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ヒ 卜 は 子 を JIJ~ て 様 々な 動 作 を 行 う

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(1)

広大医誌,3

9

(1) 105~126 , 平 3

.

2

099

0

手関節の運動動態に関する

験的研究

望 月

広島大学医乍部整形外科学教本 (

l

:

(

r::ノ

1

:

,川兵相I.f.{}受) 受() ~' Ii{ :1 11)110 11 '!PP ,ドIi{2 :1 12 ) 1 2711 予関節障害の病態を解明すベく,正常予関節の運動 1iJJ1L~ を対象とした日['売か過.1~数多くなされて きた 肢位を変えて撮影した単純レ線写真や連続動態撮影

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を)[Jl、た研'先などで ある しかし,予恨骨は小さく複雑な形態をしているため, レ線'デ

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上の

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印となる判 徴的な所見に乏しく,測定できる子根骨も限られ,特に

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J月間のj官邸jをレ線'γ:(1分にとらえて解 析することは極めて困難であった また,レ線写真正面像で得られる!町比は少なく,件f: fH 竹 U~] の 角度調iJ定を有効に行えるのは側面像であり,運動を

1

)j向から解析しているにす主なかった しか も,子根骨は多軸性の回転運動を行っているため,測定値が子根骨の運動を 1[町fに反映しておらず, 崩 影時のわずかなねじれにより測定値が大きく変動する欠点が指摘されてきた そこて陪"は ,

r

恨骨の

3

次元運動に相応できるように,ひずみ計を丹

I

I

、たi!1IJ定装置を考案し, fJ~{I:まて解析か陥め て困難とされてきた三角骨周聞の運動動態を含めた予関節全般の述!日J動態を解析した なお,

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院 には

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万点て{栄作された屍体

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体,

3

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子関節を

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l、た その紡*, y).j'1!助)j/':J で予関節の運動動態はおのおの異なり,現在までに発点された理論の lって子関節のすべてのj主!助 動態を理解することは極めて難しいという結論に達した すなわち,背同運動ては,背

1

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1

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3

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住まで は掌側の靭帯を介して舟状骨と一三角骨は述{伝子恨骨列と街接に関辿して背

1

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し,その背

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問靭帯を介して)]状骨に伝達されるが,特に手関節尺側部分ヵ、挽1lflJ部分より街岐に閃j生してj主1])) し,背屈力は舟状骨よりも-:

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J

骨を介して J]状骨に伝達される それに加えてイi~ti'n 1;;) ] 状什を背 屈させるため,チ根中央関節の巾では有頭骨・月状骨│間が最大の運動をぷす 背 I: I~301:;[以上ては, 梼骨

i

主位関節面の掌側への傾斜のために近(也子根骨ダIjの背出が制限され,子関節の背I:l¥は

L

F

似 巾央関節で行われる 掌屈運動では-,背制運動と異なり 子根巾央関節で密接に関辿した運動は認め られず,各予根骨の関節面の形態と摩擦))により学:J:

l

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)Jが遠位手恨

1

1

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タ]1から近位

F

恨'月グJIに伝達さ れるが,手関節権側部分がに側部分より密接に関連して運 動 し 空

:

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)Jはj行状

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を介して}]状什に 伝達される さらに,有頭骨からの掌回 )Jが舟状骨からの'堂開 )Jに))11わり

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J

状什からう

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に{ぷ注 されるため,一三角骨 -有頭骨聞に最大の運動が認められる 背屈運動と'字:JH~ 運動はIliJ '半面上の j'~ 動ではあるが,力の伝達経路が異なると考えられた 院州連動では,イi頭骨を中心として述位

f

恨 骨列が梼側へ副転することにより,舟状骨が)~側へ移動しなから字削し, その)]は

J

J

状骨から -:r(j 骨へと伝達される 三角骨同凶の運動は権回

1

0

度以上で噌大する )~I:T\ 運動で‘は, イj 頭骨を巾心と して遠位手恨骨列が尺側へ凶転することによりセ角骨が挽側へ移動しなから背制し,その))は)]~人 骨から舟状骨へ伝達される 同一平面上の運動ではあるか,尺開運動ては棟以運動と異なり,れ「 恨 骨 の 運 動 が 円 滑 に 行 わ れ る 以 上 の ご とく,運動)j向により異なる動態をぷす子関節運動の 1/1 円滑に行われていたのは掌J:I¥および尺制運動であり,腕骨

i

創立関節面の形態カ・下関節運動に大きな 影響を与えると考えられた さらに,子関節運動における焼骨子恨関節と予阪中央関節の関りーの',1;1] 合については以ドのごとく結論した すなわち, 背 ltê 運動では,背 1:1130度まては t;'~i'j-

r

似関節と

T

根中央関節は[百

l

じ割合で運動するが,背Jte

3

0

度以上では子根巾史関節での運動が

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1

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運動ては-,掌屈

4

0

度までは境骨子恨関節と

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恨中央関節はほぼ等しい古J{liで動き,掌

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て は焼骨予根関節の動きはわすかに認められるに過きす,

r

根中央関節の運動かL(.本てある 院

:1

1

:

起 動では.憐骨手恨関節と手根中央関節の向ー者にほぼ手しい運動カ・認められる )(I:I\j~ 動ては,

f

1

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5

(2)

1

0

6

広島大学医学雑誌, 39(1 ),平3. 2月

r

!

