三角筋は肩関節を表面的に前方、側方、後方から包み込む強力な筋肉です。その解剖学的アクセスの容易さと、腱の転置に使用されるという事実にもかかわらず( Falconer, 1988 ; Herzberg et al. 1999 ; Friden & Lieber, 2001 ; Lieber et al. 2003 )、その複雑な形態は比較的詳細な注目を集めてきませんでした。提供された文献は、とりわけ解剖学的なものである。

三角筋は一般に、前部 (鎖骨)、外側 (中央、肩峰)、後部 (脊椎) の 3 つの部分で構成されると考えられています。ただし、より大きなセグメント化を示す複数の内部腱帯について言及されています。フィックは 7 つの機能部分も提案しました ( Fick, 1911 )。Gray's Anatomy ( Williams & Warwick, 1980 ) には、筋線維の方向によって複数の部分に分割された、前部、後部、および中間の線維を備えた三角形の筋肉について言及されており、肩峰から下降する 4 つの筋肉内中隔が、三角結節から上行する 3 つと噛み合います。他の著者は次のように言及している: 腱錐体に下降する 1 つの前線維帯、4 つの中間線維帯、1 つの後線維帯 ( Lorne et al. 2001 )、肩峰から下降する 3 ～ 4 つの腱中隔 ( Kumar et al. 1997 )、4 つの下降中隔と 3 つの上行中隔が噛み合っているセプタム（Ko et al. 1998）、台形の挿入部で結合する 3 つの別々の末端腱（Klepps et al. 2004）、または 7 か所から機能的な EMG を取得する（Brown & Wickham, 2006）。三角筋後部の腱の転位を目的として、筋線維の長さと羽状筋の角度、三角筋後部の生理学的断面積、および腱中隔端の数 (3.3 ± 0.2) を定量化しました ( Herzberg et al. 1999 ; Friden & Lieber, 2001年）。他の著者は詳細をほとんど提供しておらず、多くは三角筋を 3 つの部分からなる筋肉であると考えています。
本研究は、三角筋の分節構造および筋線維構造の理解を深めるための基礎として、三角筋腱の包括的な構造を説明する定性モデルを提供することを目的としています。このモデルは、肩の機能モデリングにおけるさらに現実的な生体力学的三角筋モデリングのための概念的な基礎も提供する可能性があります。

腱モデルの概念、三角筋腱の命名法

文献では、三角筋の腱は多くの用語で呼ばれています:中隔、縫線、腱帯、線維性フレーム、そして肩胛下筋では靱帯様帯とさえ呼ばれています( Klapper et al. 1992 )。同じ解剖学的現実を表す用語の急増は混乱を引き起こします。したがって、さらなるモデルの目的と独自の用語の導入のために、筋骨格系要素としての腱が再検討されます。 「起始腱と終端腱」という用語は、この研究全体で提案され使用されています。

筋骨格系要素としての腱

筋肉の生理学的断面積は、一般に、筋肉の付着に利用できる骨格表面積をはるかに超えています。したがって、筋肉は骨に付着するためのインターフェース、つまり腱を必要とします。腱線維 (TF) は非常に強いため、同等の強度を得るには筋線維 (MF) よりもはるかに薄く、付着には比較的小さな表面積を必要とします 。腱は、骨上の細い線または小さな領域から拡張して、MF の付着に必要な広範な表面積を提供します ( Leijnse、1997a )

腱-筋-腱線維 (TMTF) モデル

モデルの基礎として、骨格筋は基本単位の平行な集合体であるとさらに仮定されます。各ユニットは、個別の TF、MF、および直列の TF で構成されます。大量の場合、ユニットは単羽状、スタッキング ジオメトリを変更せずに、任意の数のユニットをスタッキングできます。個々の TF は TF シートに収集されます。近位 TF シートは、そこから始まる筋肉の周囲に薄い腱区画を形成する場合があります。この独特の視覚的側面は、一般に終端腱(ET)と呼ばれる ET シートとは区別される、近位 TF シートに対してよく使用される腱膜という用語のインスピレーションとなった可能性があります。ただし、起点 TF シートと終点 TF シートの間には主要な材料の違いは存在しないため、これらをさらに独自に起点 (OT) および終点腱 (ET) と呼びます。自由コースでは、ET シートは特に、機能的な生体力学的要求を満たすために再構築され、形状が変化する可能性があります。ただし、直列にある OT と ET は、形状に関係なく、同等の強度があり、最大筋力以上でなければなりません。そうでないと失敗します。平衡強度の単位の集合として、TMTF モデルは
筋肉の長さに沿って、OT、筋肉、ET の強度バランスが自然に組み込まれています。自由コースでの腱のリモデリングに関係なく、腱は筋線維の発生/挿入に伴って厚さを失い/増加し、最後/最初の筋線維の発生で終了/開始するため、このモデルは筋腱接合部を含む自由体図内で有効であると思われます。

