Anatomy

今日も明日も

回旋筋腱板の解説をAIに頼む

by · 公開 · 更新済み

Full thickness rotator cuff tear ultrasound (Wikimedia)

ChatGPTが一般にリリースされたときには、解剖学的な内容を聞いてもデタラメな情報しか得られなかった。そのころのChatGPTの回答はこんな感じだった（膝関節の靱帯について訊ねた）：

膝関節を支える靭帯は、いくつかの種類があります。主要なものとしては以下があります。

    1. 前十字靭帯：大腿骨と脛骨の両方を接合する部分を支えます。意味不明
    2. 後十字靭帯：膝関節後方を支え、移動と安定性を確保します。意味不明
    3. 膝管靭帯：膝関節を覆う靭帯で、外側から内側にかけて配置されています。存在しない

これらの靭帯は、膝関節の正常な機能を保つために重要な役割を果たします。また、膝関節の炎症や損傷によってこれらの靭帯が損傷することもあります。

その後、性能が向上した。試してみよう。回旋筋腱板の解説文を生成させた。内容はAIに任せ、間違いに気づいても修正させなかった。

プロンプト：肩関節の回旋筋腱板について、分かりやすく説明してください。 医学部の授業の課題として提出できるようにまとめてください。 適宜参考文献を引用してエビデンスを明示し、最後に参考文献のリストをURL付きでまとめてください。このとき、参照先が正しいかを内部でダブルチェック願います。 Markdown形式として出力してください。このとき、ヘッダーのレベルはH2以下になるようにしてください。

  • ユーザーのチャットがモデル全体の学習に使われないように設定してある
  • AIの回答はユーザーの使用履歴にも左右される。同じプロンプトでも回答の質はユーザーにより異なる。解剖学の本の数冊分は学習済なのでその影響はあるかもしれない
  • 回答内容の正しさは一切保証されないので、以下を医療や学習の目的で参照しないよう

[ChatGPT 5.1] 肩関節と回旋筋腱板とは何か

肩関節（肩甲上腕関節）は人体で最も可動域の大きい関節であり、その代償として骨・靭帯による機械的な安定性は比較的弱く設計されています。この不安定になりがちな関節を、動かしながら安定させているのが「回旋筋腱板（rotator cuff）」です。回旋筋腱板は、棘上筋（supraspinatus）、棘下筋（infraspinatus）、小円筋（teres minor）、肩甲下筋（subscapularis）の4筋とその腱が、肩関節包と一体化して「袖（cuff）」状に上腕骨頭を取り囲む構造を指します。しばしば頭文字をとって「SITS筋」とも呼ばれます。SpringerLink+1

この筋腱群は、自由度の高い肩関節において、関節窩（関節窩：glenoid cavity）に対して上腕骨頭を関節中心に「押し付け・中央に保つ（centering）」ことで、動的安定性（dynamic stability）を提供する点が本質的な役割です。Kenhub+1

回旋筋腱板を構成する4筋

各筋の起始・停止・作用・神経支配

教科書レベルで共通する記載をもとに、回旋筋腱板4筋の要点を表にまとめます。NCBI+2タフツ医学メディア+2

筋名 起始 停止 主な作用 主な神経支配
棘上筋 supraspinatus 肩甲骨棘上窩 上腕骨大結節上面 上肢外転の「初動」（0–15°）と関節の中心化 肩甲上神経（C5–C6）
棘下筋 infraspinatus 肩甲骨棘下窩 上腕骨大結節中部 肩関節の外旋、後方からの安定化 肩甲上神経（C5–C6）
小円筋 teres minor 肩甲骨外側縁（上方） 上腕骨大結節下面 外旋と軽度内転、後方安定化 腋窩神経（C5–C6）
肩甲下筋 subscapularis 肩甲骨肋骨面の肩甲下窩全体 上腕骨小結節 肩関節の内旋、前方からの安定化 上・下肩甲下神経（C5–C6）

いずれの筋も肩甲骨から起こり、その腱が肩関節包と癒合しつつ上腕骨近位部（大結節・小結節）に停止することで、「筋腱＋関節包＝腱板」という連続した構造を形成します。Dr. Brian J. Cole+1

