理学療法科学 24(1):65 69,2009 原著 腰椎椎間関節症患者の脊柱アライメントと腰痛の関係 Relationship between Low Back Pain and Spinal Alignment in the Patients with Lumbar Facet Syndrome

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1 理学療法科学 24(:65 69,2009 原著 腰椎椎間関節症患者の脊柱アライメントと腰痛の関係 Relationship between Low Back Pain and Spinal Alignment in the Patients with Lumbar Facet Syndrome 城由起子 青木一治 友田淳雄 YUKIKO SHIRO, RPT, KAZUJI AOKI, RPT, ATSUO TOMODA, RPT Department of Rehabilitation Science, Faculty of Human Health, Nagoya Gakuin University: 1350 Kamishinano-cho, Seto, Aichi , Japan. TEL (extenslon 3754) Department of Orthopaedic Surgery, NTT West Tokai Hospital Rigakuryoho Kagaku 24(: 65 69, Submitted Jul. 17, Accepted Sep. 10, ABSTRACT: [Purpose] In this study, we examined the spinal alignment of patients with lumbar facet syndrome (LFS), and compared the alignment of LFS with those of healthy subjects and subjects with previous history of low back pain. We also discuss the characteristic spinal alignment of LFS patients. [Subjects and Methods] This study examined 18 LFS patients and 56 healthy adult persons who were measured in the standing posture, forward-bending posture (thoracic kyphosis, lumbar lordosis, sacral inclination and spine column inclination) and range of forward-bending. [Results] In LFS, the range of motion for forward-bending was decreased. In addition, thoracic kyphosis had a correlation with lumbar lordosis, and lumbar lordosis had a correlation with sacral inclination. In healthy subjects, sacral inclination had a correlation with thoracic kyphosis, and lumbar lordosis had a correlation with sacral inclination. In subjects with previous history of low back pain, lumbar lordosis only correlated with sacral inclinated. [Conclusion] We conclude that sacral inclination is more important for alignment of LFS. Key words: spinal alignment, lumbar facet syndrome, low back pain 要旨 : 目的 本研究は, 腰椎椎間関節症 ( 以下,LFS) 患者の脊柱アライメント ( 以下, アライメント ) の特徴を捉え, 健常者と腰痛既往者と比較し, アライメントの変化から LFS について検討することを目的とした 対象と方法 健常者と LFS 患者の立位と立位体幹前屈位の胸椎後彎角 ( 以下,TKA), 腰椎前彎角 ( 以下,LLA), 仙骨傾斜角 ( 以下,SIA), ( 以下,SCI) および胸椎, 腰椎, 仙骨の前屈可動域を測定した 結果 LFS は立位, 前屈位ともに仙骨の垂直化と前屈可動域の減少を認め,TKA とLLA,LLA とSIA にそれぞれ有意な相関関係を認めた 健常者ではTKA と SIA,LLA と SIA に有意な相関関係を認め, 腰痛既往者では,LLA と SIA のみ有意な相関関係を認めた 結語 LFS 患者のアライメントはSIA に特徴があることが明らかとなった キーワード : 脊柱アライメント, 腰椎椎間関節症, 腰痛 名古屋学院大学人間健康学部リハビリテーション学科 : 愛知県瀬戸市上品野町 1350( )TEL ( 内線 3754) NTT 西日本東海病院整形外科 受付日 2008 年 7 月 17 日受理日 2008 年 9 月 10 日

