いわゆる腰痛症に対する装具療法
(筋・筋膜性腰痛症と装具)


北海道科学大学 保健医療学部 義肢装具学科(昆 恵介)

1.疾患の概要

筋・筋膜、および同部を通る神経の変化に由来する腰痛を筋筋膜性腰痛いう。別名を姿勢性腰痛と呼び、整形外来の40%が筋筋膜性腰痛症である。

脊柱起立筋は脊柱を支える強大な筋肉であり、腰部では特に発達している。脊柱起立筋の筋疲労による循環障害や、炎症後の組織の瘢痕化などにより慢性的に発症したものを筋筋膜性腰痛という。また筋・筋膜の過伸展や部分断裂、局所の炎症に基づく循環障害を起こして急性に発症した場合は急性腰痛症(ギックリ腰)という。本レポートでは慢性の筋筋膜性腰痛について記述する。

1-1.病態

1-1-1.症状

図1−1 トリガーポイント

腰部の張りや疼痛が主症状である。特に脊柱起立筋の外縁部や臀部、棘突起の外側部などに現れる。また疼痛部に一致して著明な圧痛が確認できる。筋肉の反復性の過負荷ストレス(使いすぎ)により、筋肉内に硬いしこりのような部分(緊張帯)ができ、そこに1-1に示すトリガーポイント(特に強く痛みを感じる点)が見出される状態で、活性化しているトリガーポイントを持つとその場所近辺のみならず離れた場所に関連痛(放散する痛み)が現れる。このような状態が23ヶ月以上続いている状態を筋・筋膜痛症候群という。トリガーポイントを刺激する(押す、つまむ)と、文字通りそれが引き金点となり、関連痛が強くなったり、潜在性のトリガーポイント(関連痛が出るまでに至っていない状態)の場合は、関連痛領域に放散する痛みが現れる。

1-1-2.好発年齢

過度なスポーツ、姿勢の悪さも原因となるので、若年者に比較的多い。若年期に怪我、急性の腰痛をたびたび経験している場合は、完治したと思っても、加齢による骨や組織成分の減少などが原因となって歳をとってから慢性的な腰痛症となって再発することもある。

1-2.原因

長時間、1-2-右のように腰に負担をかけるような不自然な姿勢や同じ姿勢を続けることでも、筋肉疲労が起こる。女性の場合、月経時に骨盤や背骨の靭帯がゆるんで腰痛がおこる。過労、肥満、やわらかすぎる寝具の習慣的な使用、女性の場合ハイヒール(3cm以上高いもの)を長時間はき続けるなど、日ごろのさまざまな生活動作も原因となる。特に肥満の場合、上体の重みが椎間板などに過重(重過ぎるもの)がかかり、腰痛の原因となる。このとき肥満そのものが原因というよりも、体重に見合った筋力や骨格が備わっていないことが根本的な問題であるといえる。




図1−2 いすの座り方



1-3
.疾患に対する生体力学的解釈

 例えば1-3のような姿勢で長時間事務仕事をしているとすると、生体には次のような力学的負担がかかる。1-4は図1-3を模試化したものである。この姿勢においてのL5を支点とした前屈方向へのモーメント(回転力)を計算してみる。

  

したがって、前屈方向へのモーメントは98Nmであることがわかる。つまり98Nmの回転力で前屈方向へ回転しようとしている。しかし座位を保持しているわけであるから、前屈しないように、脊柱起立筋群が活動して、体幹の前屈に対抗している。今度は、脊柱起立筋群の力を求めてみる。




















 
 体幹の前屈に対抗するため,脊柱起立筋群が500kgの張力で収縮しないと、1-4のシーソーは釣り合わないことになる。また支点であるL5付近には、左側の重心(COG)にかかる力50kgと脊柱起立筋群による張力500kgの合力である550kgが支点に加わることになる。つまり不良姿勢による腰仙椎部への圧力は550kgにもおよび、これが長時間続くと、筋膜疲労や椎間板への悪影響につながるのである。 

