20240513MPSD：肩胛骨運動障害・Dyskinesis・Pathokinesiology・筋活動パターン
肩甲骨運動障害は、肩の痛みを伴う状態に対する非特異的な反応として認識されています。これまでの研究では、肩甲骨面の挙上と屈曲における肩甲骨の非対称性の有病率は、無症候性参加者と症候性参加者で差がなかったことが判明しています（それぞれ71～77％と71～76％）。他の研究では、腱板損傷、肩胛上腕関節不安定性、関節唇断裂などのさまざまな肩障害が肩胛骨運動障害と関連しており、有病率は 33 ～ 100% であることが実証されています。これらの非特異的な結果の理由の 1 つは、肩胛骨の運動障害/非対称性を評価するために使用される方法である可能性があります。ジスキネジーのビデオ/視覚的観察のみでは、十分な信頼性と妥当性が欠如していることが報告されています。最近、視覚的観察と触診に基づくジスキネジーのパターンの分類には十分な信頼性があることが示されています。肩胛骨の運動学のパターンは肩障害のメカニズムに特有のものである可能性があります。
肩の損傷を肩胛骨運動障害の観点から説明するために、いくつかのメカニズムが提案されています。肩胛骨の後退位置（肩峰下スペース、平均 = 10.2 mm）とは異なり、肩胛骨の前方位置（肩峰下スペース、平均 = 8.4 mm）では、肩峰下スペースが減少します。腕を上げるときに過度に前に出すと、肩峰下スペースが減少し、インピンジメントが発生する可能性があります。
肩に障害のある被験者とない被験者における肩胛骨の運動学の調査により、肩に障害のある被験者では肩胛骨の上方回旋の減少、肩胛骨の後傾の減少、肩胛骨の挙上増加が確認されました。肩胛骨の動きが十分であると、上腕骨を挙上する際に上腕骨頭の大結節が肩峰の下をスムーズに通過できなくなり、インピンジメント症候群を引き起こす可能性があると提案されています。さらに、肩インピンジメント患者では、僧帽筋上部（UT）の過剰な活動と僧帽筋下部（LT）筋および前鋸筋（SA）筋の活動低下が観察されています。さらに、肩胛骨の機能的な運動連鎖の制御の欠如により、下肢および体幹から上肢への力の伝達の不均衡が生じる可能性があります。この不均衡は、運動能力に生じるように、熟練した肩の機能にも影響を与える可能性があります。したがって、治療やリハビリテーションの効果だけでなく、臨床病理や生理学的適応の評価を容易にするために、ジスキネジーのパターンに特有の肩胛骨運動戦略を特定する必要があります。
適切な肩胛骨運動学の欠如と筋肉の不均衡は、反復的なオーバーヘッドの動きと肩の複合体に対する力の累積的な影響により、野球のスローイングやバレーボールのスパイクなどのオーバーヘッドアスリートの動きに大きな影響を与える可能性があります。オーバーヘッドスポーツを行う患者の動きの特徴を理解することは、肩胛骨運動障害を伴うオーバーヘッドスポーツ選手の肩障害の治療と予防に役立つ可能性があります。この研究の目的は、さまざまなパターンの肩胛骨ジスキネジーを持つオーバーヘッドアスリートの肩甲骨の運動学と関連する筋活動を評価し、肩胛骨の特徴がジスキネジーのパターンに特有であるかどうかを判断することでした。
挙上期と下降期における肩胛骨ジスキネジーパターンの分布は以下の通りである。
(1) 挙上期（パターンI：1、パターンII：5、パターンI+II：1、正常：127）。 （２）下降段階（パターンI：24、パターンII：46、パターンI+II：64）。
ほとんどの参加者は挙上段階で肩胛骨運動障害を示さなかったため、さらなる分析では下降段階のみに焦点を当てます。前述のように、パターン I + II ジスキネジーのデータは、パターン I グループとパターン II グループの両方に含まれ、分析されました。その結果、ジスキネジーパターンの分類により、パターンIの肩胛骨下角隆起と混合パターンジスキネジーを有する参加者88名（男性67名、年齢：23.5±4.3名、身長：171.6±8.2名、体重：65.0±9.6名）と110名が特定された。パターン II の肩胛骨内側縁の隆起と混合パターンのジスキネジーを有する参加者 (男性 87 名、年齢: 23.8 ± 3.7、身長: 171.9 ± 7.5、体重: 66.1 ± 10.3) が下降段階にありました。 2 つのパターン間で人口統計データに違いはありませんでした。