2 66 理学療法科学第 24 巻 1 号 I. はじめに腰痛と脊柱アライメントの関係について, 腰椎椎間関節症 ( 以下,LFS) では, 腰椎伸展位や同一姿勢の保持により疼痛が生じ, 腰椎椎間板ヘルニア ( 以下,LDH) では前屈姿勢で疼痛が生じるという特徴がある また脊柱管狭窄症では体幹前屈位で症状が軽減するなど, 姿勢と腰痛は密接な関係にある また症状が進行すると, 疾患によっては腰椎の前彎が減少する, あるいは過前彎になるなど腰椎のアライメントに変化が生ずると報告されている このような疾患特有のアライメントの発生に関しては, 疼痛や筋力低下, 髄節性の可動域制限などの結果, 疼痛からの逃避姿勢や筋緊張のアンバランス, 他髄節での代償などにより発生すると考えられている 3) Jackson は, 腰部 X 線像から腰痛患者と健常者の腰椎前彎角, 胸椎後彎角,C7 Plumb line, 仙骨傾斜角を比較し, 腰痛患者では腰椎前彎角が有意に減少し, 仙骨はより垂直位であったと報告した 4) 一方, Norton は腰痛患者と健常者の腰椎前彎角を比較した結果, 有意差はみられないが腰痛の種類と腰椎前彎角に関係を認めたと報告している 5) このように胸椎や腰椎のアライメントと腰痛の関係についての報告は散見され 6-9), 腰痛を脊柱のアライメントから捉えることの重要性がうかがえる 腰痛をきたす疾患には様々あり, 痛みの原因も疾患によって異なっている そのため, 疾患特有の脊柱アライメントを捉えることは, 疼痛や症状の改善あるいは予防としての初期治療に役立つものと考える そこで今回は, 疾患の特性をみるために, 健常者と医学的な治療をしたLFS 患者の脊柱アライメントを比較した また健常者と患者の移行状況であろう腰痛既往者とも比較し,LFS の特徴となる脊柱のアライメントについて検討した II. 対象および方法 1. 対象本研究の趣旨を理解し同意を得た健常成人 56 名 ( 男性 24 名, 女性 32 名, 平均年齢 24.3 ±4.5 歳,19 35 歳 ) と LFS 患者 18 名 ( 男性 5 名, 女性 13 名, 平均年齢 36.8 ± 14.5 歳,19 56 歳 : 以下,LFS 群 ) の74 名を対象とした 健常成人とは, 測定日以前 3ヶ月間に腰痛の経験がない者とした このうち, 過去に腰痛経験が全くない者は 35 名 ( 以下, 健常群 ), 腰痛の既往のある者は 21 名であった 腰痛既往者 21 名の内訳は, 腰椎の伸展時痛 11 名 ( 以下, 伸展時痛群 ), 屈曲時痛 9 名 ( 以下, 屈曲時痛群 ), 安静時痛 1 名であった LFS 群は, 神経根症状を認めず, 腰椎伸展時に疼痛があり,X 線や MRI の画像所見から LFS と診断を受けた外来患者とした なお脊柱アライメントに影響を与えると考えられる疾患や手術の既往がある者は除外した 2. 方法矢状面での立位姿勢, および立位体幹前屈姿勢 ( 以下, 前屈姿勢 ) の胸椎後彎角 ( 以下 TKA), 腰椎前彎角 ( 以下,LLA), 仙骨傾斜角 ( 以下,SIA), ( 以下,SCI) を測定した 立位姿勢の条件は, 足を肩幅に開き視線を目の高さに合わせること以外は指定せず, 被験者個々が普段行っている安楽立位姿勢とした 前屈姿勢は, 膝関節伸展位での体幹の最大前屈位とした その際, 頭部と上肢は重力に抗さず下垂位とした なおLFS 群の測定は, 初診時の治療前に行った 脊柱アライメントの測定には,Index 社製スパイナルマウスを使用した 測定方法はスパイナルマウスの測定条件に従い,TKA はTh1 からTh12,LLA はTh12 から S1 までの隣接する椎体が成す角の合計値とし, 後彎角を正, 前彎角を負で表記した SIA は,S1 から S3 までの仙骨よって描かれる背部表面の輪郭線と垂線の成す角とし, 前傾を正, 後傾を負で表記した またSCI はC7 とS3 を結ぶ線と垂線の成す角とし, 前傾を正, 後傾を負で表記した 測定により得られた立位姿勢と前屈姿勢の各部位の角度から立位体幹前屈可動域 ( 以下, 可動域 ) を算出した 統計学的分析には, 各群間の比較には一元配置分散分析および多重比較検定 (Scheffe 法 ) を用いた 群内での胸椎, 腰椎, 仙骨の関係についてはピアソンの相関係数を使用した 有意水準はともに5% 未満とした III. 