ヒラメ筋高位の解剖学的破格はアキレス腱症の発症リスクとなる

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アキレス腱は体内で最大の腱であり、下腿三頭筋複合体からのねじれた亜腱によって形成されます。腓腹筋の内側頭からの亜腱は後層を形成し、腓腹筋の外側頭からの亜腱は前部に寄与し、ヒラメ筋亜腱はアキレス腱の中央および内側部分を構成します 。MR および解剖学的研究に基づいて、腱は筋内部分、自由腱領域、および最も遠位の踵骨部分を含む解剖学的セグメントに分割されます。自由腱領域はさらに近位、中間、遠位の 3 分の 1 に分割されます。腱は、腱中央部の血管新生が乏しく、血液供給が複雑に変動しており、これが腱障害の発症に影響を与えていると考えられています 
アキレス腱の内部構造と脈管構造は広く研究されていますが、低酸素血症性腱障害の発症に関する多くの解剖学的側面は未解決のままです。過去数十年間で、レクリエーションアスリートとプロアスリートの両方でアキレス腱障害の発生率が高くなっていることが記録されています。したがって、生体力学と腱障害の危険因子をより深く理解できるようになる、アキレス腱の解剖学的構造と変化に関する詳細な知識に対する大きな需要があります 。現代の磁気共鳴画像法( MRI) は、アキレス腱とその周囲の構造の解剖学と形態について新たな洞察をもたらし、信号と腱の形態変化に基づいて腱障害の正確な診断を可能にしました。MRI は、従来の外科手術や死体解剖技術 に非常に匹敵する解剖学的データを提供するため、現在、生体の筋骨格解剖学 を研究するための非常に正確なツールとなっています。
臨床現場でのアキレス腱の日常的な MR 画像検査中に、ヒラメ筋の筋腱接合部のレベル、遊離腱および踵骨挿入部の長さにかなりの解剖学的ばらつきがあることに気づきました。しかし、これらの解剖学的変異と病理発生におけるそれらの役割の可能性について言及した文献はほとんどありません 。

(1) 遊離アキレス腱の長さを測定することにより、アキレス骨挿入部の近位輪郭に関連したヒラメ筋の筋腱接合部の位置の解剖学的変化を検討する
(2)遊離アキレス腱の長さと踵骨への挿入と症候性アキレス腱障害の発症との関連の可能性を調査し、
(3) 正常アキレス腱と腱障害性アキレス腱の両方における最大腱厚さのレベルを遊離腱の長さ（踵骨近位挿入部からの距離）を比較検討する。

ヒラメ筋遠位筋の筋腹への挿入のレベルに関して、検査された個人の間で差異が見出され、遊離アキレス腱は0.85〜7.1cmの間でかなりの範囲であり、平均値は3.85cmであり、側方および性別間に有意差はなかった。文献でアキレス腱の形態計測を評価している論文はわずかで、遊離腱の長さの MRI 測定では、平均長は 6 cm で、3.3 ～ 11.8 cm の範囲であり 、最大平均長は 7.3 cm であると報告されました。両側間に有意な差は報告されなかった 。ピルチャーらは、80 体の死体の遊離アキレス腱の長さを測定し、平均の長さは 5.51 cm で、70% の標本が 2.5 ～ 7.6 cm の範囲にあることを発見しました。
3D 超音波を使用して測定された他の以前に報告された値は、健康な人の場合、4.28 ± 1.12 、5.5 ± 1.5 、6 + 1.7 cm  から 7.2 ± 2.2 cm  の範囲でした。最近の研究結果は、以前の研究と比較して、我々の研究グループの腱が短くなる傾向がある、以前に報告された値の範囲と一致しています。
また、腱障害のある患者の遊離アキレス腱は正常な腱の患者よりも有意に長く（それぞれ59.7 mmと38.5 mm）、遊離腱が長いほど損傷を受けやすい可能性があることが示唆されました。さらなる研究で確認されれば、この発見は簡単に文書化される危険因子であり、トレーニングやリハビリテーションの決定を決定する可能性があるため、スポーツ医学の臨床実践に大きな影響を与える可能性があります。MRI 矢状画像を使用した我々の発見と一致して、Weber et al. は、異常なアキレス腱は無症候性の腱よりも有意に長いことも発見した(それぞれ83.2mmと45.9mm)。また、怪我の履歴のない健康な長距離ランナーのアキレス腱の自由長の平均は、報告された平均測定値よりも短いことを発見しました。この発見は、腱が短い方がランナーに何らかの利点をもたらす可能性を裏付ける可能性もあります。しかし、Nuriらによる研究では、腱障害のある患者と健康な対照の間で自由腱の長さには差は見つかりませんでした。
足底筋腱の挿入の種類など、他の解剖学的パラメーターはアキレス腱障害の素因として評価されていますが 、ヒラメ筋の解剖学的変動性と遊離アキレス腱の長さの役割に関するデータは限られています。遊離アキレス腱は、ケイガ―脂肪で覆われた腱の筋肉のない部分です。生体力学的研究により、筋肉で覆われた腱部分と比較して、遊離アキレス腱は機械的変化に対してより脆弱であり、ランニング中に最大の縦方向の歪みと機械的クリープを経験することが証明されています。したがって、遊離腱は損傷を受けやすい可能性があります。さらに、腱障害が通常発生する腱中央部分の最深部は、ほとんどがヒラメ筋線維で構成されており、より顕著な回転を受けるため、腓腹筋ではなくヒラメ筋の機能不全がアキレス腱障害に関連する主なパラメーターであることが示唆されています。したがって、ヒラメ筋筋腱接合部のレベルは生体力学的に非常に重要である可能性があります。ケーガー脂肪は、ショックアブソーバーとして機能するため、アキレス腱障害に関与すると考えられるもう 1 つの解剖学的パラメーターです 。ケーガー脂肪体はアキレスパラテノンの前面に接続されています 。したがって、自由アキレス腱の長さとの関係でのケーガー脂肪体の量が生体力学的影響を及ぼしている可能性があると仮定するのが合理的です 。