一般的な三角筋モデル

一般的な三角筋モデルは次の観察から始まります。鎖骨、肩峰、肩甲骨の骨表面の狭い線では、非常に大きな三角筋を直接付着させるのに十分ではありません。したがって、三角筋本体は大きな OT シートから生じ、それ自体は骨上の利用可能なラインから始まります。上腕骨の挿入領域もすべての筋線維 (MF) を直接挿入するには小さすぎるため、筋肉本体を挿入するには同様に大きな ET シートが必要です。一般的なモデルは、三角筋と同じ幅の単羽状筋モデルから始まり、その起源の腱シートによって三角筋の起源の骨線に取り付けられています。モデルは、平行な MF によって三角筋に同数接続された、同じ寸法の長方形の OT シートと ET シートで構成されます。モデリング方法は、単羽状モデルを機能的な三角筋に段階的に変換することで構成されます。これによる基本的なモデル制約は、OT シートと ET シートの表面積が変換全体を通じて不変のままであるということです。各変換は、3 軸関節を包み込む機能的なデルタ型の筋肉を作成するために満たさなければならない幾何学的制約に対する形態学的解決策です。このように進めることで、三角筋の形態は、記述としてではなく、制約を伴う形態最適化問題の定性的な解決策として現れます。

三角筋起始部と終部の腱の一般的なモデル

末端腱

OT シートによって鎖骨、肩峰、肩甲骨の長い三角筋起始線に取り付けられた長方形の単羽筋モデルを考えてみましょう。モデルには三角筋と同じ量の MF が含まれており、その幅に沿って均等に広がっています。このような大量の MF を貼り付けるのに十分な表面積を得るには、OT シートと ET シートが MF よりもさらに長く、これらのシートが部分的に重なる必要があります。挿入するには、長方形のモデルを三角形 (デルタ) 形状に縮小する必要があります。ここで、ET シートを単純に三角形にすることができないため、形態学的問題が発生します。三角形の ET は OT シートの表面積の半分未満であり、小さすぎるためすべての MF を挿入できません。ただし、ET 表面積は、MF が折り目の外側になるように ET シートを何回か折り曲げることによって維持できます 。 MF が付着していない内側のひだ腱表面は、次のように互いに折り畳まれ、単一の二羽状 ET ブレードに融合します。その結果、相互接続された単羽状 ET パーツを備えた多数の二羽状 ET ブレードで構成される ET が得られます。鎖骨と脊椎の起点から MF を受ける ET ブレードは、挿入領域の前端と後端に集中します。

三角筋セグメント

起始腱

モデルにおける単羽の OT シート、鎖骨、肩峰、肩甲骨の付着線にまたがり、肩関節を袖口のように包みます。しかし、このような包み込むような OT 肩カフは、外転すると肩の下端が伸ばされるため、肩の可動範囲を制限します。さらに、外転すると OT シートが近位で弛んで折り畳まれ、筋力を機能的に骨に伝達できなくなります。この問題は、OT シートをその起点から腱線維の方向に沿って平行なラメラに分割することで解決されます 。
肩の外転あり、および屈曲/伸展 、ラメラは、フロントガラスのワイパーのように、平行を保ちながら骨の取り付け部分で回転します。そのため、肩の可動範囲全体にわたって、緊張した状態を維持し、筋肉の力を骨に直線で伝えることができます。単羽状 OT ラメラはさらに、二羽状 ET ブレードの二羽状補体に変換できます。これは、薄板を縦方向に半分に折り、折り目の内側にMFのない腱表面を置くことによって達成されます。これらの表面は融合し、文献で隔壁、縫線、腱帯、または線維フレームとしてさまざまに説明されている二羽状の OT ラメラを生成します 。

最終モデル

解剖結果を踏まえて、最終的な三角筋腱モデルは次のように要約されます。大きな連続した ET は、挿入領域の前端と後端に蓄積する多数の二羽状腱ブレードで構成されます。中央には、ET ブレードが単羽状 ET シートの間に配置され、単羽状 ET シートと連続しています。肩峰と鎖骨から、二羽状の OT ラメラが ET ブレードの連続する各ペアの間に下降します。脊椎部分は、肩峰近くに単一の薄板がある場合がありますが、後方では薄板がなく、単羽状で筋肉の表面であることにより区別されます。

