ACL損傷後の感覚運動障害の評価

はじめに

筋骨格系の損傷は、感覚運動系の障害を引き起こす。感覚運動系は、末梢からの求心性情報を統合し、それを感覚運動皮質で処理した後、求心性（運動）動作を実行する。前十字靭帯(ACL)を損傷した人は、主に膝関節の安定性に影響を受ける。なぜなら、断裂したACLは、過度の脛骨前方移動、内旋、膝関節外反を抑制する重要な役割を担っているからである。より明らかになったのは、ACLの重要な感覚機能である。求心性の情報はACLから感覚運動皮質に送られ、そこで視覚系や前庭系などの感覚系からの他の刺激と統合される。この統合によって、運動動作の計画と実行が可能になる。 ACL研究とリハビリテーションにおける大きなフラストレーションのひとつは、再受傷リスクの高さである。 ACL損傷後の感覚運動障害に関する知識を深めることを目的とした、Vitharanaら(2025)による臨床解説を概説する。この研究レビューでは、Vitharanaら(2025)が執筆した臨床解説の概要を紹介する。 (2025)は、ACL損傷後の感覚運動障害に関する知識を増やすことを目的としている。

方法

本稿は 臨床解説として書かれている。 アプローチとして書かれている。しかし、より厳密な統計学的・方法論的基準に準拠した、一次研究のメタアナリシスを伴う正式なシステマティック・レビューではない。

著者らは、2つの重要な質問に答えることを目的としている：

ACL損傷後の感覚運動系では、どのような機能障害が起こるのでしょうか？
臨床家はどのように評価できるのか？

彼らは、ACL損傷後の求心性（感覚入力）、遠心性（運動出力）、中枢処理経路に生じる変化を調べることを目的とした。彼らの検討の主要な焦点は、典型的な臨床現場における特殊な機器の限界を認識した上で、臨床医が実際に利用しやすい評価方法を特定することであった。

彼らのレビューは、特に以下の点を掘り下げている：

体性感覚系の変化 ACL損傷後の固有感覚、痛み、浸出液の変化を検証する。
視覚系の変化： 視覚運動依存と処理能力がどのように影響されるかを調べる。
求心性の変化： 特に大腿四頭筋の筋力と随意的活性化への影響を探る。

これらの領域に関連する研究をレビューすることで、著者らは感覚運動機能障害に関する現在の理解を統合し、臨床家がこれらの障害を評価するための実践的でエビデンスに基づいた方法を特定することを目指した。

結果

この論文は、ACL損傷後、機能障害が感覚運動系全体に広がり、求心性経路（体性感覚系と視覚系）、遠心性経路、中枢処理に影響を与えることを確認している。

具体的には

求心性経路障害：
- 体性感覚系： 著者らが行った文献レビューでは、痛みと腫れの増加、中枢皮質処理の増加（ただし、これを実際に評価するのは難しい）、そして以下の一貫した所見が示された。 プロプリオセプションの低下特に膝関節の関節位覚（JPS）において。そのため、体位認識の誤差が大きくなる。
- 視覚系： 著者らは、視覚運動依存と中枢皮質処理の亢進の証拠を発見した。このことは、ACL損傷者は視覚に頼る動作が多く、認知的要求が増加し、反応時間が短くなる可能性があることを示唆している。
求心性経路の機能障害： 著者らは、運動皮質と下行性運動経路の興奮性の低下、脊髄反射性興奮性の変化を指摘した。これらの変化は、特に大腿四頭筋において、筋活性の低下、協調性の障害、持続的な筋力低下として現れる。

著者らは文献を検討した結果、プロプリオセプション、痛み、腫れ、視覚運動依存、視覚運動処理能力、筋力、随意的活性化を評価することが、ACL損傷後の感覚運動障害の程度を客観化する重要な実用的方法であると結論づけた。

臨床解説では、これらの評価を行う方法の詳細を概説しています：

求心性経路機能障害アセスメント

また 体性感覚評価体性感覚アセスメントでは、プロプリオセプション、痛み、浸出液に重点を置いている。

固有感覚関節位置感覚、運動感覚、運動速度感覚、力覚を含む。後者の3つは専門的な機器を必要とするため、臨床解説では臨床現場で使用する関節位感覚テストを推奨している。

