Re: 견봉하 충돌증후군으로 이해하는 어깨의 생체역학적 손상 2003 인용지수 1천건 논문!!

[문형철]

Review paper

Anatomical and biomechanical mechanisms of subacromial impingement syndrome

Author links open overlay panelLori A. Michener a, Philip W. McClure b, Andrew R. Karduna c

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https://doi.org/10.1016/S0268-0033(03)00047-0Get rights and content

Abstract

Subacromial impingement syndrome is the most common disorder of the shoulder, resulting in functional loss and disability in the patients that it affects. This musculoskeletal disorder affects the structures of the subacromial space, which are the tendons of the rotator cuff and the subacromial bursa. Subacromial impingement syndrome appears to result from a variety of factors. Evidence exists to support the presence of the anatomical factors of inflammation of the tendons and bursa, degeneration of the tendons, weak or dysfunctional rotator cuff musculature, weak or dysfunctional scapular musculature, posterior glenohumeral capsule tightness, postural dysfunctions of the spinal column and scapula and bony or soft tissue abnormalities of the borders of the subacromial outlet. These entities may lead to or cause dysfunctional glenohumeral and scapulothoracic movement patterns. These various mechanisms, singularly or in combination may cause subacromial impingement syndrome.

초록

견봉하 충돌 증후군은

어깨에서 가장 흔한 질환으로,

영향을 받는 환자에게 기능 상실과 장애를 초래합니다.

이 근골격계 장애는

견봉하 공간의 구조물, 즉 회전근개 힘줄과 견봉하 활액낭에 영향을 미칩니다.

견봉하 충돌 증후군은 다양한 요인에 의해 발생하는 것으로 보입니다.

건과 활액낭의 염증,

건의 퇴행,

약화되거나 기능이 저하된 회전근개 근육,

약화되거나 기능이 저하된 견갑골 근육,

후방 견관절 관절낭의 긴장,

척추와 견갑골의 자세 기능 장애,

견봉하 통로 경계의 골성 또는 연부 조직 이상과 같은

해부학적 요인의 존재를 뒷받침하는 증거가 존재한다.

inflammation of the tendons and bursa,

degeneration of the tendons,

weak or dysfunctional rotator cuff musculature,

weak or dysfunctional scapular musculature,

posterior glenohumeral capsule tightness,

postural dysfunctions of the spinal column

and scapula and bony or soft tissue abnormalities of the borders of the subacromial outlet.

이러한 요소들은

견관절 및 견갑흉부 운동 패턴의 기능 장애를 유발하거나 초래할 수 있습니다.

이러한 다양한 기전들은

단독으로 또는 복합적으로 작용하여 견봉하 충돌 증후군을 일으킬 수 있습니다.

Introduction

Subacromial impingement syndrome (SAIS) of the shoulder is the most common disorder of the shoulder, accounting for 44–65% of all complaints of shoulder pain during a physician’s office visit (van der Windt et al., 1995, van der Windt et al., 1996; Vecchio et al., 1995). This disorder can present in many forms, ranging from inflammation to degeneration of the bursa and rotator cuff tendons of the subacromial space. SAIS may lead to a full-thickness tear of the rotator cuff tendons and degenerative joint disease of the joints of the shoulder girdle (Neer, 1972; Fu et al., 1991; Bigliani and Levine, 1997; Budoff et al., 1998). The consequences of SAIS are functional loss and disability (Vaz et al., 2000; Ludewig and Cook, 2000; Brox et al., 1999; Nordt et al., 1999; O’Connor et al., 1999; Chipchase et al., 2000; Lukasiewicz et al., 1999; Beaton and Richards, 1998; Beaton and Richards, 1996; Brox et al., 1993). The cost of care for this disorder is variable, because several treatment options are typically explored before a successful outcome is achieved (van der Windt et al., 1995, van der Windt et al., 1996; Vecchio et al., 1995). The selection of an effective treatment regimen often proves difficult, because of the multi-factorial nature of SAIS.

The subacromial space is defined by the humeral head inferiorly, the anterior edge and under surface of the anterior third of the acromion, coracoacromial ligament and the acromioclavicular joint superiorly (Neer, 1972). The tissues that occupy the subacromial space are the supraspinatus tendon, subacromial bursa, long head of the biceps brachii tendon, and the capsule of the shoulder joint. Any or all of these structures may be affected with SAIS.

서론

어깨의 견봉하 충돌 증후군(SAIS)은

어깨에서 가장 흔한 질환으로,

의사 진료 시 발생하는 모든 어깨 통증의 44~65%를 차지한다

(van der Windt et al., 1995, van der Windt et al., 1996; Vecchio et al., 1995). 이

질환은

견봉하 공간의 활액낭 및 회전근개 힘줄의 염증부터 퇴행성 변화에 이르기까지

다양한 형태로 나타날 수 있다.

SAIS는

회전근개 힘줄의 완전 파열 및 견갑골 관절의 퇴행성 관절 질환으로 이어질 수 있다

(Neer, 1972; Fu et al., 1991; Bigliani and Levine, 1997; Budoff et al., 1998).

SAIS may lead to a

full-thickness tear of the rotator cuff tendons and

degenerative joint disease of the joints of the shoulder girdle

SAIS의 결과는

기능 상실과 장애이다

(Vaz et al., 2000; Ludewig and Cook, 2000; Brox et al., 1999; Nordt et al., 1999; O’Connor et al., 1999; Chipchase et al., 2000; Lukasiewicz et al., 1999; Beaton and Richards, 1998; Beaton and Richards, 1996; Brox et al., 1993).

이 질환의 치료 비용은 성공적인 결과를 얻기까지

일반적으로 여러 치료 옵션을 시도하기 때문에 다양합니다

(van der Windt et al., 1995, van der Windt et al., 1996; Vecchio et al., 1995).

SAIS의 다인성 특성으로 인해

효과적인 치료 요법의 선택은 종종 어려운 것으로 입증됩니다.

견봉하 공간은

하방으로 상완골두,

상방으로 견봉 전방 1/3의 전방 가장자리 및 하부 표면,

견봉쇄골 인대,

견봉쇄골 관절로 정의된다(Neer, 1972).

The subacromial space is defined by the

humeral head inferiorly,

the anterior edge and under surface of the anterior third of the acromion,

coracoacromial ligament and the

acromioclavicular joint superiorly.

견봉하 공간을 차지하는 조직은

극상근건, 견봉하낭, 이두근 장두건, 그리고 견봉하 점액낭이다.

supraspinatus tendon,

subacromial bursa,

long head of the biceps brachii tendon

SAIS에서는

이러한 구조물 중 하나 또는 전부가 영향을 받을 수 있다.

SAIS is an encroachment of the subacromial tissues as a result of the narrowing of the subacromial space. There are two predominate mechanistic theories as to the cause of the space narrowing in SAIS. The first, labeled ‘intrinsic impingement’, theorizes that partial or full thickness tendon tears occur as a result of the degenerative process that occurs over time with overuse, tension overload, or trauma of the tendons (Budoff et al., 1998; Uhthoff et al., 1998). Osteophytes, acromial changes, muscle imbalances and weakness, and altered kinematics leading to impingement will subsequently follow. An alternative theory is that of ‘extrinsic impingement’, where inflammation and degeneration of the tendon occur as a result of mechanical compression by some structure external to the tendon (Neer, 1972; Bigliani and Levine, 1997). Potential extrinsic mechanics that may lead to SAIS are faulty posture, altered scapular or glenohumeral kinematics, posterior capsular tightness, and acromial or coracoacromial arch pathology. The question is, ‘which comes first, tendon degeneration or changes external to the tendon’? By the time a patient with SAIS seeks health care, the typical examination findings reveal tendon pathology in some form and the presence of one or more extrinsic factors such as osteophytes or muscle weakness. Consequently, it is difficult to ascertain which occurred first.

SAIS는

견봉하 공간의 협착으로 인해 견봉하 조직이 침범되는 상태이다.

SAIS에서 공간 협착의 원인에 대해서는

두 가지 주요 기전 이론이 존재한다.

첫째, '내인성 충돌'로 명명된 이론은

건의 과사용, 장력 과부하 또는 외상으로 인해

시간이 지남에 따라 발생하는 퇴행성 과정의 결과로

부분적 또는 완전 두께 건 파열이 발생한다고 주장한다(Budoff et al., 1998; Uhthoff et al., 1998) .

이후

골극, 견봉 변화, 근육 불균형 및 약화, 충돌을 유발하는

운동학 변화가 뒤따릅니다.

대안 이론인

'외인성 충돌'은

힘줄 외부 구조물의 기계적 압박으로 인해 힘줄의 염증 및 퇴행이 발생한다는 것입니다(Neer, 1972; Bigliani and Levine, 1997).

SAIS를 유발할 수 있는 잠재적 외인성 역학적 요인으로는

잘못된 자세,

견갑골 또는 견관절 운동학 변화,

후방 관절낭 긴장, 견봉 또는 견봉쇄골궁 병리 등이 있다.

문제는 '건 퇴행과 건 외부 변화 중 어느 것이 먼저 발생하는가?'이다.

SAIS 환자가 의료 서비스를 찾을 때쯤이면,

전형적인 검사 소견은 어떤 형태로든

건 병리와 골극이나 근력 약화와 같은 하나 이상의 외인성 요인의 존재를 보여줍니다.

따라서 어느 것이 먼저 발생했는지 확인하기 어렵습니다.

The classification of SAIS was first developed based upon the degree of injury to the tissues of the subacromial space. Neer (1983) defined this disorder as a mechanical compression injury of the tissues of the subacromial space, and proposed three progressive categories. Stage I, known as the edema and hemorrhage stage is found in patients under 25 years of age with a history of overhead use in sports or work. Progression to stage II is defined by further deterioration of the tendon and bursa, and found in 25–40 years old patients. Further progression of the disorder results in the development of stage III, characterized by bone spurs and partial or full-thickness tendon rupture affecting those over 40 years of age.

The staging by described by Neer (1983) cannot classify patients into discrete categories. Other classification systems have emerged in an attempt to logically categorize the potential mechanistic factors of SAIS. The factors have been classified as direct or indirect, intrinsic or extrinsic, primary or secondary, static or dynamic (Fu et al., 1991; Bigliani and Levine, 1997). Categorization of the anatomical factors is based upon their location in the subacromial space, their ability to generate force, or whether or not there is a superimposed pathology. There is overlap with all of these systems and their terminology is not synonymous, therefore these systems cannot be used interchangeably to present the anatomical and biomechanical mechanisms of SAIS.

