研究
筋肉と腱
2025年4月3日
男子サッカー選手におけるハムストリングストレインとスプリントのバイオメカニクス。
はじめに
ハムストリングストレイン損傷（HSI）は、エリートサッカー選手における最も一般的な筋骨格系損傷の1つであり、発生率は過去20年間で倍増している。 ハムストリングストレインの伝統的な危険因子（既往症、ハムストリングストレインのエキセントリック筋力不足、ランニング負荷など）は確立されているが、スプリントメカニクスとハムストリングストレインの危険性との関係については、予防プログラムにおいて頻繁に対象とされているにもかかわらず、依然として議論の余地がある。
臨床現場とエビデンスの間のこのギャップは、実用的で現場に基づいた評価ツールの必要性を浮き彫りにしている。 三次元モーションキャプチャー（3DMoCap）技術は、バイオメカニクス評価のゴールドスタンダードであるが、スプリントメカニクス評価スコア（S-MAS）は、潜在的にリスクのある運動パターンを評価するために、シンプルなビデオ分析を使用し、より臨床的に実現可能なソリューションを提供する。
この研究では、S-MASが臨床医によるハムストリング損傷の予測と予防に役立つかどうかを調べ、バイオメカニクス研究と実際のスポーツ医学の実践とのギャップを埋める。
方法
この6ヶ月間の前向きコホート研究では、エリート・フットボール選手を追跡し、スプリントのメカニクスとハムストリングスの緊張リスクを調査した。 方法論は、厳密な観察研究報告のためのガイドラインであるStrengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology（STROBE）に準拠した。
この前向き研究は、イングランドのプロサッカークラブに所属する外野手選手で、18歳以上であることが医学的に確認され、フル参加できる選手を対象とした。 ゴールキーパーは除外し、最近の手術（6ヶ月以内）から復帰した選手も交絡因子を避けるために除外した。 当初は9クラブが参加したが、年齢基準を満たしていないとして1クラブが除外された。
研究に必要な選手の数を決定するため、研究者たちはまず、あるサッカークラブの負傷データを分析した。 彼らはこの試験的データ（22％の負傷率を示した）を使って、G*Powerソフトウェアでパワー計算を行った。 分析によると、真の傷害パターンを90％の確率で検出するためには、合計100人の参加者が必要だという。
誤報率を5%に抑えながらである。 この研究は、適切な比較ができるように、負傷した選手1人に対して負傷していない選手4人（1：4の割合）を含めるようにデザインされた。
データ収集
参加者は、標準化されたウォームアップとサブマキシマル・ビルドアップ走（80～90％の努力）に続いて、最大35mスプリントを2回行った。 テストはプレシーズン（6月～8月）またはシーズン中（10月～3月）に天然芝または人工芝で行われ、選手は好みのフットボールブーツを履いていた。 左右の手足が正しく記録されていることを確認するため、2回のスプリント試行が記録された。
S-MAS採点
傷害の結果について盲検化された10年の経験を持つ1人のバイオメカニストが、12項目のスプリントメカニクス評価スコア（S-MAS）を用いてすべてのスプリント試験を評価した。 分析は、Kinoveaビデオ解析ソフトを使ってフレームごとに行われた。 12の運動学的特徴はそれぞれ2分法で採点され、最適でない運動パターンがある場合は1点、ない場合は0点とした。 この結果、0点（最適なスプリントメカニクスを示す）から12点（複数の観察可能な欠陥を反映する）までの合計点が得られ、点数が高いほど動きの質が徐々に悪くなる。
ハムストリングの負傷報告
この研究では、レトロスペクティブに報告されたHSI（12ヶ月の想起、医学的に確認）とプロスペクティブに発生したHSI（6ヶ月の追跡調査、MRIで確認）の両方を分析した。 レトロスペクティブなデータは、選手のインタビューと医療記録のレビューを通じて、傷害のメカニズムやラテラリティを捉えたものである。 プロスペクティブな傷害は、MRIに基づく筋の位置特定と臨床的な記録を行い、英国陸上競技分類を用いて等級付けを行った。 交絡を最小限にするため、ハムストリング以外の重度の傷害（28日以上の欠場）を負った選手はコントロールから除外し、グループ間で同等のトレーニング曝露を確保した。 レトロスペクティブ分析とプロスペクティブ分析を組み合わせることで、研究者たちは特定のスプリントメカニクスとハムストリングストレインのリスクを確実に関連付けることができた。
統計分析
解析（Stata/JASP）には、正規性/分散検定（Shapiro-Wilk、Leveneの検定）が含まれ、t検定またはMann-Whitney U検定による群間比較が行われた。 S-MASスコアは、過去に負傷した選手と負傷していない選手で差があった（Mann-Whitney U）。 プロスペクティブに、MRIで確認されたHSIを同様の方法でS-MAS（主要予測因子）と関連付け、損傷肢を無作為に選んだ非損傷肢と比較した。 効果量（Hedges' g）は大きさを数値化したものである。 Kruskal-Wallis検定では、初回、再発、無傷のサブグループでS-MASを比較した。 ポアソン回帰は、S- MASをHSI予測因子としてモデル化し、年齢/前傷害で調整した（IRRsを報告）。 ROC曲線は最適なS-MASリスク閾値を特定した。
