Ward三角とは、大腿骨頸部の中で主圧縮骨梁・主引張骨梁・副圧縮骨梁に囲まれた、骨梁の少ない三角形の領域です。股関節のX線で頸部の黒い三角形を見て「骨粗鬆症かな」と迷ったことはありませんか。研修医のハジメくんと一緒に、骨梁の束の走り方、Singh indexの6段階の読み方、そして骨密度(DXA)との関係を整理します。
先に結論
- Ward三角とは、大腿骨頸部で主圧縮骨梁・主引張骨梁・副圧縮骨梁に囲まれた骨梁の少ない領域。正常でもX線で黒く見え、骨梁が減ると広がって目立つ。
- Singh indexは骨梁の残り方を6段階で表すX線の指標。数字が小さいほど骨梁が少なく、主引張骨梁が途切れるかが段階を分ける目安になる。
- Singh indexは読む人による差が大きく、骨密度との対応も弱いとする研究が多い。骨粗鬆症の判定はDXAで、国際的な参照基準は大腿骨頸部、臨床では腰椎・全大腿骨近位・大腿骨頸部の値を使う。DXAの「Ward領域」はWard三角とは別のもので、診断には使わない。
目的から読む: Ward三角とは / 骨梁の走り方 / 骨粗鬆症での見え方 / Singh indexの6段階 / 撮影条件と肢位 /信頼性と骨密度 / DXAのWard領域
Ward三角とSingh index 早見表
| 項目 | ポイント |
|---|---|
| Ward三角 | 主圧縮骨梁・主引張骨梁・副圧縮骨梁が交わってできる三角形の領域(Ding 2023) |
| Singh index | 大腿骨近位の骨梁の残り方を6段階で表す。1970年に提案(Singh 1970) |
| 信頼性 | 6人の読影者の一致はκ 0.15〜0.54で、DXAとの相関はなかった(Koot 1996) |
| 骨密度との関係 | 22研究のまとめでは、半数がスクリーニングには不十分と判断(Ghalenavi 2024) |
Ward三角とは？ 大腿骨頸部の黒い三角形
Ward三角は、大腿骨頸部の中で骨梁の束が交わったすき間にできる、骨梁のまばらな三角形の領域です。病変ではなく、正常の人のX線でも周りより黒く見えます。
Ward三角は骨梁の束と束のすき間なので、形と広さは、まわりの束の走り方で決まります。まず骨梁の束の走り方を確かめましょう。
大腿骨近位の骨梁の構造: 主圧縮骨梁・主引張骨梁の走り方
骨梁は、体重や筋の力がかかる向きにそろって並びます。内側を下から骨頭へ上る主圧縮骨梁と、外側から頸部の上を弓なりに越えて骨頭へ向かう主引張骨梁が、骨梁の束の骨組みです。
力の向きにそろった骨梁
大腿骨の近位(骨頭・頸部・転子部)の中は、細い骨の柱(骨梁)が網目のように並んだ海綿骨です。骨梁は、体重や筋の力がかかる向きにそろって並び、X線でも束として見えます。大腿骨近位の各部の名前は大腿骨の部位(骨頭・頸部・転子部)をレントゲン・CT・MRIで解説にまとめています。
| 骨梁の束 | 走り方 | 役割 |
|---|---|---|
| 主圧縮骨梁(primary compressive) | 頸部の内側の皮質から上方へ、骨頭の荷重面に向かってやや扇状に走る。最も太く密 | 体重による圧迫を受け止める |
| 主引張骨梁(primary tensile) | 骨頭の下内側から、頸部の上方を弓なりに越えて、大転子の下の外側皮質へ向かう | 頸部の上方にかかる引っぱる力を受ける |
| 副圧縮骨梁(secondary compressive) | 小転子の近くの内側皮質から、外上方の大転子に向かって扇状に広がる | 主圧縮骨梁を補う |
| 副引張骨梁・大転子群 | 外側皮質から内側へ弧を描く細い骨梁、大転子の中の骨梁 | 補助的な支え |
このうち主圧縮骨梁・主引張骨梁・副圧縮骨梁が交わって囲む三角形の領域がWard三角です(Ding 2023)。骨梁がまばらなため、正常な人のX線でも頸部の中に周りより透過性の高い(黒い)三角形として見えます。
頸部は斜めに張り出した腕のような形なので、上から体重がかかると下側(内側)は押され、上側は引っぱられます。木の枝に重りを下げたとき、枝の上の面が伸びるのと同じです。だから内側には圧縮、上側には引張の骨梁が育ちます。
骨梁は成長とともに完成する
骨梁の束は、歩き始めてから思春期にかけて、荷重に合わせて形づくられていきます。主圧縮骨梁は幼児期の早い時期に、主引張骨梁と副圧縮骨梁はそれより遅れて見えはじめ、成熟するのは思春期の終わりごろです(Ding 2023)。年齢ごとの数は、ページの後ろの「根拠(もう少し詳しく)」にまとめています。
骨粗鬆症での見え方: 細い骨梁から減っていく
骨粗鬆症では、補助的な細い骨梁から先に見えにくくなり、太い主圧縮骨梁は最後まで残ります。その結果、Ward三角が広がって目立ちます。
手がかりになるのは三角形の黒さより、どの束が残っていて、どの束が途切れているかです。減る順番を知っていると読みやすくなります。
