ストレートバックの生体力学

はじめに

ストレートバックとは一般的に側面像のXP写真で脊椎が直線化しているものをいう。すなわち胸椎が前弯して直線化する場合と腰椎と頸椎が後弯して直線化しているものを示す。同じ直線化でも胸椎と腰・頚椎では逆の意味であるが、なぜかこの二つの異常はしばしば合併する。ここではその理由や、そもそもなぜ脊椎が直線化するのか?を生体力学的に解説する。これまで誰も確信に触れることができていなかった分野の力学だけに一読の価値はある。

胸椎側弯症とストレートバックが合併する

胸椎の側弯カーブの強い場所では直線化がほぼ必発する。合併率は私の調査において90%以上で、「例外はきわめて少ない」と断言する。ただし、側弯がなくてもストレートバックになる症例は多数存在する。側弯→直線化はほぼ正しく、直線化→側弯は正しくない。
その理由は、成長期の側弯症はそもそも脊柱管の全長を短縮させるための生体防御反応と推測する。この仮説を証明するため、私は硬膜管緊張のMRI所見を調査したり、成長痛と側弯の関係を調査したり、脊柱管距離を延長してしまう破格を調査したり…などあらゆる角度から検証している最中であるが、これまでの私の調査ではこの仮説は全て肯定されている。側弯があると脊柱管の縦軸の走行距離が短縮することは物理的に整合性のとれている事実であり異論を挟む余地はない。
さて、脊髄(硬膜管)の走行距離を短縮させるために脊椎が曲がるとすれば、脊椎は側弯か前弯が起こる。横軸に曲がれば側弯で、縦軸で曲がれば前弯である。どちらに曲がるか?両方曲がるか?は個人差であるが、側弯と後弯が合併することは成長期の胸椎では滅多にお目にかかれない。滅多にお目にかかれないという理由を追究すれば、側彎はそもそも脊柱管内脊髄の走行距離を短縮するために曲がるという説が信憑性を増す。ただ、側弯+後弯がありうるとすれば外傷や加齢で椎体が後弯変形し、同時に側弯を起こす場合、代償性に頚・腰椎で後弯が起こる場合のみであろう。代償性の後弯については後述する。
脊椎は前弯、及び側弯、及び回旋するほど硬膜管の走行距離を物理的に短くすることができる。その理由は、硬膜管が脊柱管の中心以外を通ると走行距離が短くなるからである。脊椎の中心には髄核が存在し、髄核は力学的なストレスをかけても縦軸に短縮しにくい。椎間板の髄核以外の線維輪の部分はストレスをかければ短縮する。硬膜管が緊張しているときは、硬膜管が脊柱管の中心以外を通り、脊柱が前弯、側弯、回旋のいずれかが起こっていれば、硬膜管は弛緩することができる。これが脊椎が成長期に側弯、縦弯、回旋する物理的な理由である(検証中であるが、否定する要因は今のところ出ていない)。胸椎の前弯=ストレートバックであるから側弯症とストレートバックは合併する。 Str01 Str02
下の図は側弯症がストレートバックを生じさせるという36歳女性の例である。 Str03 この図が示すものは 1、胸椎に側弯がある 2、頸椎と腰椎にはわずかしか側弯がない 3、L5/S1の椎間板がほとんどない 4、胸椎はkyphosisになっておらず、逆に3.2°Lordosisとなっている 5、胸椎がLordosisであるせいで頸椎と腰椎は重心バランスをとるために後弯にならざるを得ないのでその結果ストレートになる(次の章に詳細を記載)。 6、腰椎が前弯になれない分、代償性に骨盤が後傾となる(後傾10°「SIB line」参) 7、L5/S1が破損したのは生理的前弯がないのと、骨盤後傾による前屈時のストレス過多と思われる。