SAIS의 분류는

처음에 견봉하 공간 조직의 손상 정도를 기준으로 개발되었습니다.

Neer(1983)는

이 질환을 견봉하 공간 조직의 기계적 압박 손상으로 정의하고,

세 가지 진행 단계 범주를 제안했습니다.

1단계(부종 및 출혈 단계)는

25세 미만의 환자에서 발견되며,

스포츠나 업무 중 머리 위로 팔을 사용하는 이력이 있습니다.

2단계로의 진행은

건과 활액낭의 추가 악화로 정의되며,

25~40세 환자에서 발견됩니다.

질환의 추가 진행은 3단계로 이어지며,

이는 40세 이상 환자에게 영향을 미치는

골극과 부분적 또는 완전 두께 건 파열이 특징입니다.

Neer(1983)가 제시한 병기 분류는

환자를 명확한 범주로 구분하지 못한다.

이에 SAIS의 잠재적 기전적 요인을

논리적으로 분류하려는 시도로 다른 분류 체계가 등장했다.

이러한 요인들은

직접적/간접적, 내인성/외인성, 일차적/이차적, 정적/동적 요인으로 분류되었다(Fu et al., 1991; Bigliani and Levine, 1997).

해부학적 요인의 분류는

견봉하 공간 내 위치, 힘 생성 능력, 또는 중첩 병리의 유무에 기반한다.

이러한 모든 체계 간에는 중복이 존재하며 용어가 동의어가 아니므로,

SAIS의 해부학적 및 생체역학적 기전을 제시하기 위해

이들 체계를 상호 교환하여 사용할 수 없다.

The glenohumeral joint possesses six degrees of freedom, three rotations and three translations. With simulated cadaver or active in vivo glenohumeral abduction in the scapular plane (approximately 30–40° anterior to the frontal plane), the humerus concomitantly externally rotates (Browne et al., 1990; An et al., 1991; Pearl et al., 1992). External rotation is important for clearance of the greater tuberosity and its associated tissues as it passes under the coracoacromial arch, as well as for relaxation of the capsular ligamentous constraints to allow maximum glenohumeral elevation (Browne et al., 1990; An et al., 1991). Limited glenohumeral external rotation during elevation has been hypothesized to lead to SAIS (Browne et al., 1990), however no evidence is available to support this postulate in patients with SAIS.

Translation of the humeral head in the magnitude of 1–3 mm in the superior direction, occurs in the first 30–60° of active glenohumeral scapular plane elevation (Poppen and Walker, 1976; Chen et al., 1999; Ludewig and Cook, 2002) or during simulated elevation in the scapular plane (Kelkar et al., 1992; Thompson et al., 1996). Conversely, one study demonstrated inferior translation of 0.7 mm during the 30–60° phase of glenohumeral abduction, which was performed with the subjects lying supine (on their back) and thus most likely did not similarly recruit muscle activity (Eisenhart-Rothe et al., 2002). After the initial phase of elevation in the scapular plane or frontal plane abduction, the humeral head remains somewhat centered on the glenoid cavity with fluctuations between inferior and superior translations of typically less than 1 mm (Poppen and Walker, 1976; Ludewig and Cook, 2002; Kelkar et al., 1992; Thompson et al., 1996; Eisenhart-Rothe et al., 2002; Sharkey and Marder, 1995; Deutsch et al., 1996; McMahon et al., 1995; Wuelker et al., 1994b; Paletta et al., 1997; Yamaguchi et al., 2000; Graichen et al., 2000). The glenohumeral joint demonstrates essentially ball and socket kinematics above approximately 60° of glenohumeral elevation. During passive glenohumeral motion, limited evidence demonstrates that during 30–60° superior translation occurs, and then from 60–150° inferior translation was the dominant motion (Graichen et al., 2000).

견관절은

6자유도(3회전, 3이동)를 가진다.

six degrees of freedom,

three rotations and three translations.

견갑골 평면(전두면 대비 약 30–40° 전방)에서 시뮬레이션된

사체 또는 활성 생체 내 견관절 외전 시,

상완골은 동시에 외회전한다(Browne et al., 1990; An et al., 1991; Pearl et al., 1992).

외회전은

대결절과 관련 조직이 견봉쇄골궁 아래로 통과할 때

공간 확보에 중요할 뿐만 아니라,

관절낭 및 인대 제약을 완화하여 최대 견관절 상승을 가능하게 하는 데도 중요합니다(Browne et al., 1990; An et al., 1991) .

상승 중 제한된 견관절 외부 회전이

SAIS를 유발한다는 가설이 제기되었으나(Browne et al., 1990),

SAIS 환자에서 이를 뒷받침할 증거는 없다.

상완골두의 상방 방향으로 1–3mm 규모의 변위는

능동적 견관절 견갑골 평면 상승의 초기 30–60° 동안 (Poppen and Walker, 1976; Chen et al., 1999; Ludewig and Cook, 2002)

또는 견갑골 평면에서 모의 상승 시(Kelkar et al., 1992; Thompson et al., 1996) 관찰된다.

반대로, 한 연구에서는 피험자가 앙와위(등을 대고 누운 상태)로 수행된 견관절 외전 30–60° 단계 동안 0.7mm의 하방 이동을 보여주었는데, 이는 유사한 근육 활동을 동원하지 않았을 가능성이 높다(Eisenhart-Rothe et al., 2002)

견갑골 평면 또는 정면 평면 외전 시 초기 상승 단계 이후,

상완골두는 관절와강에 어느 정도 중심을 유지하며,

일반적으로 1mm 미만의 하방 및 상방 변위 사이에서 변동한다(Poppen and Walker, 1976; Ludewig and Cook, 2002; Kelkar et al., 1992; Thompson et al., 1996; Eisenhart-Rothe et al., 2002; Sharkey and Marder, 1995; Deutsch et al., 1996; McMahon et al., 1995; Wuelker et al., 1994b; Paletta et al., 1997; Yamaguchi et al., 2000; Graichen et al., 2000).

견관절은

약 60° 이상의 견관절 상승 각도에서

기본적으로 볼-소켓 운동학을 보인다.

수동적 견관절 운동 시,

제한된 증거에 따르면 30–60° 구간에서는 상방 이동이 발생하고,

60–150° 구간에서는 하방 이동이 주된 운동이었다(Graichen et al., 2000).

GH 관절의 운동학: 60° 이상 고도화 시 볼-소켓 운동학의 본질

글레노휴메랄 관절(glenohumeral joint, GH joint)은

상지골두(humeral head)와 견갑골의 관절와(glenoid fossa) 사이의

다축성(multiaxial) 활액 관절(synovial joint)로,

해부학적으로는 전형적인 볼-소켓(ball-and-socket) 구조를 띠지만,

관절와의 얕은 깊이(약 2-5mm)와 큰 반경 비율(약 1:4)로 인해

본질적으로 불안정(unstable)한 특성을 보인다.

이 관절은 상지(trunk)와 상완(upper extremity)을 연결하며,

3자유도(3 degrees of freedom: flexion/extension, abduction/adduction, internal/external rotation)를 통해

광범위한 운동 범위를 허용하나,

실제 운동학(kinematics)은 연조직(soft tissues)의 동적 안정화(dynamic stabilization)에 크게 의존한다.

GH 관절의 일반적 운동학

GH 관절의 운동은

순수한 볼-소켓 운동학(즉, 순간 중심 회전(instantaneous center of rotation)이

고정된 상태에서의 순수 회전(pure rotation))으로 가정되기 쉽지만,

실제로는 이동(translation)과 회전(rotation)의 결합으로 구성된다.

정상적인 어깨 거상(elevation) 동안,

상지골두는 관절와 내에서 최소한의 상하-전후 이동(약 2-3mm)을 보이며,

이는 회전근개(rotator cuff)와 관절낭(capsule)의 긴장(tension)에 의해 제어된다.

그러나 이 운동학은

거상 각도에 따라 상이한 제약(constraints)을 받는데,

특히 60° 이하와 이상에서 뚜렷한 전이가 관찰된다.

60° 이하: 제약된 운동학(Constrained Kinematics)

팔의 거상이 0°에서 약 60°까지 진행될 때,

GH 관절은 볼-소켓의 이상적 운동학에서 벗어나

힌지(hinge)와 유사한 제약된 패턴을 보인다.

이는 주로 다음 요인에 기인한다:

1) 코라코아크로미얼 아치(coracoacromial arch)의 영향: 상완골두가 아크로미온(acromion)과 코라코이드 과정(coracoid process) 사이의 공간으로 밀려들어가는 'setting phase'에서, 상완골두의 상방 번역(superior translation)이 제한되어 안정성을 제공한다.

2) 회전근개의 초기 활성화: 극상근(supraspinatus)이 델토이드(deltoid)의 상방 견인력에 대항하여 하방 압축(downward compression)을 유발, 상완골두의 subluxation을 억제한다. 이 단계에서 즉시 중심 회전(instantaneous axis of rotation, IAR)은 관절와 외곽에 위치하며, 운동은 주로 굴곡(flexion) 또는 외전(abduction) 중심으로 제한된다.

3) 스캐퓰로휴메랄 리듬(scapulohumeral rhythm)의 초기 비율: 전체 어깨 거상의 초기 30°-60°에서 GH 기여도가 2:1 정도로 지배적이며, 견갑골(scapula)의 상방 회전(upward rotation)은 최소화된다.

이 제약된 운동학은 에너지 효율성을 높이고, 

초기 거상 시 관절 안정성을 보장하지만,

과도한 이동(예: >5mm superior translation)이 발생하면

충돌 증후군(subacromial impingement)을 유발할 위험이 있다.

60° 이상: 본질적 볼-소켓 운동학(Essential Ball-and-Socket Kinematics)

약 60°를 초과하는 거상 범위(예: 60°-180° 외전 또는 굴곡)에서

GH 관절은 이상적인 볼-소켓 운동학을 본질적으로 재현한다.

이는 상완골두가 관절와 내에서 상대적으로 자유로운 회전 운동을 하며,

이동이 최소화(1-2mm)되는 상태를 의미한다.

구체적인 메커니즘은 다음과 같다

IAR의 안정화:

거상 후반부에서 IAR이 관절 중심(geometric center of glenoid)에 수렴하며,

3자유도의 순수 회전이 지배적이다.

이는 상완골두의 외전/내전 회전(abduction/adduction rotation)과 내/외회전(internal/external rotation)이

동시 발생하는 다축성을 허용한다.

