Investigation of pathophysiology of recurrent anterior shoulder dislocation by comprehensive evaluation for increasing the rate of return to sports

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09542
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 設楽 仁 群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (20588652)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 毅志 群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (50834446) ; 濱野 哲敬 群馬大学, 医学部附属病院, 医員 (60813201) [Withdrawn] ; 一ノ瀬 剛 群馬大学, 大学院医学系研究科, 研究員 (70742550)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 反復性肩関節前方脱臼 / proprioception / 運動制御 / 肩 / fMRI

Outline of Annual Research Achievements

背景および目的：肩関節は人体の関節の中で最も広い可動域を持っている反面、最も不安定であり、関節脱臼が最も起こりやすい関節でもあります。このような特性を持っている肩関節の安定性には、中枢神経による運動制御と末梢からのフィードバックの相互作用が不可欠です。肩の脱臼により、安定機構の破綻（下上腕関節靭帯-関節唇複合体損傷）が生じ、フィードバック信号である固有受容感覚(proprioception)が低下することが知られていました。しかしながら、これまでのproprioceptionの計測方法は、設定された可動域をあらかじめ記憶してもらい、再現させたときの角度との誤差を計測する(Joint Position Sense Test)末梢の評価であり、運動制御に関わる中枢神経機能を含む直接的で包括的な評価をする必要があると考え、今回の研究を行いました。
方法：健常者と反復性肩関節前方脱臼 (RSI)の方を対象として、肩関節の自動運動や他動運動時の運動制御やproprioceptionに関連する脳活動をfunctional MRIを用いて評価しました。また、末梢の損傷程度（不安定性の重症）の指標として、関節窩骨欠損率を用い、脳活動との相関解析を行いました。
結果：RSIではproprioceptionに関連した脳活動は有意に低下していました。また、proprioception関連脳活動の中で、運動同側の小脳の活動は、関節窩骨欠損の大きさと負の有意な相関がありました。末梢からのproprioception低下が、中枢神経の異常な運動制御を引き起こすことが明らかになり、RSIの反復する肩関節脱臼の病態に中枢神経機能異常が関与していることが示唆されました。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の影響で被験者エントリーが制限されたため。

Strategy for Future Research Activity

被験者を増やし、術後の経過もフォローアップする予定。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症の影響で研究が遅延した。
研究成果の学会での発表などを行う。

Research Products

• [Journal Article] Neuroplasticity Caused by Peripheral Proprioceptive Deficits (2022)
  • Author(s): SHITARA HITOSHI、ICHINOSE TSUYOSHI、SHIMOYAMA DAISUKE、SASAKI TSUYOSHI、HAMANO NORITAKA、KAMIYAMA MASATAKA、TAJIKA TSUYOSHI、YAMAMOTO ATSUSHI、KOBAYASHI TSUTOMU、HANAKAWA TAKASHI、TSUSHIMA YOSHITO、TAKAGISHI KENJI、CHIKUDA HIROTAKA
  • Journal Title: Medicine & Science in Sports & Exercise Volume: 54 Pages: 28～37
  • DOI: 10.1249/MSS.0000000000002775
  • Peer Reviewed / Open Access