,央関節の運動も認められるが,境骨子根関節の運動が主体である 持者が考案し作製した測定装慨は,従来の万法では測定が極めて困難とされてきた手関節尺側部 分,特に 三角骨周囲の運動を合めた子関節全体の

3

次元運動を解析するのに有用であった また, この測定失置はj行状骨骨折,C

o

l

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s骨折,

Kienbock病や手根不安定症などの実験モ

デルへの応用 もI

I

f

能と考えられ, これらの予関節障害の病態の解明に役立つものと推考する

Key words:

f

関節,運動動態,屍体標本,ひずみ計 ヒ 卜は子を JIJ~ 、て様々な動作を行う この動作が有 とその修復は困難なために,長い間手関節疾患の診断 および治療体系の確立が遅れていた22.67.68.721 近年注 円されてきた手恨不安定症の病態15.23.26.30.36.38.50.57.59. 64. 651や 舟 状 骨 骨 折 に お け る

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効かつ円滑に行われるために, 他の関節にはみられな レ,

f

関節に特有なベアリング機構が存在している。 しかし このベアリ ング機構は複雑で,一度蔽綻する

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midcarpal j

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proximal row

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(遠位予恨骨子1])

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,大菱形骨

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,小菱形骨

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,有頭骨

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,有鈎骨

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(近位子恨骨子1])

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,舟状骨

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,月状骨

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,二角骨

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,豆状骨

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,境骨

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,尺骨

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:手根中央関節

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揖骨手恨関節

(3)

望月 :手 関 節 の 運動 動態 に 関 寸 る 実 験 的 研 究

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3

な ど を 明らかに す る上 で , 正 常予関節の運 動動 態 を 解 明することはきわめて重 要である て予関節は,梼骨および

8

個の手 根骨 が暁骨子恨 関節 ,

F

恨 間 関 節と豆状二三角骨 関 節 を 構成 す る 複 合 関 節 で ある

5

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2

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1) また,

F

恨骨は a般的に 近 位子根骨ダI

J

と遠位手 恨骨ダI

J

に分けられ,前者には 舟 状骨

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,月状骨 (I

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,二角 骨

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と豆状骨

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が合ま れ , 後 者 に は大 菱形骨

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,小菱形'庁

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,有 頭骨

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と布鈎 骨

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ヵ、含まれる

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1) 二者 の う ちで 能 動 的 に 動き得るのは, 予関節 運動の)J源となる子恨 伸筋 や手恨屈 筋 が 停 止 す る中 手骨 と 関 節 で 連 結 す る 遠 位 予恨骨ダI

J

で,豆 状 骨 以外の 近(立手恨骨 列 の 各 予恨骨 は受動 的 に 動くのみである したがって,近 位予恨骨

Fig.2. An

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(暁 骨・月 状 骨 靭 帯)

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(焼 骨・舟状-月 状 骨 靭 帯)

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(月状・モ角 骨 靭 帯)

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(尺 骨・月 状 骨 靭 帯)

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(尺骨・

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は 子 関 節 の ベ ア リ ン グとして働き,こ の ベ ア リ ン グ 機構ヵ、正常に

l

動いては じ めて

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関節 の 多 様 な動きヵ、

I

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また, f.関 節 は そ のよ'1(動により軸

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をはしめと

1

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る さまさまな)j向のf

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Jを受けるか,日支(なに応じて近(な

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J

の 運動を調整し調布lさせているのは作f.

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・ の 砲靴な 形 態と符f.

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か よく強 靭てある 掌側 靭情・のうち,

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(4)

108 広島大学医学雑誌,

3

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1

),、P:3

.

2

月 軟 骨 複 台 体 (triangularfibrocartliage complex TFCClとしてとらえられることが多L、46 (Fig. 4) ふ阪什体は,先生学的に II[動域獲得のため尺骨茎状突 起ヵ、ミ向

1

i

'

と直接関節を形成しなくなってL、く過 程 で 午.したものとされている58 そして,おのおのの子根 骨を結ぶf.

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1

i

・問靭帯 (intercarpal lig.)は述位予恨

廿ダ

JIと近(伝子恨F丹グIJで多少異なり, J卓{立子恨骨列の1).

H

1i骨間靭帯は強靭てかつ徽棺であるため, J主

f

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恨 1t刈はほぼ -JJt!,として動く これに対し,近佐子恨骨 ダJIの得子保骨問靭

f

f

f

は, 子恨骨相互間のある程度の掌 背{J!lJ}j向への同旋を詳し, 正レに関連1''1:を持ちながら もある起j庄の独立した動きを口

I

能にしている57,5ι60.661 主て,f.関節の運動動態を対象として過よ争多くの研 究 が な さ れてきた Destot3 Fisk6 Kapandji17 Kuhlman19, Lang20中 村4.142,45' Ruby47 や arrafian49は 肢 位 を 変て 樹 影 し た 単 純 レ 線 写 真 に 法ついて,焼骨子根関節と子恨巾央関節の子関節運動 における関う¥の割合につい て 報 竹 し,Arkless1 Youm75¥ 子野1.112や 今 村13.14,741は 連 続 動 態 撮 影 (cineradiographylをJ.1]¥,、てF関節運動における各子 Fig.

4

.

Anatomy of triangular fibrocartilage complex. (the original figure)

M meniscus homologue (関節門版)

TFC : triangular fibrocartilage (三角線維軟骨) 恨骨相互間の運動動態についての研究を行った これ らの単純レ線写真や連続動態崩影による従来の解析万 法はその正面像および側面像における各手恨骨聞の角 度を測定し検討する方法である1.3. 6,11 14,17,19,20,41,42,45, 47.49,74,7か こ れ ら の 報 告 で は , 梼 骨 と 月 状 骨 の 聞 の 角度の変化を焼骨子恨関節の運動の指標とし,街頭骨 と月状骨の間の角度の変化を手恨中央関節の運動の指 標として,暁骨子恨関節と子恨中央関節の手関節運動 における関与の割合について報告している1,3,6,1114,17, 19,20,4.142, 45, 47, 49白74,75 いずれの報告でも実際に角度を 測 定 し て レ る の は 側 面 像 で 測 定 可 能 な 梼 骨 - 月 状 骨 間,惜骨・舟状骨間,街頭骨・月状骨間,有頭骨・舟 状骨間と舟状骨・片状骨問であり, 二三角骨周囲の運動 動態は測定が極めて│掴難としている24,29,3.1391 また, 正面像では境屈 ・尺屈運動において焼骨-月状骨間と 月状骨 街鈎骨間の角度を測定した今村らの報告があ るにすぎなレ13,14,74 この従来の解析 }j法で明らかに されたのは,舟状骨が掌屈・背)占運動および権問-尺 国 運 動で最 大 の 可 動 域 を 示 す こ と で あ る1,6,12, 14, 19,20, 45,741 そして,この所見を根拠として殆どの報告が後 述する TaleisnikのColumnartheoryを芝持した3,11, 13,17,4.142, 47, 49, 75 しかし,従来の解析万法では