手順選手は膝を台座の縁にかけ、目隠しをして座る。マーカーは、大腿骨外側顆、外側踝、大転子と大腿骨外側顆を結ぶ線上の点の3ヵ所に設置する。カメラは3m離れた大腿骨外側顆の位置に設置する。臨床家は受動的に膝を任意の目標角度(30～60度)まで伸ばし、5秒間保持した後、脚をリラックスした姿勢に戻す。その後、選手は能動的に膝を伸ばし、知覚された目標角度を再現する。
データ収集： 写真は、5回の能動的複製を試みるごとに目標角度で撮影される。デジタル化ソフトウェア（Kinovea、ImageJなど）を用いて写真から角度を測定。目標角度と再現角度の差の平均が固有感覚能力を定量化する。
解釈 ACLR肢と非損傷肢の間に5.3°を超える差がある場合、損傷肢の固有感覚能力が低いことを示すが、これはACL再建後の10人のアスリートのみを含む研究から導き出されたものである。著者らは、リハビリテーション中に4～6週間ごとに再評価することを推奨している。

痛み

著者らは、NPRS(Numerical Pain Rating Scale)またはVAS(Visual Analog Scale)を使用することを推奨している。筋骨格系および慢性痛には、1.4cmから2cmの変化が推奨される。痛みが治まるまで、毎回の痛みを評価することが推奨される。

滲出液

スウィープテストとバロットメントテストは膝関節周囲の浸出液の量を評価するために行われる。著者らは、胸水は痛みと同様に、解消されるまで毎セッション評価されるべきであると指摘している。

視覚 視覚系評価視覚系評価では、視覚運動依存と処理能力に焦点を当てる：

視覚運動依存（バランステスト経由）

この論文では、20cmステップダウンテストを、目を開けて行った場合と閉じて行った場合に適応させている。競技者競技者は裸足で20cmの段差の上に立ち、腰に手を当て、片脚でフォースプレートを踏み、素早い安定を目指し、着地姿勢を20秒間維持する。各脚3回ずつ、目を開けた状態で試技を行い、目隠しまたは目を閉じた状態で試技を繰り返す。

安定までの時間（TTS）は、内側-外側および前-後方向について計算されます。
視覚運動依存度(VR)指数は、上記の式を用いて算出されます。健康なアスリートは、目を閉じた状態でTTSが17％向上することが示された。もし選手のTTSが悪化目を閉じた状態でTTSが悪化する場合、それは視覚依存を示している。
フォースプレートが使用できない場合は、姿勢制御の主観的評価を使用することができます。主観的評価では、前額面のコントロール、体幹の動揺、股関節の動き、膝関節の内転、足のプロネーションとスーピネーションを調べます。 6週間ごとに再評価することが重要です。

視覚運動処理能力

著者らは、コンピュータを用いた神経認知検査（ImPACT、Cogstateなど）や "Sensory Stations"（Senaptecなど）の使用を推奨している。これらは、視覚処理速度、反応時間、視覚記憶、視力、奥行き知覚、近・遠距離眼球運動、コントラスト感度、複数物体追跡などの領域を評価する。

実用性： コンピュータベースのテストは、比較的低コストで簡単に実施できる。センサリー・ステーションは、様々なタスクを提供し、すぐにパーセンタイルスコアが得られます。
注意： ACLR集団における信頼性と標準値は、まだ研究が必要な分野である。ベースライン情報は極めて重要であるが、アスリートはすでに傷害が起こってから受診する可能性が高く、予防のために受診するわけではないため、入手できないことが多い。

求心性神経系アセスメント

求心性運動系の評価には、大腿四頭筋の筋力と随意筋の活性化が推奨される。運動皮質活動、下行性運動経路、脊髄反射など、その他の領域も遠心性運動経路の一部であるが、臨床医が頻繁に使用できない特殊な機器を必要とする。

