、ケーブル は棘下筋と棘上筋の両方を上腕骨頭に結合します。その主な機能は、回旋筋腱板複合体全体に力を分散させることです。
ケーブルは、部分断裂または全断裂が発生した場合に回旋筋腱板が機能し続けるのに役立ちます。ケーブルは、肩胛下筋と棘下筋の腱の間に吊り橋を形成します。ケーブルの平均幅と厚さは、それぞれ 12.05 mm と 4.72 mm でした。ケーブルとクレセントの厚さの比率は約 2.59 (1.23-5.81) です。

回旋筋クレセントは、棘上筋の最も外側の端と棘下筋の腱シートからなる、回旋筋腱板の薄い三日月形のシートである。回旋筋腱板のクレセントは、簡単に断裂する回旋筋腱板の無血管領域である。Burkhartらが報告した三日月体の回旋筋腱板の寸法は41.35 mm x 14.08 mmで、平均厚さは1.82 mmであった。 彼らは、ケーブルと比較して、若い死体標本では回旋筋腱板クレセントが厚いと報告した。彼らは、回旋筋腱板をケーブル優位型とクレセント優位型の2つのタイプに分類した。高齢者ではケーブルが厚く、クレセントが薄いが、クレセントが厚いため、若年層ではクレセント優位型が見られる。高齢患者では、上側回旋筋腱板の強度はケーブルの完全性により左右される。これらの調査結果にもかかわらず、一部の研究者は、回旋筋腱板は若い患者では超音波（US）でより検出しやすいことを観察しました。この分類を理解することは、適切な診断と外科的修復を行うために非常に重要です。

ローテーターインターバル（RI)

「ローテーターインターバル」という用語は、1970年にNeerらによって導入されました。 RIは、回旋筋腱板内の半機能的で比較的空の領域であると推定されていました。肩の解剖学では、前方RIと後方RIの2つの異なるRIがあります。前方RIは、肩関節の上前方部にある三角形のスペースです。 2002年に、Koltsらは、19の肩関節で行われた死体研究で、RIの上部、下部、および内側の境界がそれぞれ棘上筋、肩胛下筋、および烏口突起基部によって形成されることを特定しました。関節包は前方RIの屋根を形成し、底は上腕骨の関節面によって形成されます。線維性関節包は、RI空間の底部にある上腕二頭筋長頭腱を包み込み、上腕二頭筋長頭腱（LHBT）用の開口部を有する。RIは比較的小さな空間であるが、関節外烏口上腕靭帯（CHL）、上肩胛上腕靭帯（SGHL）と中肩胛上腕靭帯（それぞれMGHLとSGHL）、LHBT、およびRI領域の関節包開口部を満たす薄い関節包層を含む。CHLは回旋筋間関節包として知られており、外側ではCHLによって、内側ではSGHLによって強化されている。顕微鏡的には、RIはJostらの報告によると4層に分かれています。
第1層にはCHLの浅線維が含まれ、これは烏口突起から始まり、RIのこの三角形の空間の縁に付着します。第2層にはCHLと回旋筋腱板腱が融合しています。第3層にはCHLの深線維が含まれ、第4層はSGHLと関節包が結合したシートです。 烏口肩胛靭帯（CGL）はRIのもう一つの重要な構成要素で、CHLとSGHLの前上靭帯複合体に付着しています。 これは烏口突起から肩胛上結節まで伸びており、関節外に位置しています。肩関節の安定剤としての機能については、まだ議論の余地があります。WilsonらはRIにおける肩胛上腕関節の線維性関節包のバリエーションについて説明しています。研究者らは、59%の患者において、関節包開口部が中肩胛上腕靭帯（MHG）の上外側にあることを特定した。この開口部は棘上筋の最前部線維に非常に近いため、上腕二頭筋長頭腱が損傷を受けやすくなっている。ハリーマンらは、RIの全体的な機能は、
(1)極端な屈曲、伸展、内転、外旋を防ぐシャックルとして機能すること、
(2)極端な内転時に上腕骨頭が下方に移動しないように安定させること、
(3)肩外転の極端な屈曲または外旋時に上腕骨頭が後方に移動しないように安定させることであるとまとめています。
後方インターバルは棘上筋と棘下筋の間に位置しています。内側では棘上筋腱と外側では棘下筋腱と癒合した肩胛上腕関節包で構成されています。後方インターバルの平均長さは77.8 mmと報告されており、これには肩胛骨の肩胛骨切痕から肩胛骨縁までの距離が含まれています。棘上筋腱が後端で引っ込められたり瘢痕化したりした場合は、腱を整列させるために後方インターバルの解放が必要になる場合があります。

バイオメカニクス

回旋筋腱板が損傷していない場合、上腕骨頭は中心に位置し、運動中に完全に一致します。回旋筋腱板は、肩胛下筋と棘下筋の間で結合した力により、上腕骨頭を中心に保ちます。棘上筋、棘下筋、肩胛下筋は能動的な安定筋です。 これらは、頭上外転での上腕骨頭の下降と、初期外転での烏口肩峰弓への上方移動を防ぎます。両方の腱は、上腕骨頭を下降させる力のカップルを提供し、初期外転中に上方移動を制限します。腱板断裂があると、前述のメカニズムが機能しなくなり、上腕骨頭が烏口肩峰弓に向かって上方に移動します。

「吊り橋」モデル

吊り橋（サスペンションブリッジ：SB)モデルは、バークハートらが回旋筋腱板断裂を説明するために提案したものです。彼らは、橋の最上部の吊りケーブルが力を塔（両端にある）に伝達することを実証しました。ここで、ケーブルは、中関節面の下の小結節と大結節の間に伸びています。ケーブル はクレセントよりも約 2.5 倍太いです。回旋筋腱板は、棘上筋腱によって生み出された応力を再分配します。このメカニズムにより、クレセントが断裂するのを防ぎます。上記のメカニズムは、回旋筋腱板がクレセントよりも薄い組織に与える応力緩衝効果によって説明されます