回旋筋腱板の解剖学的特徴

筋腱・関節包・補強構造

回旋筋腱板は、単に4本の腱が並んでいるだけでなく、関節包や靭帯と複雑に連続しながら、上腕骨頭の周囲に「筋腱性の袋」を作っています。タフツ医学メディア+1

  • 上方：主に棘上筋腱が関節包と癒合し、肩峰下滑液包（subacromial bursa）と接する

  • 後方：棘下筋・小円筋腱が一体となって後壁を形成

  • 前方：肩甲下筋腱が前壁を形成し、烏口上腕靭帯や関節包と連続

  • 前上方には「ローテーター・インターバル（rotator interval）」と呼ばれる間隙があり、ここには肩甲上腕靭帯や上関節唇と長頭上腕二頭筋腱が集まる複雑な領域がありますPubMed+2DNB+2

また、近年の解剖・画像研究では、腱板内に「rotator cable」「rotator crescent」と呼ばれる線維構造の存在が強調されており、これらが腱板損傷の進展パターンや力学的負荷分布と関連することが報告されています（解剖学的研究・ナラティブレビュー）。DNB+1

回旋筋腱板の機能と生体力学

1. 肩関節運動の制御

各筋は以下のように、肩関節の基本運動に関わります。GetBodySmart+3Kenhub+3NCBI+3

  • 棘上筋：外転の初動（0–15°）を担当し、その後は三角筋と協働

  • 棘下筋・小円筋：主に外旋、特に肩関節90°外転位での外旋に重要

  • 肩甲下筋：主な内旋筋であり、内旋に加えて内転・前方安定化にも寄与

2. 動的安定化（dynamic stabilizer）としての役割

生体力学的研究や臨床解剖のレビューにより、回旋筋腱板は「力のカップル（force couples）」を形成し、上腕骨頭を常に関節窩中央に押し付けておくことで、肩関節の動的安定性を担うことが示されています。Annals of Joint+2PMC+2

  • 冠状面（正面）では

    • 三角筋：上方への引き上げ（上向きモーメント）

    • 棘下筋・小円筋・肩甲下筋：下方・内外側へのベクトルを持つことで、上腕骨頭が上方へ逸脱しないように制御

  • 水平面では

    • 前方の肩甲下筋と後方の棘下筋・小円筋が拮抗することで、回旋運動中も骨頭が中心に保たれる

このように、回旋筋腱板は「肩を動かす筋」であると同時に「肩を脱臼させないための筋」であり、静的な靭帯・関節唇よりも、日常動作中の安定化にはるかに大きな役割を果たします（レビュー論文の総説的結論）。Annals of Joint+1

臨床的意義

1. 腱板炎・腱板断裂

回旋筋腱板は血流が乏しい部位を含み、また肩峰・烏口肩峰アーチとの間でのメカニカルストレスを受けやすいため、加齢変化やオーバーユースによる腱板炎（tendinopathy）、部分断裂・完全断裂が頻発します。Dr. Brian J. Cole+2フィジオペディア+2

  • 腱板炎・変性：中～高齢者や反復するオーバーヘッド動作を行うアスリートで多い

  • 損傷部位：棘上筋腱の関節面側が好発部位とされる（解剖・画像研究）Dr. Brian J. Cole+1

  • 症状：夜間痛・挙上時痛・筋力低下など

2. インピンジメント症候群

肩峰下インピンジメント（subacromial impingement）では、肩峰下スペースが狭小化することで、主に棘上筋腱や肩峰下滑液包が挟み込まれ、炎症と疼痛を生じます。これは腱板断裂や変性と密接に関連し、連続的な病態スペクトラムとして理解されています（臨床総説・教科書レベルのコンセンサス）。Kenhub+2フィジオペディア+2

3. 手術・リハビリテーションにおける重要性

腱板断裂に対する修復術（鏡視下腱板修復術など）では、腱板の解剖学的付着部（大結節・小結節の各面）と rotator cable などの線維構造の理解が、再建戦略やアンカー配置のデザインに必須です。Orthobullets+3Dr. Brian J. Cole+3PMC+3

また、リハビリテーションでは、各筋の作用と力のカップルを意識したエクササイズ（例：外旋筋強化、肩甲下筋の選択的強化）が、肩関節の安定性回復に重要であることが、近年の筋電図・生体力学研究から示されています（narrative review・筋機能研究）。PMC+2MDPI+2

まとめ

  • 回旋筋腱板（rotator cuff）は、棘上筋・棘下筋・小円筋・肩甲下筋の4つの筋とその腱が、肩関節包と一体化して上腕骨頭を取り囲む「筋腱性カフ」である。SpringerLink+1

  • 各筋は肩関節の外転・内旋・外旋といった運動を担うと同時に、力のカップルを形成して上腕骨頭を関節窩の中央に保持し、肩関節の動的安定性を提供する。Orthobullets+3NCBI+3Annals of Joint+3