스캐퓰로휴메랄 리듬의 전환:

60° 이후, 전체 고도화의 GH:견갑골 비율이 2:1에서 1:1 또는 1:2로 변화하며, 

견갑골의 상방 회전과 후방 기울기(posterior tilting)가 증가하여 

GH 관절의 부하를 분산시킨다. 

예를 들어, 

외전(abduction) 시 비율은 2.0:1, 스캡션(scaption) 시 1.6:1로 관찰된다.

https://drmillett.com/wp-content/uploads/2017/03/effect-plane-arm-elevation-glenohumeral-kinematics.pdf

연조직의 동적 역할: 델토이드의 지속적 활성화와 회전근개의 등척성(isometric) 수축이 

상완골두를 관절와에 압박(compress)하며, 

관절낭의 이완(relaxation)이 추가 자유도를 부여한다. 

평면(plane of elevation)에 따라 운동학이 변이되는데, 

외전 시 후방 이동(posterior translation)이 더 두드러지며,

이는 견갑골의 동기화에 의존한다.

이 전이는 생역학적으로 중요하며, 

정상인에서 30°-60° 이후에 볼-인-소켓(ball-in-socket) 패턴이 명확히 관찰된다. 

그러나 

회전근 파열(rotator cuff tear) 환자에서는 

이 전이가 지연되어 조기 번역 증가와 불안정성을 초래한다.

Superior humeral head translation that occurs during the initial phase of elevation may in part be due to the deltoid. With the arm at the side, the deltoid’s line of pull is such that in addition to its rotational torque, it also produces a translatory force in the superior direction. Conversely, the translatory force component of the supraspinatus is compressive in nature, which helps stabilize the joint (Thompson et al., 1996; Howell et al., 1986). Therefore, the superior translation that occurs during the initial phase of elevation appears to be due in part to the cranially directed pull on the head of the humerus by the deltoid muscle (Kronberg et al., 1990).

Humeral head translations in the anterior–posterior directions have been less well investigated. Anterior humeral head translations in the magnitude of 2–5 mm have been demonstrated during passive (Harryman et al., 1990a, Harryman et al., 1990b, Harryman et al., 1992) and simulated active (Wuelker et al., 1994b) glenohumeral flexion. During active glenohumeral flexion, anterior humeral head translation of less than 1 mm occurs over the course of motion (Wuelker et al., 1994b; Harryman et al., 1990a, Harryman et al., 1990b, Harryman et al., 1992). Several studies have examined translations in specific phases of elevation, revealing that in the first 30–60° phase of scapular plane abduction 0.7–2.7 mm of anterior translation, 0–1.5 mm of posterior translation in the 60–90° phase, and 4.5 mm of posterior translation in the 90–120° phase of scapular plane elevation (Ludewig and Cook, 2002; Eisenhart-Rothe et al., 2002; Graichen et al., 2000). Conversely, one study demonstrated anterior translation of approximately 1 mm in the final phase of 90–120° of elevation (Graichen et al., 2000).

상완골두의 상방 이동은

들어올림 초기 단계에서 발생하며,

이는 부분적으로 삼각근에 기인할 수 있다.

팔이 몸통 옆에 위치할 때,

삼각근의 당김 방향은 회전 토크 외에도 상방 방향으로의 이동력을 발생시킵니다.

반대로, 극상근의 이동력 성분은 압축적 성질을 가지며,

이는 관절 안정화에 기여합니다(Thompson et al., 1996; Howell et al., 1986).

따라서

상승 초기 단계에서 발생하는 상방 이동은

부분적으로 삼각근에 의한 상완골두의 두개골 방향으로의 당김에 기인하는 것으로 보인다(Kronberg et al., 1990).

전후방 방향의 상완골두 이동은 상대적으로 덜 연구되었다.

수동적(Harryman et al., 1990a, Harryman et al., 1990b, Harryman et al., 1992) 및 모의 능동적(Wuelker et al., 1994b)

견관절 굴곡 시 2~5mm 규모의 상완골두 전방 이동이 확인되었다.

능동적 견관절 굴곡 시에는

운동 과정 전반에 걸쳐 1mm 미만의 상완골두 전방 이동이 발생한다(Wuelker et al., 1994b; Harryman et al., 1990a, Harryman et al., 1990b, Harryman et al., 1992).

여러 연구에서 견갑골 평면 상승의 특정 단계별 전위를 조사한 결과,

견갑골 평면 외전 30–60° 초기 단계에서 0.7–2.7mm의 전방 전위,

60–90° 단계에서 0–1.5mm의 후방 전위, 그

리고 90–120° 단계에서 4.5mm의 후방 전위가 관찰되었다 (Ludewig and Cook, 2002; Eisenhart-Rothe et al., 2002; Graichen et al., 2000). 반

면, 한 연구에서는 90–120°의 최종 상승 단계에서

약 1mm의 전방 이동이 관찰되었다(Graichen et al., 2000).

Excessive superior or anterior humeral head translations have been hypothesized to lead to SAIS and rotator cuff degeneration (Ludewig and Cook, 2002; Deutsch et al., 1996; Paletta et al., 1997). Limited evidence provides support for this theory. During active glenohumeral elevation, increased superior humeral head translation of 1–1.5 mm (Poppen and Walker, 1976; Deutsch et al., 1996) and increased anterior translation of approximately 3 mm (Ludewig and Cook, 2002) has been demonstrated in patients with SAIS. Increased superior humeral head translations have also been demonstrated with rotator cuff tendon degeneration during active or simulated active glenohumeral elevation of 1.5–5 mm (Poppen and Walker, 1976; Thompson et al., 1996; Deutsch et al., 1996; Paletta et al., 1997; Yamaguchi et al., 2000). Excessive superior translations were also demonstrated (Chen et al., 1999; Sharkey and Marder, 1995) with weakness or induced fatigue of the deltoid and rotator cuff in healthy subjects during abduction in the coronal or scapular plane. The amounts of excessive anterior and superior translations range from 1 to 5 mm, which would appear to be potentially insignificant due to their small magnitude. However, because the subacromial space is small in volume and contains the subacromial structures, there is little room for “error”.

The height of the subacromial space, from the head of the humerus to the coracoacromial arch, is only 1.0–1.5 cm as seen on radiographs (Flatow et al., 1994). Changes of this space occur in subjects with healthy shoulders; a decrease in the width of the acromio–humeral interval occurs during glenohumeral abduction (Flatow et al., 1994; Graichen et al., 1999a, Graichen et al., 2001) and an increase in the contact between the inferior acromion and underlying subacromial tissues occurs during glenohumeral abduction and flexion (Flatow et al., 1994; Brossmann et al., 1996; Solem-Bertoft et al., 1993). A decrease of 3 mm of the acromio–humeral distance was demonstrated in patients with SAIS as compared to healthy controls, at 90° of isometric glenohumeral abduction (Graichen et al., 1999b). Contact pressure and force in the subacromial space has also been demonstrated to increase during glenohumeral abduction, with the highest subacromial force and contact pressure observed in the mid-range of motion (Nordt et al., 1999; Payne et al., 1997; Wuelker et al., 1994a). Theoretically, these changes in the subacromial space would be accentuated with an increase in the normal superior and anterior humeral head translation, leading to mechanical compression of the tissues of the subacromial space during glenohumeral motion (Fu et al., 1991; Bigliani and Levine, 1997; Flatow et al., 1994; Brossmann et al., 1996).

과도한 상방 또는 전방 상완골두 이동이

SAIS 및 회전근개 퇴행으로 이어진다는 가설이 제기되었다

(Ludewig and Cook, 2002; Deutsch et al., 1996; Paletta et al., 1997).

이 이론을 뒷받침하는 제한된 증거가 존재한다.

능동적 견관절 상승 시,

SAIS 환자에서 상완골두 상방 이동 증가(1–1.5mm, Poppen and Walker, 1976; Deutsch et al., 1996) 및

전방 이동 증가(약 3mm, Ludewig and Cook, 2002)가 관찰되었다.

회전근개 건 퇴행이 있는 경우에도

능동적 또는 모의 능동적 견관절 상승 시 상완골두 상방 이동이

1.5–5mm 증가하는 것이 확인되었다

(Poppen and Walker, 1976; Thompson et al., 1996; Deutsch et al., 1996; Paletta et al., 1997; Yamaguchi et al., 2000).

과도한 상방 이동은 또한 (Chen et al., 1999; Sharkey and Marder, 1995)과 함께 관상면 또는 견갑골 평면에서 외전 시 건강한 피험자의 삼각근 및 회전근개 근력 약화 또는 유발 피로가 관찰되었다. 과도한 전방 및 상방 이동량은 1~5mm 범위로, 그 크기가 작아 잠재적으로 중요하지 않을 수 있다. 그러나 견봉하 공간은 부피가 작고 견봉하 구조물을 포함하고 있어 “오차”를 허용할 여지가 거의 없다.

방사선 사진상 상완골두에서 견봉쇄골궁까지의 견봉하 공간 높이는 1.0–1.5cm에 불과하다(Flatow et al., 1994). 이 공간의 변화는 건강한 어깨를 가진 대상에서도 발생한다; 견관절 외전 시 견봉-상완 간격의 폭이 감소한다(Flatow et al., 1994; Graichen et al., 1999a, Graichen et al., 2001) 견관절 외전 및 굴곡 시에는 견봉 하부와 그 아래 견봉하 조직 간의 접촉이 증가한다(Flatow et al., 1994; Brossmann et al., 1996; Solem-Bertoft et al., 1993).

SAIS 환자는 건강한 대조군에 비해 90° 등척성 견관절 외전 시 견봉-상완골 거리가 3mm 감소하는 것으로 나타났다(Graichen et al., 1999b). 견관절 외전 시 견봉하 공간의 접촉 압력과 힘도 증가하는 것으로 나타났으며, 운동 범위 중간 지점에서 가장 높은 견봉하 힘과 접촉 압력이 관찰되었다(Nordt et al., 1999; Payne et al., 1997; Wuelker et al., 1994a).

이론적으로,

이러한 견봉하 공간의 변화는

정상적인 상완골두의 상방 및 전방 이동 증가와 함께 더욱 두드러져,

견관절 운동 중 견봉하 공간 조직의 기계적 압박을 초래할 것이다(Fu et al., 1991; Bigliani and Levine, 1997; Flatow et al., 1994; Brossmann et al., 1996).