神経血管新生

神経血管新生（腋窩神経、後上腕回旋動脈）は後方から三角筋に達します。ラメラ間隙は自然な神経血管新生経路であり、三角筋の分節化と一致します。ただし、特に神経血管新生が最も遠位に走っている後肩峰部分では、神経血管新生は三角筋セグメントに到達するために ET シートの後部単羽状部分を通過する必要がある場合があります。このような神経血管通路は、後部 ET シートを近位で分割する可能性があります。腱シートを通るこのような神経血管通路の形態は、Leijnse (1997c ) で研究されました。

解剖結果

概要
三角筋は鎖骨の遠位 3 分の 1 から前方に生じ、外側で大胸筋に隣接しています。三角筋と胸筋を隔てるランドマークは、頭大静脈が遠位表面から近位鎖骨下経路まで通過する視交叉です。視交叉がなければ、鎖骨三角筋と胸筋は連続した筋肉塊として存在する可能性があります。鎖骨三角筋と胸筋の密接な関係は、胸筋挿入部と三角筋最前部の ET ブレードとの狭い合流点に反映されています。後方では、三角筋の起始線は肩峰から肩胛骨の上、脊椎後端まで続いています。三角筋の起始部の幅の広さ、三角筋が肩関節を包み込む度合い、および上腕骨外側の挿入領域の比較的緻密さが、図の断面図によって示されています。

肩峰三角筋の構造
皮下脂肪の解剖では、肩峰と鎖骨三角筋の表層筋膜が変性していることがわかります。皮下脂肪は、OT が表面になる可能性がある骨起点付近を除いて、多かれ少なかれ表層の筋線維束と噛み合っています。脂肪を除去すると、肩峰三角筋に三角形の筋肉部分が交互に上または下を向いているパターンが明らかになります。下向きの三角形は、ET ブレードに双羽状に挿入される MF のものです。上向きの三角形は、OT ラメラから分岐し、ET ブレードに両側から挿入され、その間にラメラが下降する MF のものです。筋線維を徐々に除去した後の、その場での肩峰 OT ラメラを示しています。OT ラメラとその 2 つの ET ブレードによって形成される単一の三角筋セグメントの詳細を示しています。OT ラメラと ET ブレードがどの程度重なり合っているかを示します。MF を除去した後の OT ラメラとその ET ブレードを示しており、次のマルチセグメント モデルと同様に、OT ラメラと ET ブレードがほぼ同じ長さであることを示しています。左側の ET ブレードも同じ形状であるため、OT ラメラとほぼ同じ表面積を持ちます。これは、解剖学的位置よりも広く広がっている右側の ET ブレードでは明らかではありません。

三角筋端腱

MF を除去した後の試験片 S6 の 7 枚の ET ブレードのうち 5 枚を示しています。 ET 全体は次のようにモデル化されています。 8 つの試験片 S1 ～ S8 では、平均 7.8 ± 1.2 個のブレードが見つかりました。前方の ET ブレード幹から、上腕骨外側表面で前方に挿入し、3.3 ± 0.7 の ET ブレードを分割します。後部の ET ブレード幹から、上腕骨外側の後方に挿入し、2.9 ± 0.8 の ET ブレードを分割します。その間に、単羽状の ET 部分によって分離された 1 つ、2 つ、または 3 つの単一の独立した ET ブレードが、それぞれ 4/8、3/8、および 1/8 のケースで見つかりました。標本 6 で見つかった 2 つの中央 ET ブレードを備えた ET をモデル化しています。前方の ET 幹と中央の ET ブレードは、驚くほど真っ直ぐな平行線で挿入されています。後部の ET 幹挿入線は、遠位に向かってより凸状でした。