また,AL.Nachemson2ら計測した姿勢による椎間内圧の変化(1-5)によると、本症例の座位前屈は立位を100として185%の椎間内圧上昇を確認できる。このようにして、不良肢位は筋筋膜性腰痛症を引き起こすのである。 


 

1-4.診断方法

1) 問  診:日常生活、スポーツ暦などを問診して原因特定のための診断を行う。

2) 動態診断:身体の前後屈伸、左右の側屈、左右への回旋、圧迫、牽引の8方向の運動分析により
     病態の診断を行う。

3) 静態診断:X線、MRICT等の画像による診断方法であり、整形外科において主流をなす診
     断法である。主に骨折や腫瘍を診断する。

1-5.治療上の禁忌

 筋疲労による循環障害が主原因のため、血流を促進させることが一番である。しかし急性期患者に保温効果を目的とした処置は禁忌である。患部が炎症を起こしている場合では患部冷却が原則であり、炎症が収まってから患部保温を行う。したがって急性期患者に対して軟性コルセットを装着すると保温効果が高まり、疼痛が助長する可能性があるので医師に十分確認する必要がある。


1-6.治療方針と経過について

1-6-1.基本的方針

筋疲労による循環障害が主原因のため、ストレッチ、マッサージ、温熱療法、鍼灸治療など血流を促進させることが一番である。また、スポーツをするときには十分ウォーミングアップ、クールダウンを行い筋疲労をできるだけ早く解消させることが大事になる。

1-6-2.クリニカルパスからみた装具療法

 1-1は筋筋膜性腰痛症のクリニカルパスの一例である。本パスを例に治療過程における装具療法の役割について考察する。

筋筋膜性腰痛症の治療の初期段階では、炎症部位の安静と筋の弛緩を中心とした治療プログラムが行われる。義肢装具士は初診時に軟性コルセットの採型を行うが、長時間の立位が不可能な場合、採寸による装具製作を行うことも検討する必要がある。また、トリガーポイントブロック、リハビリテーションの状況により、採型にするか採寸にするかの判断を行う(1-1:初診、1日目生活動作)。

急性期は患部炎症の軽減を目的として装具適合による、

1)  良肢位の保持(腰椎前彎の軽減)

2)  腰背筋の弛緩

3)  体幹の固定

が行われる(1-12日目アセスメント)。そのため、腰椎前彎の軽減のため腹圧を亢進させながらも、腰背部への過度の圧迫が起こらないように軟性コルセットの適合を調整する必要がある。3日目以降7日までは骨盤牽引、温熱療法、腰痛体操による代謝促進、筋痙直の緩解、血行改善が行われる3。装具療法では腰背部への過負荷の防止による日常生活への復帰を目的として、

1)  良肢位の保持

2)  腹圧の亢進による体幹の固定

が行われる(1-13日目以降のアセスメント、リハビリ)。装具による体幹の固定は、患者の筋力や日常生活の状態により調整する必要がある。さらに8日目以降は継続的なリハビリでの体幹筋のトレーニングにより、再発を防止するプログラムとなる。この段階からは体幹装具の常用は体幹筋の退行性変性をきたす可能性があるため、可能な限り装着をしないような指導を行う。ただし、重作業など腰背部に過度の負荷が加わることが予想される場合に限り、良肢位の保持と腹圧の亢進を目的として装具の装着を認める。腹圧の亢進が十分に行えるような装具の調整が必要である。また同時に日常生活上の注意事項として腰部へ負荷のかかりにくい動作の指導を行わなければならない。筋筋膜性腰痛症患者に適合する軟性コルセットは、各時期の目的によって調整する必要がある。そのため装具の設計に際しては、各時期に対応できるような調整機能を付ける必要がある(1-18日目アセスメント)。

 表1−1 腰痛症に対する装具を介入したクリティカルパス

1-6-3.予後

 致命的に予後不良というわけではないが、ストレッチ、マッサージ、温熱療法、鍼灸治療、装具療法を行うことで、疼痛緩和が期待できるが、姿勢不良が原因の腰痛の場合には、姿勢改善を行わないと根本的な問題解決とはならないため、慢性的腰痛が継続することがしばしばある。