F

関節 尺側の運動,特に三角骨周囲の運動は解析が極めて困 難とされており10,52ω,70

2

万向の撮影を行ったとし て も 正 面 像 で は 手 恨 骨 の 運 動 の 概 観 をとらえるのみ で,実際に角度測定を行なうのは側面像である場合が 殆どであり,運動をl方向から解析しているにすぎな かった1.3, 6.11,14, 19.20,42,45,74,75 また ,

F

根骨は小さく 複雑な形態をしており,その運動は主に[旦l転運動であ るため, レ線写真上の角度測定で

1

1

印となる特徴的な 所見に乏しく,測定できる予根骨も限られていた3,1.1 12,14,17,19,42 しかも,手根骨は固定された軸を布しな い多軸性の向転運動を行なっているため,測定値が手 恨骨の運動を必ずしも正確に反映しておらず,さらに 撮影時のわずかなねじれにより測定値が大きく変動す る欠点が指摘されてきた1.6,12,げ,42,49,74,751 したが 手関節の運動動態に関してより詳細に検討を加えるた めには,多軸性の│且転運動を示す手根骨の

3

次元運動 に相応できる測定方法を }j]¥,、る必要性が強調されてき た25,35,61 そこで著者は,機械や構造物の強度測定に 用いられるひずみ計に着

1

1

し,これを手関節の運動解 析に用いることとした ひずみ計は,外観上発見する ことのできない建築物の亀裂の検出や,材料の強度試 験などに用いられ,現在その精度はきわめて高いとさ れてレる7,33,48 また 医学の分野におし、ては,肘関 節構成組織にひずみ計を直接貼布して行った肘関節の

(5)

望月.子関節の運動動態に関する実験的研究 109 運 動 解 析 の 実 験 の 報 告7.48 もあるが,実験中にひずみ 計が剥脱あるいは破損してしまう問題が指摘された そ こ で 著 者 は , 測 定 装 置 の 両 端 を 螺 子 と 接 着 剤で同 定 す る こ と に よ り 測 定 装 置 が 手 恨 骨 と 密 着 し て 運 動 し 手恨骨が多軸 性の 回 転 運 動 を 行っても, その運動に相 応 し た ひ ず み 量 が 測 定でき る よ う に 中 央 部 を 直 任

5

mm の 太 鼓 橋 状 に 加 て し た 測 定 装 置 を 考 案 し た そ して,この測定装置を用いて,これまでその解析がき わめて困 難 と さ れ て き た云角骨周囲の運動を含めた予 関 節 全 般 の 運 動 動 態 を 解 析 し,以下の点を明らかにし た l 手 関 節 掌 ・ 背 屈 運 動,梼・尺屈運動におけーる各 手根骨 (特に舟状骨,月状骨,有頭骨, 竺角骨)相 互 間 の 運 動 動 態。

2

.

手関節掌 背 屈 運 動 お よ び 焼 尺出運動におけ る暁肯手根関節と子根中央関節の関与の割合

材 料 と 方 法

1.使 用 屍 体 標 本 Arterial embalming }j式 で 保 存 さ れ , 子 関 節 に 外 傷 の 既 往 の な い 屍 体30体, 36子 関 節 を 用 い た 内訳は 男性14体 , 女性16体 , 右 手 関 節目関 節 , 左 手 関 節17関 節 で , 死 亡 時 年 齢 は36設から76歳 , 平 均65.7歳であっ た Arterial embalming万 式とは,特 殊 注 入 用 ポ ン プ により屍体の血管内凝血を除去し, ついで血管内に固 定液を注入して防 腐 処 置 を 施 し た 後 , 低 温室 (摂 氏5 度)に 保 存 す る 万 式である48 本 方 式で処 置 さ れ た 屍 体 標 本 は , 従 来 の ホ ル マ リ ン の み に よ る 防 腐 処 置 に 比 べ 軟 部 組 織 の 弾 力 性が良 行 に 保 た れ る 特 徴があり,ヒ ト生体手関節とほ ぼ 同 等 の 関 節 可 動 域 を 有 してし、る (Table 1) 2.測 定 装 置 測定装置は, 20

x

6

x

1 m m大 の ポ リ エ チ レ ン 製 の 版 の 中 央 部 を 直 径

5m m

の 太 鼓 橋 状とし,頂上部 と側面部に直径

4mm.

2

軸 性 の ひ ず み計 (共和電業 製)を 接 着 し て 作 製 し た (Fig.5) 2カ 所 に ひ ず み

Table

1

.

Range of motion ofembalmed cadaveric wrist joints and normal human wrist ]omts. DIRECTION extention flexion radialflexion ulnarflexion RANGE OF MOTION 帥 伽E吋d

c

伽 7 九1.3γ。士4.γ5。 70.0。

8

1.

5

0

:

1

:

3

.

3

0 20.30

:

1

:

2.50 45.40

:

1

:

2.20 90.00 25.00 55.0

計を接=,f

f

l

た日的は,持心部{、

i

:

に よ り 測 定 さ れ る ひ ず み 最が異なる口

I

能 性 を 険

J

するためである なお,ひ すみ計はそのゲージがポリエチレン製の阪の長側l巾火 線上にあるように倍后した この測定装院は,後述するように,jI

r

.端 を 蝶 「と

J

主将 斉JIで同定することにより

F

恨'円と常行して迎動L,

r

根骨が多$al

f

J

t

[

u

J

f

!i運動を (r-,てもその 述 動 に 相 応 たひずみ社がiJ1IJ定できるように, IIJ 央部をI~ (f t

5

mm の太鼓橋状に加T.してある これにより了.

t

H

骨 の

3

次 jじ運動を反H央した

i

HlJ定が"1'能であり守従来の

h

t

J

、ては 解析が極めて利難│ とされてL、た子関節

)

<

I

I

I

I

J

,特に :({J 什 周 聞 の 運 動 の 解 析 も 可 能である

3

.