三角筋起始部の腱

標本 S1 の OT 全体を示しており、標本 S1 ～ S8 の一般的な所見を説明するために、MF 線維を除去した後に骨の起始線で切断されました。鎖骨および脊椎の OT は、すべてのケースで肩峰 OT より短かった。鎖骨 OT は一貫して薄板状であり、さまざまなサイズの 1 つ (症例の 50%) または 2 つ (50%) の重なり合った薄板で構成されていました 。2つの大きな鎖骨薄板がある症例です。すべての標本において、鎖骨薄板は鎖骨三角筋起始部の近位から発生しました。三角筋線維も鎖骨の表面、特に薄板の遠位から発生しました。鎖骨中央三角筋起始部に、短く、しばしば薄っぺらな単羽状表層 OT シートが見つかりました。鎖骨遠位部では、この OT シートはさまざまに拡張しました。 前肩峰薄板に続き、そこで OT が内部および二羽状になりました。肩峰では、すべての OT は内部にあり、脊椎までは二羽状であり、そこで OT は再び表面的な単羽状になりました。すべての標本において、肩峰 OT は 3 つ (3/8、または 38%) または 4 つ (5/8、または 62%) のラメラを備えたラメラ化されていました。ラメラは通常、次のように平らで剣の形をしていました。しかし、縦方向の OT フラップまたはリムの形で偶発的な拡張が見つかりました。後肩峰薄板の後側には、非常に多様なサイズの追加の OT 拡張が体系的に存在し、1 つの標本では後肩峰薄板自体とほぼ同じ大きさでした。脊椎OTは後部OT薄板と連続しており、一般に短い腱線維のネックによって接続されていました。肩峰の後部には、すべての場合において肩峰薄板より小さい単一の脊椎薄板が標本の 50% に存在していました 。すべての標本において、後部 OT ラメラ (脊椎または肩峰) の後方では、脊椎 OT シートはラメラ化されておらず、単羽状で、筋肉の表面にありました。内部二羽状 OT ラメラから表在性単羽状脊椎 OT シートへの移行を以下に示します。。脊椎の後方には、三角筋の深部にある別の OT シートも一貫して見つかりましたが、その長さは表面の OT シートと同じかそれより短いものでした。前方、肩峰付近では、この深い OT シートは一般に薄っぺらな構造に変性しました。脊椎後部の表面および深部の OT シートが一緒になって、三角筋後部 OT コンパートメントを形成しました。後方では、表層および深部脊椎 OT シートが、脊椎後部の起始線からある程度の距離で共通の腱シートから分割されています。

三角筋の起始部と終部の腱の間の幾何学的関係

三角筋腱の形態を明らかにするために定性モデルを開発しました。このモデルは基本的な OT および ET 形状を生成し、8 つの試験片の詳細な解剖によって検証されました。このモデルは、OT と ET の間の定量的な関係を暗示します。実際、縦方向の腱シートの折り畳みまたは接合の変換ステップでは、OT および ET の長さも表面積も変化せず、開始時の単羽状筋モデルでは同等でした。したがって、最終モデルでも、OT と ET の長さと表面積は同じになります。このモデルの予測は、OT および ET の長さと表面積を測定することで実験的に検証できます。これにより、モデルで精緻化されたさらなる幾何学的決定要因とは別に、三角筋 OT および ET の形態が表面積の要件によって基本的に決定されるというモデルの仮定の検証が可能になります。

臨床応用

外科的には、三角筋は 2 つの重要な用途に関与しています。近位部分は肩関節を覆っており、腱板手術や肩峰切除術などの関連処置で肩関節を開いてアクセスするには、分割または分離する必要があります ( Neer and Marberry, 1981 ; Bosley, 1991 ; Sher et al. 1997 ; Jeon et al. 2005)、マカリスターら、2005）。 OT 構造の理解が深まると、手順を最適化し、機能的三角筋の併存疾患を最小限に抑えることができる可能性があります。遠位側では、腱移植片を挿入して三角筋後部を上腕三頭筋腱に転置することが、麻痺した上肢の肘の伸展を回復するための一般的な処置です。三角筋 ET の形態と三角筋セグメントの構造に関する詳細な知識は、外科的側面を最適化するための前提条件であり、実際に採取される三角筋の量、腱移植片に対する三角筋後部 ET の形態学的に最適な固定、解剖学的変化などの情報を提供します。予想されること、それが引き起こす可能性のある実際的な問題、および達成可能な範囲。

まとめ

この研究は、さらなる解剖学的、生体力学および臨床研究の基礎として、複雑な三角筋起始部および終端腱のモデルを提供します。三角筋は上肢麻痺を伴う転位に使用されますが、その詳細な形態とセグメント化はあまり研究の対象になっていません。形態学的に、三角筋は 2 つの異なる課題に直面しています。ボール ジョイントを密に包み込み、鎖骨、肩峰、肩甲骨に沿った非常に広い起点から上腕骨と同じくらい狭い挿入部まで、短い距離で幅が減少します。これらの課題には、特定の形態学的腱の適応が必要です。これらの腱の定性モデルは、単羽状筋モデルを機能的な三角筋に段階的に変換することによって開発されます。各ステップは、前述の形態学的課題の 1 つに対する解決策です。最終モデルは、単羽状腱部分によって中央に間隔をあけられた二羽状端部腱ブレードの連続連続からなる端部腱のものである。始点の腱は、終端の腱の刃と噛み合う薄板で構成され、自然なセグメンテーションを作成します。このモデルは、定性的な分析結果によって説明されています。さらに、三角筋腱を説明する文献での用語の急増を考慮して、腱の概念が再検討され、「起始腱と終端腱」という独特で単純な用語の体系的な使用が提案されています。