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人間の肩は、鎖骨、肩甲骨、上腕骨という3つの骨と、それに関連する筋肉、靭帯、腱 から構成されています。
肩の骨同士の関節が肩関節を構成します。肩関節は肩甲上腕関節とも呼ばれ、肩の主要な関節ですが、より広義には肩鎖関節も含まれます。
人体解剖学において、肩関節は上腕骨が肩甲骨に付着し、上腕骨頭が関節窩に収まる身体の部分である。[ 1 ]肩は関節領域にある構造群である。[ 2 ]
肩関節は肩の主要な関節です。これは球関節であり、腕を円を描くように回転させたり、体から離れて外側や上方に動かしたりすることができます。関節包は、肩甲上腕関節を囲む軟部組織の被膜で、肩甲骨、上腕骨、上腕二頭筋頭に付着しています。関節包の内側は、薄く滑らかな滑膜で覆われています。回旋筋腱板は、肩関節を囲み、肩の安定性に寄与する4つの筋肉のグループです。回旋筋腱板の筋肉は、棘上筋、肩甲下筋、棘下筋、小円筋です。腱板は肩甲上腕関節包に付着し、上腕骨頭に付着しています。
肩は、腕や手の幅広い動作に対応できる十分な可動性を持ちながら、持ち上げたり、押したり、引いたりといった動作を可能にする十分な安定性も備えていなければならない。
肩は、上腕骨と肩甲骨、およびそれらを支え、骨同士の関係を維持する靭帯、筋肉、腱などの周囲の構造によって形成される球関節で構成されています。 [ 1 ] [ 2 ]これらの支持構造は、鎖骨、上腕骨、肩甲骨に付着し、肩甲骨は関節窩、肩峰、烏口突起を形成します。肩の主要な関節は、上腕骨と肩甲骨の関節窩の間にある肩関節（または肩甲上腕関節）です。[ 1 ]肩鎖関節と胸鎖関節も肩の動きに関与しています。[ 3 ]骨の端にある白い硝子軟骨（関節軟骨と呼ばれる）により、骨が互いに滑り、動くことができ、関節腔は滑膜で囲まれています。関節の周囲には筋肉があり、肩関節を直接取り囲んで付着している回旋筋腱板や、安定性を保ち動きをスムーズにするその他の筋肉などが存在する。
滑液包と呼ばれる2つの薄い袋状の構造により、骨、筋肉、腱の間をスムーズに滑走することができます。これらは肩峰の骨のアーチから回旋筋腱板を保護し、クッションの役割を果たします。[ 4 ]
関節唇は肩の2番目の種類の軟骨で、関節軟骨とは明らかに異なります。この軟骨は、球とソケットの端にある軟骨よりも線維性で硬いです。また、この軟骨は、付着しているソケットの周囲にのみ存在します。[ 5 ]
肩関節（肩甲上腕関節とも呼ばれる）は肩の主要な関節です。[ 1 ]腕を円を描くように回転させたり、体から離れて外側や上方に動かしたりできる球関節です。上腕骨頭と肩甲骨外側部（具体的には肩甲骨の関節窩）の関節によって形成されます。関節の「球」は上腕骨の丸みを帯びた内側前面であり、「ソケット」は肩甲骨外側部の皿状の部分である関節窩によって形成されます。関節窩が浅く、肩と体の他の部分との結合が比較的緩いため、腕は非常に大きな可動性を持ちますが、体の他のほとんどの関節よりもはるかに脱臼しやすいという欠点があります。大きな上腕骨頭と浅い関節窩の間には、およそ4対1の大きさの不均衡があります。関節窩は、関節唇の線維軟骨輪が加わることでより深くなる。
関節包は、肩甲上腕関節を包み込み、肩甲骨、上腕骨、上腕二頭筋頭に付着する軟部組織の被膜です。関節包の内側は、薄く滑らかな滑膜で覆われています。この関節包は、肩甲骨の烏口突起と上腕骨の大結節をつなぐ烏口上腕靭帯によって強化されています。また、上腕骨の小結節と肩甲骨の外側をつなぐ3つの靭帯があり、これらを総称して肩甲上腕靭帯と呼びます。
回旋筋腱板は、肩を安定させる働きをする4つの筋肉とその腱のグループを指す解剖学用語です。[ 3 ]これらの筋肉は、棘上筋、棘下筋、小円筋、肩甲下筋であり、運動中に上腕骨頭を関節窩内に保持します。[ 3 ]回旋筋腱板は肩関節包に付着し、上腕骨頭に付着します。[ 3 ]これらが一体となって上腕骨頭を関節窩内に保持し、腕を挙上し始めたときに三角筋の牽引によって上腕骨頭が上方に移動するのを防ぎます。棘下筋と小円筋は、三角筋の前部線維とともに、腕の外旋に関与しています。[ 6 ]
