矢状面のずれを伴う成人脊椎変形のマルチモーダル生体力学解析 (ASD)

脊椎疾患の治療において最適な結果を達成するには、バランスの原理をよく理解することが不可欠です。 人間工学的なバランスと人体の意図的な変位には、神経運動システムと筋肉の動員の複雑な相互作用が必要です。 脊椎のアライメントは、最小限の筋エネルギー消費で痛みなく立つことができるようにする必要があります。 この概念は、ジャン・デュブセの「経済の円錐」原則に反映されています。 脊椎変形における矢状面のずれは、直立姿勢を維持するために使用されるバランス機構に問題をもたらします。 脊椎変形の現在の最先端の診断精密検査は、Duval-Beaupmet らによって説明されているように、主に脊柱側弯症研究協会 (SRS) の自立位での静的な 2D 放射線学的評価と脊椎骨盤パラメータの分析です。

これまで、矢状バランスは、C7 椎体の中心から垂直の鉛直線を引き、この垂直からの仙骨プレートの距離 (矢状垂直軸または SVA) を定量化することによって評価されてきました。 他には、T1 脊椎骨盤傾斜角 (T1-SPI) を測定します。 SVA、T1-SPI、および骨盤の傾きは、年齢および性別に関連する健常者と比較して、自己申告の障害および健康関連の生活の質スコア（HRQL）と相関しています。

文献では、神経疾患や前庭疾患、脊柱起立筋の筋萎縮、加齢、腰痛、脊椎手術歴などによるバランス能力の障害の多因子病因が示唆されています。 矢状方向のずれの矯正不足、胸椎後弯の術後相互変化、近位接合部後弯の術後変化、および器具の故障など、脊椎変形矯正後の術後合併症の発生は、おそらく現在の最先端の不適切な診断精密検査が原因であると考えられます。

研究者らは、立位時や歩行時に矢状面の位置がずれている患者の視覚の回転と神経筋単位（体幹、骨盤、下肢）の動員の正確な戦略を完全には理解していません。 矢状バランス障害におけるいくつかの代償機構は、静的な状況で確認されています。 腰椎椎間板の過伸展、腰椎の後弯症、胸椎後弯の軽減、骨盤後傾などの脊椎内メカニズムと、膝関節小帯や足首伸展などの脊椎外メカニズムが代償メカニズムとして機能することが示唆されています。 文献では、膝関節小帯の発生と腰椎前彎の欠如との間に強い相関関係が見られます。 これらのメカニズムを理解するには、脊椎変形のある個人の動的な評価が必要です。 現在、脊椎変形患者の臨床平衡検査および機器を用いた動作分析の分野で行われている研究はごくわずかです。 臨床平衡検査に関しては、フラートン アドバンスト バランス スケール (FAB スケール) が、高機能高齢者が転倒するかどうかを予測するための信頼できるツールとして紹介されています。 FAB スケールは、シーリング効果が最小限でパーキンソン病の信頼できる有効なツールであり、小さなバランス障害の検出に有望な結果を示しています。矢状方向の不均衡を伴う脊椎変形に苦しむ患者におけるこれらのバランステストの使用は、これまで文献で検証されていません。 最後になりましたが、脊椎変形のある被験者の歩行を検査するために機器による動作分析を使用することは、従来とは異なります。 矢状バランスが固定された被験者は、年齢が一致した対照と比較して、歩行速度が著しく遅く、持久力スコアが低いことが報告されています。 歩行中の骨盤傾斜の不適切な使用も観察されます。 体幹が前傾している被験者は、年齢や性別に関連した正常な被験者と比較して、歩行中に下肢の運動学や運動に異常が見られます。 変形が主な代償機構を超える場合、体幹をより垂直な位置に向け直すために、しゃがみ歩行などの追加の機構が使用されます。

ルーヴェン大学の動作解析で現在使用されている体幹モデルは、Leardini らの研究を経て、Heyrman らによって開発されました。 Armandらはまた、胸部を1つの剛体セグメントとして考慮せず、臨床歩行分析のために胸部に設定された最適なマーカー配置の使用を提示した。 ただし、頭にマーカーは付いていませんでした。 Heyrmanらは、脳性麻痺の子供（CP）を対象とした研究で、歩行中の体幹の動きの変化の増加が、座っているときの体幹制御測定スケール（TCMS）のパフォーマンスの低下と関連していることを示し、根底に体幹制御障害の存在を示した。 したがって、これらの著者は、TCMS などの臨床姿勢検査と歩行中の体幹および下肢パラメータとの間の相関関係を示すことができました。 しかし、研究者らは、CP集団における全体的な体幹の動きの変化と歩行中の下肢の動きの変化との間に有意な相関関係を見つけることができず、歩行中に観察された胸部の動きは、下肢欠損に対する代償運動とその根底にある運動の両方の結果である可能性が最も高いと結論付けました。体幹のコントロール障害。 現在の考え方は、矢状面の位置がずれている成人の脊椎変形集団において、立位時や歩行時に観察される下肢の動きの変化は、体幹の前傾を代償するものである、というものです。 今後の研究の課題は、体幹と下肢の動きの関係を機能的な動きのパターンに分類してさらに解明することです。 さらに、体幹と下肢の動態と筋活動（動的筋電図（EMG）を使用）に関する追加情報は、この機能的関係の理解に大きく貢献し、体幹と下肢の代償機構についてのより深い洞察を提供します。およびその逆。