パターン I のジスキネジーでは、3 人の PC が動作の分散の合計 41.4% を説明しました (KMO = 0.579)。最初の PC (17.5%) は、MT、LT 活動 (r = 0.41~0.61) および上方回旋、後傾 (r = −0.59~−0.33) と相関しました。 2番目のPC（13.4％）、MT活動と肩胛骨の外旋を伴う（r = 0.40〜0.67）。 3 番目の PC (10.5%)、LT 活動あり (r = 0.44~0.57)。パターン II の運動障害については、3 人の PC が動作の分散の合計 42.6% を説明しました (KMO = 0.632)。最初の PC (17.0%) は UT、MT、SA 活動と相関していました (r = 0.30~0.70)。 2 番目の PC (14.3%)、後部傾斜と LT (r = 0.55~0.72)。 3番目のPC（11.3％）は、MT活動と肩胛骨の上方回旋および外旋を伴いました（r = −0.6〜0.47）。要約すると、パターン I では、最初の PC は主要な動き/動きの特徴として説明され、2 番目の PC は二次的な運動異常の特徴 (内側境界の隆起) として説明され、3 番目の PC は補助的な安定剤として説明されました。パターン II では、最初の PC は安定性特性、2 番目の PC は二次ジスキネシス特性 (下角の隆起)、3 番目の PC は付属可動子/動作特性として説明されます。
肩甲骨の上方回旋と後傾をそれぞれ X 軸および Y 軸にとった 4 筋 EMG の等高線図を示し ます。筋の活動は運動異常のパターンに特有でした。
肩胛骨の運動学の障害とそれに伴う筋の活性化は、痛み、可動域の制限、機能障害などの肩の障害を引き起こすと考えられています。これらの仮定に基づいて、研究者らは後方傾斜、外旋、および上方回旋が不十分であることを特定しました。前鋸筋と僧帽筋下部の活動の減少。肩インピンジメント患者では僧帽筋上部の筋活動が増加しました。肩胛骨ジスキネジーの特定のパターンに特有の肩胛骨の運動学と関連する筋活動を理解することは、特にオーバーヘッドアスリートにおいて、そのような変化の結果が臨床転帰や損傷メカニズムと相関している場合に重要です。私たちの研究の主な結果は、パターン I とパターン II のジスキネジーにおいて異なる特徴を示しました。パターン I ジスキネジーの主な特徴は、パターン II ジスキネジーにおける UT、MT、SA 活動と比較して、MT、LT 活動および上方回旋、後傾です。我々の結果は、オーバーヘッドスポーツを行う被験者の肩胛骨運動障害のパターンに特有の運動学と筋活動の特徴を分析し特定する方法を提供します。
さまざまなパターンのジスキネジーにおける肩胛骨の運動学と筋活動の主成分分析はこれまでに報告されていません。理論的には、腕の動き中の肩胛骨の運動学とそれに関連する筋の活動は同様の分散を共有するはずです。しかし、我々の調査結果は、パターンIでは最初のPCが主動/運動特性（MT、LT活動および上方回旋、後方傾斜）として記述されるのに対し、パターンIIでは安定性特性（UT、MT、SA活動のみ）として記述されることを示しました。外旋は、パターン II ジスキネジーにおける 3 番目の PC の付属運動特性として説明されました。したがって、筋活性化の変化は、パターン II ジスキネジーにおける腕挙上中の肩胛骨の動きに明らかに対応していない可能性があります。その結果、パターン II ジスキネジー患者では、肩胛骨筋の活性化が主に安定化機構としての役割を果たし、二次的に肩胛骨を動かす役割を果たしていることが示されました。これは、特定の筋活動と理論的に関連する肩胛骨の運動学が過去の研究で高度な関連性が見出されなかった理由を説明する可能性があります。臨床的には、これは特定の筋トレーニングが肩胛骨の運動学を変えることができるかどうかという疑問を引き起こします。この仮定を検証するにはさらなる研究が必要です。他の研究では、肩インピンジメント患者の腕挙上中に、LT および SA の活動低下と組み合わされた UT の過剰な活動が観察されたと報告されています。以前の調査結果と一致して、UT、MT、LT、SA の中程度の相関関係 (0.41 ～ 0.70) が主要な構成要素を共有しました。この発見は、これらの筋肉が腕の動き中に力のカップルとして一緒に活性化されることを意味します。