これらの筋肉の4 つの腱が集まって回旋筋腱板を形成します。この腱は、関節包、烏口上腕靭帯、肩甲上腕靭帯複合体とともに、上腕骨結節に挿入される前に一体化したシート状になります。[ 7 ]棘下筋 と小円筋は筋腱移行部付近で融合し、棘上筋と肩甲下筋の腱は上腕二頭筋溝の入口で上腕二頭筋腱を包む鞘として結合します。[ 7 ]
肩周辺の筋肉
回旋筋腱板の4つの筋肉に加えて、三角筋と大円筋は肩関節自体に起始し、肩関節に存在します。[ 3 ]三角筋は肩関節を3方向から覆っており、鎖骨の前上部3分の1、肩峰、肩甲骨棘から起始し、上腕骨の三角筋結節に停止します。[ 3 ]三角筋の各部分の収縮は、肩のさまざまな動き（屈曲（鎖骨部）、外転（中央部）、伸展（肩甲骨部））を助けます。[ 3 ]大円筋は肩甲骨後部の外側、小円筋の下に付着し、上腕骨の上部に付着します。上腕骨の内旋を助けます。[ 3 ]
前面の筋肉
肩に寄与する胸壁の筋肉は次のとおりです。[ 3 ]
背中の筋肉
腋窩（ラテン語：axilla）は肩の筋肉間の空間によって形成されます。[ 3 ]腕の神経と血管は腋窩を通っており、検査可能なリンパ節が複数存在します。[ 3 ]腋窩は、前面では大胸筋と小胸筋、背面では広背筋と大円筋、内面では前鋸筋、外側では上腕骨の結節間溝によって形成されます。[ 3 ]
肩の周りの皮膚は、上部ではC2-C4、下部ではC7とT2によって支配されています。腕神経叢は、頸椎C5-T1から神経根として出ています。神経叢の枝、特にC5-C6からの枝は、肩の筋肉の大部分を支配しています。[ 3 ]
鎖骨下動脈は、右側では腕頭動脈幹から、左側では大動脈から直接分岐します。この動脈は、第一肋骨を越えると腋窩動脈になります。腋窩動脈は腕にも血液を供給し、肩領域への主要な血液供給源の一つです。他の主要な供給源は、横頸動脈と肩甲上動脈で、どちらも甲状頸動脈幹の枝であり、甲状頸動脈幹自体は鎖骨下動脈の枝です。[ 3 ]血管は肩の後ろでネットワーク（吻合）を形成し、腋窩動脈が障害を受けた場合でも腕への血液供給を助けます。[ 3 ]
肩の筋肉と関節は、肩を驚くほど広い可動域で動かすことができ、人体で最も可動性の高い関節の1つとなっています。肩は外転、内転、回転、体幹の前後に持ち上げることができ、矢状面内で360°完全に動かすことができます。この驚異的な可動域は、肩を非常に不安定にし、他の関節よりも脱臼や怪我を起こしやすくしています[ 8 ] 。
肩は体の中で最も可動性が高く、不安定になりやすい関節です。そのため、問題が起こりやすいのです。[ 19 ]
肩の骨の骨折には、鎖骨骨折、肩甲骨骨折、上腕骨上部の骨折などが含まれます。
肩の痛みなどの肩の問題はよくあることで[ 20 ]、肩のどの構造にも関係する可能性があります[ 21 ] 。肩の痛みの主な原因は回旋筋腱板断裂です[ 20 ]。棘上筋は回旋筋腱板断裂で最もよく関与しますが[ 22 ]、回旋筋腱板の他の部分も関与する可能性があります。回旋筋腱板断裂にはさまざまな重症度があり、部分断裂から完全断裂まであります[ 23 ] 。部分断裂とは、腱が薄くなっているが、まだ骨に繋がっている状態です。完全断裂は、完全不完全断裂と完全完全断裂の2つのクラスに分けられます。不完全断裂は、腱の一部だけが骨から分離している状態であり、完全断裂は腱が骨から完全に分離している状態です。あらゆる形態の腱板断裂に対して、損傷の重症度に応じて、考えられる治療法には、安静、アームスリング、理学療法、ステロイド注射、非ステロイド性抗炎症薬、または手術などがあります。[ 24 ]
このタイプの軟骨が摩耗し始めると（関節炎と呼ばれる過程）、関節が痛くなり、こわばるようになります。[ 21 ]
肩の画像診断には、超音波検査、X線検査、MRI検査が含まれ、疑われる診断と症状に基づいて行われる。