The long head of the biceps via its attachment on the anterior superior glenoid serves to stabilize the head of the humerus anteriorly and superiorly. Contraction of the biceps muscle has been demonstrated to result in a decrease in superior humeral head translation (Pradhan et al., 2000) and anterior translation (Kumar et al., 1989), as well as a decrease the pressure in the subacromial space (Payne et al., 1997).

Glenohumeral elevation range of motion is decreased in patients with SAIS (Ludewig and Cook, 2000; Lukasiewicz et al., 1999; Greenfield et al., 1995). This may be due, in part to the pain experienced during elevation as a painful arc during glenohumeral elevation is a common finding in these patients (Neer, 1972, Neer, 1983). This complaint of pain in the mid-range of glenohumeral abduction corresponds to the highest values of subacromial pressure (Nordt et al., 1999). Additionally, the greatest contact of the rotator cuff and biceps tendon with the coracoacromial arch is in the mid-range of abduction (Flatow et al., 1994; Brossmann et al., 1996; Burns and Whipple, 1993).

The scapula and the thoracic cage form the scapulothoracic articulation. This articulation is assessed kinematically either two-dimensionally or three-dimensionally. The joint is typically described with five degrees of freedom, three rotations and two translations however there are multiple ways in which to model scapular motion. Landmark investigations by Inman et al. (1944) and Poppen and Walker (1976) provided the first studies of scapular kinematics. However, these two-dimensional studies were static in nature, asking the subjects to elevate their arm and hold that position while data regarding the position of the scapula and humerus were collected. It is unclear how accurately static data represent dynamic scapular motion. Additionally, the scapula moves in a three-dimensional fashion, so the use of two-dimensional technique cannot fully capture scapular motion.

Three-dimensional studies of scapular kinematics have recently emerged in the literature. The protocol for three-dimensional analysis of scapular motion by van der Helm and Pronk (1995) describe scapular upward rotation occurring about an anterior–posterior axis, with the inferior angle of the scapula moving laterally; external rotation occurring about a superior–inferior axis, with the lateral border of the scapula moving posteriorly; and posterior tilt occurring about a medial–lateral axis, with the inferior angle moving anteriorly.

상완이두근 장두는

관절와 전상부에 부착되어

상완골두를 전방 및 상방으로 안정화시키는 역할을 한다.

상완이두근 수축은

상완골두의 상방 이동량 감소 (Pradhan et al., 2000) 및 전방 이동(Kumar et al., 1989)을 감소시키고

견봉하 공간의 압력을 낮추는 것으로 밝혀졌다(Payne et al., 1997).

SAIS 환자에서는

견관절 상승 가동 범위가 감소한다(Ludewig and Cook, 2000; Lukasiewicz et al., 1999; Greenfield et al., 1995).

이는 부분적으로 견관절 상승 시 통증을 경험하기 때문일 수 있는데,

이 환자군에서는 견관절 상승 시

통증 아크가 흔히 관찰되기 때문이다(Neer, 1972, Neer, 1983).

견관절 외전 중간 범위에서 발생하는 통증 호소는

견봉하 압력의 최고치와 일치한다(Nordt et al., 1999).

또한 회전근개와 이두근 건이 견봉쇄골궁과 가장 많이 접촉하는 지점은

외전 중간 범위이다(Flatow et al., 1994; Brossmann et al., 1996; Burns and Whipple, 1993).

견갑골과 흉곽은

견갑흉곽 관절을 형성한다.

이 관절은 2차원 또는 3차원 운동학적으로 평가된다.

관절은 일반적으로 3회전과 2이동의 5자유도로 기술되나,

견갑골 운동을 모델링하는 방법은 다양하다.

인만 등(1944)과 포펜과 워커(1976)의 랜드마크 연구는 견갑골 운동학에 대한 최초의 연구를 제공했다. 그러나 이러한 2차원 연구는 정적 성격을 띠었으며, 피험자에게 팔을 들어 올린 상태를 유지하도록 요청하면서 견갑골과 상완골의 위치에 관한 데이터를 수집했다. 정적 데이터가 동적 견갑골 운동을 얼마나 정확하게 나타내는지는 불분명하다. 또한 견갑골은 3차원적으로 움직이므로 2차원 기법으로는 견갑골 운동을 완전히 포착할 수 없다.

최근 문헌에서 견갑골 운동학에 대한 3차원 연구가 등장했다. 반 데르 헬름과 프론크(1995)의 견갑골 운동 3차원 분석 프로토콜에 따르면, 견갑골 상방 회전은 전후축을 중심으로 발생하며 견갑골 하각이 측방으로 이동한다. 외회전은 상하축을 중심으로 발생하며 견갑골 외측 경계가 후방으로 이동한다. 후방 경사는 내측-외측축을 중심으로 발생하며 하각이 전방으로 이동한다.

Studies of three-dimensional scapular kinematics in asymptomatic shoulders have utilized a variety of techniques that include radiographs, magnetic tracking devices, and electronic digitizers (Ludewig and Cook, 2000; Lukasiewicz et al., 1999; van der Helm and Pronk, 1995; Kondo et al., 1984; Hogfors et al., 1991; Johnson et al., 1993; McQuade et al., 1995; Ludewig et al., 1996; Meskers et al., 1998b; de Groot, 1999; Price et al., 2000; Karduna et al., 2001). From this body of work, a three-dimensional pattern of scapular motion has emerged. Utilizing the terminology previously described by van der Helm and Pronk (1995), the scapula demonstrates a pattern of upward rotation, external rotation, and posterior tilting during glenohumeral elevation. The predominant motion of the scapula is upward rotation, and to a lesser degree scapular external rotation and posterior tilt.

Less well examined are scapular translations, depicted as scapular positions. Scapular positions can be represented by clavicular rotations about the sternoclavicular joint in two different planes: clavicular elevation/depression for superior/inferior translation and clavicular protaction/retraction for anterior/posterior translation. The assumption is made that motion of the clavicle at the sternoclavicular joint will be in direct relationship to scapular translation, because of the interposed rigid bone (clavicle) between these two joints and the lack of significant motion occurring at the acromioclavicular joint (Karduna et al., 2001; McClure et al., 2001). During glenohumeral elevation the clavicle retracts posteriorly and elevates, putting the scapula in essentially a more superior and posterior position (van der Helm and Pronk, 1995; McClure et al., 2001; Meskers et al., 1998a).

무증상 어깨의 3차원 견갑골 운동학 연구에는 방사선 촬영, 자기 추적 장치, 전자식 디지타이저 등 다양한 기법이 활용되었다(Ludewig and Cook, 2000; Lukasiewicz et al., 1999; van der Helm and Pronk, 1995; Kondo et al., 1984; Hogfors et al., 1991; Johnson et al., 1993; McQuade et al., 1995; Ludewig et al., 1996; Meskers et al., 1998b; de Groot, 1999; Price et al., 2000; Karduna et al., 2001). 이러한 연구들을 종합해 볼 때, 견갑골 운동의 3차원 패턴이 도출되었다. van der Helm과 Pronk(1995)가 제시한 용어를 활용하면, 견갑골은 견관절 상승 시 상방 회전, 외회전 및 후방 경사 패턴을 보인다. 견갑골의 주된 운동은 상방 회전이며, 그 다음으로 견갑골 외회전과 후방 경사가 덜한 정도로 나타난다.

덜 연구된 부분은 견갑골 위치로 표현되는 견갑골 이동이다. 견갑골 위치는 흉쇄관절을 중심으로 한 쇄골 회전으로 두 가지 평면에서 표현될 수 있다: 상하 이동을 나타내는 쇄골 상승/하강과 전후 이동을 나타내는 쇄골 전방/후방 이동이다. 흉쇄관절에서의 쇄골 움직임은 이 두 관절 사이에 위치한 경직된 뼈(쇄골)와 견갑골-상완골 관절 사이의 경직성, 그리고 견봉쇄골 관절에서 발생하는 유의미한 움직임의 부재(Karduna et al., 2001; McClure et al., 2001)로 인해 견갑골 이동과 직접적인 관계가 있을 것이라는 가정이 이루어진다. (쇄골)이 위치하고 있으며 견봉쇄골관절에서는 유의미한 움직임이 발생하지 않기 때문이다(Karduna et al., 2001; McClure et al., 2001). 견관절 상승 시 쇄골은 후방으로 후퇴하고 상승하여 견갑골을 본질적으로 더 상방 및 후방 위치로 이동시킨다(van der Helm and Pronk, 1995; McClure et al., 2001; Meskers et al., 1998a).

A recent three-dimensional study assessed scapular kinematics in vivo (McClure et al., 2001) by measuring scapular movement via two 3/16 mm steel bone pins drilled directly into the scapula of eight healthy subjects, allowing for a more accurate representation of the scapular position and orientation. The results revealed a mean of 50° of scapular upward rotation, 30° of posterior tilting, and 24° of external rotation during scapular plane glenohumeral elevation. For glenohumeral flexion in the coronal plane the results revealed a mean of 46° of scapular upward rotation, 31° of posterior tilting, and 26° of external rotation. A mean of 21 and 20° of clavicular retraction and a mean of 10° and 9° of clavicular elevation was revealed during glenohumeral scapular plane elevation and flexion respectively. The results from the in vivo study (McClure et al., 2001) for scapular upward rotation were in agreement with prior studies that utilized external devices to assess scapular kinematics. However, the results for external rotation and posterior tilt were either under or overestimated by the previous studies.

Altered scapular kinematics have been demonstrated in patients with SAIS (Ludewig and Cook, 2000; Lukasiewicz et al., 1999; Warner et al., 1992; Endo et al., 2001). Warner et al. (1992) demonstrated a pattern of increased scapular winging with glenohumeral elevation, using a Moiré topography technique. This winging pattern appears to represent scapular internal rotation and anterior tilting. Recently, three-dimensional kinematic analysis has demonstrated during glenohumeral elevation decreased posterior tilt (Ludewig and Cook, 2000; Lukasiewicz et al., 1999), upward rotation (Ludewig and Cook, 2000), and external rotation (Ludewig and Cook, 2000). Radiographic assessment at multiple joint angles revealed a decrease in scapular posterior tilt and upward rotation at 90° of glenohumeral elevation, and a decrease in posterior tilt at 45° of glenohumeral elevation (Endo et al., 2001).