結果
この調査では、プレミアリーグからナショナルリーグにまたがるイングランドの8つのクラブに所属する126人の男子プロサッカー選手が登録された。 このレトロスペクティブ分析には118人の選手が含まれ、23人が負傷歴あり（PREV-INJ）、95人が負傷歴なし（PREV-UNINJ）と分類され、身体的特徴は同等であった（身長～181～183cm、体重～78～80kg）。
6ヵ月間にわたるプロスペクティブ・モニタリングにより、追跡調査から漏れた7名とハムストリング以外の重度の傷害を負った16名を除外した後、111名が参加した。 ハムストリングス損傷17件のうち、14件はスプリントに関連したものであり（PROSP-INJ群）、78件の無傷の対照群（PROSP-UNINJ群）と比較した。 3つの非スプリントHSIは、メカニズムに焦点を当てるために除外された。
レトロスペクティブ分析では、過去に負傷したことのある選手（PREV-INJ）は、S-MASスコアが有意に高いことが示された。 中央値6対5、p=0.007）、効果の大きさは些細なものから大きなものまで様々であった（Hedges' g=0.17- 1.1）。
6ヵ月の前向き分析では、スプリントに関連したハムストリングス損傷（PROSP-INJ）を負った選手は、S-MASスコアが有意に悪化した。 無傷の対照群に比べ（中央値6 vs.... 4、p=0.006）、初回の傷害が最も顕著な格差を示している（中央値7対0.006、p=0.006）。 4, p=0.017). S-MASが1ポイント上昇するごとに傷害リスクが33％上昇し（調整IRR=1.33、p=0.044）、用量反応関係が確認された。 ROC（Receiver Operating Characteristic）分析では、5.5が最適カットオフ値（AUC=0.732）として同定され、スコア≧6では、統計学的に有意ではない（p=0.065）ものの、臨床的に意味のある-2.8倍高い傷害リスクをもたらした（95％CI）： 0.94-8.35）と比較した。 注目すべきは、このツールの感度（78.6％）が特異度（65.4％）を上回ったことで、真陽性の検出が優先された。 これらの結果を総合すると、S-MASは、特に初回傷害の場合、危険性の高いスプリントメカニクスの指標となる実用的なスクリーニングツールとして有効であり、一方で、有意な閾値の境界線については慎重に解釈する必要があることがわかる。
質問と感想
この研究は、スプリントのメカニクスの低さとハムストリングスの緊張を関連づける重要なエビデンスを提供し、臨床家に現場ベースの実用的な評価ツールを提供するものである。 しかし、いくつかの限界に注意する必要がある。 最も重要なのは、S-MASが、バイオメカニクス解析のゴールドスタンダードである3Dモーションキャプチャーシステムに対して検証されていないことだ。 S-MASスコアの高さと傷害の発生との間に相関関係があることが実証されたことは、特にこのツールがシンプルで利用しやすいものであることを考えると、臨床での利用が期待される。 しかし、広く実施する前に、より大規模な前向き研究が必要である： 1) 確定的なカットオフ値を設定する、2) 多様な集団における予測精度を検証する、3) 既存の傷害リスク評価をどのように補完するかを決定する。 今回の所見は、S-MASのスクリーニングツールとしての使用を正当化するものであるが、当業者はスコアを慎重に解釈し、他の臨床指標と組み合わせるべきである。
このプロスペクティブ分析は、方法論としては正しいが、負傷していない対照群と比べて負傷した選手のサンプルが少ないという、内在する課題に直面している。 この不均衡は、前向き計画では避けられないが、微妙だが臨床的に意味のある差を検出する統計的検出力を低下させる可能性がある。 限界はあるものの、S-MASは臨床的に有用な複数のバイオメカニクス的リスク因子の複合評価を提供し、フィールド環境においてリスクの高いスプリントパターンを効率的に特定することを可能にする。
重要な見落としは、傷害リスクの調節因子として知られているトレーニング負荷変数（量、強度）をモニタリングしていないことである。 過度のスパイクであれ、不十分なコンディショニングであれ、仕事量の変動はスプリントのメカニクスと傷害の結果との関係を混乱させる可能性がある。 さらに、評価のタイミング（プレシーズンとインシーズン）により、選手のメカニカルな効率や傷害のしやすさが競技暦の異なるフェーズで変化する可能性があるため、さらなるばらつきが生じる。
オタクな話をしよう
研究者らはS-MASスコアを分析し、ハムストリングス損傷の生体力学的危険因子を特定した。 彼らはまず、シャピロ・ウィルク検定とQ-Qプロットを用いて、予想されるスコアの非正規分布を確認した。怪我をしやすい選手は、チーム平均の周辺に集まるのではなく、S-MASの値が際立って高くなることが予想されたのだ。 この分布パターンから明らかになった：