従来のX線検査と超音波検査は、回旋筋腱板損傷の診断を確定するために用いられる主要な検査法である。より詳細な臨床的疑問がある場合は、関節内造影剤の有無にかかわらず、磁気共鳴画像法（MRI）による画像診断が適応となる。
Hodler らは、この方法で広範囲な第一印象が得られ、肩の一般的な病変、すなわち代償不全の回旋筋腱板断裂、石灰化腱炎、脱臼、骨折、骨瘤、および/または骨棘を明らかにする可能性もあるため、少なくとも 2 つの平面から撮影した従来の X 線でスキャンを開始することを推奨しています。さらに、最適な CT または MR 画像の計画には X 線が必要です。[ 25 ]
従来型の侵襲的な関節造影は、現在では非侵襲的なMRIや超音波に取って代わられつつあり、MRIが禁忌となる患者、例えば超音波検査で不明瞭または不確実な結果しか得られないペースメーカー装着者などの画像診断の予備手段として使用されています。[ 26 ]
撮影する肩に向かって体を約30～45度回転させ、立っているか座っている患者は腕を垂らします。この方法により、関節の隙間とソケットに対する垂直方向の整列が明らかになります。[ 26 ]
腕を80～100度外転させる必要があります。この方法で次のことが明らかになります。[ 26 ]
肩の外側輪郭は、肩甲骨の長軸がX線の経路と平行になるようにフィルムの前に配置する必要があります。この方法では、次のことが明らかになります。[ 26 ]
この投影法は誤差に対する許容度が低く、したがって適切な実行が必要である。[ 26 ] Y投影法は、1933年に発表されたWijnblathのcavitas-en-face投影法に遡ることができる。[ 27 ]
超音波にはいくつかの利点があります。比較的安価で、放射線を放出せず、アクセスしやすく、組織の機能をリアルタイムで視覚化でき、患者の痛みを再現するための誘発操作を実行できます。[ 28 ] これらの利点により、超音波は腱や軟部組織の評価における一般的な初期選択肢となっています。制限事項としては、例えば、操作者の技量に大きく依存することや、骨の病変を特定できないことなどが挙げられます。また、検査対象領域の広範な解剖学的知識を持ち、スキャン中に発生する正常な変動やアーチファクトに対して柔軟な姿勢を保つ必要があります。[ 29 ]
筋骨格超音波のトレーニングは、一般的な医学トレーニングと同様に生涯にわたるプロセスですが、Kissinらは、超音波の操作方法を独学で習得したリウマチ専門医は、国際的な筋骨格超音波の専門家と同様に、一般的なリウマチ性疾患の診断に超音波を使用できると示唆しています。[ 30 ]
1980年代半ばに高周波トランスデューサーが導入されて以来、超音波は診断をサポートするために肩の正確で精密な画像を撮影するための一般的なツールとなっている。[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
検査には、送信周波数が 5、7.5、10 MHz の高解像度高周波トランスデューサーが適しています。皮膚に近い構造に焦点を合わせるには、追加の「水開始長」が推奨されます。検査中は、患者に座るように指示し、患側の腕を内転させ、肘を 90 度に曲げます。ゆっくりと慎重に受動的な外旋および/または内旋を行うことで、肩のさまざまな部分を視覚化できます。中立位置で肩峰の下に隠れている部分も示すには、背中の後ろで過伸展を伴う最大内旋が必要です。[ 36 ]
異なる機器設定によって生じる腱のエコー輝度の違いを避けるため、ミドルトンは腱のエコー輝度を三角筋のエコー輝度と比較したが、これは依然としてlege artisである。[ 37 ] [ 38 ]
通常、三角筋と比較したエコー輝度は均一に増強され、背側エコーの消失は見られません。健康な腱でも、エコーの減少または増強を伴う変動が見られます。[ 39 ]生理的変異と病理的所見の境界を区別し設定する際には、両側の比較が非常に役立ちます。回旋筋腱板の変性変化は、体の両側でよく見られます。 [ 40 ]したがって、片側の違いは病理的原因を示唆し、両側の変化は生理的変異を示唆します。[ 38 ]