骨粗鬆症では、海綿骨の骨梁が細く、少なくなります。大腿骨の近位では、補助的な細い骨梁から先に見えにくくなり、太い主圧縮骨梁は最後まで残ります。その結果、Ward三角が広がり、黒い領域がより目立つようになります。主引張骨梁が途切れ、さらに主圧縮骨梁まで薄くなると、骨梁の減少がかなり進んだ段階です。
Singh indexとは？ 6段階の見方
Singh indexは、股関節の正面X線で大腿骨近位の骨梁の残り方を6段階で表す方法です(Singh 1970)。6がいちばん骨梁が多く、1がいちばん少ない段階です。
数字が小さいほど骨梁が少ないことを示します。読むときは上から順に、「Ward三角は細い骨梁で埋まっているか」「主引張骨梁は外側皮質まで続いているか」「途切れているか」「主圧縮骨梁しか残っていないか」「その主圧縮骨梁も減っているか」と1つずつ確かめます。
| 段階 | X線での骨梁の見え方の目安 |
|---|---|
| 6 | すべての骨梁の束が見え、Ward三角もはっきりしない(細い骨梁で埋まっている) |
| 5 | 主圧縮骨梁・主引張骨梁が目立ち、Ward三角がはっきり見える |
| 4 | 主引張骨梁が減るが、外側皮質まで連続している |
| 3 | 主引張骨梁が大転子の向かい側で途切れる |
| 2 | 主圧縮骨梁だけが目立ち、ほかの骨梁はほとんど見えない |
| 1 | 主圧縮骨梁も明らかに減っている |
段階4と3を分けるのは、主引張骨梁が外側皮質まで続いているかどうかです。読む人による差が大きい指標なので、主引張骨梁の連続性を図4と見比べて確かめてください。
引用元の図 Singh indexの段階ごとの骨梁の模式図
引用：Xu Z et al. BMC Musculoskelet Disord 2022(Fig. 2)(CC BY 4.0)
大腿骨近位の骨梁の分布を、Singh IからSingh VIまで示した模式図です。Singh IからVIへ進むにつれて骨梁の分布が増えていきます(Xu 2022)。
X線で骨梁を読むときの注意: 撮影条件と肢位
骨梁の見え方は、骨そのものだけでなくX線の線量・画像処理・股関節の向きでも変わります。前回や反対側と比べる前に、同じ条件で撮られているかを確かめます。
骨梁の見え方は、骨そのものだけでなく撮影の条件にも左右されます。X線の線量(黒さ)や画像処理が違うと、細い骨梁が見えたり見えなかったりします。股関節の正面は、つま先を少し内側に向けて頸部を長く写すように撮ります。外に向いたまま(外旋して)いると頸部が短く写り、骨梁の束が重なって読みにくくなります。痛くて足を動かせない人では、そのことを依頼や画像のコメントに残してもらうと読むときの助けになります。左右を比べるとき、前回の画像と比べるときは、同じ条件で撮られているかを先に確かめます。骨折した側では、骨折線や転位で骨梁の走りそのものが乱れることにも注意が要ります。
Singh indexの信頼性と骨密度との関係
Singh indexは手持ちのX線で評価できる手軽さが利点ですが、読む人による差が大きく、DXAの骨密度との対応も弱いとする研究が多くあります。一人ひとりの骨粗鬆症の診断には使えません。
読む人による差が大きい
転子部骨折の患者さんを調べたXu 2022では、骨密度(Tスコア)との相関がr=0.89と高く出ました。一方、ほかの研究では、6人で読むと段階がそろわず(κ 0.15〜0.54)、DXAとの相関もなかったり弱かったりしました。成績を並べると、特異度は90%前後と高く、感度は35〜45%と低い。「低い段階なら骨量が少ない見込みは高いが、高い段階でも安心はできない」ということです。
| 研究 | 対象 | 主な結果 |
|---|---|---|
| Koot 1996 | 大腿骨頸部・転子部骨折の80例 | 6人の読影者全員が同じ段階をつけたのは72枚中3枚。読影者間のκは0.15〜0.54、同じ人が読み直したときのκは0.63〜0.88。DXA(77例)の骨密度とは相関しなかった |
| Masud 1995 | 45〜70歳の女性659人 | 読影者内・読影者間のκは0.64・0.61。段階が上がるほど骨密度は高いが、段階間の重なりが大きい。「4以下を骨粗鬆症」とすると、低骨量の診断の感度35.1％・特異度90.0％ |
| Klatte 2015 | 献体の大腿骨128本 | DXAの骨密度との相関はr=0.49と弱く、感度45.2％・特異度92.3％。著者らは骨粗鬆症の評価には使えないと結論 |
| Xu 2022 | 転子部骨折で髄内釘固定を受けた高齢者360人 | Singh indexと全大腿骨近位・頸部のTスコアの相関はr=0.89・0.83。Singh I〜IIの群で内固定の失敗が多かった |
22研究をまとめたシステマティックレビューでは、半数の研究が、DXAとの一致が乏しいことや骨密度・Tスコアとの相関が弱いことから、Singh indexをスクリーニングには不十分と判断していました。DXAと比べた感度・特異度を調べた13研究のうち6研究で感度が低いと推定されていました。一方で、骨粗鬆症が疑われる人の頸部骨折の予測には役立つ可能性も示されています(Ghalenavi 2024)。