弾何体のひすみと応)]の関係 ひ ず み 計で測定されるひずみ日:の立誌について述べ る 物体がlム:1主の蝉 1f1: 体, たとえは、金 i!~, 木村, 汁やコー ムなどの場合は,物体に DIIわった外))カイ、主いIlijは. 物 体 の 長 さ の 変 化

(

δL

l

;

t

の 長与

(

L)

とtJllえら れた単位面的あたりの外)J(F / A)に比例するよと が知 ら れている33.55

δL

=

(

1

/

E)

L (

F

/

A

)

F:

外)J,

A

;

面 積,

E

;

ヤングネ

L

;

)亡の長さ,

δL;

長さの 変 化 Fig.

5

.

Measuring apparatus. Measuringapparatusconsisted withstrain gauge and polyetylene bar(20

x

6

x

1mm) whose centralportionwas dome shaped.

Strain gauge was attached at central and lateral portionofdome shaped polyetylene bar.

Measuring apparatus was fixedtoeachcarpal bone by screw.

(6)

1

1

0

11.;仏大"f: ~:ρ!:雑誌. 39( 1 ).ヂ3. 2

J

J

ニニで.(F/AJは小此出品。

i

あたりの

J

J

て応 J)(aJ と呼 ば れ . 物 体 の jとさの 変 化 本

δL

/

L

はひすみ (e) と呼ばれる

σ

=

F

/

A

.

e

δL

/

L

すなわち,応

J

)7')'/J、さL、H与は応

J

)

とひずみは

+

l

l

/

f

に iI比例すると3れており,ニれは Hookeの法llIJとJl手

'

"

f

u

てL、る

e

=

(1

/

E

)

σ

この(};llIJカ‘j白川される応))ひずみ 領 域 は 弾 件:域と H子ばれ, その 物 体 を 仰 刊 休と呼 ぶ33.55 主て.

'

i

i

は 知 性 体であり靭帯および関節包も弾性体 であるため 丹と靭,

l

!

?

および関節包を合めた物体は!ムー 兵のリ

i

l

'

W

l

体とみなすことヵ、できる したがって.

i

'

t

f

:

tn 什 11\] をI11IJ 定歩'~I'Nで‘架橋して測定する場 {t.

i

¥llJ:iどされ るひすみIII-の人:小は,件

f

十1i骨

I

i¥]の

m

対変位も しくは .ï1i:fUJのよ小を.U:I~之することになる33.55

4

.

-

i

I(IIi実験 イミ

'

k

l

こJl

l

L 、た

I

W

J

定 装

i

町の特性を調べるために.

1

0

X

1

0

x

S

m m大のコルク

21

闘を

i

W

J

i.E装置で架橋し

M

(1/1 および~(R1j

:H

I

.

1

"

1肱

A

i

!

日jをr

'

]

い,ひずみ 盈 の 測 定 を

f

J

3た hlllJj lj主動では • :JH Ittl 運動の|探のひすみ邑が仲 Jp~

4

動の際の約

21

日のitJ'(をぷ

L

た が.

J

:

H

r

t

l

i

および仲

l

民運 動の

f

f

J

Iえの

W

I

J

]fIにともないひずみ日ーがj科

1

m

LIi'i線的な 立化を'FLた (Fig.6 a, b) (HlJ J:l\)~動でも 1"1旋 JllifiJり ても との,ì~ 動 }j lちlによるぷは認められず. h11'(ド運動 STRAI (x

1

0

6)

2

0

0

0

n u n H M l

1

0

0

2

0

0

3

0

0

4

0

0

5

0

0

6

0

0

ANGLE

-E

〆 a.

f

1

exion と

I

r:.iJ様 に 運 動ffJ度の増加にともないひずみ量が増加し l町線的な変化を示した (Fig. 7-a, b, Fig. 8-a, b) また,各運動において頂上部と側面部の

2

カ所のひず み,~1ーで測定されたひ ず み む は , 両 者ともl白線 的 な 変 化 をぷし,通常のひずみ計による測定可能範聞と同等の

1

0

0

0

0

X

1

0

6以 下 したがってこ の 測 定 張 問により

2

(問の弾性体を架橋してひずみ日を測定する ことは可能とみ な し た また,頂上部のひずみ計によ る測定怖か側面市の測定仙よりも大きな値を示し,よ り鋭敏に反応することが判明したためlTI

l

ニ部 の 測 定 値 を保川することにした また,この

i

'PJ定 装 置I が測定対象にJド牛理的運動を強 制

l

するのであれば‘予備実験で測 定 さ れたひずみ量はiI'{ 線 的 な 変 化 を 心 さ な い は ずであるが.

l

:

T

:

1

rl・側開j ・│口l 抗 運 動 全てにおいてl直線的なひずみ量の変化を示した ことより,ノドiJ1J定装置は測定対象にI

J

ド侠J!R的運動を強 制 し な いと判断した さらに,屍体標本下関節ーに測定 装 慣 を 装 着 して調 べた可 動 域 は , 測 定 装 悶 を 装 着 せ ず に 調 べた可動域と同等であったので, iP.1J定袋 置 を 装,{f することにより

F

関節の生理的な運動ヵ、│町古され.

.

)

.