結果立位姿勢では SIA のみに有意差が認められ, 多重比較検定の結果, 健常群の14.2 ± 6.1 度に対して,LFS 群は8.2 ±4.5 度と有意に垂直位を呈していた (p <0.0 SCI については, 健常群と屈曲時痛群は前傾, 伸展時痛群とLFS 群では後傾している傾向にあった 前屈姿勢でも SIA のみ有意差が認められ, 多重比較検定の結果,LFS 群は44.2 ±20.5 度と, 健常群の58.7 ± 11.2 度よりも有意に小さく (p <0.0, 伸展時痛群の62 ±16.9 度よりも有意に低値を示した (p <0.0 可動域は腰椎部と仙骨に有意差を認め, 多重比較検

3 腰椎椎間関節症患者の脊柱アライメントと腰痛の関係 67 表 1 姿勢, 可動域の比較 (n=73) 胸椎部腰椎部仙骨部脊柱の傾き 立位姿勢 ( ) 健常群 (n=35) 41.7 ± ± ± ± 3.6 伸展時痛群 (n= ± ± ± ± 2.1 屈曲時痛群 (n=9) 39.4 ± ± ± ± 2.2 LFS 群 (n=18) 44.3 ± ± ± 4.5* 0.2 ± 2.7 前屈姿勢 ( ) 健常群 59.3 ± ± ± 11.2 伸展時痛群 59.6 ± ± ± 16.9 屈曲時痛群 49.1 ± ± ± 13.9 LFS 群 52.4 ± ± ± 20.5* # 可動域 ( ) 健常群 17.3 ± ± ± 13.5 伸展時痛群 16.2 ± ± ± 12.7 屈曲時痛群 9.7 ± ± ± 9.9 LFS 群 8.1 ± ± ± 19.0 ## 平均値 ± 標準偏差 * p<0.01(vs 健常群 ), # p<0.01(vs 伸展群 ), ## p<0.05(vs 伸展群 ) 表 2 健常群の胸椎, 腰椎, 仙骨の関係 ( 相関係数 ) 立位姿勢前屈姿勢可動域 TKA-LLA 胸椎 腰椎 TKA-SIA 0.495* 胸椎 仙骨 TKA-SCI 胸椎 脊柱傾斜 LLA-SIA # 腰椎 仙骨 # LLA-SCI 0.417* 腰椎 脊柱傾斜 SIA-SCI # 仙骨 脊柱傾斜 # * p<0.05, # p<0.05 表 3 伸展時痛群の胸椎, 腰椎, 仙骨の関係 ( 相関係数 ) 立位姿勢前屈姿勢可動域 TKA-LLA * 胸椎 腰椎 TKA-SIA 胸椎 仙骨 TKA-SCI 胸椎 脊柱傾斜 0.651* LLA-SIA # 腰椎 仙骨 LLA-SCI 腰椎 脊柱傾斜 # SIA-SCI # 仙骨 脊柱傾斜 0.696* 定の結果, 腰椎部では各群間に有意差が認められなかったが, 仙骨傾斜可動域は伸展時痛群 52.9 ± 12.7 度に対し,LFS 群は 35.9 ± 19 度と有意に減少していた (p < 0.05)( 表 次に, 各群内における胸椎, 腰椎, 仙骨の関係を検討した 健常群の立位姿勢では,TKA と SIA,LLA と SIA に負の相関,LLA とSCI に正の相関が認められた (r = 0.495,r = 0.631,r=0.417,p<0.05) これは,TKA や LLA が大きい者の仙骨は前傾位,LLA が大きい者の脊柱は後傾位を呈することが示された TKA とLLA に相関は認めなかった 一方前屈姿勢はSIA とSCI に相関を認めたものの, 胸椎, 腰椎, 仙骨間で相関は認められなかった 可動域では腰椎屈曲可動域と仙骨傾斜可動域の間に負の相関が認められた (r = 0.430,p<0.0 つまり腰椎の可動域が大きい者は仙骨の可動域が小さい傾向にあった ( 表 伸展時痛群の立位姿勢ではLLA と SIA の間に負の相 関 (r = 0.682,p<0.0 を認め,LLA が大きい者ほど仙骨は前傾位を呈する傾向にあった また前屈姿勢では, TKA と LLA との間に負の相関 (r = 0.682,p<0.05) を認め, 胸椎がより後彎位を呈する者は腰椎の後彎角は小さい傾向にあった しかし, 可動域では脊柱傾斜との間以外は相関を認めなかった ( 表 3) 屈曲時痛群の立位姿勢では,TKA とLLA との間に負の相関 (r = 0.839,p<0.0 が,LLA とSIA との間にも負の相関 (r = 0.921,p<0.0 が認められた TKA と SIA には正の相関 (r = 0.666,p<0.0 を認めた つまり,TKA が小さい者はLLA も小さく,TKA やLLA が小さい者は仙骨が垂直位を呈する傾向にあった また前屈姿勢では,TKA と SIA の間に負の相関 (r = 0.784, p<0.05) を認めた しかし, 可動域では, 腰椎部と脊柱傾斜以外に相関を認めなかった ( 表 4) LFS 群の立位姿勢では,TKA とLLA,LLA とSIA との間にそれぞれ負の相関 (r = 0.616,p<0.01,r = 0.585,