筋力

レペティションマキシマムテスト（1、3、5RMを使用）、ハンドヘルドダイナモメトリー、アイソキネティックダイナモメトリーの使用が推奨される。

アイソキネティックダイナモメトリーはゴールドスタンダードとされていますが、専門的な機器を必要とするため、常に利用できるわけではありません。胴体と四肢を固定した座位で、膝関節屈曲/伸展の同心反復5回を3セット行い、1セット目はサブマキシマムとし、セット間は1分間の休息とする。可動域は60°/sで0～100°。大腿四頭筋とハムストリングスのピークトルクを測定し、目標値は大腿四頭筋が体格の240～270％、ハムストリングスが体格の150～160％とする。
ハンドヘルドダイナモメトリーは、非弾性ストラップを用いた等尺性大腿四頭筋の筋力評価において、費用対効果の高い代替手段を提供する。
これらの方法を用いた筋力評価は、6～8週間ごとに行う必要があります。

大腿四頭筋の随意運動

表面筋電図（EMG）バイオフィードバック機器の使用が推奨されている

大腿四頭筋の随意的活性化を評価するために、電極を内側広筋に2個、外側広筋に2個配置する。競技者は、膝をニュートラルまで伸ばして正座し、大腿四頭筋の最大収縮を行い、一貫した筋電図が記録されるまで繰り返します。その後、仰向けに寝て脚を伸ばした状態で、大腿四頭筋の最大収縮をストレートレッグレイズで行い、これも一貫した筋電図が記録されるまで繰り返す。 ACLR肢のEMG記録が、損傷していない肢と比較して20～30％以上減少している場合は、随意的活性化が低下していると解釈する。この評価は、有意差が認められなくなるまで2週間ごとに行う。

質問と感想

著者らは実用的なツールを強調しているが、「ゴールドスタンダード」な機器（筋力測定用のアイソキネティックダイナモメーターや皮質活動測定用のMRIなど）と比較した場合のそれらのツールの限界は認めている。より実践的な検査で、私たちはどれほどの感度を失っているのだろうか？また、実技試験はどの時点で あまりに意味のある機能障害を確実に検出することができないのだろうか？例えば、フォースプレートがない場合、姿勢制御の主観的評価は本当に十分なのだろうか？スローモーションのビデオ録画は、検査者がより微妙な違いを指摘するのに役立つかもしれないが、誤解を招きやすい。

この論文では、規範値を特定し、それが再受傷と関連しているかどうかを判断するためには、視覚運動依存度テストと処理テストについてさらなる研究が必要であると指摘している。これは極めて重要なギャップである。 ACL受傷者集団の明確な規範となるデータがなく、再受傷との関連性が証明されない限り、これらの評価をスポーツ復帰の判断に用いることにどれほどの自信が持てるでしょうか？これらの視覚的評価については、まだ初期段階にあるようだ。

この論文では、ACL損傷と、それが主に膝周囲の感覚運動系に及ぼす影響に焦点を当てている。しかし、感覚運動機能障害はしばしばよりグローバルに現れ、膝関節以外にも影響を及ぼす可能性がある。この論文は中枢処理の変化を強調しているが、これらが他の関節やグローバルな運動パターンにどのような影響を与えるかについては掘り下げていない。

オタクな話をしよう

研究者たちは、臨床に適用可能な文章を書くために多大な努力を払っているが、この情報はシステマティックレビューから得られたものではないことを認識すべきである。むしろ、専門家の意見発表としての役割を果たすものであり、臨床への導入が容易なように書かれているため、読者にとっては非常に有益である。臨床解説としては、論文自体のエビデンスレベルは低い。その強みは、既存の研究を統合し、臨床応用を提供することにある。

評価の信頼性

この論文では、画像記録された角度の関節位置感覚テストの評価者間・評価者内信頼性ICCが 0.96-0.98であることを挙げている。これらは、高い一貫性を示す優れた信頼性値である。また、検出可能な最小変化量（SDC）として、膝関節屈曲位で1.10°、膝関節伸展位で1.35°が示されているが、これは実際の変化量と測定誤差を解釈する上で極めて重要である。四肢間の5.3°以上の差を「プロプリオセプティブ能力が低い」と解釈するのは、10名のエリートアスリートを対象とした特定の研究に基づくものである。これはベンチマークを提供するものではあるが、元の研究のサンプルサイズが小さく、エリートアスリートに焦点を当てているため、より広範なACLR集団への一般化可能性には限界があるかもしれない。