- 典型的なメカニックを持つ多数派グループ
- 手技が不十分な（得点が高い）高リスクのサブグループ
このような歪んだデータではパラメトリック検定は不適切であるため、負傷した選手と負傷していない選手のスコアを確実に比較するためにマン・ホイットニーのU検定を使用した。 このアプローチは、母集団の平均的な傾向ではなく、臨床的に重要な生体力学的異常値を検出することに特化したものである。 年齢や身長のように正規分布している連続変数については、t検定を用いた。
これらの基礎的な比較を確立した後、研究者たちはさらに、ヘッジスのg効果量を用いて、その違いの実際的な重要性を定量化した。 マン・ホイットニーのU検定では、負傷した選手ほどS-MASスコアが高いことが確認されたが、効果量によって、この差が実世界的にみて些細なもの（0.2）なのか、中程度のもの（0.5）なのか、あるいは大きなもの（0.8）なのかが明らかになった。 負傷歴がリスクにどのように影響するかという微妙な問題に取り組むため、彼らは次に、ダンのpost hoc補正を用いたクラスカル・ワリス検定を採用した。 これにより、初回負傷、再発負傷、未受傷の3つの重要なサブグループでの比較が可能となり、初回負傷／未受傷の二分法が拡張された。 この逐次分析により、統計的な厳密性だけでなく、臨床的な妥当性も確保され、どの選手（例えば、初傷でS-MASスコアが高い選手）が最大のリスクに直面しているかが正確に特定された。
ノンパラメトリック比較（Mann-Whitney U）により、負傷した選手がより高いS-MASスコアを示すことを立証し、その差の大きさを定量化（Hedges' g）した後、研究者たちは2つの重要な臨床的疑問に取り組んだ： S-MASはどの程度正確に傷害リスクを予測するのか？ 経時的なバイオメカニクスと傷害発生率の関係をモデル化するために、彼らは傷害事象のようなカウントデータに適したポアソン回帰を採用した。 この分析により、年齢や過去の怪我などの交絡因子を調整した後でも、S-MASが1ポイント上昇するごとに怪我のリスクが33％上昇することが明らかになり、独立した予測因子としての価値が確認された。 しかし、この連続的なリスクを実用的な臨床実践に結びつけるために、研究チームはROC曲線解析を用い、最適なS-MASカットオフ値として≧6を同定した。 この閾値は、感度（真の傷害の78.6％を検出）と特異度（誤報を最小限に抑える）のバランスがとれており、コーチと臨床医にハイリスクなメカニックの明確な指標を提供する。 これらの先進的なテストは、グループ比較の枠を超え、きめ細かいリスクの定量化（Poisson）と実用的なスクリーニングツール（ROC）の両方を提供し、スプリントのメカニクスとハムストリングスの歪みを橋渡しするという研究の目標に直接的に応えるものであった。
メッセージ
スプリントのメカニクスとハムストリングの緊張： S-MAS（スプリント・メカニクス・アセスメント・スコア）は、スプリントに関連したハムストリング損傷（HSI）のハイリスク選手を検出するための効果的なフィールドツールである。 価値あるものではあるが、それと組み合わせるべきである：
リスク層別化
6点以上が予備的なリスク閾値となり、本研究では有意に高い傷害発生率と相関する。
- 特に注意が必要なのは、以下のような選手である：
- HSIの前歴
- エキセントリック筋力の低下（ノルディックハムストリングエクササイズの障害）
的を絞った介入
S-MASのコンポーネントによって特定されたバイオメカニクス的欠陥（体幹の側屈、足の打撃パターンなど）に対処する：
- 技術修正ドリル（エビデンスに基づく戦略についてはMendiguchiaら、2023を参照のこと）
- エキセントリック・ストレングス・プロトコル（ノルディック・ハムストリング・カールなど）
- 骨盤と体幹を安定させる。
怪我に特化したリハビリのために：
ハムストリングスの傷害分類とスポーツ復帰プロトコルに関する包括的なガイドを参照し、傷害の重症度に合わせた介入を行う（例：英国陸上競技筋傷害分類グレード）。https://www.physiotutors.com/fr/hamstring-injury-classification- and-rehabilitation/
ホリスティックな傷害予防
S-MASはメカニックに焦点を当てているが、これらの追加要素を統合する：
- トレーニング負荷のモニタリング： 主観的なRPE（Rating of Perceived Exertion）と客観的なフィールド上のトラッキングデータの両方を用いて、内部負荷をモニターする。
- 心理社会的要因： 強いストレスや睡眠不足は、生体力学的リスクをさらに高める可能性がある。
- 環境コントロール： 表面の硬さとクリートのデザインは、スプリントのキネマティクスを変える可能性がある。
参考
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