:

1

-'1二PMrl~) な運動が強制されることはないと判断した 5.出J定 部 位I まず. f-関節運動中の許子恨骨相互間の運動動態を ゆjらかにするために

4

1

問の

F

恨骨,すなわち有頭骨, l持状骨・,月状骨および弓向 骨 を 選 定 し た (Fig. 9) STRAI ( X

1

0

-

6)

1

0

0

0

5

0

0

or

l

r z r 3

0

4

0

0 5

0

6

0

ANGLE

-

top portloll b.extension

J

0--ーolateral portion

f

Fig. 6 a

b. Preliminarystudy forinvestigatingthecharacterofmeasuring apparatusduring

f

1

exion and extension motion (a.

f

1

exion , b.extension)

(7)

望月 子関節の運動動態に関する実験的研'先 'E 1a 1 -A STRAIN (x 10-6) 1000 500 TRAI (x 106) 1000 500

/

/ / / T ︿ ﹀ ム / ノ

E

a

o

O. 10. 20. 30. 40. ANGLE b 10. 20. 30. 40. ANGLE

.___ top portlon Cト ーolateralportion

J

Fig. 7-a

b. Preliminary study for investigating the character of measuring apparatus during lateralflexion motion.

Each pointis the mean土 standarddeviationof the mean for five measurement

STRAIN STRAIN (x 10-6) (x 10-6) 500 500 400 400 300 300 200 200 / / 100

-

1

/

100 シ

o

V

0 00 。。 10. 20。 30. 40. ANGLE 10。 20。 30. 40. ANGLE a. b.

-

topportlOn 0---0 lateral portion

~

Fig. 8-a

b.Preliminary study for investigating the character of measuring apparatus during rotation motion.

(8)

1

1

2

!ム~r:jよ乍医γ

:

L

3

9

(

1

), 平

3

2

J

J

d

J

l

i

i

'

・は Ijij述

L

たごとくf-

t

H

'

丹問靭帯で強│川に連 事よされ.ほぼ-体となってj主動する

i

刻、

1

:

f-恨竹チJIの中 火に{川町し.

F

関 節j'1i!日jの巾心と主れている29.6ti また.

J

i

l

状1

1

¥

J

J

状什と~

i

'

l

什は近{、

:

1

f-

t

N

'

i

l

ダJIを形 成L.j.hl(,/:

r

fH:円少 IJ と H 様に F 似 'iî'I~-月初帯で辿結され るρ¥ /人レに r~lj主性を t 'fちなからもある品!庄の独 ι し た動きカ‘

"

f

能て, f-

I

l

節のベアリング機構をけiJるとさ ;11...てレる29.66 次に.院'円'f.恨│則節とf-

t

H

r

l

l

リと関節の子関節運動に お (J- る|問 lj の ;f~IJ(iを!リjらかに寸ーるために,

A

r

k

l

e

s

s

l

, 今 村

1

4

'

1

'

4

1

S

a

r

r

a

f

i

a

n

4

9

Youm

75

H

l

l い る こ と く 恰

i

'

'J'f-似関節の運動の指標として惜骨の

L

i

s

t

e

r

札節[出と

)

J

;

I

k

竹 の

1

1

りの

I

s

l.

J

定 怖 を

J

I

J

い. f-恨

'

1

'

央関節の j9.!動のJ行kl! としてイi~Il什と JJ 状'討の 11 りの ifllJ',:L

fI白;を

J

I

I

I

、た

(

Fig.9

)

6.

'

ι

r

t

支 ます.'I)IP.的状態に破綻をきたさない様に,

I

死体標

F

i

g

.

9

.

The m

e

a

s

u

r

i

n

g

s

i

t

e

s

.

Th

e

r

e

l

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a

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and t

h

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i

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i

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w

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i

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o

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i

o

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e

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.

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c

a

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i

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L

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l

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r

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S

:

s

c

a

ph

o

i

d

T

:

t

r

i

qu

e

t

r

u

m

)

本の下関節背側部のみを展開し, しかも予関節背側の 靭市および関節包を温存して,

2

}j向のレ線損影を行 L 、蝦

r

の中IJ入部位を決定した 螺子の刺入部位および 刺入)j向は以下のことくであり,螺「は全て背側より ~jlJ人した イJ頭 骨 に は,

Yo

um

ら75が 述 べ る 凶 転中 心に'掌側に向けて

i

f

f:直に,舟状骨には背側降 起 部中央 に'掌

(

W

J

に向け』て垂Ir':

C

に, ミ角骨にはレ線正面像におけ る中心に掌;側に向けて弔│円に,)J状骨には背側田部よ り

5

f主巾似宇;制

I

J

に 傾 斜 さ せ て , 院 骨 に は

L

i

s

t

e

r

結 節 部に'学側に向け』て

m

l

汽に事

J

I

入した

(

F

i

g

.1

0

a

b

)

これらの螺「のが

l

入部位および刺入万向を再度2万 向のレ線槻影を(Jl、確認した後に,得手恨骨へl在任l

m m

の 螺「で

'

i

P

J

l

定 装 置 を1;1:,

1

定 し た

(

F

i

g

.

11) なお, 螺

f

による│占

l

定 で│判定性が良行でない場合は控着斉

J

I

に より│崎定を確実なものとした 測 定 に 際 し て は , 支 持 紫 置 を 装 着 し 前 腕 を│叶内 ID] 外巾問位として│川定した

(

F

i

g

. 1

2

)

そ し て , 掌 背 回運動および暁・j込回運動中の各担IJ定 部 位 の ひ ず み 註 を測定した また,運動 }j向については以ドにぷす定義とした す な わ ち 掌1:1:運動は, 子似 骨 の 子 掌 )jl打jへの運動であ り,背回運動は,守;間運!日Jとは逆に千恨骨の

F

背 )j向 へ の 運 動 と 定 義 し た また権問運動は,予似骨の憐側 す な わ ち 母指側 へ の 運 動 と し , 尺 屈 運 動 は, 子恨骨の

K(W

J

す な わ ち 小 指 側 へ の 運 動 と 定 義 し た これらの運 動 は,下関節宇:・背 開 お よ び 挽 ・ 尺

:

I

:

r

0

1

支を巾間位と し,中間{立より作)j向へ.

