膝関節

スクリューホームムーブメントのメカニズムと評価方法【膝関節の基礎知識】

どうも皆様こんにちわ

今回は膝関節のスクリューホームムーブメントについて解剖学的視点を踏まえて書いていきたいと思います。

スクリューホームムーブメントを理解することは膝を評価・治療する上で大切なことです。

さらに変形性膝関節症を担当する際にもスクリューホームムーブメントは重要な知識です

変形性膝関節症についてはこちらからっ

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今回わかること

膝のスクリューホームムーブメントの基礎

膝関節スクリューホームムーブメントの評価方法

スクリューホームムーブメントと他関節の影響

クリューホームムーブメントとは?

膝関節のスクリューホームムーブメントは、

一般的には膝屈曲位から伸展に伴う脛骨の外旋

膝関節の最終伸展約30°前より起こる下腿の外旋

という現象。

実際に膝関節を学ぶ際に使用した教科書はこちらから!

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スクリューホームムーブメントのメカニズム・機能解剖学

膝関節は伸展している状態が中間位です

伸展位から屈曲時の脛骨の動き説明できますか?

伸展位からの屈曲運動で大腿骨外旋(脛骨の内旋)が生じます。

この状態から伸展していけば、当然、脛骨は外旋します。

中間位に戻る為には外旋しないといけないので。

これが膝関節のスクリューホームムーブメントと呼ばれている現象です

脛骨の外旋が生じるのは以下の3点がポイントです

・外側顆の動きが内側顆に比べ自由

・MCLが強固に内側顆と結合している

・ACLが緊張する

 

スクリューホームムーブメントと関節面の関係

スクリューホームムーブメントと膝関節面の関係ですが、

外側顆の動きが自由なのは、脛骨上関節面の影響です

内側脛骨上関節面は凹状なので、内側顆がここにはまり込みます

これとは対照的に、

外側脛骨上関節面は前額面上で凹状、矢状面上で平坦かやや凸状のため、自由に動けます

またMCLが強固なのは生理的外反が存在するためです。

FTAが存在するため、それに抵抗するためにMCLは広範囲かつ強固に内側顆と結合しています。

 

スクリューホームムーブメント制限

続いて膝関節のスクリューホームムーブメントの制限についてですが、

スクリューホームムーブメントは、

膝屈曲位から伸展に伴う脛骨の外旋

とされていますね

膝のスクリューホームムーブメントが機能しないとどうなるのか?

膝痛や変形性膝関節症につながると考えられます

それではその理論を考えていきましょう

スクリューホームムーブメントに関与する膝関節の靭帯は、

ACL,PCLとなります

スクリューホームムーブメントが破綻し、下腿外旋を呈する影響を、

靭帯から考えています

こちらの記事も参考にしてください

下腿外旋症候群に関する靱帯の関係以前の記事で、 「下腿外旋症候群に対する評価と治療方法」 について書きました https://pt0405pt.com/errot...

クリューホームムーブメントとACLの関係

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膝のスクリューホームムーブメントとACLの関係ですが、

ACLの機能として、

脛骨前方制動と脛骨内旋制動を担っています

ACL損傷などにより、ACLが機能しなくなった場合、

膝伸展最終域での脛骨外旋を誘導することが出来なくなります。

これは、膝伸展最終域で、

脛骨が前方変位 + 内旋位

になる、ということです。

このようなアライメントでは、

内側半月板に対して圧縮応力が増大します。

内側半月板は下腿内旋することで、後方に動いていきますが、

伸展位から内側半月板が後方に存在していることで、

膝屈曲時の内側半月板の動きが制限され、大腿骨-脛骨に挟み込まれるような形となります。

これによって、半月板の水平断裂は生じると考えられます。

MM水平断裂

また、半月板損傷やACL機能不全は変形性膝関節症の因子として挙げられますので、

スクリューホームムーブメントの破綻もOAにつながると考えられます。

クリューホームムーブメントの評価方法は?