さらに、動的検査は超音波アーチファクトと実際の病変を区別するのに役立つ。[ 41 ]
超音波のエコー輝度を正確に評価するには、反射、吸収、分散の物理法則を考慮する必要があります。肩関節の構造は横断面、冠状面、矢状面のいずれにも整列していないため、肩の画像撮影時にはトランスデューサーヘッドを対象構造に対して垂直または平行に保持する必要があることを常に認識しておくことが重要です。そうしないと、現れるエコー輝度を評価できない可能性があります。[ 42 ]
整形外科では、MRIは非侵襲性、放射線被曝がないこと、多断面スライスが可能であること、軟部組織のコントラストが高いことから、関節や軟部組織の画像診断に最適なツールとして早くから確立されました。[ 43 ]
MRIは、治療を担当する整形外科医に関節の詳細を提供し、診断と次の適切な治療ステップの決定に役立ちます。肩を検査するには、患者は患側の腕を外旋させた状態で横になる必要があります。信号検出には、表面コイルの使用が推奨されます。基本的な診断検査で回旋筋腱板の病変を見つけるには、脂肪抑制T2強調シーケンスまたはSTIRシーケンスが有効であることが証明されています。一般的に、検査は次の3つの主要な平面で行う必要があります：軸方向、斜め冠状面、および矢状面。[ 44 ]
形態学的変化や損傷のほとんどは棘上筋腱に生じます。外傷性回旋筋腱板の変化は前上方に位置することが多い一方、変性変化は上後方に位置することが多いです。[ 45 ] 腱は主に密なコラーゲン線維束で構成されています。T2緩和時間が非常に短いため、通常は信号が弱く、暗く見えます。変性変化、炎症、部分断裂、完全断裂は、元の腱構造の喪失を引き起こします。脂肪沈着、粘液変性、出血は腱内T1画像の増加につながります。浮腫形成、炎症性変化、断裂はT2強調画像で信号を増加させます。[ 44 ]
MRIを使用すると、棘上筋と肩甲下筋の間の回旋筋腱板間隙領域の真の病変は、正常な滑膜や関節包と区別することがほとんど不可能です。[ 46 ]
1999年、Weishaupt D.らは、2人の読影者によって、傍矢状面（読影者1/読影者2の感度：86%/100%、特異度：90%/70%）および軸方向（読影者1/読影者2の感度：86%/93%、特異度：90%/80%）のMRA画像において、回旋筋腱板間隙の滑車病変と上腕二頭筋長頭腱および肩甲下筋腱の反射滑車の予想される位置が有意に改善されたことを報告した。[ 47 ]
回旋筋腱板を検査する場合、MRAは従来のMRIに比べていくつかの利点があります。脂肪抑制T2強調スピンエコーにより、MRAは極めて高い脂肪-水コントラストを再現できるため、構造的に変化したコラーゲン線維束における水沈着物の検出と損傷診断に役立ちます。[ 48 ]
四肢動物の前肢は、肩と胸郭の接続部において高い可動性を持つことが特徴です。肩帯と脊柱の間にはしっかりとした骨格的な接続がないため、前肢と体幹の接合部は主に外側鋸筋と肩甲挙筋によって制御されています。動物によっては、移動様式に応じて、肩帯と体幹を繋ぐ骨が存在します。爬虫類や鳥類では烏口骨、霊長類やコウモリでは鎖骨がその役割を果たしています。
霊長類の肩は、発達した鎖骨、背側にずれた肩甲骨と突出した肩峰と棘、まっすぐな骨幹と球状の頭部を持つ上腕骨など、他の哺乳類とは異なる特徴を示している。[ 49 ]
比較解剖学の観点から見ると、ヒトの肩甲骨は、肩甲骨本体（背側）と烏口突起（腹側）という2つの骨が融合してできた構造である。関節窩を横切る骨端線が融合線である。これらは、骨盤帯の腸骨と坐骨に相当する。
— RJ ラスト、『ラストの解剖学』
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