肩胛骨周囲筋の活性化は、ジスキネジーの各パターンに特有のものです。 MT および LT 活動はパターン I ジスキネジーの特徴として考慮されるべきですが、UT、MT、SA 活動はパターン II ジスキネジーの特徴として考慮されます。さらに、等高線とプロットは、2 つの運動学的変数 (上方回旋と後方傾斜) に対する観察または仮説の筋活性化の関数を表しました。 UTは肩胛骨を上げて頸を伸ばすのに対し、MTは肩胛骨を引っ込めるように作用することが以前に示されています。さらに、ＳＡは、肩胛骨上方回旋筋および外旋筋として機能する。肩胛骨隆起の内側境界（パターン II）では、最初の PC に含まれる肩胛骨の運動学なしで UT、MT、SA が主成分として実証され、パターン II のジスキネジーでは UT、MT、SA にスタビライザーの役割が不可欠であることが示されました。肩胛骨の下角隆起（パターン I）の場合、MT、LT の筋機能、および上方回旋と後傾を伴う最初の PC の分散の共有は、MT による肩胛骨の上方回旋の軸を安定させ、肩胛骨の後傾を機能させると説明できます。腕を上げる際のLTによる肩甲骨。しかし、LT の活性化は、パターン I のジスキネジーでは肩甲骨下角に対して適切な肩甲骨後傾を生じさせることができません。一方、活性化された SA は、パターン II ジスキネジーにおける肩胛骨内側境界に対する肩胛骨の外旋の生成とは関連していませんでした。
臨床的意味では、肩胛骨の運動学と同じ大きな差異を共有するMTおよびLT筋の活性化の評価は、パターンIの肩胛骨ジスキネジー被験者の下角突出を修正するために考慮されるべきである。一方、内側境界隆起パターン II ジスキネジー被験者における肩胛骨の運動学との差異は見られませんが、UT、MT、および SA の活性化は、肩胛骨の動きではなく肩胛骨の安定化に主要な役割を果たしている可能性があります。内側境界隆起運動障害の矯正では、肩胛骨周囲筋トレーニングの代わりに、軟部組織の緊張や姿勢などの他の要因を考慮することもあります。この仮定の検証はさらに調査される必要があります。
PCA により、3 つの PC がパターン I および II のジスキネジーの分散のそれぞれ 41% および 43% を占めることが実証されました。下角突出運動障害の主な特徴は、僧帽筋中下部の同時活性化と、それに対応する肩胛骨の後傾と上方回旋です。内側境界隆起運動障害の主な特徴は、対応する肩胛骨の外旋を伴わない僧帽筋上部/中部と前鋸筋の同時活性化です。
まとめ
この研究では、肩胛骨運動障害を伴う症状のあるオーバーヘッドアスリートを対象に、主成分分析によって腕の挙上特性を調査しました。肩胛骨運動障害のあるオーバーヘッドアスリート 134 名 [24: 下角隆起 (パターン I); 46：内側縁隆起（パターンII）、64：パターンI+II］を三次元動作解析と筋電図により評価し、肩甲骨の運動学（上方回旋・後傾・外旋）と筋活動（僧帽筋上部：UT、 ; 僧帽筋中部: MT; 僧帽筋下部: LT; 前鋸筋: SA)を記録した。 挙上した腕を下げる動作では、
(1) パターン I と II では、最初の 3 つの主成分 (PC) が動きの合計分散の 41.4% と 42.6% を説明しました。
(2) 最初の PC は、パターン I の MT、LT 活動 (r = 0.41~0.61) および上方回転、後傾 (r = −0.59~−0.33)、および UT、MT、SA (r = 0.30~) と相関しました（ 0.70) パターン II の活性。
(3) 筋活動の等高線プロットは、筋活動が運動異常パターンに応じて変化することを示しました。
要約すると、パターン I の主な特徴は、MT と LT の同時活性化、および対応する肩胛骨の後傾と上方回旋です。パターン II の主な特徴は、対応する肩胛骨の外旋を伴わない UT、MT、および SA の同時活性化です。