リバース型人工肩関節置換術後症例の肩関節周囲筋の筋電図学的分析

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(1)理学療法学第 47 巻第 3 号 231 ∼ 238 頁（2020 RSA 症例と健常肩の肩関節周囲筋の筋活動の違い年）. 231. 研究論文（原著）. リバース型人工肩関節置換術後症例の肩関節周囲筋の筋電図学的分析＊ ─健常肩との比較─. 中野禎 1）# 村西壽祥 2）桑野正樹 3）湯川晃矢 4）上谷佑稀 4）土井還 4）伊藤陽一 5）6）. 要旨【目的】リバース型人工肩関節全置換術（以下，RSA）症例の挙上時の肩関節周囲筋の筋活動について筋電図学的に検証し，健常者との違いを明らかにすること。【方法】対象は RSA 群 12 肩，コントロール群 17 肩とした。両群とも肩関節 45°，90°挙上位で肩関節周囲筋の筋活動を表面筋電図にて計測した。挙上位保持は屈曲，肩甲骨面挙上，外転の 3 方向とした。筋電図積分値より挙上 45 ∼ 90°間の筋活動比率を算出し，両群を比較した。【結果】RSA 群において，屈曲では三角筋後部，肩甲骨面挙上では僧帽筋上部と三角筋後部，外転では大胸筋鎖骨枝の筋活動比率が有意に高値であった（p ＜ 0.05）。【結論】45 ∼ 90° までの挙上位保持に際して，RSA 症例と健常肩では肩関節周囲筋の筋活動が異なる可能性を示唆した。キーワードリバース型人工肩関節置換術，筋電図，広範囲腱板断裂，筋活動. 緒言. 板断裂の中でも広範囲腱板断裂は手術による一次修復が困難な場合. 1）2）. や手術が行われたとしても術後再断裂 3‒6）. 腱板断裂は肩関節疾患の中で中高年に好発する代表的. 率は 50 ∼ 63％と非常に高く. な疾患であり，自然治癒が期待できず一般的には鏡視下. 合，一次修復時の術式によっては再手術ができないこと. ，再断裂を起こした場. または直視下での腱板縫合術が施行される。しかし，腱. がある。従来は再断裂を起こした症例に対する有効な治療手段はなく，これらの症例はその後生涯にわたって自. ＊. Electromyographic Analysis of Shoulder Muscle Activity after Reverse Shoulder Arthroplasty: A Comparison with Healthy Shoulders 1）関西福祉科学大学保健医療学部リハビリテーション学科理学療法学専攻（〒 582‒0026 大阪府柏原市旭ヶ丘 3‒11‒1） Tadashi Nakano, PT, MS: Division of Physical Therapy, Department of Rehabilitation Sciences, Faculty of Allied Health Sciences, Kansai University of Welfare Sciences 2）大阪河﨑リハビリテーション大学リハビリテーション学部リハビリテーション学科理学療法学専攻 Hisayoshi Muranishi, PT, MS: Department of Physical Therapy, Faculty of Rehabilitation, School of Rehabilitation, Division of Physical Therapy, Osaka Kawasaki Rehabilitation University 3）外科リハビリテーション病院リハビリテーション部 Masaki Kuwano, PT, MS: Department of Rehabilitation, Tsuji Geka Rehabilitation Hospital 4）伊藤クリニック大阪ショルダーセンターリハビリテーション科 Teruya Yukawa, PT, Yuuki Uetani, PT, Meguru Doi, PT: Department of Rehabilitation, Ito Clinic, Osaka Shoulder Center 5）伊藤クリニック大阪ショルダーセンター Yoichi Ito, MD, PhD: Ito Clinic, Osaka Shoulder Center 6）大阪市立大学大学院医学研究科整形外科学 Yoichi Ito, MD, PhD: Department of Orthopedic Surgery Osaka City University Graduate School of Medicine ＃ E-mail: [email protected] （受付日 2018 年 11 月 27 日／受理日 2019 年 12 月 23 日）［J-STAGE での早期公開日 2020 年 4 月 7 日］. 身の手を挙上できない状態にならざるを得ない状況であった。そのような状況の中，2014 年 4 月より本邦にリバース型人工肩関節全置換術（reverse total shoulder arthroplasty：以下，RSA）が導入され，鏡視下腱板縫合術後，再断裂を起こした症例および腱板修復の困難な症例に対する新たな治療法として施行されている。従来型人工肩関節は，解剖学的な関節構造の形態と同様に上腕骨側が凸，肩甲骨側は凹の形状を成すが，RSA は上腕骨側が凹，肩甲骨側が凸であり，解剖学的形状が反転した半拘束型構造となっているため関節包や腱板・腱板 7）筋がなくても肩関節の安定性が得られるとされている。. RSA は保存療法に抵抗する腱板断裂性肩関節症（cuff tear arthropathy：以下，CTA）に対する治療法として 1987 年に Paul Grammont らによって最初に報告された. 8）. 。RSA のコンセプトは肩甲骨側のコンポーネント. を内側へ設置し，上腕骨を下方へ引き下げるとともに回転中心を解剖学的位置よりやや内下方に移行させる。こ.