최근의 3차원 연구는 8명의 건강한 피험자의 견갑골에 직접 삽입한 두 개의 3/16 mm 강철 뼈 핀을 통해 견갑골 움직임을 측정함으로써 생체 내 견갑골 운동학을 평가하였습니다(McClure et al., 2001). 이를 통해 견갑골의 위치와 방향을 보다 정확하게 표현할 수 있었습니다. 결과에 따르면 견갑골 평면 상의 견관절 상승 시 평균 50°의 견갑골 상향 회전, 30°의 후방 경사, 24°의 외회전이 관찰되었다. 관상면 상의 견관절 굴곡 시에는 평균 46°의 상향 회전, 31°의 후방 경사, 26°의 외회전이 나타났다. 견갑골 평면 상의 견관절 상승 및 굴곡 시 각각 평균 21° 및 20°의 쇄골 후퇴와 평균 10° 및 9°의 쇄골 상승이 관찰되었다. 생체 내 연구(McClure et al., 2001)에서 얻은 견갑골 상향 회전 결과는 견갑골 운동학을 평가하기 위해 외부 장치를 사용한 기존 연구들과 일치하였다. 그러나 외회전과 후방 경사 결과는 기존 연구들에 비해 과소평가되거나 과대평가되었다.

SAIS 환자에서 변형된 견갑골 운동학이 입증되었다(Ludewig and Cook, 2000; Lukasiewicz et al., 1999; Warner et al., 1992; Endo et al., 2001). Warner et al. (1992)는 모이어 토포그래피 기법을 사용하여 견관절 상승 시 견갑골 날개형 변형이 증가하는 패턴을 입증했다. 이 날개형 변형 패턴은 견갑골 내회전 및 전방 경사를 나타내는 것으로 보인다. 최근 3차원 운동학적 분석을 통해 견관절 상승 시 후방 경사 감소 (Ludewig and Cook, 2000; Lukasiewicz et al., 1999), 상방 회전(Ludewig and Cook, 2000), 외회전(Ludewig and Cook, 2000)이 감소함을 보여주었다. 다양한 관절 각도에서의 방사선학적 평가 결과, 견관절 상승 90° 시 견갑골 후방 경사 및 상방 회전이 감소하고, 45° 시 후방 경사가 감소하는 것으로 나타났다(Endo et al., 2001).

Scapular upward rotation results in elevation of the acromion, while posterior tilting elevates the anterior acromion. Both of these scapular motions appear to be important during glenohumeral elevation to prevent impingement at these areas of the acromion (Flatow et al., 1994). Shoulder retraction, of which scapular posterior tilting seems to be a component, has been demonstrated to increase the area of the subacromial space as compared to shoulder protraction (Solem-Bertoft et al., 1993). Because the subacromial space is relatively small (Flatow et al., 1994), even a subtle change in dimension could result in compression of the subacromial tissues (Nordt et al., 1999; Graichen et al., 1999b) during glenohumeral elevation.

Scapular kinematics can be altered by various surrounding soft tissues and bone. Weak or dysfunctional scapular musculature (Ludewig and Cook, 2000; McQuade et al., 1998; Pascoal et al., 2000), fatigue of the infraspinatus and teres minor (Tsai, 1998), and changes in thoracic and cervical spine posture (Kebaetse et al., 1999; Ludewig and Cook, 1996; Wang et al., 1999) have all demonstrated a change in scapular kinematics. Theoretically, other potential causes of altered scapular kinematics are weak or dysfunctional rotator cuff musculature, soft tissue tightness about the scapula, bony morphology or soft tissue changes at the coracoacromial arch, and shoulder pain.

SAIS involves a degree of inflammation of the tendons or bursa of the subacromial space (Fu et al., 1991; Bigliani and Levine, 1997; Ogata and Uhthoff, 1990). This inflammation will cause a decrease in the overall volume of the subacromial space, potentially leading to increased compression of the tissues against the borders of the subacromial space. Degeneration of the tendons of the subacromial space has been demonstrated in patients with SAIS, which may result from the inflammatory process or tension overload during shoulder activities (Paletta et al., 1997; Ogata and Uhthoff, 1990; Banas et al., 1995; Tuite et al., 1995; Toivonen et al., 1995).

견갑골 상방 회전은 견봉의 상승을 초래하는 반면, 후방 경사는 전방 견봉을 상승시킵니다. 이 두 견갑골 운동은 견봉의 해당 부위에서 충돌을 방지하기 위해 견관절 상승 시 중요한 것으로 보입니다(Flatow et al., 1994). 견갑골 후방 경사가 그 구성 요소로 보이는 어깨 후퇴는 어깨 전진에 비해 견봉하 공간의 면적을 증가시키는 것으로 입증되었다(Solem-Bertoft et al., 1993). 견봉하 공간은 상대적으로 작기 때문에(Flatow et al., 1994), 견관절 상승 시 차원이 미세하게만 변화해도 견봉하 조직이 압박될 수 있다(Nordt et al., 1999; Graichen et al., 1999b).

견갑골 운동학은

주변의 다양한 연조직과 뼈에 의해 변화될 수 있다.

약화되거나 기능 장애가 있는 견갑골 근육(Ludewig and Cook, 2000; McQuade et al., 1998; Pascoal et al., 2000),

하견갑근과 소원근의 피로(Tsai, 1998),

흉추 및 경추 자세 변화(Kebaetse et al., 1999; Ludewig and Cook, 1996; Wang et al., 1999)은

모두 견갑골 운동학의 변화를 입증하였습니다.

이론적으로, 견갑골 운동학 변화의 다른 잠재적 원인으로는

회전근개 근육의 약화 또는 기능 장애,

견갑골 주변 연부 조직의 긴장,

견봉쇄골궁의 골 형태학적 변화 또는 연부 조직 변화,

그리고 어깨 통증이 있습니다.

SAIS는 견봉하 공간의 힘줄 또는 활액낭에 어느 정도의 염증이 동반된다(Fu et al., 1991; Bigliani and Levine, 1997; Ogata and Uhthoff, 1990). 이러한 염증은 견봉하 공간의 전체 부피를 감소시켜 조직이 견봉하 공간 경계에 대한 압박을 증가시킬 수 있습니다. SAIS 환자에서 견봉하 공간 힘줄의 퇴행이 확인되었으며, 이는 염증 과정이나 어깨 활동 중 과도한 장력에 기인할 수 있습니다(Paletta et al., 1997; Ogata and Uhthoff, 1990; Banas et al., 1995; Tuite et al., 1995; Toivonen et al., 1995).

Dimensional changes in the subacromial space can be caused by variations in the architecture of the coracoacromial arch. One factor implicated is the acromion, specifically the morphology or the presence of osteophytes on the inferior aspect of the acromion or acromioclavicular joint. The morphology or shape of the acromion has been described in various manners. A widely used classification system for acromial shape is flat (type I), curved (type II), or hooked (type III), which was developed from observations of 139 shoulder specimens (Bigliani and Levine, 1997). Two studies have demonstrated a relationship between type III acromions and the degree of rotator cuff tearing (Bigliani and Levine, 1997; Toivonen et al., 1995), while two other studies have indicated no relationship (Banas et al., 1995; Farley et al., 1994). One potential reason for these conflicting results may be the poor level of inter-rater reliability of this acromial classification system (Jacobson et al., 1995; Haygood et al., 1994).

Several other methods of assessing acromial shape and curvature have been developed and have been demonstrated to be reliable. Significant relationships have been demonstrated between acromion morphology and patient’s self report shoulder function (Vaz et al., 2000) and the severity of the rotator cuff pathology (Banas et al., 1995; Tuite et al., 1995; Prato et al., 1998). Although the correlation values between these measures were statistically significant, they were small in value indicating that acromial geometry does not account for all of the change in a patient’s shoulder function or disease severity. Chronological age has also been demonstrated to be associated with rotator cuff disease severity and acromial morphology (Banas et al., 1995; Farley et al., 1994; Wang and Shapiro, 1997). It is unclear as to exact nature of the relationship between acromial morphology and rotator cuff disease severity.

견봉하 공간의 치수 변화는 견봉쇄골궁 구조의 변형에 의해 발생할 수 있다. 관련 요인 중 하나는 견봉, 특히 견봉 하부 또는 견봉쇄골관절에 골극이 존재하는 형태학적 특징이다. 견봉의 형태 또는 모양은 다양한 방식으로 기술되어 왔다. 견봉 형태에 대한 널리 사용되는 분류 체계는 평평형(I형), 곡선형(II형), 갈고리형(III형)으로, 이는 139개의 어깨 표본 관찰을 바탕으로 개발되었다(Bigliani and Levine, 1997). 두 연구(Bigliani and Levine, 1997; Toivonen et al., 1995)는 제3형 견봉과 회전근개 파열 정도 간 연관성을 입증한 반면, 다른 두 연구(Banas et al., 1995; Farley et al., 1994)는 연관성이 없다고 보고하였다. 이러한 상반된 결과의 한 가지 잠재적 원인은 이 견봉 분류 체계의 낮은 평가자 간 신뢰도 수준일 수 있다(Jacobson et al., 1995; Haygood et al., 1994).

견봉의 형태와 곡률을 평가하는 다른 여러 방법이 개발되었으며, 이들 방법은 신뢰성이 입증되었다. 견봉 형태와 환자의 자기보고식 어깨 기능(Vaz et al., 2000), 회전근개 병변의 중증도(Banas et al., 1995; Tuite et al., 1995; Prato et al., 1998). 이러한 측정값 간의 상관관계 값은 통계적으로 유의미했으나, 그 값이 작아 견봉 기하학적 구조가 환자의 어깨 기능 변화나 질환 중증도의 전부를 설명하지는 못함을 시사한다. 연령 역시 회전근개 질환 중증도와 견봉 형태와 연관성이 있는 것으로 입증되었다(Banas et al., 1995; Farley et al., 1994; Wang and Shapiro, 1997). 견봉 형태와 회전근개 질환 중증도 사이의 정확한 관계는 명확하지 않다.

Acromial geometry has also been linked to changes in subacromial pressure and abnormal contact with the tissues of the subacromial space. In hooked acromions as compared to flat or curved, there is increased subacromial pressure specifically at the inferior anterior lateral aspect (Payne et al., 1997), and greater contact throughout the range of motion with the tendons of the rotator cuff (Flatow et al., 1994). In patients with SAIS, distal clavicle and acromial resection resulted in significant decreases in subacromial pressure throughout glenohumeral elevation (Nordt et al., 1999).