1

秒間に

1

0

/

主の割合で子動 的 に 行った また掌 背 州 連 動 で は

0

度から

7

0

度 ま で, 権 問 運 動 で はO度から

2

0

度 ま で , 尺 何 運 動 で は

o

r

主ヵ、 ら4

0

1

主まで,おのおの

1

0

度 ご と に ひ ず み 量 を 測 定 し た

i

f

l

l

l

.iとは,

九i

P

l.

J

定部{立ごとに1}j向について

5

r~ 行っ た 測定値は絶対値をとり 51111の測定偶の平均値を cらに

3

6

f-関節で平均した なお,統計解析には[[1

1

M

分析法を月

1

L、た

結 果

まず測定結果および

l

u

l

'

,r.J:'分析の結果について運 動 }j 向別に述べる なお,以下の測定値の点ポは主

I

.l均I(i'!:t:標準偏差値と する 1.背回運動について 背h

f

l

運 動H与のひずみ最の変化は,測 定 部 位 に よ り 異 なっていた

Wi

g

.1

3

)

布頭骨 月 状 骨 聞 の ひ ず み 量 は背凶運動において最大であり,背屈

7

0

度で4

5

1.

:

3

1

2

.

1

X

1

0

6であった 舟 状 骨月 状 骨 聞 の ひ ず み 註 は 背屈

5

0

度 ま で は 有 頭 骨-月状骨問に次いて人ーきなfI立を

(9)

望月:手関節の運動動態に関する実験的研究

1

1

3

a

.

b

Fig

.

10

-

a

b

.

Roent

g

e

no

g

ram

a

f

t

e

r

s

t

i

n

g

e

a

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.

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v

i

e

w

b

.

l

a

t

e

r

a

l

v

i

e

w

)

示し,特に背屈

2

0

度まではひずみ量の増加が著明であ った 背屈

3

0

度以上て‘は増加の割合は少なく,背屈7

0

度 で

2

9

9

.

7

:

i

:

:

:

1

3

.

2

X

1

0

6

であった 主角 骨 ・ 月 状 骨 聞 のひずみ量の変化は,舟状骨-月状骨聞のひずみ量の 変化と近似しており,背屈

2

0

度までは増加したが背屈

3

0

度以上では:増加の割合は少なく,背屈

7

0

度で

1

9

8

.

6

1

5

.

6

x

1

0

6

であ 舟 状 骨 ・ 有 頭 骨 聞 は 背 屈

4

0

度 よりひずみ量が急激に増加し 背屈

7

0

度 で

3

5

3

.

2

9

.

9

X

1

0

6であ 三角骨・有頭骨間も舟状骨・有頭骨 聞と同様に背屈

4

0

度よりひずみ量が急激に増加し,背 屈

7

0

度で

3

3

0

.

7

1

0

.

5

X

1

0

6

であった 以 上 の 各 測 定 部 位 の ひ ず み 量 の 変 化 を 回 帰 分 析 法 で 検 定 し た と こ ろ,各測定部位聞に危険率

5%

で有意差が認められた。

2

掌屈運動について 掌屈運動てJは,背屈運動と異なり運動中にひずみ量 が急激に増加する測定部位は認められず,掌屈運動で は =三角骨・有頭骨間,有頭骨 月状骨間,舟状骨 有頭骨間, 三角骨ー月状骨間,舟状骨・月状骨間の11聞 にひす'み 量が増加していた そして,掌屈

7

0

度でおの おの

5

9

3

.

1

1

2

.

2

X

1

0

6

5

2

1.

2I

1

0

.

1

X

1

0

6

3

1

1.

7

9

.

9

x

1

0

6

2

8

7

.

1

9

.

9

X

1

0

6

1

7

1.

3

:

i

:

:

:

1

2

.

3X

1

0

6

の 偵 を示した

(

F

i

g

.

14) また.凶帰分析法で検 定 し たと ころ,各測定部位聞に危険率

5%

で有;立法が認められ た 3.焼屈運動について 梼屈運動ては舟状骨・有頭骨間,イj~fl 骨 ) J状骨│出, 舟 状 骨-月状骨聞のひずみ量がほぼl貞線的に哨加し, 携 屈

2

0

度 で お の お の

9

5

.

8

:

i

:

:

:

6

.

1

X

1

0

6

6

1.

6

:

i

:

:

:

4

.

9

X

1

0

1

5

.

8

5

.

1

X

1

0

6

であった 三角 骨 月 状 骨 間と 三角骨・有頭骨聞は境屈

1

0

度から

2

0

1

立の間てひ す み む が 大 き く 増 加 し , 暁 屈

2

0

度 で お の お の

9

4

.

7

6

.

6

X

1

0

6

と9

2

.

8

5

.

8

X

1

0

6

であった

(

F

i

g

.

1

5

)

また,

r

口] 帰分析法で検定したところ,各

i

P

I

J

定 部 位 問 に 危 険 本

5

%で有意差が認められたa

4

.

尺屈運動について 尺屈運動では,三角骨・有頭骨間,有頭骨.Jl状骨 間 , 舟 状 骨 ・ 有 頭 骨 間 , 舟 状 骨 ・ 片 状 骨 間 向 骨 月状骨聞の順にひずみ置が増加しており, )く

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(10)

114 広島大学医学雑誌,

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16)~ また[ëï!帰分析法て‘検定したところ,

府状骨・有頭骨聞と舟状骨・月状骨聞には省意差は認

められなかったが, 他の測定部位聞には

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の危険率

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で有志差が認められた。

5

.

慢骨・月状骨聞のひずみ量の変化につレて 境骨手恨関節と手根中央関節の関与の割合を明らか にするために,梼骨手恨関節の運動の指標として測定 した梼骨・月状骨聞のひずみ量の変化について運動方 向別に述べるc まず背屈運動では,背屈

3

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度で

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。 掌屈運動では,背屈運動と同様の変 化を示し,掌屈

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暁屈運動では,ほぼ直線的にひずみ量が増加したが, その値は小さく焼屈

2

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尺屈運動でもほぼ直線的にひずみ量が増加し,民屈

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考 察

1.手根骨の運動動態に関する考察 手関節の運動は,基本的には掌・背屈運動と梼 -尺 屈運動の組合せである。この運動の運動単位として,

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には月 状骨,有頭骨および有鈎骨が含まれ手関節の掌 -背屈 運動の要となり,

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には舟状骨,大菱形 骨 お よ び 小 菱 形 骨 が 含 ま れ,動 き が 大 き い た め

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(11)

望月 丁:関節の運動動態に関する実験的研'先

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Fig.