(2) 232. 理学療法学第 47 巻第 3 号. 表 1 対象者属性 RSA 群（n=12）平均年齢±標準偏差（歳）. コントロール群（n=17）. 73.5 ± 5.3. 20.6 ± 0.7. 性別（男 / 女）. 9/3. 12/5. 原疾患. 腱板断裂性肩関節症（n=10）広範囲腱板断裂（n=2）. ―. AequalisTM Reversed Shoulder (Inlay) 6 例 /Tornier 社（現 Wright Medical 社）機種（Inlay/Onlay）症例数 / 社名. ® Comprehensive Reverse Shoulder (Onlay) 3 例 /Zimmer Biomet 社. ―. Aequalis AscendTM Flex (Onlay) 3 例 /Tornier 社（現 Wright Medical 社）測定実施までの平均術後経過期間（日）. 236.8 ± 98.9 （最短 123，最長 382）. ―. れにより三角筋のモーメントアームの延長と緊張を増加. して肩甲骨の動きが大きくなると報告していることか. させることで三角筋機能を最大限に活かし肩関節の機能. ら. 9）. 21）. ，RSA 症例では肩関節周囲筋の筋活動が健常肩と. 。したがって，機能再. は異なることが予想される。これらのことから RSA 術. 建には三角筋機能が重要であり，腋窩神経麻痺などに. 後の運動学的分析において，上肢の挙上における主たる. よって三角筋の機能不全を呈した症例には適応されな. 力源となる三角筋を中心とした肩関節周囲筋の筋活動の. い。以来，改良を重ねながら欧州において 20 年以上使. 特徴を把握することは，RSA の術後理学療法を進めて. 用されており，本邦でも Grammont のオリジナルデザ. いくうえで重要と考える。. インを踏襲した Inlay タイプとその改良型である Onlay. そこで本研究では，RSA 症例の上肢挙上時の肩関節. タイプが使用されており，2019 年現在で両タイプ併せ. 周囲筋の筋活動について筋電図学的に検証し，健常者と. て主要 7 機種が使用されているとされる。2 つのタイプ. の違いを明らかにすることを目的とした。. 再建を図ろうとするものである. の基本コンセプトに大きな違いはないが，Onlay タイプではポリエチレンライナーの設置位置の違いにより上腕. 対象および方法. 骨軸は外側化する。そのため Inlay タイプに比べて三角. 1．対象（表 1）. 筋が大結節を下方へ抑え込む wrapping 作用が得られる. 対象は RSA 群，コントロール群の 2 群とした。RSA. とされる. 10）. 。RSA の適応は CTA に加え，腱板修復が. 群は，2014 年 4 月∼ 2017 年 8 月までに RSA を施行し. 困難な症例，関節リウマチ，上腕骨近位端骨折，上腕骨. た 12 名 12 肩（男性 9 名，女性 3 名，平均年齢 73.5 歳），. 近位端への限局した腫瘍などに対する肩関節機能再建治. 術後の自動可動域は平均屈曲 133.0 ± 14.1°，外転 119.5. 療としてその適応が広がっており，良好な成績が報告さ. ± 7.8°であり，測定実施時において自動可動域が比較的. れている. 11‒14）. 。. 良好で肩すくめ（shrug sign）や極端な体幹の伸展動作. RSA が本邦に導入されるにあたり，日本整形外科学. を伴わずに自動可動域が屈曲 120° ，外転 110°以上可能. 会ガイドラインにより，現状では肩関節専門外科医の在. な症例とした。原疾患は CTA が 10 例，広範囲腱板断. 籍する限られた施設でしか RSA は施行されておらず，. 裂が 2 例であり，肩関節機能に影響を及ぼす術後神経損. 術後理学療法にかかわる理学療法士も海外文献を参考に. 傷合併症や併存疾患・神経内科的な既往歴のある症例は. 術後療法を進めている状況にある。しかしながら，RSA. 対象から除外した。RSA の機種については，CTA の 10. に関する報告は，術後プロトコルや術後成績，合併症に. 例に対し Inlay タイプの Aequalis. 関する記述がほとんどで報告はわずかである. 15‒17）. ，術後理学療法に関する. 18）19）. 。RSA 術後の肩関節周囲筋の. TM. Reversed Shoulder. が男性 5 例，女性 1 例に，Onlay タイプの Compre®. hensive. Reverse Shoulder が男性 2 例，女性 1 例に， TM. Flex が男性 1 例に使用されていた。. 筋活動を調べた研究はきわめて少ないが，Walker らは. Aequalis Ascend. RSA 術後症例における僧帽筋上部線維と三角筋の筋活. 広範囲腱板断裂の 2 例に対しては，Onlay タイプの. 動は，健常肩に比べ過剰に働いていると報告してい. Aequalis. る. 20）. 。また Walker らは別の報告でＸ線透視イメージ. TM. TM. Ascend. Reversed Shoulder が男性 1 例，Aequalis. Flex が女性 1 例に対し使用されていた。測. を用いた 3 次元動作解析により，RSA 症例の肩甲上腕. 定実施時期は術後平均 236.8 ± 98.9 日（最短で術後 123. リズムは 1.3：1 となり健常肩に比べ上腕骨の動きに対. 日，最長は術後 382 日）であった。コントロール群は肩.