頚椎と腰椎は後弯しやすい

頚椎の側弯も腰椎の側弯も原則は胸椎と同じである。つまり硬膜管の走行距離を縮めるために縦軸では前弯化するのが原則である。さて、ここで「原則」という言葉を用いたのには理由がある。側弯が胸椎に存在すると、生理的な後弯が失われストレートになるが、その際重心の後方移動が必ず起こる。直立二足歩行の人間はこの重心の後方移動を修正するために頸椎か腰椎で後弯化させなければならなくなる。これが代償性の後弯である。
よって頸椎と腰椎では側弯と後弯の合併が起こりうるのである。理論的にはその逆もある。頸椎や腰椎で後弯が起こり、硬膜管が緊張する。この緊張を緩和させるために頸椎と腰椎で側弯が進むこともある。重心の後方移動の代償は頸椎と腰椎が中心となるのが人間の脊椎の生理であると思われる。

側弯が進まざるを得ない状況:前弯S1

重心の後方移動があると、どこかの脊椎で重心を前方に戻すために代償性の後弯が起こる。それがどこで起こるか?は脊柱管内の問題である。硬膜管の緊張が強い部分では後弯は起こりにくい。緊張が比較的緩い箇所で代償性の後弯が起こるのが普通である。そうでなければ硬膜管が易損性となってしまう。ちなみに、硬膜管の緊張は場所によって異なることを知らない人のために一応述べておくが、硬膜管は硬膜靭帯により各椎間で固定されていて緊張の強弱が場所によって異なる(硬膜の縦軸移動はある程度制限されている)。さて、問題は重心の後方移動が骨盤傾斜によって起こっている場合である。
第1仙椎の破格によって骨盤に対する腰椎の軸が後方に傾斜させられてしまう先天的な問題がある。私はこれを前弯S1(Lordosis of S1)と呼ぶ。 次の図は前弯S1がどういうものなのか?そのXP上の診断方法を述べたものである。 Str04 S1の上縁に補助線を引き、その補助線が前傾しているのか後傾斜しているのか?これまでは診断できるツールがなかった。その理由は傾斜を求めるための基準線が決められていなかったからである。
  • 左:45.5°の前弯(異常)、右:29.0°の前弯(正常)
私は生体力学的に仙骨が受ける重力が大腿骨頭中心に向かうベクトルを考察し、そのベクトルと等しくなる線があることを発見した(「詳しくはSIB line」を参)。そしてこれがまさに骨盤傾斜の基線となる。S1の上縁のラインはSIB lineに対し約30°後傾が正常となる。左図では45.5°と30°よりも15.5°後傾となっている。はやいはなしが直立の姿勢時、S1の上縁がすでに骨盤軸に対して15.5°後方を向いており、脊椎のスタート地点から重心が後方移動しているのである。この場合、腰椎が生理的にLordosisであるとさらに重心が後方に移動するので胸・頚椎で後弯が起こらなければならなくなってしまう。このように仙骨が後傾であると頚・腰椎に後弯が必然的に起こるのである。
さて、後弯化した部分の脊椎では当然ながら硬膜管が緊張する。そのしわよせは胸椎に行く。胸椎では硬膜管の緊張を緩めるために側弯が進まざるを得ない状況になる。この状況は成長期の特徴でもある。もしも、側弯のみでしわよせ(硬膜管の緊張)が改善できない場合、胸椎は側弯+前弯となる。そうなれば頸椎と腰椎の後弯化はさらに進まざるを得ない。もちろん、高齢期の側弯はメカニズムがこれとは異なる。胸椎の構造破壊のために起こる。ここでは論じない。

ストレートバックの基本原理:まとめ

胸椎、および仙骨の前弯化(後傾化)が発端となり、代償性に頸椎や腰椎で後弯が起こることで脊椎全体がストレートとなるストレートバックが起こる。特に仙骨の前弯は先天的なものであり、生まれながらにしてストレートバックになる運命にある。そして将来的に起こり得る脊椎周辺疾患もほぼ決まっている。つまり生まれた時から脊椎の壊れ方の運命は予測できる。それを認識し、高齢化社会を生き抜くために、若い頃から予防することは極めて重要である。スポーツ選手、ダンサーなどに向き不向きが生まれた時からあり、それを無視すれば将来的に致命的な脊椎疾患をわずらうことが予測できる。先天的な脊椎異常と将来発症する脊椎病の関連については現在研究中であり、間もなく答えを出す。