Another possible culprit of encroachment into the subacromial space is the coracoacromial ligament. A thickened coracoacromial ligament can directly decrease the subacromial space, thereby causing decreased space for tendon excursion. A cadaver study demonstrated that forcible internal rotation with either glenohumeral elevation or cross-body adduction resulted in impingement of the rotator cuff at the coracoacromial ligament (Burns and Whipple, 1993). Additionally, a significant relationship has been demonstrated to exist between the presence of a thickened coracoacromial ligament and the incidence of rotator cuff tears (Ogata and Uhthoff, 1990; Farley et al., 1994; Soslowsky et al., 1996).

Other potential factors of the coracoacromial arch that may lead to subacromial impingement are the coracoid process and an unfused distal acromial epiphysis, or os acromiale. A deformity of the coracoid process that results in encroachment into the subacromial space can cause impingement. Impingement syndrome has also been demonstrated to be associated with the presence of an os acromiale (Hutchinson and Veenstra, 1993).

These findings suggest that the morphology or changes in the coracoacromial arch may result in compression of the structures of the subacromial space, thus contributing to SAIS. However, the question of whether degenerative changes in these tissues produce impingement or impingement produces degenerative changes remains to be answered. In either case, treatment aimed at removing these structures may reduce the impingement and produce a favorable outcome. However, it has been demonstrated that acromial decompression surgical intervention does not consistently produce a successful outcome in patients with SAIS (Neer, 1972; Gartsman, 1990). Additionally, non-operative treatment has been demonstrated to produce a comparable level of successful outcome as decompression surgery (Brox et al., 1993, Brox et al., 1999). This suggests that direct encroachment of the subacromial space by the coracoacromial arch soft tissue or bony changes is not be the only mechanism of impingement.

견봉 기하학적 구조는

또한 견봉하 압력 변화 및 견봉하 공간 조직과의 비정상적 접촉과 연관되어 있다.

평평하거나 곡선형 견봉에 비해 갈고리형 견봉에서는

특히 하부 전외측면에서 견봉하 압력이 증가하며(Payne et al., 1997),

운동 범위 전반에 걸쳐 회전근개 힘줄과의 접촉이 더 많이 발생한다(Flatow et al., 1994).

SAIS 환자에서 원위 쇄골 및 견봉 절제술은

견관절 상승 운동 전반에 걸쳐 견봉하 압력을 현저히 감소시켰다(Nordt et al., 1999).

견봉하 공간 침범의 또 다른 가능성 있는 원인은

견봉쇄골 인대이다.

두꺼워진 견봉쇄골 인대는

견봉하 공간을 직접적으로 감소시켜 힘줄 이동을 위한 공간을 축소시킬 수 있다.

시체 연구에 따르면 견관절 상승 또는 교차 몸통 내전과 함께 강제 내회전을 수행할 경우 견봉쇄골 인대에서 회전근개 충돌이 발생함이 입증되었다(Burns and Whipple, 1993). 또한 두꺼워진 견봉쇄골 인대의 존재와 회전근개 파열 발생률 사이에 유의미한 상관관계가 존재함이 입증되었다 (Ogata and Uhthoff, 1990; Farley et al., 1994; Soslowsky et al., 1996).

견봉하 충돌을 유발할 수 있는 견봉쇄골궁의 다른 잠재적 요인으로는 견봉돌기 및 융합되지 않은 원위 견봉골단(견봉골)이 있다. 견봉하 공간으로 침범을 초래하는 견봉돌기의 기형은 충돌을 유발할 수 있다. 견봉하 충돌 증후군은 또한 견봉골(os acromiale)의 존재와 연관성이 입증되었다(Hutchinson and Veenstra, 1993).

이러한 연구 결과는 견봉쇄골궁의 형태학적 변화가 견봉하 공간 구조물의 압박을 초래하여 견봉하 충돌 증후군(SAIS)에 기여할 수 있음을 시사한다. 그러나 이러한 조직의 퇴행성 변화가 충돌을 유발하는지, 아니면 충돌이 퇴행성 변화를 초래하는지에 대한 질문은 아직 해결되지 않았다. 어느 경우든, 이러한 구조물을 제거하는 치료는 충돌을 감소시키고 유리한 결과를 가져올 수 있다. 그러나 견봉 감압 수술적 개입이 SAIS 환자에서 일관되게 성공적인 결과를 내지 못한다는 것이 입증되었다(Neer, 1972; Gartsman, 1990) . 또한 비수술적 치료가 감압 수술과 유사한 수준의 성공적 결과를 보인다는 것이 입증되었다(Brox et al., 1993, Brox et al., 1999). 이는 견봉하 공간에 대한 견봉쇄골궁 연부 조직 또는 골 변화의 직접적인 침범이 충돌의 유일한 기전이 아님을 시사한다.

Position and mobility of the thoracic spine can directly influence scapulothoracic and glenohumeral kinematics and thereby lead to impingement. A relatively small increase in thoracic spine flexion has resulted in a more elevated and anteriorly tilted scapula at rest, and less upward rotation and posterior tilt during glenohumeral elevation (Kebaetse et al., 1999; Culham and Peat, 1993). An increase in thoracic spine flexion has also resulted in a decrease in the amount of elevation of the glenohumeral joint (Kebaetse et al., 1999; Culham and Peat, 1993), and a decrease in the amount of force generated at 90° of glenohumeral scapular plane abduction (Kebaetse et al., 1999).

Position and mobility of the cervical spine can also influence scapular and glenohumeral kinematics. Cervical spine flexion of 25° has been demonstrated to cause an increase in scapular upward rotation and a decrease in posterior tilting during glenohumeral elevation in healthy subjects (Ludewig and Cook, 1996). Patients diagnosed with overuse of their shoulder (indicative of SAIS) have demonstrated an increased forward head posture (increased upper cervical spine extension and lower cervical spine flexion), but no change in thoracic spine posture as compared to healthy subjects (Greenfield et al., 1995).

Forward shoulder posture is defined by Kendall et al. (1993) as a position of abduction and elevation of the scapula, which may appear as winging of the scapula, and medial rotation of the humerus (Kendall et al., 1993). In a lateral view plumb line analysis, the acromion process lies anterior to the plumb line, which is referenced by aligning it with the lobe of the ear. Theoretically, this posture may produce or result from soft tissue tightness anteriorly of the serratus anterior, pectoralis minor and upper trapezius, as well as muscular weakness of the middle and lower trapezius (Kendall et al., 1993). Soft tissue tightness and muscle weakness that occur with forward shoulder posture have been implicated as contributing factors to SAIS (Fu et al., 1991).

Alterations in scapular resting posture have been demonstrated in patients with SAIS of greater scapular anterior tilt (Lukasiewicz et al., 1999) and increased scapular winging and elevation (Warner et al., 1992) as compared to healthy controls. The description of the scapular winging appears to indicate a position of scapular internal rotation and anterior tilt. Scapular protraction, which also appears to be a combination of scapular internal rotation and anterior tilt, has demonstrated to be greater in patients with overuse syndrome as compared to healthy controls (Greenfield et al., 1997). Scapular protraction results in a reduction of the subacromial space, as compared to a retracted position, which is associated with non-slouched posture (Solem-Bertoft et al., 1993). It is noted that in one study, scapular resting posture in a group of construction workers with SAIS was not significantly different from healthy controls (Ludewig and Cook, 2000). However, spinal postural was not controlled for during measurements of scapular posture, which may explain why the groups did not differ in scapular resting posture.

Thoracic and cervical spine, shoulder and scapular posture may be linked together and described as upper quarter posture. The term “slouched posture” is used to describe the upper quadrant posture of increased thoracic spine flexion, forward head posture, and forward shoulder posture. Slouched posture may result in or from shortness of the tissues of the anterior shoulder and posterior upper cervical spine, and weakness of the posterior lower cervical spine and thoracic spine. This slouched posture can alter scapular and glenohumeral kinematics, potentially leading to abnormal subacromial pressure and dimensional changes of the space (Solem-Bertoft et al., 1993; Kebaetse et al., 1999; Ludewig and Cook, 1996; Culham and Peat, 1993).

Posterior capsular tightness may cause changes in glenohumeral kinematics leading to SAIS. When posterior capsular tightness was surgically induced in cadavers, there was an in increase in superior and anterior humeral head translations during passive glenohumeral flexion (Harryman et al., 1990a). Excessive superior and anterior humeral head translations can decrease the size of the subacromial space, leading to increased mechanical compression of the subacromial structures (Flatow et al., 1994; Brossmann et al., 1996).

흉추의 위치와 가동성은 견갑흉곽 및 견관절 운동학에 직접적인 영향을 미쳐 충돌을 유발할 수 있다. 흉추 굴곡의 상대적으로 작은 증가만으로도 휴식 시 견갑골이 더 상승하고 전방으로 기울어지며, 견관절 상승 시 상향 회전과 후방 경사가 감소하는 것으로 나타났다(Kebaetse et al., 1999; Culham and Peat, 1993). 흉추 굴곡 증가 시 견관절 상승량 감소(Kebaetse et al., 1999; Culham and Peat, 1993) 및 견관절 견갑골 평면 외전 90° 시 발생하는 힘의 감소(Kebaetse et al., 1999)도 관찰되었다.

경추의 위치와 가동성도 견갑골 및 견관절 운동학에 영향을 미칠 수 있다. 건강한 피험자에서 경추 굴곡 25°는 견관절 상승 시 견갑골 상방 회전 증가와 후방 경사 감소로 이어지는 것으로 입증되었다(Ludewig and Cook, 1996). 과사용성 어깨(SAIS의 지표)로 진단된 환자들은 건강한 피험자에 비해 전방 머리 자세(상부 경추 신전 증가 및 하부 경추 굴곡 증가)가 증가했으나 흉추 자세에는 변화가 없음이 확인되었다(Greenfield et al., 1995).

켄달 등(1993)은 전방 어깨 자세를 견갑골의 외전 및 상승 위치로 정의하며, 이는 견갑골 날개 모양과 상완골의 내회전으로 나타날 수 있다(Kendall et al., 1993). 측면 관점에서 수직선 분석을 실시했을 때, 견봉은 귀의 엽과 정렬하여 기준을 삼은 수직선보다 전방에 위치한다. 이론적으로 이 자세는 전방의 전거근, 소흉근 및 상부 승모근의 연부 조직 긴장과 중부 및 하부 승모근의 근력 약화로 발생하거나 그 결과일 수 있다(Kendall et al., 1993). 전방 어깨 자세와 동반되는 연부 조직 긴장과 근력 약화는 SAIS의 기여 요인으로 지목되어 왔다(Fu et al., 1991).