2.装具療法について

2-1.装具の基本設計について

2-1-1.装具装着による生体力学的効果(フットボール理論)

2-1の軟性コルセットはフットボール理論に基づいたシンプルな装具である。フットボール理論とは、軟部組織である腹部に圧迫をかけて腹圧を上昇させ、脊柱起立筋群にかかる負担を軽減させるといものである。2-2の模式図を見ると、腹部内部の軟部組織をあたかも風船のようなものと考え、軟性コルセットにより胴回りから均一に適度な圧力を加え、風船がピンと張ることを想像してみる。緊張した風船が体幹の前屈方向への回転力を緩和することが想像できるはずである。また通常、風船を圧迫すると、ピンと緊張すると同時に上下方向に変形するはずである(2-3)。つまり脊柱を上下方向に引き伸ばす働きもあり、腹圧上昇により、前屈方向へのモーメントの減少と椎体にかかる鉛直方向の圧力軽減が達成される。したがってフットボール理論を用いた軟性コルセットを装着することにより、姿勢不良による脊柱起立筋群の筋性疲労を緩和することが可能となり、疼痛も減少するのである。


 
実際に腹圧を測定したMorris4 らの実験では、体重77sの人に約90sのバーベルを持たせ、腹圧を測定し、さらに腰椎にかかる荷重を測定した。腹圧を無視すれば、(2-4-a)のように930sfの力が椎間板にかかるが、実際には腹腔が腰椎の前面で免荷を行っている。計測では約83kgfの腹圧が生じ、椎間板にかかる力は30(270kgf)減少することになる。腹圧は腹筋・背筋の作用により高められるが(2-4-b)これらの筋力が低下した場合、軟性コルセットなどで腹部を締めて腹圧を高める場合がある5。また、重量挙げの選手が腹部に巻くベルトもこれと同様に腹圧を高める目的で用いられる。



2-1-2.装具装着による生理学的効果(拮抗抑制、筋平衡反射)

1)自筋抑制



   図2−5 腰痛体操


//腰痛の原因は姿勢不良により、トリガーポイントである脊柱起立筋群が過緊張を強いられていることが原因であることが知られている
67。この脊柱伸展筋群の緊張状態を解放することが治療のねらいとなってくる。筋筋膜性腰痛症の疼痛除去治療プログラムに取り入れられることが多い2-5のようなストレッチ体操(腰痛体操)であるが、過緊張を抑制する治療法の一つである。


腰痛体操の代表でもあるウィリアム体操の基本原理は生理学的なメカニズムであるα−γ連関を利用した単純なストレッチ体操である。これは自筋(脊柱起立筋)を伸張すると、筋紡錘も伸張されることになる。筋紡錘は閾値の感度を調整する役割をしているが、筋紡錘が伸張されると閾値感度が上昇するためγ運動ニューロンが働き、閾値レベルを上昇させ、感度を鈍くする。閾値上昇はα運動ニューロンのインパルス発射頻度は低下させ、結果的に自筋の筋緊張は抑制させるというメカニズムである。これを自筋抑制あるいはγ抑制と呼ぶ。またαニューロンが上昇すると、γニューロンも上昇し、常にαとγが連動していることからα−γ連関と呼ばれている。この生理学的なメカニズムに従えば、軟性コルセットによる腹圧上昇によって脊柱の伸張が起こると、脊柱起立筋群も同時に他動的(自分の意志ではない)に伸張させられる。脊柱起立筋の他動的な伸張は自筋抑制を促し、腰痛の原因となっていた過緊張を軽減することが説明できる(2-6)。

 

2)相反抑制(拮抗抑制)


運動の基礎をなす一つの関節に着目すると、そのまわりには通常2つの筋群が関与する。関節の屈伸に関して同方向に働く共同筋群と、逆方向に働く拮抗筋群である。共同筋の中では筋紡錘による伸張反射が作用して、ある筋が伸張されると、その収縮力を強めて緊張を一定に保つように働く、すなわち、筋が伸張されるとその情報は筋紡錘の第1次終末より発するIa群求心性線維により脊髄まで伝達され、そこで同じ筋のα運動ニューロンに単シナプス性に興奮性のシナプス結合をする。このとき、脊髄前角細胞から同時にもう一つのα運動ニューロンに単シナプス性に抑制性のシナプスを結合する。すなわち、腹筋を使って体を折りたたむような2-5のような腰痛体操では、背筋群へは緊張を緩めよ!という信号を送られ、結果的に筋緊張解除を促すのである。