女子体操選手のフィニッシュ

女子体操選手は女性的な美をアピールするためにフィニッシュでは腰椎の最大のLordosisの姿勢をとる Str05   強いLordosisの姿勢をとればS1が重心線よりも前方に移動し、重心の後方移動を回避することができる。そうすれば頸椎や腰椎で後弯とならなくてもよい。つまり女子体操選手のフィニッシュのような姿勢で毎日を暮らせば、脊椎の後弯化を防ぐことができる。それに加え、腰椎での強い前弯が硬膜管の緊張を緩和するため、胸椎での側弯化も防ぐことができる。これは理論上正しい。
ちなみに下の図は女子体操選手の骨盤傾斜のおよそを計測したものであるが、SIB lineが92.5°、通常の立位ではSIB line傾斜が70°であるから、約20°以上骨盤を前傾させていることになる。
さて、先ほど述べた前弯S1のXPと比較してみてほしい。前弯S1のXPではSIBを基準として45.5°前弯の破格が存在する(15.5°後傾)。この後傾を骨盤の前傾で代償させるためには15.5°骨盤を前傾させなければならない。女子体操選手のフィニッシュが20°前傾。それと比較して15.5°前傾がいかに無理な姿勢か?が理解できる。
前弯S1で生まれた者は正常な脊椎アライメントを保つためには骨盤を強前傾させながら生活していくしかない。つまり起きている間体操選手なみの腰椎前弯をとっている必要がある。それは無理な話だ。SIB lineを垂直にしながら生活すれば、脊椎の後弯化や側弯化を防ぐことができ、さらに硬膜管緊張による様々な脊椎疾患にも罹患せずにすむ。しかしその代償は少なくない。無理な骨盤の前傾はL5/S1の力学的な重力耐性を減弱化し、構造が破壊されていくことになる。
次の図は前弯S1を骨盤前傾で代償させている51歳男性の例である。 Str06
上の体操選手とこの図(51歳男性)のSIB lineを比較すると両者ともほぼ垂直である(正常は70°前後)。下の図の例では仙骨がほぼ水平となっており腰仙部では90°近いカーブを描いている。女子体操選手が、最大のlordosisを意図的に作って92.5°の骨盤前傾を作っているのに対し、この男性は直立しているだけで86.0°の前傾となっている。その理由を考察し、この症例の将来の予想を箇条書きにする。
1、S1が腰椎化となる破格があり、XP側面像では腰椎が6つ(S1のL6化)ある。 2、S1のL6化によりSIBに対するS1の傾斜角(F角)が66.8°となっている。 3、66.8°の傾斜を補正するために骨盤が前傾する。このためSIBが86.0°となる。 4、骨盤の強前傾のため、S2、S3がほぼ水平となり、腰仙部は極端に折れ曲がる。 5、この折れ曲がりのために仙棘筋のベクトルが仙骨に対し垂直となり、仙骨はLordosisに成長→その結果S1,S2,S3がlordosisに成長した(推測)。 6、仙骨のlordosisのために仙棘筋が後方移動。髄核にかかる重力も後方に移動する。 7、重力の後方移動は椎間板の破壊と椎体後方の骨棘、facet OAを作る(幸いヘルニアの症状が出にくい。なぜなら髄核は前方に逸脱するから)。 8、7が原因で椎間孔の狭小化は必至。将来的にlateral recessで後根神経節が損傷し、坐骨神経痛や根性の間欠性跛行が出現する。 9、L6(S1)は骨性にS2と固定されているため腰椎の折れ曲がりは骨性に予防されている(不幸中の幸い)。骨性に固定されていなかったら、S1(L6)-S2間は著しく易損性となった。 10、9の考察はL6の存在は腰仙部の脆弱化させることを示唆する。つまりS1がL6化していく過程上の移行椎も含め、移行椎の存在は腰仙部の易損性を増大させる可能性が高いと思われる。その原理が1-9である。
1から10は全て生体力学を述べているだけのことであり、理論的に否定する余地もなければ統計処理をする必要もない。発端はS1のL6化というAnomalyである。つまり先天性。生まれた時にすでに将来に腰椎がどう破壊されていくのか?が決まっており、腰椎の強度、耐性、寿命も決まっている。※F角、SIBについては別記(「SIB line」を参照のこと)。