4 68 理学療法科学第 24 巻 1 号 表 4 屈曲時痛群の胸椎, 腰椎, 仙骨の関係 ( 相関係数 ) 立位姿勢 前屈姿勢 可動域 TKA-LLA # 胸椎 腰椎 TKA-SIA 0.666* 0.784* 胸椎 仙骨 TKA-SCI 胸椎 脊柱傾斜 LLA-SIA # 腰椎 仙骨 LLA-SCI 腰椎 脊柱傾斜 # SIA-SCI # 仙骨 脊柱傾斜 表 5 LFS 群の胸椎, 腰椎, 仙骨の関係 ( 相関係数 ) 立位姿勢 前屈姿勢 可動域 TKA-LLA # 胸椎 腰椎 TKA-SIA 胸椎 仙骨 TKA-SCI * 胸椎 脊柱傾斜 LLA-SIA 0.585* 腰椎 仙骨 LLA-SCI # 腰椎 脊柱傾斜 SIA-SCI # 仙骨 脊柱傾斜 # p<0.05) を認めた LLA とSCI との間には正の相関 (r = 0.611,p<0.0 を認めた つまり,TKA が大きい者は LLA も大きく, 仙骨はより前傾位となることが示された また LLA が大きい者ほど脊柱は後傾位となる傾向にあった ( 表 5) IV. 考 金村らは, 日本人の成人男女 160 名の脊柱矢状面 X 線像から日本人の適正な脊柱矢状面彎曲角度を定義している 10) しかし, これは平均的日本人の脊柱彎曲であり, この範囲から逸脱した者が腰痛を生じるとは限らない アライメントは年齢や性別, 体型によっても異なり, 外観は腰痛患者と同様のアライメントをしていても腰痛のない者や, 腰痛が消失したにもかかわらずアライメントに変化が見られない者も存在する このようなことからアライメントと腰痛について検討する場合, 正常姿勢や良姿勢を論じて比較するよりも, 疾患に特徴的なアライメントを捉えることの方が重要であると考え, 我々は LFS 患者を対象に, 健常者や既往者のアライメントと比較し, 疼痛の軽減や再発予防につながるアライメントについて検討した 察 屈曲時痛群の立位姿勢においては, 健常群と比較し, TKA,LLA,SIA は全て小さい傾向にあった 屈曲時に腰痛を生ずる代表的な疾患としては LDH があげられ, 屈曲時痛群のアライメントはLDH 患者と類似したアライメントであった この群は医学的な診療を受けていないため, 疾患を特定することはできないが, 屈曲時痛群内にはLDHの既往者が含まれていたことが予測される これに対し, 体幹の伸展により腰痛が誘発される代表的な疾患としてはLFS が挙げられる 1, そこで, まずは腰痛の誘因が LFS 群と同様であろう伸展時痛群を既往者とし, 健常群, 伸展時痛群,LFS 群の脊柱アライメントを比較した Adams らは椎間板腔が減少した腰椎を前彎位で荷重した場合, 荷重の 16% を椎間関節で分担したのに対して, 後彎位では0% であったと報告した 1 また Yang らは, 腰椎伸展により下関節突起は下位の椎弓に接触し, さらに関節包上部に大きな張力が加わると報告した 1 このように腰椎前彎の増強は椎間関節へ負荷を与え, 椎間関節性の疼痛を誘発すると考えられるが, 今回の結果では各群間でLLA に差が認められなかった しかし,LFS 群の仙骨は健常群と比較して有意に垂直位を呈するのに対し,LLA は健常群と同様であることから, 体幹は健常群よりも全体的に後傾することになる その結果, 重心線は腰椎の後方寄りを通ることとなり腰椎椎間関節への負荷は増強すると考えられる 各群内における胸椎部, 腰椎部, 仙骨の関係性をみると, 健常群はSIA とTKA,SIA とLLA にそれぞれ有意な相関関係を示したのに対して,LFS 群はSIA と LLA, LLA と TKA にのみ相関関係を示し,SIA と TKA には相関関係は認められなかった このことから健常群では胸椎や腰椎のアライメント変化を仙骨の傾斜角でコントロールしているのに対し,LFS 群では胸椎のアライメント変化を腰椎が, 腰椎のアライメント変化を仙骨が代償していると考えられた Mayer ら 13) は, 椎間関節症では腰椎各髄節の屈曲方向への可動性が減少していると報告している 本研究でも明らかな統計学的有意差はないものの,LFS 群は他の2 群と比べて各部位の可動性が少ない傾向にあり, 特に仙骨傾斜可動域は伸展時痛群より有意に減少していた つまり, このような少ない可動域の中で安定した立位姿勢をとるためには, 隣接部位が互いに代償しあう必要があり, また各部位の角度変化で代償できない範囲は体幹を後傾させることによって立位を保持していると考えられる 一方伸展時痛群では SIA と LLA のみに相関関係が認められ, LFS 群に認められたようなTKA とLLA との間の相関関

