Uncommon injuries: Getting to the root of meniscal tears

2部構成の記事の1つ目で、Chris Mallacは半月板根部の解剖とバイオメカニクス、損傷がどのようにして発生するか、「根部」断裂の診断に必要な画像基準を検証しています。

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半月板の損傷は、軸の圧迫と回転が加わり、膝の屈曲に負荷をかけるスポーツに関わるアスリートによく見られる損傷である。 サッカー、格闘技、ホッケー、ネットボール、バスケットボール、テニスなど、多くのスポーツがこれに該当する。 これらの損傷には、非手術で対処可能な非常に単純で小さなものから、断片化して変位し、膝の内側でロックや引っかかりの感覚を生じるような深刻な大きなもの、あるいは十字靭帯損傷に伴う大きな半月板損傷で通常外科的介入が必要となるものまで、さまざまなものがある。 半月板根の挿入は、正しい膝のキネマティクスを維持し、膝の変性変化を回避するための重要な要因である。 半月板根の損傷は、半月板の押し出し、膝の接触表面積の減少、関節ヒアルロン軟骨へのストレスの増加、最終的には関節の変性につながり、その結果として変形性関節症が引き起こされます。

解剖学と生体力学

半月形の内側および外側線維軟骨半月板は、大きな凸状の大腿骨顆の形状に合わせた凹状の上面と、平坦な脛骨プラトーと関節を形成する平坦な下面を持っている（1-3）。

1. 前角/根は、脛骨プラトーに単純な平面的な挿入部を持ち、
2. 本体、
3. 後角/根は、脛骨プラトーに複雑な3次元の挿入部を持ちます。 半月板は、「根」を通じて、膝の伸展と深屈曲の両方で、軸方向の圧縮荷重を「フープ応力」に変換するように設計されている。 これは、半月板の繊維軟骨の巨視的構造を構成する、コラーゲン繊維、プロテオギルカン、糖タンパク質の交錯ネットワークによって促進されている(5)。 このため、半月板には関節の外側に向かって「押し出し」効果が生じる(3,4,6)。 周方向繊維によるフープ応力の分布は、関節面に比較的均等な軸方向荷重を伝達するのに役立ち、過剰な荷重や関節軟骨の破壊を防ぐことができます。 図1：半月板にかかる力の「フープ応力」分布

   

   膝関節炎の予防にとって最も重要な機能は、この半月板の「フープ張力」を維持し、膝関節の関節内荷重を正しく伝達することだと考えられています。 内側半月板は約90％、外側半月板は約70％の荷重を伝達しています(7,8)。 したがって、半月板は体重を100％負担しても軟骨を免れることになります。 さらに、半月板は、二次的なスタビライザーとして機能するため、膝の固有感覚にも関与しており、滑液の産生、つまり膝関節の潤滑にも寄与している。

   半月板根が脛骨にしっかりと付着しているということ以外に、正確な解剖学を論じることは本論文の範囲外である。 半月板後根は前根に比べ、より包括的かつ立体的で、かなり高度で複雑な付着部を持っている。

   前根の挿入部は後根ほど立体的ではないが、内側半月板前根付着部は、半月板根付着部の中で最も大きな挿入部を持っていることが報告されている(3,9)。 内側半月板前根は、脛骨への前十字靭帯(ACL)付着部と密接な関係があり(3)、内側半月板前根には4種類の挿入部があるとされている(10)。

   最後に、前角は約70%の膝で横靭帯としても知られる前面間膜への接続を有すると報告されている(9-11)。 46%の症例では、前部半月板靭帯は内側半月板前角から外側半月板前角まで、26%の膝では内側半月板前角から外側半月板前方の関節包の外側面まで横断している(11)。 半月板間靭帯の役割については、まだ議論の余地がある(12)。 図2は、半月板と半月板根の解剖学的構造の概要を示している。

   図2：半月板と半月板根の解剖学

   

   半月板根断裂の病態

   1991年にPagnaniらによって半月板根損傷が初めて報告され（13）、過去30年間に多くの研究が行われている（特に内側半月板後角根の損傷）。 現在では、特に内側半月板付着部の損傷は、半月板の押し出しと「フープストレス」の消散の障害につながり、その結果、接触表面積の減少により関節軟骨にストレスがかかり、関節変性の促進を招くと考えられている(14,15)。 後根の付着部が最もよく損傷する部位であり、内側半月板後根が最も損傷しやすいとされている。 急性期の断裂は、ACLやPCLなどの急性膝靭帯損傷時に発生するほか、深いしゃがみ込みや過屈曲時に遭遇する高い圧縮力やせん断力による外傷で起こることもある(5,13,16)。 外側半月板後根の断裂は、内側半月板後根の断裂ほど多くはなく、発生するとすれば、スポーツ選手のスポーツシーンに限られる傾向があります。 そのため、外側後角は、内側後角に比べて、慢性的なACL不安定性のエピソードによる影響が少ないと報告されています(17)。 研究者は、外側半月板損傷の約87％がスポーツ活動に関与し、70％がサッカー、サッカー、格闘技などの「ピボットコンタクト」スポーツで発生すると報告している(17)。

   関節鏡下半月板修復術または半月板切除術の約10～21％に内側半月板後根断裂が見られる(19、20)。 MRI画像では、これらの損傷の3分の1まで見逃す可能性があるため、実際の有病率はさらに高い可能性がある(19,20)。 さらに、内側半月板の後根部断裂は、多靱帯断裂と同様に約3%の発生率と報告されている(13,16)。