S状仙椎とストレート仙椎の起こる原理

仙骨は正常では後弯である。しかしながら腰仙部移行椎の存在や、前弯S1があるとF角が増大(F角については別記「SIB line」を参照のこと)。この増大分を骨盤の前傾で代償させようとした者は上の1-10のようになることを避けられない。通常、F角の増大による重心の後方移動を代償する方法は次の二つがある。 1、骨盤を前傾させて重心を前に移す。 2、骨盤は前傾させずに腰椎、胸椎、頚椎を後弯させた姿勢にして重心を前に移す。 ここではまず1のケースについて解説している。そして1のケースにほぼ合併するのがS状仙椎である。以下の図。 Str07 Aは27歳女性、ほぼ正常な脊椎アライメントの例(わずかに骨盤が後傾しているが、ほぼ正常)。Bは前出の51歳男性。AとBの違いを表にする。
A:27y.F Normal B:51y.M Anomaly
Anomaly type none S1 into L6
F-angle 31.4 66.8
Forward tilting of Pelvis none 16.0(Bass line=70°)
Gravity line On center of L4 On facet of L4
Vector of M.Sacrospinous Sharp for the sacrum Dull for the sacrum
Shape of the sacrum Kyphosis Sigmoid
  S状仙椎の発端は前弯S1というAnomalyである。AではF角(SIBに対するS1上縁の角度)は31.4°と正常(30°付近が正常)。Bでは66.8°と異常。このAnomalyによりBでは腰椎が後傾してしまうので、それを回避するために骨盤自体を16°前傾させている(SIBの正常が70°付近、Bはそこから16°大腿骨頭を中心に前回旋させている)。
この16°前回旋が重心を前方に押しやることになる。その結果、通常はL5の椎体中心を通るはずの重心線はL3、L4、L5のfacet上を通るようになる。facetは重力を支える中心ではないため(中心は椎体と髄核)、Bではfacetの破壊が進みやすい。骨盤の前回旋は腰仙椎を急角度に折り曲げる。よって仙棘筋(オレンジの矢印)は仙椎を垂直方向に引っ張ることになる。つまり、仙棘筋のベクトルが仙椎に対し鈍角となる。
仙棘筋はとても強力な筋肉であるので成長期の仙椎を頭側に曲げてしまう。よって前弯S1に引き続き、S1-3に仙椎の前弯化がおこり、逆にS4-5、尾骨には尾側への牽引力が働き後弯化する。これがS状仙椎の起こる生体力学的原理である。ストレート仙椎も同じ原理で起こると思われる。