どんな場面で使えるか
使いどころは、集団どうしの差を見ることと、骨折の手術前に骨の弱さの目安をつけることです。転子部骨折の髄内釘固定では、Singh indexが低い群(I〜II)ほど術後の股関節の点数が低く、ラグスクリューが骨頭から抜け出る(カットアウト)形の内固定の失敗が多くみられました(Xu 2022)。
まとめると、Singh indexは集団どうしの差を見たり、手術前に骨の弱さの目安をつけたりするには使えますが、一人ひとりの骨粗鬆症の診断に使うには幅がありすぎます(Masud 1995)。X線で骨梁が減って見えたら、骨密度測定を考えるきっかけと考えるのが現実的です。
骨粗鬆症を背景にした頸部骨折と転子部骨折の違いは大腿骨頸部骨折と転子部骨折の違いで整理でき、頸部骨折の画像所見と分類は大腿骨頸部骨折のX線・CT・MRI画像診断｜Garden分類で症例と合わせて見られます。
骨密度測定(DXA)とWard三角: Ward領域の値の読み方
骨粗鬆症の国際的な参照基準はDXAで測った大腿骨頸部のTスコアで(Kanis 2008)、臨床の診断には腰椎・全大腿骨近位・大腿骨頸部を使います。DXAの結果に出る「Ward領域(Ward’s area)」は、解析ソフトが頸部の中のいちばん骨密度の低い所に置く測定領域で、解剖のWard三角とは別のもの。診断には使いません(ISCD 2023)。
クラスでいちばん背の低い子の身長でクラス全体を判断しないのと同じで、Ward領域は診断に使いません。判定には腰椎・全大腿骨近位・大腿骨頸部の値を使います。
DXA(二重エネルギーX線吸収測定法)の大腿骨近位の解析では、頸部・転子部・全大腿骨近位などの関心領域ごとに骨密度が出ます。機種によっては、頸部の中で最も骨密度の低い小さな領域を「Ward領域(Ward’s area)」として自動的に置き、その値も表示します。これは解剖のWard三角と同じものではなく、解析ソフトが決めた測定領域です。
骨粗鬆症を記述する国際的な基準としては、DXAで測った大腿骨頸部の骨密度を用い、NHANES IIIの20〜29歳女性の値を参照して、平均より2.5 SD以上低いものを骨粗鬆症とする案が示されています。頸部は最も検証が重ねられた部位で、骨折の危険をよく反映するためです(Kanis 2008)。Ward領域は頸部の中でも骨密度の低い場所に置かれる領域なので、その値を頸部の値と同じ意味に読まないよう注意します。臨床の診断では、閉経後の女性と50歳以上の男性で、腰椎・全大腿骨近位・大腿骨頸部のうち最も低いTスコアを使い、Ward領域や大転子の値は診断に使わないとされています(ISCD 2023)。
よくある勘違い
Q. X線でWard三角が黒く見えたら骨粗鬆症？
いいえ。Ward三角はもともと骨梁が少ない場所なので、正常の人でも周りより黒く見えます。範囲が広がり、主引張骨梁など周りの骨梁が減っていれば骨量の低下を疑いますが、X線の見た目だけでは診断できません。骨密度測定(DXA)で確かめます(Kanis 2008)。
Q. Singh indexは骨密度の代わりに使える？
代わりにはなりません。手軽な目安として骨折の手術前の骨の評価などに使われることがありますが(Xu 2022)、読影者による差が大きく(Koot 1996)、骨密度との相関が弱いとする研究も多くあります(Klatte 2015、Ghalenavi 2024)。
Q. DXAの「Ward」の値が低ければ骨粗鬆症と判定してよい？
いいえ。Ward領域は頸部の中でいちばん骨密度の低い所に置かれる領域なので、頸部の値より低く出ます。診断には使わず(ISCD 2023)、腰椎・全大腿骨近位・大腿骨頸部の値で判定します。国際的な参照基準は大腿骨頸部です(Kanis 2008)。
今日のまとめ
- Ward三角は正常でも黒く見える。三角形の黒さより、まわりの骨梁の束がどれだけ残っているかを見る。
- Singh indexは主引張骨梁が外側皮質まで続くか・途切れるかを軸に読む。撮影条件と肢位でも見え方が変わる。
- Singh indexは診断の代わりにならない。骨梁が減って見えたらDXAへ。判定は腰椎・全大腿骨近位・大腿骨頸部の骨密度で、Ward領域の値は診断に使わない。
根拠(もう少し詳しく)
- 骨梁の発達(Ding 2023)：4か月〜19歳の941人の股関節X線で骨梁の発達を調べた研究です。主圧縮骨梁は1歳で全員に見え、7歳以上で成熟していました。主引張骨梁は4歳で全員に見え、副圧縮骨梁も4歳で見られ、どちらも18歳で成熟していました。頸体角は4か月から14歳まで少しずつ小さくなり、15〜19歳ではほとんど変わりませんでした。
- 読影者の一致(Koot 1996)：大腿骨頸部・転子部骨折の連続80例のX線を6人が読みました。6人全員が同じ段階をつけたのは72枚中3枚でした。DXAで骨密度を測った77例では、Singh indexとの相関はみられませんでした。