5 腰椎椎間関節症患者の脊柱アライメントと腰痛の関係 69 係は認められなかった また健常群と同様の可動性を有していた 以上のことから, 各髄節の可動性や仙骨傾斜可動域を改善させ胸椎部と腰椎部の関係を断ち切ることがLFS 群の疼痛軽減につながると考えられる さらに伸展時痛群の TKA と SIA に相関関係を持たせ, 胸椎のアライメント変化を脊椎の後傾ではなく SIA でコントロールできるようにすることが再発予防につながると思われた 脊柱アライメントの幅は広く, 今回の結果でも 3 群間に大きな違いは認められなかった つまり, 健常群の脊柱アライメントを良,LFS 群のアライメントを不良として区別することはできず, 腰椎伸展時痛を主訴とする疾患の評価には, 脊椎各部位のアライメントの関係や可動性に注意を向けることが大切であることが明らかとなった その中でも SIA が重要であることが示唆された しかし, 今回は横断的な調査であるため, 今後は症例を増やし, 疾患の症状が改善するまでの長期的な姿勢の変化を追跡する必要がある 謝辞本研究は2006 年名古屋学院大学研究助成金の援助を受けて行われたものです 名古屋学院大学関係諸氏に深謝申し上げます 引用文献 McCulloch JA, Transfeldt EE:Macnab 腰痛. 原著第 3 版. 鈴木信治 ( 監訳 ), 医歯薬出版, 東京,1999,pp , , 青木一治 : 腰椎椎間板ヘルニアの理学療法のための検査 測 定のポイントとその実際. 理学療法,2004,21: ) 浅海岩生 : 脊椎疾患による姿勢異常に対する理学療法. 理学療法,2007,24: ) Jackson RP, Mc Manus AC: Radiographic analysis of sagittal plane alignment and balance in standing volunteers and patients with low back pain matched for age, sex, and size. A prospective cotrolled clinical study. Spine, 1994, 19: ) Norton BJ, Sahrmann SA, Van Dillen FL: Differences in measurements of lumbar curvature relatede to gender and low back pain. J Orthop Sports Phys Ther, 2004, 34: ) Barrey C, Jund J, Noseda O, et al.: Sagittal balance of the pelvisspine complex and lumbar degenerative diseases. A comparative study abjout 85 cases. Eur Spine J, 2007, 16: ) Itoi E: Roentgenographic analysis of posture in spinal osteoporotics. Spine, 1991, 16(7): ) Dankaerts W, O Sullivan P, Burnett A, et al.: Differences in sitting posture are associated with nonspecific chronic low back pain disorders when patients are subclassified. Spine, 2006, 31(6): ) Jang JS, Lee SH, Min J, et al.: Lumbar degenerative kyphosis. Spine, 2007, 32: ) 金村徳相, 川上紀明, 松原祐二 他 : 日本人の脊柱矢状面彎曲とその評価. 脊柱変形,2003,18: Adams MA, Hutton WC: The effect of posture on the role of the apophysial joints in resisting intervertebral compressive forces. J Bone Joint Surg, 1980, 62(3): Yang KH, King AI: Mechanism of facet load transmission as a hypothesis for low-back pain. Spine, 1984, 9: ) Mayer TG, Robinson R, Pegues P, et al.: Lumbar segmental rigidity: Can its identification with facet injections and stretching exercises be useful? Arch Phys Med Rehabil, 2008, 81:

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