例えば、相反抑制は肘の屈曲をすると、共同筋である上腕二頭筋は緊張し、拮抗筋である上腕三頭筋は弛緩する。もし拮抗筋も緊張しているとすると関節運動は起こらないことで説明がつく。このような共同筋の活動と拮抗筋の抑制が連動している生理学的作用を相反抑制(相反性神経支配)と呼ぶ。この相反抑制は低周波パルスをかけた外部からの刺激や、他動的な打撃、圧力などの外部刺激が共同筋に加わったときにも同様の現象が確認される。

腹圧をかけた軟性コルセット装着は腹部への圧力を強め、相反抑制が働き脊柱起立筋群の過緊張を抑制する一助になっている。このことは軟性コルセット装着をした状態での筋電位計測結果9からもその事象が確認できる。2-8は増子ら8が脊柱起立筋に筋電計測用の電極を取り付け、10kgのダンベルを持たせて計測したもので縦軸は筋活動量を示してあり、上にいくほど筋活動が大きいことを示す。横軸は0度から45度まで体幹を前屈させていったときの筋活動量をそれぞれ軟性コルセット装着時と非装着時で比較したものである。これを見ると、装具を装着していないときには、前屈角度が増すにつれて、脊柱起立筋群の活動量は大きくなっていくのに対し、軟性コルセットを装着していると、筋活動量が抑制されていることがわかる。これらの軟性コルセットの効果は2000年に発表された棚瀬ら8の研究でも同様の報告がされている。

 


















2-1-3.装具に必要な機能

 筋筋膜性腰痛症は姿勢不良が起因し、主に脊柱起立筋にトリガーポイントを有する。前述したバイオメカニズムの観点から以下の要素が装具に必要と考えられる10)

1)  腹腔圧上昇を促すデザイン

2)  脊柱伸張を促し、正しい姿勢に導くデザイン

3)  股関節の屈伸運動を制限しないもの

















2-2
. 採型・採寸について

2-2-1.採寸箇所

 軟性コルセット製作に必要な最低項目を以下に記述する。

周径(2-9

1)  剣状突起レベルの周径

2)  ウェストレベルの周径

3)  ヒップレベルの周径

距離(2-9

1)  ASIS距離:ASIS間の距離11)

2)  距離AASIS〜剣状突起レベルまで

3)  距離BASIS〜ウェストレベルまで

4)  距離CASIS〜ヒップレベルまで

2-2-2.採型時の場合に必要な高さ

 軟性コルセット完成時のトリミングラインは、2-3(P12)で解説しているが、もし採寸による製作ではなく、採型を行ってから、軟性コルセット製作を試みる場合には、完成時に必要なトリミングを考慮し、少し大きめに採型すると良い。したがって2-10のように採型すると良い。

1)  前面の上縁では剣状突起を覆う高さ

2)  前面の下縁では恥骨結合を覆う高さ

3)  後面の上縁では肩甲骨下角を覆う高さ

4)  後面の下縁では大転子レベルを覆う高さ

 

2-2-3.採寸・採型時の注意事項

1)  使用状況を考慮して採寸すること。例えば立位時に必要な場合には立位における採寸を行い、使用状況が座位を想定される場合には座位時の寸法を測ること。立位と座位では特に前方の高さが脊柱の弯曲の影響で寸法値が大きく変化するので留意する。

2)  軟部組織の多い患者に対しては、計測時にコンプレッション(締め付ける)をかけた採寸と、ノンコンプレッション(締め付けない)における採寸値を記録しておく。

3)  浮腫の程度を記録しておく。1週間の製作期間を設けている内に、周径値が変化する可能性がある。

4)  車いすで採型場所まで移動してきた患者に対しては、急に立位姿勢をとると起立性低血圧で卒倒するリスクがあるので、可能ならば看護師立会いを望むか、座位での採寸を試みる。

