「利き手・利き足があるから腰の関節が左右非対称」は本当？ 3Dモデルで調べてわかったこと
# 「利き手・利き足があるから腰の関節が左右非対称」は本当？ 3Dモデルで調べてわかったこと
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スポーツをしている中学生・高校生のお子さんが「腰が痛い」と言い出したとき、腰椎分離症の診断を受けるケースが少なくありません。リハビリ室で親御さんからよく聞かれる質問があります。「うちの子は右利きだから、右の腰に負担がかかったんでしょうか？」という問いです。
長年、この疑問がありました。今回、千葉大学や福島県立医科大学の研究チームとともに、この問いに正面から向き合った研究をまとめ、2025年にヨーロッパの脊椎専門誌（European Spine Journal）に掲載していただきました。CT画像から腰椎を3Dモデルとして再現し、関節の角度を精密に計測するという、国内でも前例の少ないアプローチです。
腰椎分離症とは何か
腰椎分離症は、腰の骨（腰椎）の後ろ側にある「椎弓峡部」という細い部分に疲労骨折が起きる病気です。繰り返しの腰の反り動作や回旋が積み重なることで発症し、スポーツに打ち込む10代の子どもたちに多く見られます。野球・サッカー・体操・バレーボールなど、腰を大きく動かす競技で特に起きやすいことが知られています。
転倒や衝突で起きる骨折とは異なり、じわじわと進行する疲労骨折です。初期段階ではレントゲンに映らないことも多く、MRIやCTではじめて確認できるケースが多いのが特徴。「腰が張る」「練習後だけ痛い」という軽い訴えから始まることも多く、早期発見のためにはしっかりと画像検査を行うことが大切です。
発症した骨折の部位が「左右どちらか片側」であることも多く、「なぜ左だけ？」「なぜ右だけ？」という疑問が患者さんや保護者の方から上がります。これが今回の研究のきっかけのひとつでもありました。
「椎間関節のトロピズム」という概念
腰椎には、隣の骨どうしをつなぐ小さな関節（椎間関節）が左右に一対あります。通常この関節は左右ほぼ対称の向きに並んでいますが、人によっては左右で角度が微妙にずれていることがあります。この左右差のことを「トロピズム」と呼びます。
以前から「椎間関節にトロピズムがある人は分離症になりやすいのではないか」という仮説がありました。CT画像を使った2次元的な測定で、その関連性を示唆する論文もいくつか発表されていたためです。
ただし、2DのCT画像で測定するときには難点があります。「水平面（横断面）をどこに設定するか」が測定者によってぶれやすく、結果の精度に影響してしまうのです。骨盤の傾きや腰椎の前弯（前カーブ）の程度によって、CTの横断面の見え方はかなり変わります。同じ患者さんでも測定者が変われば数値がずれる可能性があり、この問題が気になっていました。
3Dモデルで正確に測り直そうと思った理由
2Dで測定するときの誤差をなくすために、私たちが参考にしたのは仙腸関節の研究です。共同研究者の伊藤先生が3D骨モデルを用いて仙腸関節の非対称性を計測した研究では、測定者間の信頼性が高いことが示されていました。
3Dモデルを使えば、解剖学的なランドマーク（骨の目印）をもとに座標系を固定して測定できるため、測定者によるぶれが少なくなります。腰椎をCT画像から立体的に再構成し、上関節突起・下関節突起それぞれの面を最小二乗法でフィットした平面として定義して角度を計算するという手法を用いました。これにより、従来の2D測定では生じやすかった水平面設定のばらつきを排除できます。
「3Dで測り直したら、以前の報告と同じ結果になるのか、それとも変わるのか」。この問いを確かめるために研究を進めました。
研究の対象と方法
当院で、2017年〜2018年に診断された10〜18歳の分離症患者70名（男性55名、女性15名）を対象としました。全員が「超初期」または「初期」段階の片側性分離症です。骨が不安定になる前の段階を対象にしたのは、骨の変形が関節の形態に影響を与える前の状態を調べることが研究の目的に合っていると判断したためです。
CT画像のDICOMデータから腰椎の立体モデルを作成し、解剖学的な座標系を設定。上関節突起と下関節突起それぞれの角度を4パターンで比較しました。右左の差、分離症側と反対側の差、利き手側と非利き手側の差、利き足側と非利き足側の差です。
利き手は56名が右利き、6名が左利き。利き足も56名が右、5名が左という内訳でした。
結果として見えてきたこと
4つの比較すべてで、関節角度に有意な差は見られませんでした。
右側の上関節突起の平均角度は43.0度、左側は43.1度。分離症がある側は42.9度、ない側は43.2度。利き手側は42.6度、非利き手側は43.1度。利き足側は42.1度、非利き足側は42.9度。どれも1度以下の差しかなく、統計的にも「差なし」という結果でした。下関節突起も同様で、すべての比較で有意差は出ませんでした。
「左右差が原因」という見方を見直すきっかけに
以前の研究では「分離症がある側の関節は正面向きになりやすい」と2D測定で報告されていましたが、私たちの3Dモデルによる計測では、その傾向は確認できませんでした。
この違いはどこからくるのか。2D測定では水平面の設定がばらつきやすく、それが結果に影響していた可能性が高いのようです。3Dモデルでは解剖学的ランドマークをもとに座標系を固定して測定するため、測定者のブレを最小限に抑えられます。同じ問いを高い精度で測り直したことで、過去の報告とは異なる結論に至りました。
ただし、この研究には限界もあります。健常者との比較ができていないこと、また3Dモデル上での2次元的な角度評価にとどまっており、より詳細な3次元的解析の余地が残っています。今後の研究課題として捉えています。
では、なぜ片側だけに分離症が起きるのか
関節の形態的な左右差が原因でないとすれば、何が発症する側を決めているのでしょうか。
過去の報告では、右投げ右打ちの野球選手は左側に分離症が起きやすいことが示されています。腰を右回旋させるときに、左の椎弓峡部に大きなストレスがかかるためです。サッカー選手では、キック動作による蹴り足と軸足の非対称な負荷が関係しているともいわれます。ハムストリングスや腸腰筋の柔軟性の左右差が分離症のリスク要因になるという報告もあります。
私たちの研究結果と照らし合わせると、「骨の形の左右差」よりも「どんな動きを繰り返してきたか」「どの筋肉が硬いか」といったスポーツ特異的・機能的な要因が、発症する側を決めるうえで重要なのかもしれません。診療の現場でも、関節の形を見るだけでなく、スポーツ動作や筋の柔軟性を評価することが分離症の予防や再発防止につながると感じています。
まとめ
腰椎分離症の初期段階の患者70名を3Dモデルで精密に測定した結果、椎間関節の左右差（トロピズム）は分離症の素因とはならないことがわかりました。利き手・利き足との関連も確認されませんでした。
「関節の形が非対称だから発症した」「右利きだから、左利きだかた。。。」という解釈は、少なくとも初期分離症の段階では根拠が薄いのようです。むしろ、スポーツ種目ごとの動作パターンや筋の柔軟性など、機能面からアプローチする視点が予防と治療に直結するのではないかと考えています。
お子さんの腰の痛みが気になる方、スポーツと腰椎分離症の関係について詳しく知りたい方は、ぜひ一度ご相談ください。
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参考文献：Sugiura S, et al. Lumbar facet angle tropism and hand and foot dominance in patients with isthmic spondylolysis. European Spine Journal, 2025. https://doi.org/10.1007/s00586-025-08759-3