ストレート仙椎の診断法

仙椎がストレート化(前弯化)しているかどうかは大腿骨頭中心を中心点とし、Center of SIBへの線分を半径とする円の円周と仙椎前縁がしっかり重なっているかどうかで判断する(下図)。(Center of SIB=大腿骨頭中心から大坐骨切痕への接線と仙骨前縁の交点、と、SIBと仙骨前縁の交点の、中点、)。この円周に沿わない仙椎は破格である。 Str08 正常なアライメントを持つ仙椎は大腿骨頭中心を中心点とする円周とほぼ完全に一致する。その理由は私が考察する限り3つある。
  1. 骨盤が前傾しても後傾しても、仙棘筋のベクトルが仙椎の接線方向を向くようにするため。接線方向なら筋力が伝わりやすく、仙骨付着部での骨膜剥離も起こりにくい。
  2. 仙腸関節にストレスがかかりにくくなる。仙骨がストレートであると仙棘筋に仙骨が引っ張られやすくなり仙骨が背側に移動し仙腸関節のショックアブゾーバー機能を著しく低下させる。
  3. 坐骨神経から大坐骨孔までの距離が引き伸ばされ馬尾神経損傷を起こすのを防ぐ。
つまり、ストレート仙椎では1~3の不具合が生じやすいと思われる。
 

 ストレート仙椎で生じる不具合

仙棘筋のベクトルは仙椎に対し接線方向でなければ仙骨の骨膜炎が起こりやすい。これはあまりにも当然の病理であるが、そういう視線でもう一度先ほどのS状仙椎を見る。 Str07 オレンジ色の矢印に注目すると、右図Bの仙棘筋のベクトルは仙骨の骨膜に対して鈍角に立ちあがっていることがわかる。これでは仙骨の骨膜が剥離する危険性が高いことが理解できる。ストレート仙椎があり、かつ仙骨部を痛がっている症例があれば、仙骨骨膜炎を疑う必要がある。このことを念頭に置くだけで、腰痛の診断力が大幅に向上する。
また、仙骨がストレートになることでS2,S3,は大坐骨孔までの距離が延びる。これによって坐骨神経痛が起こりやすい。さらにS2,S3,S4は骨盤内臓器へ至る迷走神経に張力をかけてしまいこれを損傷させやすい。よって膀胱・陰部・卵巣・子宮などの臓器にも悪影響を及ぼすと考えられる。よって婦人科疾患、泌尿器疾患の原因としてストレート仙椎が挙げられるが、残念ながら現医学にその概念はない。このような推測ができるのは現時点でおそらく私だけであり、一刻も早く多くの医師の共通概念になってくれることを祈る。

ストレート仙椎の例

ストレート仙椎の実例を挙げる。次の図は33歳男性の立位側面XPである。一見では仙椎の異常は発見できない。 Str10 ところが大腿骨頭中心をプロットしそこを中心にS1前縁までを半径とする弧を描くと、赤いラインの仙椎前縁が弧のライン上よりも外側に外れていることがわかる。これによりストレート仙椎の診断がつく。ちなみにスカイブルーの矢印は仙椎のつなぎ目のラインであり、通常であればこの4つの矢印は全て骨頭中心を向いていなければならない。しかし、矢印の4つのうち3つは中心を向いておらず、この仙椎のアライメントは異常であることがわかる。
アライメント異常があると坐骨孔の向きが骨盤中心を向かなくなり、末梢神経はその出口付近で予期せぬ摩擦損傷に遭遇する確率が上がる。が、そうした病態生理を提唱する者は私のみである(2014年現在)。ストレート仙椎は先天的と思われるが、後天的である可能性もあり、調査を続ける。
強すぎる腰仙部の前弯では馬尾神経がS1付近で背屈させられ、椎孔付近で前屈させられクランク走行を強いられる。それだけではなく前後屈時に骨盤が前後に回旋運動する毎にS1からS5の神経線維が引き伸ばされる(特に前回旋の時にS1からS5の末梢神経の走行距離が延び、強い緊張が起こる)。その結果、日常的な腰椎の前後屈で馬尾神経が脊柱管内と椎間孔で摩擦を受け、炎症を起こすことが容易に予想される。SLR testの際、坐骨神経は必要以上に走行距離が長くなり、脊柱管内で馬尾の緊張が起こるのでわずかな椎間板ヘルニアがあっても張力が高まり神経根炎が発生するだろう。さらにまずいことにL5/S1がLordosisとなるとS1-S5の末梢神経の走行距離がさらに伸びるがストレート仙椎があると仙棘筋に強く引っ張られて仙腸関節が強前弯となりやすい。よってストレート仙椎では日常的にS1-S5が損傷を受けやすいということになる。
これが成長痛・MRIで異常のない坐骨神経痛・過活動性膀胱、インポテンツ、女性性器の不調などの原因になっている可能性がある。私は実際に過活動性膀胱を硬膜外ブロックでほぼ確実に治癒させているという実績を持つ。こうした実績は馬尾神経損傷と脊柱管内摩擦の因果関係を示唆する。さらに突っ込んだ調査が必要ではあるが、骨盤臓器内の不調に、腰仙部の破格が密接な関係があると推測する。   (未完)