このストレスシールド効果は、ケーブルが薄い（クレセント優位の腱板）ため、若者や運動選手よりも高齢者で効果的です。そのため、棘上筋腱の激しい収縮によりケーブルが断裂し、痛みを伴う弓状症候群を引き起こす可能性があります。高齢者の肩ではクレセントが非常に薄く、些細な外傷でも損傷します（ケーブル優位の腱板）。ケーブルはクレセントよりも腱板を負荷から保護する能力に優れています。このメカニズムにより、高齢者の腱板損傷の無症候性または軽微な症状の臨床所見が説明できますが、クレセントの変性につながる可能性があります。そのため、ケーブル断裂はクレセント断裂よりもバイオメカニクス的に衰弱させます。SBモデルに何らかの修正を提案した著者はほとんどいません。ナムダリらは、棘上筋腱の最前部接合部とそのケーブル付着部が最も損傷を受けやすいと主張した。アダムスらは、死体研究において、回旋筋腱板の関節包断裂が吊り橋機構の故障につながる可能性があることを実証した。

腱板の放射線解剖学

腱板またはその構成物は、単純レントゲン写真では写りません。MRI または US は、腱板解剖のスクリーニング方法として認められています。 関節鏡検査は選択肢の 1 つですが、MRI や US に次ぐものです。一部の著者は、腱板の評価には外転外旋位 (ABER) が最適な体位であるとアドバイスしています。関節窩は冠状面から 30° 前方に位置しているため、通常の斜冠状面 MRI が正しい選択です 。ケーブルは脂肪抑制 T2 像で特定でき、棘上筋腱の下に 2～5 mm の幅広の低信号領域として現れます。ケーブル は、クレセント優位の若年者では直径が小さいため、75% の被験者で検出できました。
さらに、ケーブル と前部棘上筋腱の小さな断裂を区別することは困難です。このような場合には、軸方向スキャンが役立つ場合があります。軸方向平面では、RCの低信号は、解剖学的形状と同様に、大結節（GT）からGTの下面まで伸びています。したがって、冠状断像と軸方向像はケーブルの識別に役立ちますが、確認は矢状面とABER位置で行われます。

MR関節造影は、滑液を利用して関節内RI被膜を同定するために使用される。MRIの斜矢状面は、RIの評価に最も役立つ。RI被膜は、上腕二頭筋滑車上に低信号帯として局在する。内側のスキャンをトレースすることは、SGHLがほとんど見えないのに対し、CHLを描写するのに役立ちます。 Chungらは、被験者の60％でCHLを同定しましたが、SGHLは見えませんでした。同様に、烏口関節靭帯（上前部関節包靭帯複合体）の同定には、訓練された目が必要です。

USはケーブルとRIを評価するためのもう一つのスクリーニングツールです。一部の著者は、MRIよりも優れたUSによるRIの特定に77～99%の被験者で成功しました。 Sconfienzaらは、ケーブルは高齢者（ケーブル優位の解剖学）でより容易に検出できると報告しており、この知見はBurkhartらの観察と一致しています。亜臨床的腱炎も高齢者のケーブルの特定に役立ちます。Tamborriniらは、筋骨格US（高解像度）はRIとケーブルおよびその病態（腱炎、断裂、関節包炎など）の可視化に優れていると主張している。唯一の制限要因は肩峰の存在であり、これによりケーブルやRIなどの軟部組織の下の可視化が損なわれる。

解剖学的にケーブル前方とと前方インターバルが近接していることから、「上前方病変」が生じる。この独特なタイプの回旋筋腱板断裂は、肩胛下筋と棘上筋腱の前部、およびSGHL、CHL、上腕二頭筋腱などの隣接するインターバル構造に影響を及ぼす。

回旋筋腱板には、同部ケーブルと呼ばれる優れた解剖学的特徴が組み込まれています。ケーブルは回旋筋腱板筋の腱を結合し、このケーブルは吊り橋のように上腕骨の両結節にわたってストレスシールド効果をもたらします。
回旋筋腱板の断裂の位置は、断裂の大きさよりも重要です。ケーブルの断裂は機能を著しく低下させるため、デブリードマンや保存的治療は役に立たず、外科的修復が必要です。したがって、回旋筋腱板損傷の予後は、断裂の大きさよりも断裂の位置によって左右される可能性があります。SBモデルでは、ケーブルに加えて、烏口肩胛靭帯の役割をさらに調査する必要があります。

まとめ

回旋筋腱板は、肩関節の主要な安定装置です。過去 10 年間で、ケーブル、クレセント、インターバルという 3 つの構成要素が導入され、整形外科や放射線科の臨床専門分野に属する多数の文献で研究され、発表されました。これらの用語は、臨床医が回旋筋腱板の生体力学を理解し、その修復の結果を改善するのに役立ちましたが、同じ知識は解剖学者にしか残されていません。回旋筋腱板断裂の術前評価は、外科医がその構造と機能的欠陥を特定するのに役立ちました。ケーブルは、吊り橋のように動作する厚い線維バンドです。回旋筋ケーブルが断裂すると、肩関節の部分的な機能喪失または偽麻痺が発生します。インターバルは、回旋筋腱板内の靭帯と関節包の 4 層の保護カバーです。インターバルに関する現在の知識から、肩関節の下にある小さな靭帯が、肩関節回旋筋腱板の適合性を維持する上で重要な役割を果たしていることが明らかになりました。肩関節回旋筋腱板損傷は、最近報告されたその構成要素に関する知識と識別が不足しているため、誤診されることがよくあります。