2-3.装具のトリミングラインについて

 筋筋膜性腰痛症に対する軟性コルセットの主な役割は腹圧上昇であり、その他の日常生活動作は極力制限しないトリミングとすべきである。重量挙げの選手が骨盤ベルトを下腹部にかけて、脊椎への負担を軽減しているように腹圧上昇による脊椎への保護を目的だけとするなら、下腹部のみへの圧迫で十分である。しかし圧力分散を考慮すると、支持面積は広く設定し、またウェスト部分の腸骨稜でホールドしないと、装具のズレ上がりやズレ下がりが発生してしまう。

したがって軟性コルセット下縁のトリミングはASISを少しかけるくらいに留める。深いトリミングラインを設定すると座位時に大腿部にくい込むことになる。また、上縁のトリミングは座位時の姿勢不良が起因する場合には、座位時における剣状突起の高さ以下にすることが日常生活動作を阻害しないので良い。また以下のことに留意してトリミングを決定すると良い。

 

2-4.装具の適合評価

1)  下腹部への適度な圧迫があるか(適度な圧迫は腹圧を高める)。

2)  座位時の大腿部への食い込みはないか(喰いこみは大腿屈曲を妨げる)。

3)  局所的な圧を受けていないか(皮膚潰瘍の原因となる)。

4)  上縁は肋骨弓に当たって痛みがないか(皮膚潰瘍の原因となる)。

5)  装具のズレ落ちないように腸骨稜にかける(装具のズレは不適合の原因となる)。

6)  上下逆さまに装着していないか(軟性コルセットに上下を示すと良い)。

7)  局所的な圧迫が見られない場合には、可能な限りコンパクトにする(運動を阻害しない)。

8)  装具の目的は腹圧上昇であるので、装具の長さはあまり長くなくて良い、しかしあまり短いと、装具のずれが大きく、圧迫感も強く、不快感に繋がるので、体幹の運動を阻害しない程度であるか確認する。

2-5.装具装着による問題点について

1)  長期間の装着は筋力低下に繋がるので、装着時間は就業時間のみである。

2)  常用しすぎると、装具に依存してしまい傾向にあるので、十分に説明する。

3)  軟性コルセットの上下方向を間違っていないか?

 

参考文献

1)       筋・筋膜痛症候群玉造腰痛センター:http://www.eonet.ne.jp/~lbp-center/myofascialsynd.html200756日現在)

2)       A.L.Nachemson,and M.D.WoetleyThe role of spinal flexibility in back pain complaints within industry.Spine 15),7687731990.  

3)       加倉井周一ほか:PTOTのための整形外科学 運動器疾患とリハビリテーション,2,医師薬出版株式会社 2005

4)       Morris , J.M.et al.Role of the trunk in stabilitybof the spine, j.bone Joint Surg.43-A,p327-351,,1961

5)       J. Castaing J,J.,Santini 訳者 井原秀俊,中山彰一,井原和彦:図解 関節・運動器の機能解剖
上肢・脊柱編,協同医書出版社 2003

6)       寺山和雄ほか:整形外科:痛みへのアプローチ,腰背部の痛み,株式会社,南江堂 1999

7)       伊丹康人ほか:私のすすめる整形外科治療法 1-A.保存療法〈整形外科MOOK 増刊1-A 頸部・頸椎,腰・背部,,上肢・肘・手,骨折保存療法,金原出版株式会社 1985

8)       増子碧ほか:新しいダーメンコルセットの評価方法の提案,POアカデミー研究会,2005

9)       棚瀬 嘉宏ほか:体幹前屈運動の運動学的および筋電図学的研究腰椎コルセットの効果についてリハ医学 37(1), 33-38 (2000)

10)    室田景久ほか:整形外科有痛性疾患保存療法のコツ,下巻,株式会社,全日本病院出版会 2000

11)    W. H. Hollinshead  David B. Jenkins:訳者四肢・脊柱の機能解剖,5,日本作業療法士協会,協同医書出版社,1988