ストレートバックの生体力学」への2件のフィードバック

  1. 本日治療をして頂き、一度の治療では治ったとは言えないまでも、治るかもしれないという一筋の光が見えてきました
    今まで大きな病院、脊柱脊椎外科でも見過ごされてきた私のストレートバックを一瞬で見抜いていただき
    適切なブロック注射により、痛みを軽減して頂きました
    まだリバウンドに怯える日々ですが、治るかもしれないと思えただけでも痛みのストレスから少し開放された気持ちです
    そこで、帰宅してストレートバックについて検索したら先生のブログがヒットして驚いた次第です
    今まで数年間の脊柱脊椎外科の名医と言われる先生にも見過ごされてきたのに!
    今まで、必要以上に間違った方向に背筋を真っ直ぐにする事に注意をしてきましたが
    治療を受け、このブログを拝見し、生活を姿勢を見直すきっかけを得ただけでもかなりの収穫でした
    先生のブログを拝見して、リリカをやめることが出来たのも大きな収穫でした
    今まで、薬が切れた時のダルさ痛みが無くなり、痛み等の状態が数年前のリリカを服用するに戻りました
    という事は、リリカは効いていないどころか、より体を悪い状態にしていたのだと気付かされました
    これから更に治療を続け、前向きになることが出来たのも先生のおかげです
    自分の体の状態を先生の検体にして頂くことで、こちらのブログにコメントさせてもらう事で、同じような悩みを持つ方のひとつのきっかけになればと思いコメントさせて頂きます
    本日はありがとうございました

    • このような投稿の少ないページに投稿していただきありがとうございます。私のイラストはつたない英語で説明しているのですが、これはいつでも英語に翻訳し、世界に向けて発信するためでもあります。つまり、世界の医学に貢献するために英語で説明しています。このような「医学に極めて貢献できる考察」を行っても、私が教授ではないので広まることはありません。

      一個人である野良医師が、どんなに研究を行っても、それが浮かばれることのないことをここに証明しているようなものです。私はそれでも決して腐ることなく、若いころから独自に研究していました。いつか患者に真のお役に立てる日が来ることを確信してです。このストレートバックもそのうちの一つです。SIB lineという骨盤の前後傾を診断できる補助線を開発し、世界に役立てることができそうなのですが、このような文献に目を向ける医師がひとりもいません。いわゆる「宝の持ち腐れ」です。

       まあ、それでも、私だけでも難治性の患者を治せるのなら、存在価値がないわけではありません。今後はカイロプラクターと提携し、ストレートバックの治療応用に役立てることができるかもしれないのですから。

      私は、既存の権力に全く屈せず属せず、個を貫いて一人で研究してきましたので、私の理論はオーストラリア化しています。コアラやカンガルーのように独自の進化をします。それを「信用に値しない」と笑い飛ばすのは簡単なことです。しかし、こうして世界の他の医師たちが治せないものを次々と治していく実績を毎日毎日重ねて行くことは爽快なものです。そして難治性の病気に悩んでいる人の応援もじわじわと私を助けてくれます。私は今後も技術的な進化をし続けていきますので、明日には、明後日には、さらに治す技術が上がっています。今治せなくても、数年後には治せるようになっているかもしれません。応援と期待、遠慮なくいただいておきます。

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