SAIS 환자에서는 견갑골 휴식 자세 변화가 관찰되었는데, 건강한 대조군에 비해 견갑골 전방 경사 증가(Lukasiewicz et al., 1999) 및 견갑골 날개형 변형과 상승 증가(Warner et al., 1992)가 확인되었다. 건강한 대조군과 비교했을 때. 견갑골 날개형태의 묘사는 견갑골 내회전과 전방 경사 위치를 나타내는 것으로 보인다. 견갑골 전방 이동 역시 견갑골 내회전과 전방 경사의 조합으로 보이며, 과사용 증후군 환자에서 건강한 대조군에 비해 더 큰 것으로 입증되었다(Greenfield et al., 1997). 견갑골 전방 이동은 후방 수축 위치에 비해 견봉하 공간을 감소시키며, 이는 구부정한 자세와 연관된다(Solem-Bertoft et al., 1993). 한 연구에서는 SAIS를 가진 건설 노동자 집단의 견갑골 휴식 자세가 건강한 대조군과 유의미한 차이를 보이지 않았다고 보고되었다(Ludewig and Cook, 2000). 그러나 견갑골 자세 측정 시 척추 자세가 통제되지 않았으며, 이는 두 집단 간 견갑골 휴식 자세 차이가 없는 이유를 설명할 수 있다.

흉추 및 경추, 어깨와 견갑골 자세는 서로 연결되어 상부 사분면 자세로 설명될 수 있다.

“구부정한 자세”라는 용어는 흉추 굴곡 증가,

앞으로 나온 머리 자세, 앞으로 나온 어깨 자세를 동반하는

상부 사분면 자세를 설명하는 데 사용됩니다.

slouched posture 

구부정한 자세는

어깨 전방 및 상부 경추 후방 조직의 단축과 하부 경추 후방 및 흉추의 약화를 초래하거나

그 결과로 발생할 수 있습니다.

이러한 구부정한 자세는

견갑골 및 견관절 운동학을 변화시켜

비정상적인 견봉하 압력과 공간의 치수 변화를 초래할 수 있습니다

(Solem-Bertoft et al., 1993; Kebaetse et al., 1999; Ludewig and Cook, 1996; Culham and Peat, 1993).

후방 관절낭 긴장은 견관절 운동학 변화를 유발하여 SAIS(견관절 상부 공간 증후군)로 이어질 수 있다. 사체에서 후방 관절낭 긴장을 수술적으로 유발했을 때, 수동적 견관절 굴곡 시 상완골두의 상방 및 전방 이동이 증가하였다(Harryman et al., 1990a). 과도한 상완골두의 상방 및 전방 이동은 견봉하 공간의 크기를 감소시켜 견봉하 구조물에 대한 기계적 압박을 증가시킬 수 있다(Flatow et al., 1994; Brossmann et al., 1996).

One method to clinically assess posterior capsular tightness is to examine the degree of cross-body horizontal glenohumeral abduction. Harryman et al. (1990a) demonstrated that with this maneuver, there was an increase in anterior humeral head translation. It is important to note that these results were demonstrated during passive glenohumeral motion in a cadaver model, which may not apply to patients with posterior capsule tightness during active motion. However, these same authors followed up this study with one in which they placed intracortical pins into the humerus and scapula of two healthy subjects without signs of posterior capsular tightness, and the same pattern of motion was demonstrated as that with the cadavers (Harryman et al., 1990b). These studies may help to explain why patients have pain with this cross-body abduction maneuver, which is also used clinically to test the length of or stretch the posterior capsule.

An assessment of posterior capsular tightness is difficult, secondary to the inability to selectively isolate the posterior capsule from the posterior rotator cuff and deltoid. Warner et al. (1990) assessed tightness by measuring cross-body horizontal glenohumeral adduction, while Tyler et al. (1999) made this assessment by measuring glenohumeral horizontal adduction with the scapula manually stabilized. In either case, the posterior capsule was not isolated. In studies utilizing one of these techniques, tightness of the posterior capsular was demonstrated in patients with SAIS when compared to healthy controls (Warner et al., 1990; Tyler et al., 2000).

The supraspinatus along with the other rotator cuff muscles of teres minor, infraspinatus, and subscapularis serve to maintain the congruent contact between the humeral head and the glenoid fossa by producing a compressive force during glenohumeral movements. The latissimus dorsi and teres major, and to a lesser degree the rotator cuff musculature of the infraspinatus and the subscapularis impart an inferior translatory force to the head of the humerus to depress the humeral head (Halder et al., 2001). These secondary movers of the glenohumeral joint are critically important for the production of a smooth, coordinated movement of glenohumeral elevation. The rotator cuff also functions with the deltoid muscles to produce a smooth trajectory of the humerus during all phases of glenohumeral elevation (McMahon et al., 1995; Inman et al., 1944; Alpert et al., 2000). However, after the initial phase of elevation of approximately the first 30–60°, the rotary contribution of the supraspinatus declines significantly (Reddy et al., 2000). This may be due to a change in the length–tension relationship and a decrease in the moment arm of the supraspinatus with increased elevation (Reddy et al., 2000; Kuechle et al., 1997).

후방 관절낭 긴장을 임상적으로 평가하는 한 가지 방법은 교차 체위 수평 견관절 외전 정도를 검사하는 것이다. Harryman 등(1990a)은 이 조작 시 상완골두 전방 이동이 증가함을 입증했다. 이러한 결과는 시체 모델에서 수동적 견관절 운동 중 관찰된 것으로, 능동적 운동 중 후방 관절낭 긴장이 있는 환자에게는 적용되지 않을 수 있다는 점을 유의해야 한다. 그러나 동일한 저자들은 후방 관절낭 긴장 증상이 없는 건강한 피험자 2명의 상완골과 견갑골에 골내 핀을 삽입한 후속 연구를 수행했으며, 시체 연구와 동일한 운동 패턴이 관찰되었다(Harryman et al., 1990b). 이러한 연구들은 환자들이 이 교차체부 외전 운동 시 통증을 느끼는 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있으며, 이 운동은 임상적으로 후방 관절낭의 길이를 측정하거나 스트레칭하는 데도 사용됩니다.

후방 관절낭 긴장도 평가는 후방 회전근개 및 삼각근으로부터 후방 관절낭을 선택적으로 분리할 수 없다는 점 때문에 어렵습니다. Warner 등(1990)은 교차 체위 수평 견관절 내전 운동을 측정하여 긴장도를 평가했으며, Tyler 등(1999)은 견갑골을 수동으로 고정시킨 상태에서 견관절 수평 내전 운동을 측정하여 평가했습니다. 두 경우 모두 후방 관절낭이 분리되지 않았습니다. 이러한 기법 중 하나를 활용한 연구에서는 후방 회전근개와 삼각근으로부터 후방 관절 (1999)는 견갑골을 수동으로 안정화시킨 상태에서 견관절 수평 내전 운동을 측정하여 평가하였다. 두 경우 모두 후방 관절낭은 분리되지 않았다. 이러한 기법 중 하나를 활용한 연구에서, SAIS 환자들은 건강한 대조군에 비해 후방 관절낭의 긴장이 관찰되었다(Warner et al., 1990; Tyler et al., 2000).

상근은 소원근, 하근, 견갑하근과 같은 다른 회전근개 근육들과 함께 견관절 운동 시 압축력을 발생시켜 상완골두와 관절와 사이의 정합적 접촉을 유지하는 역할을 한다. 광배근과 대원근, 그리고 상대적으로 적은 정도이지만 소근과 견갑하근으로 구성된 회전근개 근육들은 상완골두에 하방 이동력을 가하여 상완골두를 하방으로 누르는 역할을 한다(Halder et al., 2001). 이 견관절의 보조 운동근들은 견관절 상승 운동의 부드럽고 조화된 움직임을 생성하는 데 매우 중요하다. 회전근개는 또한 삼각근과 함께 견관절 상승의 모든 단계에서 상완골의 부드러운 궤적을 생성하는 기능을 한다(McMahon et al., 1995; Inman et al., 1944; Alpert et al., 2000). 그러나 약 30–60°의 초기 상승 단계 이후, 상근의 회전 기여도는 현저히 감소한다(Reddy et al., 2000). 이는 상완골의 상승이 증가함에 따라 상완골두근의 길이-장력 관계 변화와 모멘트 암의 감소 때문일 수 있다(Reddy et al., 2000; Kuechle et al., 1997).

Dysfunctional or weak rotator cuff musculature has been well documented in patients with subacromial impingement (Brox et al., 1993, Brox et al., 1999; Warner et al., 1990; Reddy et al., 2000; Hawkins and Dunlop, 1995; Leroux et al., 1994; Bartolozzi et al., 1994). With a decrease in the contribution of the rotator cuff during glenohumeral elevation, the deltoid will be required to increase its contribution (Payne et al., 1997). An artificially induced disruption in the force-couple of the deltoid and supraspinatus has resulted in increased superior translation of the humeral head (Chen et al., 1999; Thompson et al., 1996; Sharkey and Marder, 1995; Deutsch et al., 1996; Paletta et al., 1997). A naturally occurring state of a dysfunctional rotator cuff, degeneration or tears of the rotator cuff tendons, has also resulted in increased superior humeral head translation (Poppen and Walker, 1976; Deutsch et al., 1996; Paletta et al., 1997; Yamaguchi et al., 2000; Pradhan et al., 2000). Rotator cuff muscle dysfunction in the form of fatigue can also lead to changes in scapular kinematics. Fatigue of the infraspinatus and teres minor has resulted in less scapular posterior tilt in healthy individuals (Tsai, 1998).

In patients with SAIS, a decrease in electromyographic activity of the infraspinatus and subscapularis during glenohumeral elevation from 30° to 60° was demonstrated as compared to healthy subjects (Reddy et al., 2000). In this range of glenohumeral motion, the rotator cuff musculature normally provides an inferiorly directed force to control the superior humeral translation that is occurring (Halder et al., 2001). Excessive superior translation of the humeral head resulting from rotator cuff weakness can theoretically lead to a decrease in the subacromial space during elevation, and thus increased mechanical compression of the subacromial contents. Evidence for this theory has been demonstrated with the opposite activity. With increased muscle activity of the rotator cuff or deltoid during glenohumeral elevation, healthy subjects demonstrated an increase in the acromio–humeral distance at 60° and 90° of glenohumeral elevation (Graichen et al., 1999b). In a dynamic shoulder model, a decrease in the subacromial pressure was observed with increased simulated supraspinatus activity (Payne et al., 1997).