この論文では、以下の検査について「良好な観察者間一致」を示している。 スイープ と バロットメント テストについて「良好な観察者間一致」と記している。これは肯定的であるが、より正確な一致の定量化を提供する具体的な統計的尺度（カッパ係数、特異的ICCなど）を欠いている。これは臨床検査の限界である。

著者らは、適応したステップダウンタスクについて「良好な信頼性（ICC=0.71-0.96）」を報告している。これは広い範囲であり、VR指標の具体的なICCはより有益であろう。健康なアスリートは目を閉じた状態で安定までの時間を17％改善した」という解釈と、それに続く「アスリートのTTSが悪化した場合、視覚に依存する」という意味合いは悪化という解釈は、明確なベンチマークを設定している。しかし、健康なアスリートのデータは「未発表」であり、査読を受けていないため、方法論的な弱点がある。

視覚-運動処理能力（神経認知検査、感覚ステーション）： 無傷のアスリートに対する信頼性は「良好」であるとされていますが、重大な注意点があります：「ACLR集団における信頼性を検討した研究はない」。これは、ACLRリハビリテーションに特化してこれらのテストを使用する際の重要な限界である。また、規範となる値がないことや、再損傷リスクとの関連性が確立されていないことも、さらなる研究が必要な分野として強調されている。

アイソキネティックダイナモメトリー： 高い信頼性(ICC=0.74-0.93)を持つ "ゴールドスタンダード "とされています。[1, p. 9]. この範囲は一般的に良好と考えられる。目標値(大腿四頭筋240～270％、ハムストリングス150～160％)が示されています。

ハンドヘルドダイナモメトリー： ハンドヘルドダイナモメーター：「非弾性ストラップを使用した等尺性大腿四頭筋の筋力測定において、信頼性が高く有効である」と記載。これは、実用的な代替手段としての使用に自信を与えるものである。

随意運動（表面筋電図）： この論文では、参考文献に基づき、「20％～30％以上の差」を臨床的意義があるとしている。これはEMG所見を解釈するための実際的な閾値となる。

バイアスのリスク

臨床解説として、正式なバイアスリスク評価は論文自体には適用されない。しかし、著者らの評価方法の選択は、彼らの臨床実践に左右されるため、選択バイアスの可能性がある。彼らはエビデンスに基づいた方法を目指しているが、上述のように、提案された各検査のエビデンスの深さは様々である。

この臨床解説の長所は、実践的な臨床応用に焦点を当てている点にある。著者らは、実践可能な評価戦略を提供するために、研究を統合するという称賛に値する仕事をしている。しかし、読者にとって重要なことは、この実用的な焦点が、システマティックレビューや大規模な一次研究で見られる厳密な統計解析やエビデンスに基づく厳格な階層の遵守を犠牲にしている場合があることを認識することである。この解説は、研究と実践の間の貴重な架け橋としての役割を果たすが、同時に、特にACLR集団における実技テストの信頼性と妥当性、そして再損傷リスクのような意味のあるアウトカムとの直接的な関連性に関して、より質の高い研究が現在も必要であることを強調している。

持ち帰りメッセージ

ACL損傷が膝の安定性に影響を与えることは以前から理解されていましたが、最近ますます明らかになってきているのは、運動計画と実行に影響を与える、感覚運動系に対するより広範な影響です。

ACL損傷後の感覚運動機能障害は多面的である。膝関節だけでなく、中枢処理を含む求心性（体性感覚、視覚）および遠心性システム全体に影響を及ぼす。私たちは、筋力や安定性だけでなく、その先にも目を向ける必要がある。本論文では、臨床で推奨される評価について概説する。専門的な機器が存在する一方で、臨床家は、関節位置感覚検査、痛み/錯乱スケール、視覚依存のための適応ステップダウンテスト、筋力のための手持ち式ダイナモメトリーや反復最大筋力テストのような、入手しやすいツールを用いて、感覚運動機能障害の主要な側面を評価することができる。

本稿では、何をどのように評価すべきかを理解するための基礎固めを行う。機能障害をリハビリする方法については、パート2にご期待ください！