1

3

.

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4

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:

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measurements of thirtysix wrist joints. (C:capitate, L: lunate, S:scaphoid, T: triquetrum) mobilecolumnと呼んだ また, medialcolumnに は三角骨と豆状骨が含まれ,主に回旋の動きを司ると した べての速位子取骨ダ1]を合めて flexionextension col -umnとし, lateralcolumn は舟 ~kfìーのみとし, 藍J.{ι 子恨骨ダJIと近位予恨骨子JIを連結して動 か す と こ ろ か ら mobilecolumnと呼んた また, medial columnは う角骨のみで構成され, lull付.lul外運動の際に 1~に働 さらに、 Taleisnikは56.57,59.601976年 に Navarro の概念を多少変更し, centralcolumnに 月 状 骨 と す

(12)

116 広仏大

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1

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医 学雑誌,39(1),

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5

.

The relativemotions between two selected carpalbones

during wristradialflexionmotion.

Each pointis themean

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standarddeviationof the mean for five

measurements of thirtysix wristjoints. (C: capitate, L: lunate, S: scaphoid, T: triquetrum) ) ( n H V ] 。 n H u n H U GLE

*

P<O.05 0--ーやS-L, 6--6 C-L, ロー・一口

T-C

S-C,

-AT-L Fig. 16. The relativemotions between two selected carpalbones

during wrist ulnar flexion motion.

Each point is the mean

standarddeviation of themean for five measurements of thirtysix wrist joints. (C: capitate, L: lunate, S: scaphoid, T: triquetrum) 〈ので rotationcolumnとした (Fig.20) ー}j.Lichtmanは211981年に千恨骨を7つ の 骨よ りなる ringと考え ringtheoryを提附した 正常の 動きのコントロールは連結か比舵的ゆるい人;菱形骨 Ii}-状骨

f

r

討の radial linkと有鈎骨 -う角骨間の ulnar linkによって行わ れ.radiallinkか ら 掌 屈 力 が 加 わ り.ulnarlink から背JtJ~)Jが加わるとした そして,

3

つ の手 根 骨 相 互 間 で動き が み ら れ る 近 位 子 根 骨 子IJ で.掌 背 屈 力 が 相 殺 さ れ 安 定 化 す る と 述 べ た (Fig. 21)

(13)

望}]:手関節の運動動態に関する実験的研究

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Fig. 17. The relative motions between thelunate and the radius

during wristextension and flexionmotion.

Each point isthemean

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measurements ofthirtysix wristjoints.

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Fig. 18. The relative motions between thelunate and the radius

duringwrist radial flexion and ulnar flexion motion

Each pointis themean

:

t

standard deviation of the mean for five

measurements of thirtysix wrist joints これらの理論は手関節の運動動態を概念的にとらえ たものであり,実際に定量的なデータに基づいている わけではない はたしてこれらの理論通りに手関節は 動いているのか,あるいは異なった運動動態をぷすの か,子関節の運動動態に関して著者の実験結果をもと に,運動方向別に検討を加えるとともに現在までの理 論の妥当性を考察する 検討を加えるにあたり,話lI.

J

i

主刈象問の運動が小さL、 とL、うことは他の

m

Jl定部位に比べて官接に関連しなが ら動くものと仮定した また,各出IJ定者!日立のひずみ危 の変化の間にい!帰分析法による検定で千f.iF.庄が認めら れた場合は,その測定部位間の運動動態は異なると仮 定した 1 .背屈運動につL、て

(14)

118 広島

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忠lre) 汗肝j運動時の各子恨甘-聞の運動動態はそれぞれ異な 1 ), .子恨巾央関節で故大の運動が認、められたのは有頭 骨.Jl状

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r1Jtであった

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舟状骨 ・街頭骨問と三

f

行骨・有頭骨間の運動は守背屈40度まではひずみ量が 小主く常持に関連して運動するが,背屈40度以上では 運動が,包激にj骨大し,背屈70度で背開40度のひずみ量 の約:1.f~~' のfI闘を心した また.近位子恨骨タiJ問は背回

3

0

度以上では運動の増大が少なかった

Wig

.

1

3

)

以上より,背州連動の運動動態は以下のごとく考え ら;/1.る 遠位子恨骨yljに加わすた背屈 }Jは, 手根中央関節を 介して近位子恨骨列に伝達される 子関節掌側の靭帯 i宵側の靭帯より強靭であるため,遠位予恨骨チIJが背 屈すると掌側の靭帯が緊張し.近(立手恨骨子JIは背屈し ていく なかでも,遠位予恨骨列と靭帯性の連結を有 寸る舟状骨と三角骨は遠位手根骨列と密接に関連して

駿 繍

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背屈する 一方,遠(立手恨骨列と靭帯性の連結を有し ない月状骨は,背出する舟状骨と三角骨から手根骨間 靭帯を介して背屈 )Jが伝達されるとともに,有頭骨が 月状骨の背側極を押し込むことにより背屈するため, 手恨中央関節のなかでは街頭骨-月状骨聞が最大の運 動を示す しかし,背屈

3

0

度以とでは有頭骨・月状骨 聞の運動の増大の割合は小さく これは権骨遠{立関節 面が掌側に傾斜しているため,月状骨日身の背屈が背 屈

3

0

度で制限されるためと考えられた そして,手恨 骨間靭帯を介して舟状骨と三角骨の背屈も制限される ため,背屈

3

0

度以上では近位手根骨列聞の運動の増大 は少ない ー方,近位手根骨列聞の背屈が市Ji限される にもかかわらず,遠位手根骨折

l

はさらに背Iffiし続ける

(15)

望月:子関節の運動動態に関する実験的研究

1

1

9

i

主(量子恨骨子JIに/111わ.)た掌阿}Jは.子恨

r

r

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l

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J

1

7

は守;側の靭情ほど強靭でなく,}J乍 的 立

λ

か少ない それゆえ,子恨巾央関節で'!:l:背

h

r1運動と民なり.街持 に関連した運動は認められず.掌

h

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l

何度の刑加ととも にその運動はJ骨太する すなわち,

f

阪中央関節ての '挙制 }Jの伝達は符

r

恨'円-の関節

r

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i

の 形 態とi竿隙}Jによ ると考えられた ここで,

f

:

H

'

Ii'の院fHlJとに(HlJの)'tf肋 を比較すると :(.fJ刊..