Weakness or dysfunctional rotator cuff musculature can lead to changes in glenohumeral and scapulothoracic kinematics (Poppen and Walker, 1976; Chen et al., 1999; Thompson et al., 1996; Sharkey and Marder, 1995; Deutsch et al., 1996; Paletta et al., 1997; Yamaguchi et al., 2000; Pradhan et al., 2000; Tsai, 1998; Halder et al., 2001). These changes may result in increased mechanical compression of the structures of the subacromial space. It is uncertain if impingement syndrome causes dysfunctional muscle performance secondary to subacromial compression, or if the weakness causes the impingement syndrome to develop.

견봉하 충돌 증후군 환자에서

회전근개 근육의 기능 장애 또는 약화는 잘 기록되어 있다(Brox et al., 1993, Brox et al., 1999; Warner et al., 1990; Reddy et al., 2000; Hawkins and Dunlop, 1995; Leroux et al., 1994; Bartolozzi et al., 1994).

견관절 상승 시 회전근개 기여도가 감소하면 삼각근의 기여도가 증가해야 한다(Payne et al., 1997). 인공적으로 유발된 삼각근과 상근의 힘 커플 장애는 상완골두의 상방 이동 증가를 초래하였다(Chen et al., 1999; Thompson et al., 1996; Sharkey and Marder, 1995; Deutsch et al., 1996; Paletta et al., 1997). 회전근개 기능 장애, 회전근개 건의 퇴행 또는 파열과 같은 자연 발생 상태 역시 상완골두의 상방 이동 증가를 초래한다(Poppen and Walker, 1976; Deutsch et al., 1996; Paletta et al., 1997; Yamaguchi et al., 2000; Pradhan et al., 2000). 회전근개 근육의 피로 형태의 기능 장애 역시 견갑골 운동학 변화로 이어질 수 있다. 건강한 개인에서 견갑하근과 소원근의 피로는 견갑골 후방 경사 감소로 이어졌다(Tsai, 1998).

SAIS 환자에서는 건강한 대조군에 비해 견관절을 30°에서 60°로 올리는 동안 견갑하근과 견갑하근의 근전도 활동이 감소하는 것이 확인되었다(Reddy et al., 2000). 이 견관절 운동 범위에서 회전근개 근육은 일반적으로 발생하는 상완골 상부 이동을 제어하기 위해 하방으로 향하는 힘을 제공한다(Halder et al., 2001). 회전근개 약화로 인한 상완골두의 과도한 상부 이동은 이론적으로 상승 시 견봉하 공간의 감소를 초래하여 견봉하 구조물에 대한 기계적 압박을 증가시킬 수 있다. 이 이론에 대한 증거는 반대 방향의 활동으로 입증되었다. 견관절 상승 시 회전근개 또는 삼각근의 근육 활동이 증가하면, 건강한 피험자들은 견관절 상승 60° 및 90°에서 견봉-상완 거리가 증가하는 것으로 나타났다(Graichen et al., 1999b). 동적 어깨 모델에서 상완골 상부근 활동 증가 시 견봉하 압력 감소가 관찰되었다(Payne et al., 1997).

회전근개 근육의 약화 또는 기능 장애는 견관절 및 견갑흉곽 운동학 변화로 이어질 수 있다(Poppen and Walker, 1976; Chen et al., 1999; Thompson et al., 1996; Sharkey and Marder, 1995; Deutsch et al., 1996; Paletta et al., 1997; Yamaguchi et al., 2000; Pradhan et al., 2000; Tsai, 1998; Halder et al., 2001). 이러한 변화는 견봉하 공간 구조물에 대한 기계적 압박 증가로 이어질 수 있다. 충돌 증후군이 견봉하 압박에 이차적으로 발생하는 근육 기능 장애를 유발하는지, 아니면 근력 약화가 충돌 증후군을 유발하는지는 불분명하다.

The scapulothoracic articulation is controlled by the musculature that is attached to the scapula, humerus, thoracic cage and spinal column. Scapular upward rotation is produced by the upper trapezius and lower serratus acting as a force couple during the initial phase of glenohumeral elevation (Bagg and Forrest, 1986; Wadsworth and Bullock-Saxton, 1997; Filho et al., 1991). In the middle phase of glenohumeral elevation, the lower trapezius increases its contribution (Bagg and Forrest, 1988); while in the final phase of glenohumeral elevation the lower and upper trapezius and the lower serratus are approximately equally active (Bagg and Forrest, 1986; Wadsworth and Bullock-Saxton, 1997). Production and control of scapular posterior tilting and external rotation have not been investigated.

An important role of the scapular musculature is to stabilize the scapula to support the base of the glenohumeral joint. With a decrease in the stabilization of the scapula by the surrounding musculature, a change in scapular position or motion may result (Ludewig and Cook, 2000; McQuade et al., 1998; Pascoal et al., 2000). The altered scapular position can change the length–tension relationship of the muscles attached to the scapula, specifically the rotator cuff. Theoretically, a dysfunctional rotator cuff can therefore result from alteration in the scapular position and scapular muscle strength.

Swimmers with impingement syndrome have demonstrated an increased variability in the onset of recruitment of the lower and upper trapezius and serratus anterior during glenohumeral elevation (Wadsworth and Bullock-Saxton, 1997). In construction workers with impingement syndrome, the upper and lower trapezius has demonstrated increased activity while the serratus anterior has demonstrated decreased activity, and concurrent scapular kinematic changes of decreased upward rotation and increased anterior tilting and internal rotation during glenohumeral elevation (Ludewig and Cook, 2000). During glenohumeral elevation, the serratus anterior is required to work in concert with the trapezius to upwardly rotate the scapula to allow free movement of the subacromial structures under the coracoacromial arch (McQuade et al., 1998). Fatigue of the serratus anterior has resulted in an altered pattern of scapulohumeral rhythm in the range of 60–150° of glenohumeral motion (McQuade et al., 1998). Proper scapulohumeral rhythm is critical in this mid-range of glenohumeral motion, because that is the range in which impingement of the structures of the subacromial space will occur (Flatow et al., 1994; Brossmann et al., 1996). Changes in the timing and function of the upper and lower trapezius as well as the serratus anterior lead to changes in scapular kinematics, and thus most likely alter glenohumeral kinematics as well.

견갑흉곽 관절은 견갑골, 상완골, 흉곽 및 척추에 부착된 근육들에 의해 제어된다. 견갑골 상향 회전은 견갑골-상완골 상승 초기 단계에서 상부 승모근과 하부 톱니근이 힘 쌍을 형성하여 발생한다(Bagg and Forrest, 1986; Wadsworth and Bullock-Saxton, 1997; Filho et al., 1991). 견관절 상승의 중간 단계에서는 하부 승모근의 기여도가 증가한다(Bagg and Forrest, 1988). 반면 견관절 상승의 최종 단계에서는 하부 및 상부 승모근과 하부 톱니근이 거의 동등하게 활성화된다(Bagg and Forrest, 1986; Wadsworth and Bullock-Saxton, 1997). 견갑골 후방 경사 및 외회전의 생성 및 제어는 연구되지 않았다.

견갑골 근육계의 중요한 역할은 견갑골을 안정화하여 견관절의 기저부를 지지하는 것이다. 주변 근육에 의한 견갑골 안정화가 감소하면 견갑골 위치나 운동의 변화가 발생할 수 있다(Ludewig and Cook, 2000; McQuade et al., 1998; Pascoal et al., 2000). 변형된 견갑골 위치는 견갑골에 부착된 근육, 특히 회전근개 근육의 길이-장력 관계를 변화시킬 수 있다. 이론적으로, 기능 장애를 보이는 회전근개는 견갑골 위치와 견갑골 근육 강도의 변화로 인해 발생할 수 있다.

견봉상충돌증후군을 가진 수영 선수들은 견관절 상승 시 하부 및 상부 승모근과 전거근의 활성화 시작 시점에 증가된 변이성을 보였습니다(Wadsworth and Bullock-Saxton, 1997). 충돌 증후군이 있는 건설 노동자의 경우, 견갑골 상승 운동 중 상부 및 하부 승모근의 활동이 증가한 반면 전거근의 활동은 감소했으며, 동시에 견갑골 운동학적 변화로 상방 회전 감소와 전방 경사 및 내회전 증가가 관찰되었다(Ludewig and Cook, 2000).

견관절 상승 시, 전거근은 견갑골을 상향 회전시켜 견봉하 구조물이 견봉쇄골궁 아래에서 자유롭게 움직일 수 있도록 승모근과 협동하여 작동해야 합니다(McQuade et al., 1998). 전거근의 피로는 견관절 운동 범위 60–150°에서 견갑상완 리듬 패턴의 변화를 초래한다(McQuade et al., 1998). 이 중간 범위의 견관절 운동에서 적절한 견갑상완 리듬은 매우 중요합니다. 왜냐하면 이 범위에서 견봉하 공간 구조물의 충돌이 발생하기 때문입니다(Flatow et al., 1994; Brossmann et al., 1996). 상부 및 하부 승모근과 전거근의 타이밍 및 기능 변화는 견갑골 운동학의 변화를 초래하며, 따라서 견관절 운동학 역시 변경될 가능성이 높습니다.

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Conclusions

SAIS is the most common cause of shoulder pain, causing or resulting from multiple factors. The evidence indicates that glenohumeral and scapular kinematics are altered; increased anterior and superior humeral head translations and decreased posterior tipping, external rotation and upward rotation. Weakness or fatigue of the muscles that control these articulations and increased thoracic spine and cervical spine flexion and alterations of the shoulder girdle posture have also been demonstrated

결론

SAIS는

다양한 요인으로 인해 발생하거나

그 결과로 나타나는 가장 흔한 어깨 통증 원인입니다.

증거에 따르면 견관절 및 견갑골 운동학이 변화하며,

상완골두의 전방 및 상방 이동이 증가하고

후방 기울기, 외회전 및 상회전이 감소합니다.

이러한 관절을 제어하는 근육의 약화 또는 피로,

흉추 및 경추 굴곡 증가,

어깨 거들 자세 변화도 확인되었습니다.

Acknowledgments

This work was partially supported by grants from: Foundation for Physical Therapy, National Athletic Trainers Association Research and Education Foundation, and Arthritis Foundation.

References (102)

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• J.I. Brox et al.Arthroscopic surgery versus supervised exercises in patients with rotator cuff disease (stage II impingement syndrome): a prospective, randomized, controlled study in 125 patients with a 21/2-year follow-up