- 地域住民での検討(Masud 1995)：45〜70歳の女性659人で、DXAを基準にしました。骨折の閾値(若年の骨量の平均より2 SD低い値)を下回る人の割合は、段階が上がるほど少なくなり、段階2で100%、段階6で16.8%でしたが、段階どうしの骨密度の重なりは大きいものでした。著者らは、集団の差を見るのには使えても、一人ひとりの分類には注意が要るとしています。
- 献体での検討(Klatte 2015)：献体の大腿骨128本(64人)を3人が読みました。読影者間の相関は平均0.629でした。末梢骨用定量的CT(pQCT)の骨密度との相関も、転子部r=0.337、頸部r=0.428と弱いものでした。
- システマティックレビュー(Ghalenavi 2024)：読影者間の一致を中等度とした研究は5研究でした。
参考文献
- Singh M, Nagrath AR, Maini PS. Changes in trabecular pattern of the upper end of the femur as an index of osteoporosis. J Bone Joint Surg Am. 1970;52(3):457-67. PubMed
- Ding K, Zhu Y, Li J, et al. Age-related Changes with the Trabecular Bone of Ward’s Triangle and Neck-shaft Angle in the Proximal Femur: A Radiographic Study. Orthop Surg. 2023;15(12):3279-3287. PubMed
- Koot VC, Kesselaer SM, Clevers GJ, et al. Evaluation of the Singh index for measuring osteoporosis. J Bone Joint Surg Br. 1996;78(5):831-4. PubMed
- Masud T, Jawed S, Doyle DV, et al. A population study of the screening potential of assessment of trabecular pattern of the femoral neck (Singh index): the Chingford Study. Br J Radiol. 1995;68(808):389-93. PubMed
- Klatte TO, Vettorazzi E, Beckmann J, et al. The Singh Index does not correlate with bone mineral density (BMD) measured with dual energy X-ray absorptiometry (DXA) or peripheral quantitative computed tomography (pQCT). Arch Orthop Trauma Surg. 2015;135(5):645-50. PubMed
- Ghalenavi E, Mirfeizi Z, Hashemzadeh K, et al. Diagnostic Value of Radiographic Singh Index Compared to Dual-Energy X-Ray Absorptiometry Scan in Diagnosing Osteoporosis: A Systematic Review. Arch Bone Jt Surg. 2024;12(1):1-11. PubMed
- Xu Z, Tian G, Liu C, et al. The predictive value of the Singh index for the risk of InterTAN intramedullary fixation failure in elderly patients with intertrochanteric fractures. BMC Musculoskelet Disord. 2022;23(1):769. PubMed
- International Society for Clinical Densitometry. 2023 ISCD Official Positions – Adult. ISCD
- Kanis JA, McCloskey EV, Johansson H, et al. A reference standard for the description of osteoporosis. Bone. 2008;42(3):467-75. PubMed
図1〜6は説明のための模式図です。引用した図は、その下に引用元を記しています。
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