   アジア諸国では、床生活習慣のある高齢者では、慢性内側半月板後根断裂が非常に多く見られることは興味深い点である(19)。 床生活による膝の過屈曲位では、半月板、特に内側半月板後角の根元に過度の圧力がかかる(19)。 このような集団では、内側半月板後根の断裂の割合は、全内側半月板断裂の20～30％と高くなることがあります(19,21)。 高齢者に多く、通常50歳以降に発症する(22)。

   受傷メカニズム

   90度以降の深いスクワットでは、内側および外側半月板の後角は前角よりも負荷を伝える(1,23). 前述の通り、内側半月板の後根は半月板根の中で最も可動性が低く、内側後根にかかるストレスにより、他の根に比べ断裂の発生率が高くなるという研究報告がある(4,18,20)。

   半月板内側後根付着部の重大な損傷（根の剥離や根に隣接する全長変性断裂や橈骨断裂など）は、臨床的に重大な内側半月板の押し出しに関連しています。 半月板は、脛骨プラトーの縁に対して変位すると、半月板のはみ出しが起こります(14)。 7149>

   研究により、内側半月板後根の重大な断裂は、内側半月板全切除術と同様に脛骨大腿部最大接触圧に好ましくない結果（25％の増加）をもたらすことが立証された(24,25)。 また、内側半月板後根の損傷は、脛骨の外旋と側方移動を増加させることが実証されている(24)。 このような変化は、最終的に、これらの損傷を受けた患者で一般的に報告されている下肢のアライメントを悪化させる可能性があります(5)。

   診断

   徴候・症状

   半月板根元断裂は通常、他の単純な半月板損傷と区別することが非常に難しい。

   • 患側の関節線痛
   • 内側半月板後根断裂では、些細な損傷でpopping soundが生じることが多い(22)。
   • 後根断裂では、ocking and giving way感覚はそれほど一般的ではないかもしれない(26)。 半月板根元断裂の約70％は、深いしゃがみ込みなどの軽微な外傷が原因である(27)。
   • 研究によると、McMurrayテストは57%の患者にのみ陽性で、14.3%の患者にのみ浸出液が見られる(26)。
   • 膝をリラックスさせて完全伸展した状態で行うバーサスストレステストは、前内側関節線に沿って触知できる半月板の押し出しを再現することができる。 このテストは、内側半月板後根の剥離について記載されている。

   画像診断 臨床的判断に使用できる強固な身体的徴候や症状がないため、MRIは半月板根元断裂の診断にますます使用されるようになってきている。 多くの著者は、MRIの感度および特異性に違いがあると述べている(20,29,30)。 より一般的な内側半月板後根断裂に関しては、臨床症状とともにMRI平面画像上の3つの異なる識別的特徴に基づいて診断すれば、診断が困難ではないことが提唱されている(31)。 これらのMRI徴候は以下の通り：

   1. 矢状面からの「ゴーストサイン」（検出率100%）、これは矢状面に識別できる半月板がないこと、または正常な暗色の半月板信号の代わりに高信号があること（5、14、31）
   2. 冠状面に垂直方向の線形欠損（切痕）（100%）、
   3. 軸状面に半径方向の線形欠損（94％）があること（5）。

   さらに、MRIを読むための他の有用な参考点をいくつか挙げる。

   • T2強調シーケンスは、その最大特異度と感度値から一般的に涙の視覚化に最適な画像と考えられているが（31）、軸方向画像が最高の感度と特異度を提供すると考える人々もいる（29）。
   • （各半月板根のサイズが比較的小さいため）率直な断裂を視覚化することが困難であることから、半月板押出の存在は、根元断裂の存在と高い相関性を持つ所見として説明されてきた(32)。
   • 内側半月板押出は脛骨関節軟骨からの半月板の一部または全体の変位と定義されている（14、33）。
   • 研究では、midcoronal画像上で3mm以上の押し出しは、関節軟骨変性、重度の半月板変性、複雑な断裂パターン、および半月板ルートを含む断裂と有意に関連すると報告している(14)。

   傷の分類

   La Pradeは71例のルート裂を検討して、5種類の裂けに分類している(34)。 彼は、タイプ2の断裂が彼らの事例で見つかった根元断裂の最も一般的なタイプであることを発見した(67.6%)。 表1は、La Pradeによる半月板根元断裂の分類を示したものである。 図3は、完全な橈骨根の断裂と根の剥離骨折を示したもので、こちらも参照されたい。

   表1：半月板根元断裂の分類

   

   図3：半月板根元断裂の分類。 2041>

   

   結論

   半月板根の損傷は、根の損傷により「フープストレス」メカニズムの喪失による半月板の荷重吸収・分散能力が著しく変化するため、スポーツ選手における半月板の致命的な損傷とみなすことができる。 半月板の根は、通常のピボットシフト機構（十字靭帯も損傷する）で損傷することもあれば、荷重がかかった状態でフルスクワットや膝関節屈曲位で損傷することもあります。 後根はより一般的に損傷する根で、内側半月板後根が圧倒的に多くなっています。 これらの損傷は、臨床検査では診断が難しいため、膝関節鏡検査に先立ち、MRIによる診断が必要となります。 この記事の第2部では、半月板根元断裂損傷の管理計画について詳しく説明します。 2012;4(4):340-351

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として2014年12月1日に公開された。