  • 解剖学・生体力学研究から、腱板内の線維構造（rotator cable など）や rotator interval の役割が再評価されており、腱板損傷の理解や手術戦略に影響している。ajronline.org+3PubMed+3DNB+3

  • 腱板炎・腱板断裂・インピンジメント症候群は、肩関節の機能障害の主要な原因であり、解剖学的理解に基づいた診断・治療・リハビリテーションが重要である。Verywell Health+3Dr. Brian J. Cole+3フィジオペディア+3

このような観点から、回旋筋腱板は「肩の運動器」であると同時に「肩の安定装置」として、整形外科・リハビリテーション・スポーツ医学のいずれにおいても基礎知識として不可欠な構造といえます。

参考文献

  1. Maruvada S, et al. “Anatomy, Rotator Cuff.” StatPearls [Internet]. NCBI Bookshelf; 2023.
    https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441844/ NCBI

  2. “Rotator cuff muscles: Anatomy, functions, injuries.” Kenhub Anatomy Library.
    https://www.kenhub.com/en/library/anatomy/the-rotator-cuff Kenhub

  3. “Scapular Region and Arm – Medical Clinical Anatomy.” Tufts University.
    https://tuftsmedicine.pressbooks.pub/rwillson/chapter/scapular-region-and-arm/ タフツ医学メディア

  4. Gasbarro G, et al. “Clinical anatomy and stabilizers of the glenohumeral joint.” Annals of Joint. 2017.
    https://aoj.amegroups.org/article/view/3864/html Annals of Joint

  5. Akhtar A, et al. “The biomechanics of the rotator cuff in health and disease.” Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma. 2021.
    https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8111677/ PMC

  6. Asghar A, et al. “Revisiting the Anatomy of Rotator Cuff Relevant to Rotator Cuff Injury.” Journal of Clinical and Diagnostic Research. 2020.
    PDF via ResearchGate: https://www.researchgate.net/publication/340233981_Revisiting_the_Anatomy_of_Rotator_Cuff_Relevant_to_Rotator_Cuff_Injury DNB+1

  7. Clark JM, Harryman DT. “Tendons, Ligaments, and Capsule of the Rotator Cuff.” Journal of Bone and Joint Surgery. 1992.
    PDF: https://upload.orthobullets.com/journalclub/free_pdf/1624486.pdf オルソバルツ

  8. Orthobullets. “Rotator Cuff Tears – Shoulder & Elbow.”
    https://www.orthobullets.com/shoulder-and-elbow/3043/rotator-cuff-tears Orthobullets

  9. Physio-Pedia. “Rotator Cuff” および “Rotator Cuff Tendinopathy.”
    https://www.physio-pedia.com/Rotator_Cuff
    https://www.physio-pedia.com/Rotator_Cuff_Tendinopathy フィジオペディア+1

  10. Cavanaugh E, et al. “Subregions of the Rotator Cuff Muscles Present Distinct Neuromuscular Characteristics.” Sports. 2024.
    https://www.mdpi.com/2075-4663/12/12/349 MDPI

  11. “The Intrinsic Muscles of the Shoulder.” TeachMeAnatomy.
    https://teachmeanatomy.info/upper-limb/muscles/shoulder/intrinsic/ TeachMeAnatomy

  12. “Rotator Cuff: Muscles, Tendons, Function & Anatomy.” Cleveland Clinic.
    https://my.clevelandclinic.org/health/body/rotator-cuff Cleveland Clinic

  13. “Rotator cuff.” Wikipedia.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Rotator_cuff ウィキペディア

Google Gemini 思考モード

1. 序論：回旋筋腱板とは

 

**回旋筋腱板（Rotator Cuff）**とは、肩甲骨から起始し、上腕骨頭を覆うように上腕骨大結節および小結節に停止する4つの筋（棘上筋、棘下筋、小円筋、肩甲下筋）の腱性複合体を指します。

これらの腱は上腕骨頭の周囲で関節包と癒合し、あたかも「カフ（袖口）」のように骨頭を包み込むことからこの名が付けられました。肩関節（肩甲上腕関節）は人体で最も可動域が広い関節ですが、その代償として骨性支持が乏しく不安定です。回旋筋腱板は、この不安定な関節に対し**動的安定性（Dynamic Stability）**をもたらす極めて重要な役割を担っています[1]。

Getty Images
詳しく見る

 

2. 解剖学的構造（SITS）

 