(3) RSA 症例と健常肩の肩関節周囲筋の筋活動の違い. 233. 図 1 R-muscle 値算出方法文献 25）より引用，一部改変した． R-muscle 値とは，より大きな外部モーメント（本研究の場合，重力による肩関節伸展もしくは内転モーメント）が加わる挙上角度の大きいときの筋活動とそれよりも少ない挙上角度での筋活動を合算したものを分母に，各々を減じた数値を分子として算出する．R-muscle 値は―1 ≦ R-muscle 値≦１の範囲で表され，R-muscle 値が０より大きいと筋活動増加，0 より小さいと筋活動減少と評価できる．. 関節疾患の既往のない健常成人 17 名 17 肩（男性 12 名，. 症例にも対応可能であると判断し，本研究で用いた。. 女性 5 名，平均年齢 20.6 歳）を対象とした。対象者に. 1）計測方法. は研究内容およびデータの使用範囲について事前に十分. 表面筋電図の測定には Biometrics 社製 SX230-1000 を. な説明を行い，ヘルシンキ宣言に則り文書と口頭にて同. 用い，サンプリング周波数は 1 KHz とした。被験筋は. 意を得た。なお，本研究実施にあたり大阪市立大学大学. 僧帽筋上部線維，三角筋前部，中部，後部線維，小円筋，. 院医学研究科倫理委員会にて承認を得て実施した（承認. 大胸筋鎖骨枝および前鋸筋の 7 筋とした。表面電極は，. 番号 3268）。. 貼付前に剃毛およびアルコールで皮膚の汚れや脂質を落とし，皮膚前処理剤（スキンピュア，日本光電社製）を. 2．方法. 用いて接触抵抗を低減させた後に，20 mm の電極間距. 表面筋電図の解析は，各筋の最大随意筋力（maximal. 離で電極を貼付した。なお，貼付位置は Delagi ら. voluntary contraction：以下，MVC）で正規化した値. の記述を参考に行った。. を％ MVC として解析を行うことが一般的であるが，. 測定肢位は股・膝関節 90°屈曲位の端座位とし，肩関. RSA 症例に対して MVC の計測を行うことは肩峰骨折. 節内外旋中間位，肘伸展位にて上肢を挙上し，5 秒間保. などのリスクを伴う。したがって，これまで我々は前腕. 持したときの筋活動を表面筋電図にて測定した。上肢の. 遠位に重錘負荷を加えて，挙上角度および負荷量の違い. 保持は矢状面挙上（以下，屈曲），肩甲骨面挙上および. 22）. 26）. が，性別や年齢，体格. 前額面挙上（以下，外転）とし，45°，90°挙上位で保持. などを考慮した重錘負荷量の設定ができていない問題点. したときの 7 筋の筋活動を測定した。なお，肩甲骨面挙. があった。. 上については本研究では水平内転 30°位での挙上とし. による筋活動を検討してきた. そこで本研究では，Witte らた福島ら. 25）. 23）24）. の方法を参考にし. の筋活動比率（以下，R-muscle 値）を用. た. 27）28）. 。. 2）データ解析. いて検証した（図 1）。図 1 の例に示したように，ある. 筋電図解析ソフトは DKH 社製 TRIAS system を用い. 筋（A）の R-muscle 値を求めるとき，それぞれ 90 °，. た。原波形フィルター処理はバンドフィルター（10 ‒. 45° 挙上位で保持したときの筋電図積分値（以下，iEMG）. 450 Hz）を適応し，全波整流したのちさらにローパス. ，60 µ V・s とが 40 µ V・s（マイクロボルトセカンド）. フィルター 20 Hz で平滑化した後，測定した 5 秒間から. した場合，R-muscle 値はマイナス 0.2 となり 45°位と比. 前後 2 秒間を除いた 1 秒間をサンプリングデータとした。. 較して 90°位保持時の筋活動は減少したと判断できる。. 45° ，90°挙上位保持から得られた各筋の iEMG から 45. 言い換えると 90°挙上位保持における A 筋の貢献度は. ∼ 90° 間における R-muscle 値を算出し，両群を比較した。. 45°挙上位保持に比べて低いと解釈できる。このように. 統計学的分析は Mann-Whitney の U 検定を用い，有意. R-muscle 値は MVC を計測しなくても一定角度間の筋活. ® 水準は 5 ％とした。なお，統計ソフトは IBM SPSS. 動比率を求めることができ，上記の問題点を考慮する必. version 24 を用いた。. 要はなく，大きな負荷を加えることにリスクのある RSA.

(4) 234. 理学療法学第 47 巻第 3 号. 表 2 各筋の屈曲，肩甲骨面挙上および外転での 45 ∼ 90° 間の R-muscle 値と両群比較屈曲. 肩甲骨面挙上. 外転. RSA 群. 健常群. p値. RSA 群. 健常群. p値. RSA 群. 健常群. p値. 僧帽筋上部線維. 0.158 ± 0.174. 0.092 ± 0.150. 0.245. 0.175 ± 0.090. 0.089 ± 0.126. 0.018 *. 0.172 ± 0.122. 0.126 ± 0.158. 0.419. 三角筋前部線維. 0.116 ± 0.099. 0.144 ± 0.154. 0.347. 0.161 ± 0.134. 0.169 ± 0.147. 0.948. 0.253 ± 0.232. 0.253 ± 0.163. 0.711. 三角筋中部線維. 0.286 ± 0.117. 0.277 ± 0.124. 0.845. 0.250 ± 0.132. 0.280 ± 0.165. 0.586. 0.279 ± 0.112. 0.335 ± 0.178. 0.394. 三角筋後部線維. 0.190 ± 0.138. ‒0.009 ± 0.127. 0.011 *. 0.347. 小円筋. ‒0.008 ± 0.057. 大胸筋鎖骨枝前鋸筋. 0.001 *. 0.219 ± 0.196. 0.071 ± 0.095. 0.214 ± 0.175. 0.138 ± 0.126. 0.099 ± 0.178. 0.059. 0.045 ± 0.082. ‒0.016 ± 0.084. 0.053. 0.051 ± 0.085. 0.050 ± 0.178. 0.471. ‒0.025 ± 0.199. 0.017 ± 0.168. 0.394. 0.000 ± 0.060. 0.011 ± 0.072. 0.948. 0.079 ± 0.080. 0.049 ± 0.134. 0.038 *. 0.203 ± 0.085. 0.174 ± 0.342. 0.811. 0.212 ± 0.108. 0.111 ± 0.219. 0.152. 0.211 ± 0.116. 0.170 ± 0.146. 0.586. R-muscle 値平均値±標準偏差，*：ｐ＜ 0.05. コンポーネントの前方偏位方向への剪断力が生じる可能. 結果. 性があり，それに拮抗するため後部線維の筋活動が増加. 屈曲，肩甲骨面挙上および外転における 45 ∼ 90°間. することで剪断力を減じ，関節安定性を高める可能性が. の各筋の R-muscle 値を表 2 に示す。屈曲では RSA 群. 考えられた。RSA は半拘束型構造により肩関節の安定. において，三角筋後部線維のみ有意に高値であった. 性が得られているとされているが，三角筋の各線維が. （p=0.001）。肩甲骨面挙上では RSA 群において，僧帽筋. 協調して活動することで腱板機能の代償的役割を担って. 上部線維と三角筋後部線維が有意に高値であった（それ. おり，常にコンポーネントの求心位が保持されることに. ぞれ p=0.018，p=0.011）。外転では RSA 群において大. より，関節安定性を高めている可能性を示唆した。. 胸筋鎖骨枝のみ有意に高値であった（p=0.038）。. その他の要因として，RSA により肩関節の運動に対. 7）. する三角筋の作用が変化している可能性が考えられる。. 考察. Werthel ら. 30）. は，新鮮遺体を用いて RSA 施行前と施. 本研究では，表面筋電図を用いて肩関節の屈曲，肩甲. 行後モデルを作成し，肩関節周囲筋のモーメントアーム. 骨面挙上および外転の 45° ，90°挙上位保持時の肩関節. の変化について調べた先行研究において，RSA の施行. 周囲筋の各筋の R-muscle 値を算出し，RSA 症例と健常. 前と比較して施行後は肩の屈曲に対する三角筋前・中部. 肩の筋活動の違いを検討した。. 線維の屈曲モーメントアームが大きくなり，三角筋後部. 以下，RSA 群とコントロール群の筋活動の違いから. 線維の伸展モーメントアームは小さくなったとしてい. RSA における肩関節周囲筋の機能的役割について考察. る。さらに外転の主動作筋は中部から前部線維に変換さ. していく。. れるとしており，従来の主動作筋としての役割変化が起こる可能性を示唆している。RSA においては，肩甲上. 1．三角筋後部線維について. 腕関節の回転中心が従来の解剖学的位置となる上腕骨頭. 屈曲と肩甲骨面挙上において，RSA 群で三角筋後部. 径の中心から肩甲骨関節窩に設置される glenosphere 径. 線維の R-muscle 値が有意に高値を示した。このことか. の中心へ移行する。そのため健常肩に対して，回転中心. ら RSA 群においては，屈曲および肩甲骨面挙上 45 ∼. は前額面上では内下方へ，矢状面上ではやや後下方に移. 90°の区間ではコントロール群に比べ三角筋後部線維の. 行することになる（図 2）。これらのことは，RSA 施行. 貢献度が高いといえる。すなわち，RSA において，屈. により肩関節周囲筋は肩の運動になんらかの変化をもた. 曲および肩甲骨面挙上 90°位での保持に三角筋後部線維. らす可能性が考えられたが，回転中心の移行による影響. の活動が健常肩より必要であり，挙上方向への上肢保持. で三角筋後部線維が挙上筋として作用するかどうかにつ. に関する活動については，以下の要因が考えられた。. いては不明であり，今後検討を要する｡. おもな要因として，三角筋の各筋線維が人工関節コンポーネントの適合性を高めるために協同して活動するこ. 2．肩甲骨周囲筋について. とである。健常肩では三角筋の各線維は協同して活動す. 肩甲骨面挙上において，RSA 群で僧帽筋上部線維の. ることにより上腕骨頭と関節窩の適合性を強化し，腱板. R-muscle 値が有意に高値を示した。僧帽筋上部線維は. とともに肩甲上腕関節の安定化を図っている. 29）. 。RSA. 肩甲骨の上方回旋に関与する筋である。. は腱板機能が消失しているため屈曲や肩甲骨面挙上の主. 上肢挙上に付随して肩甲骨が回旋する連動現象は，. 動作筋である前部線維や中部線維の筋活動は，上腕骨側. 1934 年に Codman. 31）. が肩甲上腕リズムとして提唱した。.

(5) RSA 症例と健常肩の肩関節周囲筋の筋活動の違い. 235. 図 2 RSA による回転中心の移動左：結節間溝部での MRI 水平断像，黒●は解剖学的肩甲上腕関節回転中心，白〇は RSA 施行後の回転中心を，破線は glenosphere を示す．右：RSA 術前後の模式図，RSA 術後の回転中心は内下方に移行する．. さらに，上腕骨の動きに対する肩甲骨の動きの比は 1944 年に Inman. 32）. が 2：1 と報告し，それが現在の通. 説となっている。Toledo ら. 33）. は，従来型人工肩関節. が有意に高値を示した。朝長らは，健常肩では大胸筋鎖骨枝は屈曲や肩甲骨面挙上，外転において作用するが，屈曲における筋活動が他の方向に比べて増加する傾向に 35）. 。本研究においては RSA 群で外転時. 全置換術（total shoulder arthroplasty：以下，TSA）. あるとしている. 術後症例，RSA 術後症例および健常人の屈曲・肩甲骨. に大胸筋鎖骨枝がコントロール群に比べ R-muscle 値が. 面挙上 90°位までの運動について，無負荷，1 kg の重錘. 有意に高値を示した。大胸筋鎖骨枝の上肢挙上における. ®. 負荷，Thera-Band （黄）の各条件における肩甲上腕関. 作用については不明な点が多いが，大胸筋鎖骨枝は上腕. 節と肩甲骨の動きを比較検討している。その結果，健常. 骨頭を前方へ牽引する作用もあることから，前額面上で. 肩に比べ TSA，RSA 症例は，すべての条件下で屈曲お. 上腕骨軸が肩甲骨面よりやや後方に位置する外転位にお. よび肩甲骨面挙上において肩甲上腕リズム比が小さくな. いては，RSA 群では，コンポーネントの求心位を保つ. るとし，TSA，RSA にかかわらず人工関節を施行した. ための関節安定性に大胸筋鎖骨枝が寄与する可能性を示. 症例は，上肢の運動に際し肩甲骨の上方回旋運動がより. 唆した。これは屈曲における三角筋後部線維の作用と同. 深く関与すると報告している。加えて，健常肩に比べ. 様，大胸筋鎖骨枝が腱板機能の代償的な役割を担ってい. TSA および RSA 症例では，上肢挙上に際して肩甲骨の. る可能性があると考えられた。. 上方回旋が増加し，特に，屈曲では RSA 症例でより顕著になるとしている。RSA では肩甲上腕関節の可動性. 4．今後の課題について. を補うために肩甲骨の代償的な動きが重要であるとの報. RSA 術後の上肢機能に関してはインプラントのデザ. 34）. からも，RSA では上肢挙上に際して健常肩に比. インや設置位置，外科的テクニックなどの観点からも研. べてより大きな肩甲骨上方回旋の運動が要求されると考. 究されており，上腕骨の引き下げに伴う肩関節周囲筋の. えられる。本研究では肩甲骨面挙上で僧帽筋上部線維の. 筋緊張が筋活動に影響する可能性も考えられる。また回. R-muscle 値に有意差を認めた。これは RSA 施行により. 転中心の移行によって肩関節運動にどのような影響を及. 低下した肩甲上腕関節の可動性を補填するために前鋸筋. ぼすかなど，RSA 術後の筋活動への影響は多くの因子. と共同して働き，肩甲骨上方回旋位および上肢の挙上位. を含む可能性があり，他因子を考慮した検討を行う必要. 保持における肩甲骨の固定性を高める可能性を示唆して. があると考える。. 告. いる。これは Walker らの RSA 症例の肩甲上腕リズムは 1.3：1 となり健常肩に比べ上腕骨の動きに対して肩甲骨の動きが大きくなるとする報告. 21）. を裏づけるもの. と考えられた。. 5．研究の限界本研究の限界点は，R-muscle 値を用いた分析方法について妥当性の検証ができていないことである。本研究は RSA 症例を対象としているため高負荷運動による肩. 3．大胸筋鎖骨枝について. 峰骨折などのリスクを考慮し，MVC 時の筋活動は測定. 外転において，RSA 群で大胸筋鎖骨枝の R-muscle 値. せず，45 ∼ 90°間の R-muscle 値から各筋の筋活動比率.

(6) 236. 理学療法学第 47 巻第 3 号. の増減を算出してコントロール群との比較を行った。したがって，各筋が屈曲 45°および 90°位保持での MVC に比し，どの程度の筋活動を生じているか詳細は不明である。加えて，一般的に表面筋電図による筋活動の計測は電極の貼付状態により計測値にばらつきが生じることが指摘されており. 36）. ，計測上の限界として肩関節肢位. の違いによる皮膚および筋線維の移動に伴う電極位置のずれがある。第 2 点目にコントロール群に同年代の健常者を対象としていないことである。第 3 点目に RSA 症例はいずれも術後経過が良好と判断したものを対象としたが評価時期が術後約 4 ヵ月∼ 1 年とばらつきがあり，回復途上の症例から機能的に安定した時期に達した症例までが含まれる可能性があること。第 4 点目として RSA の機種による違いは考慮していないことである。結論本研究結果より，RSA 症例では健常肩と比較し，屈曲および肩甲骨面挙上において三角筋後部線維，肩甲骨面挙上では僧帽筋上部線維，外転においては大胸筋鎖骨枝の有意な筋活動の増加を認めた。本来，肩の屈曲や肩甲骨面挙上時の拮抗筋として作用する三角筋後部線維の筋活動の増加は，関節安定性を得るための腱板機能の代償である可能性を示唆した｡また僧帽筋上部線維は RSA 施行により低下した肩甲上腕関節の可動性を補填するために前鋸筋と共同して働き，肩甲骨上方回旋位および上肢の挙上位保持における肩甲骨の固定性を高め，大胸筋鎖骨枝は屈曲における三角筋後部線維の作用と同様，外転時における上肢保持に腱板機能の代償的な役割を担い，コンポーネントの安定性に寄与する可能性を示唆した。利益相反本研究において開示すべき利益相反関係にある企業等はない。謝辞：本研究に対してご協力いただきました関係各位の皆様にお礼申し上げます。そして，本研究にご参加いただきました患者の皆様に深謝いたします。文献 1）Harryman DT, Mack LA, et al.: Repairs of the rotator cuff: correlation of functional results with integrity of the cuff. J Bone Joint Surg Am. 1991; 73: 982‒989. 2）Cuff DJ, Santoni BG, et al.: Partial rotator cuff repair and biceps tenotomy for the treatment of patients with massive cuff tears and retained overhead elevation: midterm outcomes with a minimum 5 years of follow-up. J Shoulder Elbow Surg. 2016; 25: 171‒172. 3）Choi S, Kim MK, et al.: Factors associated with clinical and structural outcomes after arthroscopic rotator cuff. repair with a suture bridge technique in medium, large, and massive tears. J Shoulder Elbow Surg. 2014; 23: 1675‒ 1681. 4）Choi CH, Kim SK, et al.: Functional outcomes and structural integrity after double-pulley suture bridge rotator cuff repair using serial ultrasonographic examination. J Shoulder Elbow Surg. 2012; 21: 1753‒1763. 5）Neri BR, Chan KW, et al.: Management of massive and irreparable rotator cuff tears. J Shoulder Elbow Surg. 2009; 18: 808‒818. 6）Proctor CS: Long-term successful arthroscopic repair of large and massive rotator cuff tears with a functional and degradable reinforcement device. J Shoulder Elbow Surg. 2014; 23: 1508‒1513. 7）水野直子，尾崎律郎，他：日本人の肩甲骨関節窩―フランス人との比較検討―．Katakansetsu (The Shoulder Joint)． 2015; 39: 392‒397. 8）Grammont PM, Trouilloud P, et al.: Etude et réalisation d’une nouvelle prosthèse d’épaule. Rhumatologie. 1987; 39: 17‒22. 9）Grammont PM, Baulot E: Delta shoulder prosthesis for rotator cuff rupture. Orthopedics. 1993; 16: 65‒68. 10）Giles JW, Langohr GD, et al.: The rotator cuff muscles are antagonists after reverse total shoulder arthroplasty. J Shoulder Elbow Surg. 2016; 25: 1592‒1600. 11）Wall B, Josserand LN, et al.: Reverse total shoulder arthroplasty: a review of results according to etiology. J Bone Joint Surg Am. 2007; 89: 1476‒1485. 12）Acevedo DC, Beek CV, et al.: Reverse shoulder arthroplasty for proximal humeral fractures update on indications, technique, and results. J Shoulder Elbow Surg. 2014; 23: 279‒289. 13）Bonnevialle N, Mansat P, et al.: Reverse shoulder arthroplasty for malignant tumors of proximal humerus. J Shoulder Elbow Surg. 2015; 24: 36‒44. 14）Boulahia A, Edwards TB, et al.: Early results of a reverse design prosthesis in the treatment of arthritis of the shoulder in elderly patients with a large rotator cuff tear. Orthopedics. 2002; 25: 129‒133. 15）Zumstein MA, Pinnedo M, et al.: Problem, complications, reoperations, and revisions in reverse total shoulder arthroplasty: a systematic review. J Shoulder Elbow Surg. 2011; 20: 146‒157. 16）Wierks C, Skolasky RL, et al.: Reverse total shoulder replacement intraoperative and early postoperative complications. Clin Orthop Relat Res. 2009; 467: 225‒234. 17）Ackland DC, Patel M, et al.: Prosthesis design and placement in reverse total shoulder arthroplasty. J Orthop Surg Res. 2015; 10: 101. 18）Boudreau S, Boudreau ED, et al.: Rehabilitation following reverse total shoulder arthroplasty. J Orthop Sports Phys Ther. 2007; 12: 734‒743. 19）Romano AM, Oliva F, et al.: Reverse shoulder arthroplasty patient personalized rehabilitation protocol. Preliminary results according to prognostic groups. Muscles Ligaments Tendons J. 2017; 7(2): 263‒270. 20）Walker D, Wright TW, et al.: Electromyographic analysis of reverse total shoulder Arthroplasties. J Shoulder Elbow Surg. 2014; 23: 166‒172. 21）Walker D, Matsuki K, et al.: Scapulohumeral rhythm in shoulders with reverse shoulder arthroplasty. J Shoulder Elbow Surg. 2015; 24: 1129‒1134. 22）中野禎，村西壽祥，他：反転型人工肩関節術後および健常肩における肩関節周囲筋の筋電図学的検討．臨床バイオメカニクス．2017; 38: 119‒124..