1

J

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.

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I

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りは舟状'円・・{j~íl什 I 1\J Ulnar のがJ

2

惜のひすみ{誌を心し, (::rJ竹.)]状

'

i

-

i

IfljもJI1

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I

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.

J

J

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f

U

r

l

'

9<:関節も近付.f. H~ 什列 11~でも子関節院側部分t).)~ 側部分より \iq

1

主に│日

I

j

して運動すると考えられた したカ‘1て.

r

似r!'火山

l

節の暁(HIJ部分である大与を形

f

l

'.

J1I状骨↑Hjの関節1(1Iの形 態および降擦}JによりJ1I状骨・は常 1:i1し,ニの'tjl'J:1l}Jは 子恨骨間靭帯を介して

J

J

;

I

k

什に(L;;主される '}j,

/

'

r

1

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1

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運 動と同様にイ{出'・円か

)

J

'

l

l

の軍側悩を11[1L)~むこ とにより

J

J

状'丹は'tjU:1lする この│山j円の(ぷ述経路の({ Fig.2

1

.

Lichtman'sconcept ofringtheo町人 Carpalstructures canbe thought of asringwith radial and ulnar mobile links. (theoriginal fi忠lre) ので,それまで密接に関連して運動していた舟状骨 有頭骨間と二三角骨 有頭骨聞の運動ヵ、急激に大きくな る また, 子恨骨の慢側と尺側の運動を比較すると,子 恨中央関節ではτ三角骨・有頭骨問よりも舟状骨 有頭 骨聞のひずみ量の変化が大きく有意差が認められた 近位予恨骨列間では,舟状骨-月状骨間のひずみ量は 背屈

7

0

度で一三角骨・月状骨聞の1.

5

倍 の ひ ず み 量 を 示 し,両者の問に有意差か認められた すなわち,背開 運動では予恨巾央関節でも近位手根骨ダIJ問でも子関節 尺側部分が慢側部分より密接に関連して運動し,背屈 力は舟状骨よりも三角骨を介して片状骨に伝達される と考えられた 2.掌屈運動につし、て 掌屈運動時の各手根骨聞の運動動態は,背屈運動時 と同様にそれぞれ異なっていた また,予恨中央関節 の運動は近位子根骨列聞の運動よりも絶えず大きく, i角骨・釘頭骨間,有頭骨・月状骨間,舟状骨・有頭 骨間, 三角骨 ・月状骨間,舟状骨 月状骨聞の順であ った (Fig. 14) 以上より,掌屈運動時の運動動態は以下のごとく考 えられる (1:により,有頗'丹.JJ状'f'l'

I

H

1

は Uj状 什 イJ~Jï竹'11\1 より も大きな運動が認められる さらに,

J

J

状'円ヵ、ら :(fJ 骨へ子恨骨間靭帯を介してこの学制}Jが伝達されると ともに遠位子根骨子JIからの掌J:]j}Jも加わり, 二向'円・ イf頭骨聞は子根巾央関節て最大の運動をぷすと考えら れた これまでの報告では

F

関節パ側部分の運動動態が解 析できなかったため,

1

バJ.、

V

.

i

l~の運動ではいl し運動 動 態 が 逆 )j向 に 見 ら れ ると考えられてL、た1.1114 し かし, 子関節)-(側部分の j!H fuJfuJ態を解析した持丹の'J~ 験結果からは,背

I

:.i:運動と字;制運動は│寸 局、fi'III.I上の j型 動ではあるが,その運動動態は見なると考えられた 主らに,背

1

m

運 動│時には

-

f

-

r

I

:

M

O

度 以 上てj待状'円- イj 頭 骨 聞と二角骨・イj頭 骨:1月の運動カ‘急激に明大した が,軍;屈運動時には阿部位に.':!.激な運動の変化はt認め られす,掌屈運動は背J:!lj'rH動よりも円滑に

r

r

われると 理解した 3.権回運動につL、て 僚出運動時の件

T

三十

H

:

1

りの運動到J態 は , 京 ・ 背JI::j'rE 勤 時と同様に, それぞれ見なっていたJ:似中央関節 て最大の運動カ‘認 め ら れたのは舟状骨-イi頭骨./:りであ り, 釘頭骨.fj~)~骨 1,司ては Jtj~え廿・ 'H 頭骨 11 りの約 3 分 の

2

の運動カ・認められた ・)j, ミ角骨-イ

I

1

-

i

1,司は 挽回10度までは舟状骨

.

f

f

頭 骨 間 の 約4分のlのj'1f動 しカ‘認められなL、か,焼

i

:

L

110度カ‘ら焼fl]20J支の

I

H

1

てそ の運動は,包激に噌人・した また, 近(.1-.下恨骨子JI間のJ'rE 1lJ)は.舟状骨 •

n

~)~ft 間と :ffJ 骨.Jl状什間て異なっ

Tabl e  1 . Range  o f   motion  o f embalmed  c a d a v e r i c  w r i s t  j o i n t s   and normal human  w r i s t ] o m t s
Fig .  10 - a ,  b . Roent g e no g ram  a f t e r  s t i n g  e a c h  s c r e w t o e a c h  c a r p a l  b o n e .

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