荷重位でのスクリューホームムーブメントの評価

膝のスクリューホームムーブメントを評価する方法としては、

  1. 端座位で膝関節90°
  2. 脛骨粗面と膝蓋骨尖を結びラインを引く
  3. 完全伸展位で再評価

しかし、これだけではOKCの評価のみになってしまいます

動作中の膝の動きも必ずみましょう

OKC、CKCともに評価することでより臨床応用が効きます

重位でのスクリューホームムーブメントの評価

CKCでスクリューホームムーブメントを評価する際には、

OKCと同様の方法を用います

  1. 立位姿勢
  2. 脛骨粗面と膝蓋骨尖を結びラインを引く
  3. 膝の屈伸時の動きを評価

単純な膝屈伸では痛みがないけど、歩行時に痛い、ということは多々あります

そういう時はCKCの動きをしっかり評価しましょう

クリューホームムーブメント評価のための回旋不安定性

スクリューホームムーブメントを評価するにあたり、近位脛腓関節の評価も重要になります

  • 脛骨内外旋
  • 腓骨内外旋

この両者を評価します

特に腓骨の動きは、LCLと大腿二頭筋に関与し、

大腿二頭筋の力を腓骨→脛骨に効果的に伝達させるために不可欠です

骨不安定性

脛骨不安定性には、

  • 前外側
  • 前内側
  • 後外側
  • 後内側

と、4方向の不安定性があります

こういった不安定性も評価する必要があるとともに、

動きやすい方向、動きにくい方向を把握し、

可動域の問題なのか、

動くけど動かせない、筋力の問題なのか

などを評価していく必要があります

形性膝関節症のスクリューホームムーブメント評価

変形性膝関節症-どう評価していく?どうも皆様こんにちわ わらぴぃ(@ptblogpt)です! 今回は変形性膝関節症をどう評価していくのか? について書いていきたいと...

上記記事でも書きましたが、

変形性膝関節症では、下腿過外旋を呈していることが多いです

下腿が過外旋を起こしている場合、

  • 脛骨外旋 + 腓骨後方回旋(外旋)

を呈しています。(腓骨の表記が正しいかは置いときましょう)

脛骨内旋を促しても、腓骨mobilityが低下していれば、脛骨内旋誘導できないと思ってます

スクリューホームムーブメントを評価するとともに、近位脛腓関節のmobilityも併せて評価する必要があります

クリューホームムーブメントに影響を与えるのは関節

スクリューホームムーブメントは脛骨大腿関節上での動きになります

つまり、

大腿骨

脛骨

両者の影響を考えないといけません

大腿骨の影響を考えるには、股関節

また、股関節より上に存在する関節

脛骨の影響を考えるには、足関節

近位・遠位脛腓関節などの評価も大切になってきます

膝関節に影響を与える関節

クリューホームムーブメントの評価と運動連鎖

荷重位でもスクリューホームムーブメントを評価する必要をお伝えしました

荷重位では“運動連鎖”という概念も大切になってきます

 

変形性膝関節症では下腿過外旋を生じていますが、

KOA患者の姿勢の特徴として、

骨盤前傾が苦手 = 骨盤後傾位

となることが多いです

骨盤後傾→大腿骨外旋→脛骨外旋

というアライメントとなります

いくら脛骨大腿関節へ介入しても、原因がほかの部分にあると改善は見込めません。

下腿外旋症候群についてはこちらの記事で詳細に解説しています

下腿外旋症候群に対する評価と治療[これを読むだけで治療できる!]どうも皆様こんにちわ わらぴぃ(@ptblogpt)です! これまで変形性膝関節症やスクリューホームムーブメントについて書いてきまし...
運動連鎖

クリューホームムーブメントの文献・先行研究

・スクリューホームムーブメントには外旋型、終末内旋型、内旋型

が存在し、終末内旋型は関節弛緩性、内旋型は加齢の影響である。

正常膝関節でも終末内旋型や内旋型が確認される。

(非荷重時の膝関節自動伸展運動におけるスクリューホームムーブメントの動態解析,石井慎一郎,山本澄子;理学療法科学,2008,11-16)

 

・スクリューホームムーブメントは外旋と内旋の2パターンがある
と報告されています。

膝伸展運動中は脛骨が外旋運動を行う。荷重位では大腿骨回旋の影響が大きい

(荷重位でのスクリューホームムーブメントと大腿骨及び脛骨回旋運動の三次元動作解析,長谷部清貴,石井慎一郎)

 

・We have found the phenomenon of “reverse screw-home” to be a common motion pattern in osteoarthritis and it is often present after implantation of a total knee prosthesis.(人工膝関節置換術後に逆スクリューホームムーブメントが確認される)

(Three-dimensional motion analysis and its application in total knee arthroplasty: what we know, and what we should analyze; Yoshio Koga,J Orthop Sci)

これらのことから、膝関節のスクリューホームムーブメントは3つの型にわけられます

  • 外旋型
  • 終末内旋型
  • 内旋型

ただ、多くは外旋型になります。

しかし、スクリューホームムーブメントには3つの型があること、

個々人によって差が出ることは意識しておきましょう。

関節-スクリューホームムーブメントのメカニズム・評価方法

膝関節-スクリューホームムーブメントのメカニズムと評価方法について、

少し書いてみました

ここまで読んでみて、わからないことありましたか?

脳科学が好き・整形外科が好き

など、なんでもいいです

もし何かあれば、問い合わせTwitter DMからお気軽にご質問をどうぞ

クリューホームムーブメント評価に使用した参考資料

非荷重時の膝関節自動伸展運動におけるスクリューホームムーブメントの動態解析,石井慎一郎,山本澄子;理学療法科学,2008,11-16

荷重位でのスクリューホームムーブメントと大腿骨及び脛骨回旋運動の三次元動作解析,長谷部清貴,石井慎一郎

Three-dimensional motion analysis and its application in total knee arthroplasty: what we know, and what we should analyze; Yoshio Koga,J Orthop Sci

運動連鎖とエビデンス

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