正常な自由アキレス腱の最大の厚さは 3.9 ～ 5.9 mm の範囲であり、男性の方が大きいことが判明しました。これは、正常と男性を区別するためのカットオフ ポイントとして 6 cm を報告した以前の報告とも一致しています。
18～70歳の集団を対象とした以前のMRI研究では、正常なアキレス腱の厚さは6.1～7.1 mmでした。最近の研究では、以前の研究と一致して、両側間の違いは検出されず、男性の腱は著しく厚いことがわかりました。最も厚い点は、踵骨から平均距離 1.9 cm の位置にありました。ただし、範囲は広範でした（踵骨から 0.4 ～ 2.4 cm）。興味深いことに、最も厚い領域が女性よりも男性の近くに位置していることを示しました。これは、これまで文献で取り上げられていなかった発見です。また、腱障害性アキレス腱は正常な腱よりも著しく太いこともわかりました。腱障害性アキレス腱は、腱構造の病理学的変化による体積、断面積、厚さの拡大を特徴とすることが文献に詳しく記載されています。患者グループでは、腱障害領域に対応する最も厚い腱領域は、1.6 ～ 3.2 cm の範囲の踵骨から平均 2.4 cm の距離にありました。文献と一致して、通常、腱障害や断裂が発生する踵骨上の2 ～ 6 cm の範囲内にあります  。この領域は、血管分布が乏しく、ヒラメ筋と腱のユニットに関連している可能性がある生体力学的な要因により損傷を受けやすくなっています 。また、患者グループの腱障害は、アキレス腱の通常の肥厚よりも近位のレベルで発生していることもわかりました。しかし、この所見は、最近の研究で腱障害の影響を受けたかなり長い腱によるものである可能性があります。
ヒラメ筋の遠位挿入レベルには幅広いばらつきがあるため、踵骨から 2 ～ 6 cm の距離は、下腿三頭筋腱複合体の異なる解剖学的領域に対応する可能性があります。最近の研究では、特にヒラメ筋の挿入レベルは踵骨から最低 0.8 cm、最高は 10.6 cm でした。したがって、文献で報告されている 2 ～ 6 cm の距離は、自由腱内に収まるか、筋腱ユニットのさまざまなレベルに収まる可能性があります。D/A% 比を使用して、踵骨近位挿入部からの最大厚さ領域の相対距離を表すと、正常腱と病理腱の両方で最も厚い領域が腱の中間部分内に位置することがわかりました。D/A% 比は、腱障害のある患者 (中央値 44.7%) では正常な腱 (中央値 54.1%) よりも低い傾向にあり、アキレス腱障害の最も厚い領域は、通常、腱障害のある患者と比較して遊離腱の中央より遠位で発生することを示唆しています。ただし、どちらのグループでも、この比率は踵骨のごく近く (17%) からヒラメ筋の筋腱付着部 (100%) までの幅広い範囲の値を持っていました。

まとめ

遠位ヒラメ筋筋腱接合部レベルでの解剖学的変化と、遊離腱の長さと症候性アキレス腱障害の発症との関連の可能性を検討した。
アキレス腱障害の所見があった72件の足関節MRI研究（研究グループ、女性26名/男性46名、平均年齢52.6±10.5歳、右30名/左42名）と、正常なアキレス腱を示した72件の足関節MRI研究（対照群、女性32名）を遡及的に評価した（男性40名、平均年齢35.7±13.7歳、右42名/左30名）。ヒラメ筋筋腱接合部の最も低い輪郭から、アキレス腱挿入部の近位輪郭（遊離腱の長さ、直径 A）および挿入部の遠位輪郭までの距離（距離 B）を測定しました。また、自由腱の最大厚さ（直径 C）、および最大厚さのレベルからアキレス腱挿入部の近位輪郭までの距離（距離 D）も測定しました。
距離 A と B は、正常アキレス腱 (それぞれ 38.5 mm と 60.8 mm) よりも腱障害性腱 (それぞれ 59.7 mm と 83.4 mm) で有意に大きかった ( p  = 0.001)。
平均距離 C は、腱障害性の腱では正常な腱よりも大きかった (11.2 mm 対 4.9 mm)。距離 C と D は、女性よりも男性の方が有意に大きかった。両側の測定値に大きな差はありませんでした。
腱障害のあるアキレス腱の自由部分の長さは、腱障害がない場合よりも長くなる傾向があります。ヒラメ筋高位の解剖学的変異は、腱障害の発症の素因となる可能性があります。異常なアキレス腱の最も厚い領域は、通常、遊離腱の中央部分の近位に位置する正常な腱の最大厚さの点と比較して、遊離腱の中央部分の遠位に位置することがわかった。