(7) RSA 症例と健常肩の肩関節周囲筋の筋活動の違い 23）de Witte PB, van der Zwaal P, et al.: Arm adductor with arm abduction in rotator cuff tear patients vs. healthy: design of a new measuring instrument. Hum Mov Sci. 2012; 31: 461‒471. 24）de Witte PB, Henseler JF, et al.: Cranial humerus translation, deltoid activation, adductor co-activation and rotator cuff disease: different patterns in rotator cuff tears, subacromial impingement and controls. Clin Biomech. 2014; 29: 26‒32. 25）福島秀晃，森原徹，他：腱板断裂症例の僧帽筋・前鋸筋・三角筋の機能 ― 表面筋電図による検討 ―． katakansetsu (The Shoulder Joint)．2017; 41(2): 532‒537. 26）D e l a g i E F , P e r o t t o A : A n a t o m i c G u i d e f o r t h e Electromyographer; the limbs. 2nd Ed, Thomas CC, Springfield IL, 1996, pp. 77‒113. 27）Youdas JW, Carey JR, et al.: Reliability of goniometric measurements of active arm elevation in the scapular plane obtained in a clinical setting. Arch Phys Med Rehabil. 1994; 75: 1137‒1144. 28）高濱照：肩関節の基礎─肩関節の挙上とゼロポジション ─．The journal of Clinical Physical Therapy．2012; 15: 1‒11. 29）布谷美樹，森原徹，他：肩関節屈曲保持における三角筋. 237. 筋活動─屈曲角度と各筋線維との関係─．J Kansai Phys Ther．2007; 7: 81‒84. 30）Werthel JD, Hooke A, et al.: Changes in glenohumeral muscle moment arms following reverse shoulder arthroplasty: a biomechanical study. ORS 2015 Annual Meeting, Poster No: 1850. 31）Codman EA: The shoulder. Thomas Todd Co., Boston, 1934, pp. 32‒64. 32）Inman VT, Saunders FRCS, et al.: Observation on the function of the shoulder joint. J Bone Joint Surg. 1944; 26: 1‒30. 33）de Toledo JM, Loss JF, et al.: Kinematic evaluation of patients with total and reverse shoulder arthroplasty during rehabilitation exercises with different loads. Clin Biomech. 2012; 27: 793‒800. 34）Terrier A, Scheuber P, et al.: Activities of daily living with reverse prostheses: importance of scapular compensation for functional mobility of the shoulder. J Shoulder Elbow Surg. 2013; 22: 948‒953. 35）朝長匡，伊藤信之，他：肩関節挙上運動の筋電図学的検索．katakansetsu (The Shoulder Joint)．1986; 10(1): 12‒16. 36）高橋利幸：表面筋電図周波数分析値の正確性の検討．日本私立医科大学理学療法学会誌．1996; 14: 36‒37..

(8) 238. 理学療法学第 47 巻第 3 号. 〈Abstract〉. Electromyographic Analysis of Shoulder Muscle Activity after Reverse Shoulder Arthroplasty: A Comparison with Healthy Shoulders. Tadashi NAKANO, PT, MS Division of Physical Therapy, Department of Rehabilitation Sciences, Faculty of Allied Health Sciences, Kansai University of Welfare Sciences Hisayoshi MURANISHI, PT, MS Department of Physical Therapy, Faculty of Rehabilitation, School of Rehabilitation, Division of Physical Therapy, Osaka Kawasaki Rehabilitation University Masaki KUWANO, PT, MS Department of Rehabilitation, Tsuji Geka Rehabilitation Hospital Teruya YUKAWA, PT, Yuuki UETANI, PT, Meguru DOI, PT Department of Rehabilitation, Ito Clinic, Osaka Shoulder Center Yoichi ITO, MD, PhD Ito Clinic, Osaka Shoulder Center Department of Orthopedic Surgery Osaka City University Graduate School of Medicine. Purpose: To analyze shoulder muscle activity after reverse shoulder arthroplasty (RSA) using electromyography to identify any differences from the muscle activity of healthy shoulders. Methods: The subjects included 12 RSA-treated shoulders and 17 healthy (control) shoulders. Shoulder muscle activity was evaluated using surface electromyography at 45° and 90° of shoulder elevation. The subjects held their arms aloft in three directions during recording at flexion, scaption, and abduction. Ratios of integrated electromyographic activity for different muscles at 45° and 90° were calculated and compared between the two groups. Results: Muscle activity ratios in the posterior deltoid during flexion, the upper trapezius and posterior deltoid during scaption, and the clavicular pectoralis major during abduction were significantly higher in the RSA group (p<0.05). Conclusions: Our results suggest that RSA-treated shoulder muscles behave differently from healthy shoulders during sustained elevation between 45° and 90°. Key Words: Reverse total shoulder arthroplasty, Electromyography, Massive rotator cuff tears, Muscle activity.

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