回旋筋腱板を構成する4つの筋は、英語名の頭文字をとってSITSと呼ばれます。各筋の起始・停止・支配神経・主な作用は以下の通りです。

筋名 英語名 起始 停止 支配神経 主な作用
棘上筋 Supraspinatus 肩甲骨の棘上窩 上腕骨大結節（上面） 肩甲上神経 (C5, C6) 外転始動、上腕骨頭の安定化
棘下筋 Infraspinatus 肩甲骨の棘下窩 上腕骨大結節（中部） 肩甲上神経 (C5, C6) 外旋、伸展、骨頭の安定化
小円筋 Teres Minor 肩甲骨外側縁 上腕骨大結節（下部） 腋窩神経 (C5, C6) 外旋、内転
肩甲下筋 Subscapularis 肩甲骨の肩甲下窩 上腕骨小結節 肩甲下神経 (C5, C6) 内旋、骨頭の安定化

解剖学的ポイント:

  • 棘上筋、棘下筋、小円筋は大結節に停止し、肩甲下筋のみが小結節に停止します。

  • 棘上筋腱と肩甲下筋腱の間には腱が存在しない**疎部（Rotator Interval）**があり、ここには烏口上腕靭帯や上腕二頭筋長頭腱が走行し、安定性に寄与しています。

3. バイオメカニクスと機能的役割

 

回旋筋腱板の単なる運動機能（外転や回旋）以上に重要なのが、**フォースカップル（Force Couple）**作用による関節の安定化です。

3.1 垂直方向のフォースカップル（Coronal Plane Force Couple）

 

肩関節の外転運動において、三角筋は上腕骨を上方へ引き上げる強力なベクトルを持ちます。これに対し、棘下筋・小円筋・肩甲下筋は上腕骨頭を下方かつ内方へ引きつけるベクトルを生じます。 この相反する力が協調することで、上腕骨頭は関節窩の中心に保持され、スムーズな外転が可能となります[2]。

  • 臨床的意義: 腱板機能不全（広範囲断裂など）では、このバランスが崩れ、三角筋の収縮により骨頭が上方偏位（Upper migration）し、肩峰と衝突（インピンジメント）を起こします。

3.2 水平方向のフォースカップル（Transverse Plane Force Couple）

 

前方にある肩甲下筋と、後方にある棘下筋・小円筋がバランスよく収縮することで、上腕骨頭を関節窩に対して前後方向から圧迫し、求心位（Centering）を保ちます。これをConcavity Compression（凹面圧迫）機構と呼びます[3]。

4. 臨床的意義と病態生理

 

4.1 Critical Zone（クリティカルゾーン）と退行変性

 

棘上筋腱の停止部付近（大結節付着部から約1cm内側）は、CodmanのCritical Zoneと呼ばれ、血管分布が乏しい（乏血帯）領域です。

  • 加齢とともにさらに血流が低下するため、微細損傷の修復が遅延しやすく、変性断裂の好発部位となります[4]。

4.2 インピンジメント症候群

 

上肢挙上時に、上腕骨大結節と肩峰および烏口肩峰靭帯（Coracoacromial arch）の間で、腱板（特に棘上筋）や肩峰下滑液包が挟み込まれる現象です。Neerはこの概念を提唱し、腱板断裂の前段階としても重要視しました。

5. 参考文献 (References)

 

ご指定に基づき、信頼性の高いデータベース（PubMed/NCBI Bookshelf等）および標準的な医学テキストを参照・照合しました。

  1. Varacallo M, El Batar DL, Mair SD. Anatomy, Shoulder and Upper Limb, Rotator Cuff. [Updated 2023 Aug 4]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2024 Jan-.

  2. Neumann DA. Kinesiology of the Musculoskeletal System: Foundations for Rehabilitation. 3rd ed. Elsevier; 2016. Chapter 5: The Shoulder Complex.

    • 解説: バイオメカニクス分野のゴールドスタンダードテキスト。フォースカップル理論の出典として最適です。

  3. Lippitt SB, et al. Glenohumeral stability from concavity-compression: A quantitative analysis. J Shoulder Elbow Surg. 1993;2(1):27-35.

  4. Loehr JF, et al. The microvascular supply of the rotator cuff. Orthop Clin North Am. 1997;28(1):37-44.

 

更新履歴

  • 2025年12月1日：ChatGPT 5.1とGeminiを使用
  • 2024年7月3日：最初の投稿、ChatGPT 4.1とClaude 3.5を使用

タグ: