疲労骨折とは？レントゲン・MRI画像所見(白く見える理由)と好発部位・治療

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先に結論：疲労骨折は早期のレントゲンでは写らない

疲労骨折は、ランニング・サッカーなどで同じ骨にくり返し小さな負担がかかって起こる骨折で、すね(脛骨)・足の甲(中足骨)・腰椎の分離症などが代表です
初めのうちはレントゲンで異常が見えないことが多く、MRI(STIR・脂肪抑制T2で骨髄のむくみ、T1で帯状の低信号)が早期診断に最も役立ちます。時間がたつとレントゲンで骨膜反応・骨硬化が見えてきます
治療の基本は原因となった運動の中止・安静で、早く見つけるほど早く復帰できます。部位によっては高リスク部位として慎重な管理が必要とされます(Hoenig 2022)
レントゲンで見えるようになるのは2〜3週間遅れるとされ、ストレス骨折は多発することが多いので、痛む場所以外も確認します(Tins 2015)。高齢の方の骨が弱くなって起こる脆弱性骨折(不全骨折)も同じストレス骨折の仲間です

※運動のたびに同じ場所が痛む・押すと痛いときは、整形外科を受診してください。

疲労骨折(fatigue fracture)

健常な、正常の強度を有する骨に発生するストレス骨折。※ストレス骨折には主にスポーツで見られる疲労骨折(fatigue)と、高齢者でよく認められる不全骨折(insufficiency fracture)に分けられる。前者は健常の骨、後者は骨粗鬆症などで脆弱化した骨に外力が加わることによる。
スポーツなどの過度の外力。陸上やサッカーなど下肢を酷使するスポーツで起こる。
通常では骨折を起こさない程度の小さな外力が加わり続けることで生じる。
皮質骨と海綿骨の連続性が失われ、二次的な反応性の骨膜骨形成を生じ、最終的には明らかな骨折に至る。
若年者に多い。
荷重のかかる骨（椎体、骨盤骨、大腿骨(頸部、骨幹)、脛骨、腓骨、尺骨、踵骨、第2,3中足骨、母趾の種子骨、舟状骨）に多い。
四肢の特に脛骨や腓骨に好発し、走者骨折と呼ばれる。
また長時間の歩行により、中足骨に起こる疲労骨折を行軍骨折(march fracture)という。
腰椎の椎弓(関節突起間部)に起こると脊椎分離症の原因となる。
症状は歩行時痛や局所的な圧痛。ただし、歩行不能になるほどではない。
早期発見とその後の迅速な処置（競技中止、安静）が必要。

ストレス骨折・疲労骨折・脆弱性骨折の関係

ストレス骨折の分類:疲労骨折(正常な強さの骨に小さな外力がくり返す・スポーツや若年者に多い)、脆弱性骨折(不全骨折:骨粗鬆症などで弱くなった骨に負荷・高齢者に多い)

負荷がくり返しかかって起こる骨折をストレス骨折といい、正常な強さの骨に起こるものを疲労骨折、骨粗しょう症などで弱くなった骨に起こるものを脆弱性骨折(ぜいじゃくせいこっせつ)と呼んで区別します。

疲労骨折の原因と症状

原因:長距離走(ジョギング)・サッカー・バレーボール・バスケットボール・野球・体操など、同じ場所をくり返し使い続けることです。1回では骨に問題が起こらない程度の負担が、長い期間積み重なって骨折に至ります。運動の時間や強さを急に増やしたあとに、じわじわ痛みが出てくるのが典型とされます(Boden 2000)。
症状:歩くときの痛み、押したときの痛み(圧痛)、腫れなどです。けがによる骨折のように歩けなくなることは少なく、思い当たるけががないまま、だんだん強くなる痛みで受診することがほとんどです。
問診:運動の種類、始めた時期、練習の強さや回数、これまでの病気などを確かめます。画像では、骨腫瘍などほかの病気を除外することも大切です。

疲労骨折の画像所見

早期にはX線上で変化は認められない。
骨シンチグラフィでは早期に疲労骨折部位に集積を認めるが、現在はMRIの撮影で診断するのが一般的。
MRI所見は常に特異的とは限らないではないが有用。ランナーの脛骨では、MRIで骨膜の浮腫→骨髄の信号変化→皮質の骨折線と段階的に進む変化をとらえられ、骨シンチより損傷の程度と症状がよく対応するため、重症度の判定と競技復帰の判断に役立つとされます。
MRIではT1WIにおいて骨折部位に相当して帯状の低信号域、脂肪抑制T2WIあるいはSTIRにおいて高信号域を骨髄内に認める。陸上選手を5年間追跡した前向き研究では、MRIのグレードが高いほど、また全身の骨密度が低いほど競技復帰までの期間が長く、大腿骨頸部・恥骨・仙骨など海綿骨主体の部位の損傷も復帰の遅れと関連していました。MRIは診断だけでなく、復帰時期の見通しを立てるのにも役立ちます。
CTは骨折線の走行の把握に有用なことがあるが、捉えられないことがあり、骨折線を認めなくてもMRIを撮影すれば骨髄浮腫を生じていることあり。CTを撮影して骨折線がなくても、疼痛が長引く場合はMRIを撮影する。

腓骨疲労骨折 X線 MRI
引用：Tins et al. Insights Imaging 2015(Figure 11)

ふくらはぎの痛みがある中年女性ランナーです。最初のレントゲン(a)は正常でしたが、2週間後のMRI(b・c、脂肪抑制プロトン密度強調像)で腓骨の骨膜反応と周りの広い軟部のむくみ(矢印)がみられ、疲労骨折に典型的な所見でした。その3週間後のレントゲン(d)では、痛みのあった場所に腓骨の骨膜反応(矢印)が見えています。(出典:Tins et al. Insights Imaging 2015, Figure 11, CC BY 4.0)

レントゲン・CT・MRI・骨シンチの比較

画像検査は、まずレントゲンを撮り、必要ならMRIを追加するのが基本で、MRIはCTや骨シンチより優先されます(Matcuk 2016)。

検査	疲労骨折での写り方	得意・不得意
レントゲン	線状の骨硬化、骨膜反応、骨折線	最初に行う検査。早期は異常が見えないことが多い
CT	骨折線、骨硬化、骨膜反応	骨折線の走行の把握に役立つが、骨髄のむくみはわからない
MRI	STIR・脂肪抑制T2強調像で骨膜・骨髄のむくみが白く(高信号)、T1強調像で骨折線が黒い帯(低信号)	感度が高く、早期の段階からとらえられる。放射線を使わない
骨シンチ	骨折部への集積	早期から陽性になるが、MRIのほうが損傷の程度と症状がよく対応する(Fredericson 1995)

すねの痛みがある思春期のアスリート80人の検討では、MRIで骨のストレス損傷を認めた127脛骨のレントゲンは、当初すべて正常と読まれていました。骨軟部の専門の放射線科医が見直しても、異常を指摘できたのは27%(34脛骨)でした(Nussbaum 2023)。レントゲンで異常がなくても疲労骨折は否定できないため、痛みが続くときはMRIを検討します。

MRIで疲労骨折が白く見えるのはなぜ？

骨の中(骨髄)はもともと脂肪が多く、脂肪の信号を消すSTIRや脂肪抑制T2強調像では黒っぽく写ります。
疲労骨折では骨髄にむくみ(浮腫)や出血が起こり、水分が増えるため、その部分が白く(高信号)写ります。T1強調像では逆に黒っぽく(低信号)なります。
骨折線が出てくると、白いむくみの中に黒い線として見えます。
レントゲンが正常だった早期の脛骨の疲労障害42人(50脛骨)の検討では、感度はMRI 88%、骨シンチグラフィ74%、CT 42%で、MRIが最も優れていました(Gaeta 2005)。

症例　10歳代男性　競輪選手　左膝の痛み

左膝関節MRIのSTIRの冠状断像です。

大腿骨遠位部の骨幹端付近に骨挫傷を疑う高信号所見(白い)を認めています。

海綿骨の軽度の疲労骨折と診断されました。

症例 30歳代男性　マラソン愛好家

$fatigue fracture$ $fatigue fracture1$ $fatigue fracture2$

競技別・動作別にみる疲労骨折の好発部位

疲労骨折は、走る・跳ぶ・投げるなど、競技の動作がくり返し負担をかける骨に起こります。スポーツ外来で診断された180例の検討では、部位は中足骨42例、脛骨36例、腓骨30例、舟状骨26例、腰椎椎弓(関節突起間部)17例の順で、競技ごとに部位の分布が異なっていました(Brukner 1996)。

競技・動作	報告された好発部位	出典
陸上競技(トラック)	54例中、舟状骨19例、脛骨14例、中足骨9例	Brukner 1996
長距離走(ジョギング)	35例中、脛骨15例、腓骨8例	Brukner 1996
ダンス	中足骨が18例で最多	Brukner 1996
テニス(トップ選手)	139人中15人に18か所。舟状骨が5か所(27%)で最多	Maquirriain 2006
投球・バットスイング	第一肋骨(前の節を参照)	Funakoshi 2019

米国の大学アスリートの全国調査では、疲労骨折671件のうち、中足骨が254件(37.9%)、脛骨が147件(21.9%)、腰背部・腰椎・骨盤が81件(12.1%)でした。発生率は女子のクロスカントリー(10万競技参加あたり28.59)、女子体操(25.58)、女子屋外トラック(22.26)で高く、同じ競技で比べると女性が男性の約2倍(率比2.06)で、シーズン前に多い傾向でした。再発例も21.5%を占めています(Rizzone 2017)。

走る競技では、すね(脛骨・腓骨)、足の甲(中足骨)、足の舟状骨を考えます。
踏み込みや着地のくり返しが多い競技では、足部の骨のほか、腰椎の椎弓も候補です。
痛む場所が競技の動作と合っているかを確認すると、撮影部位とMRIの範囲を決める助けになります。

中足骨疲労骨折 X線
引用：Tins et al. Insights Imaging 2015(Figure 1)

中年女性の両足のレントゲンです。最初の写真(a)では両足に治り方の異なる疲労骨折(黒矢印)があり、両側の第2中足骨の付け根に左右対称の骨折があります。2年後(b)も第2中足骨の付け根の骨折は治っておらず(黒矢印)、右第4中足骨の骨折はわかりにくいほど形が整い(白矢印)、右第3中足骨の骨折は治っています(黒矢頭)。(出典:Tins et al. Insights Imaging 2015, Figure 1, CC BY 4.0)

この図のように、疲労骨折は両側・左右対称に起こることがまれではなく、中足骨では付け根の骨折は骨幹部の骨折より治りにくいとされます(Tins 2015)。

野球選手の肩の後ろの痛み：第一肋骨の疲労骨折

疲労骨折は下肢に多いものの、投球やバットスイングをくり返す若い野球選手などでは第一肋骨にも起こります。投球系アスリートの第一肋骨疲労骨折24骨折(23人)の検討では、平均年齢16.8歳(13〜25歳)、利き腕側が19例で、バットを振ったりボールを投げたりしたときに急に痛みが強くなるのが特徴でした。16例は肩の後ろや上背部の痛みとして現れています(Funakoshi 2019)。

同じ検討では、肩関節のX線写真に写る第一肋骨は平均46%にとどまる一方、頸椎正面のX線写真では97%が写っており、初期診断に頸椎正面像が使えるとされています。保存療法で平均7.5か月の時点で71%が癒合し、29%は偽関節で、胸郭出口症候群の症状のため肋骨切除を受けた人もいました(Funakoshi 2019)。投球側ではなく、バットスイングで反対側に起こった報告もあります(Kawashima 2016)。

投球やスイングで急に強くなった肩の後ろの痛みでは、肩のX線だけで終わらせず、第一肋骨全体が写る撮影(頸椎正面像など)で骨折線を探します。
利き腕と反対側の痛みでも、バットスイングをする選手なら第一肋骨を候補に入れます。

疲労骨折の画像の見方(どこを見るか・見逃しやすい点)

どこを見るか

痛む場所に一致する骨で、皮質のわずかな途切れ、骨膜反応(骨の表面の薄い白い膜)、骨の中を横切る白い硬化の帯を探します。
レントゲンで見えるようになるのは2〜3週間遅れるため、早い時期は正常に見えます。MRIは最も感度・特異度の高い検査とされます(Tins 2015)。
ストレス骨折は多発することが多く(Tins 2015)、反対側の同じ骨や、近くの骨も確認します。

注意したい部位:大腿骨頸部

大腿骨頸部の疲労骨折はまれですが、場所によっては骨がつかない危険が高く、ランナーや軍の新兵で多く、女性のほうが危険が高いとされます(Fonte 2018)。
足のつけ根の痛みがある若い人でレントゲンが正常でも、痛みが続くときはMRIを考えます。下の症例もレントゲンでは骨折の所見がなく、CTとMRIで見つかっています(Fonte 2018)。

大腿骨頸部疲労骨折 MRI STIR
引用：Fonte & Rodrigues-Pinto. SICOT J 2018(Figure 3)

左股関節のMRI(STIR)で、高信号がみられ、圧迫側の大腿骨頸部疲労骨折に特徴的な所見です。(出典:Fonte & Rodrigues-Pinto. SICOT J 2018, Figure 3, CC BY 4.0)

見逃しやすい点・まぎらわしいもの

高齢の方の脆弱性骨折:骨粗しょう症の方では、運動をしていなくても骨盤や仙骨に同じタイプの骨折が起こります(骨盤脆弱性骨折(FFP)・仙骨脆弱性骨折)。膝では大腿骨内顆の軟骨下脆弱性骨折(SIFK)が知られています。
非定型大腿骨骨折:太ももの骨の外側の転子下に起こるストレス骨折は非定型大腿骨骨折を疑い、内分泌の専門医への紹介が勧められています(Tins 2015)。詳しくは非定型大腿骨骨折とはで解説しています。
すねの骨折:転倒やけがによる脛骨骨幹部骨折と、くり返しの負担による脛骨の疲労骨折は、成り立ちも治療も異なります。
股関節の骨折:大腿骨頸部の疲労骨折が進んでずれると、大腿骨頸部骨折として治療が必要になります。

CT・MRIが必要になる場面

レントゲンが正常でも、同じ場所の痛みや押したときの痛みが続くとき:MRI
骨折線の向きや、治り具合(骨がつながったか)を確かめたいとき:CT
骨がつきにくいとされる大腿骨頸部などが疑われるとき:早めのMRI

疲労骨折の治療は？

多くの疲労骨折は、原因となった運動を中止して患部を休ませること(安静)で治療でき、けがによる骨折のようなギプス固定を必要としないことが多いです(Boden 2000)。
痛みを我慢して運動を続けると悪化し、治るまでの期間も長くなります。
一方、大腿骨頸部の引っ張られる側(外側)・膝蓋骨・脛骨の前方の皮質・内果・距骨・足の舟状骨・第5中足骨・母趾の種子骨は、完全骨折や骨がつかない状態(遷延癒合・偽関節)に進みやすい高リスク部位とされ、積極的な治療が必要になります(Boden 2000)。安静だけで改善しないときは手術が検討されます。
予防には、同じ部位の使い過ぎを避け、練習量を急に増やさないことが大切です。

疲労骨折の画像でよくある疑問(Q&A)

Q. 疲労骨折はMRIで白く写りますか?
A. STIRや脂肪抑制T2強調像では、骨折の周りの骨髄や骨膜のむくみが白く(高信号)写ります。T1強調像では、骨折線に一致して黒い帯(低信号)が見えることがあります。

Q. レントゲンで「骨折なし」と言われましたが、疲労骨折の可能性はありますか?
A. あります。早期の疲労骨折はレントゲンに写らないことが多く(Nussbaum 2023)、同じ場所の痛みや押したときの痛みが続く場合は、MRIなどで再評価します。

Q. 疲労骨折はどの骨に多いですか。
A. 大学アスリートの調査では、中足骨(足の甲)が最も多く、次いで脛骨でした(Rizzone 2017)。競技によって違い、陸上のトラック競技では舟状骨、長距離走では脛骨、ダンスでは中足骨が多いと報告されています(Brukner 1996)。

Q. 女性や若い選手のほうが多いですか。
A. 大学アスリートでは、同じ競技で比べると女性のほうが男性より疲労骨折の発生率が高いと報告されています(Rizzone 2017)。トップレベルのテニス選手では、ジュニア選手のほうがプロ選手より高率でした(Maquirriain 2006)。

Q. 足のつけ根が痛いランナーで、疲労骨折のことはありますか。
A. あります。大腿骨頸部の疲労骨折はランナーや軍の新兵に多く、早く見つけることが大切とされます(Fonte 2018)。レントゲンで異常がなくても痛みが続くときは、整形外科でMRIなどを相談してください。

Q. 疲労骨折は英語で何といいますか。
A. stress fractureまたはfatigue fractureです。骨粗しょう症などで弱くなった骨に起こるものはinsufficiency fracture(脆弱性骨折)、骨折の手前の段階も含めてbone stress injuryと呼ぶこともあります(Hoenig 2022)。

Q. 不顕性骨折とは何ですか。
A. レントゲンでは骨折線が見えないのに、MRIやCTで見つかる骨折のことです(英語でoccult fracture)。高齢者の転倒後の大腿骨頸部などで問題になり、初期の疲労骨折も不顕性骨折として見つかることがあります。詳しくは潜在骨折(occult fracture)とはで解説しています。

参考文献

Fredericson M, Bergman AG, Hoffman KL, et al. Tibial stress reaction in runners. Correlation of clinical symptoms and scintigraphy with a new magnetic resonance imaging grading system. Am J Sports Med. 1995;23(4):472-81. PubMed
Matcuk GR Jr, Mahanty SR, Skalski MR, et al. Stress fractures: pathophysiology, clinical presentation, imaging features, and treatment options. Emerg Radiol. 2016;23(4):365-75. PubMed
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Funakoshi T, Furushima K, Kusano H, et al. First-Rib Stress Fracture in Overhead Throwing Athletes. J Bone Joint Surg Am. 2019;101(10):896-903. PubMed
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Brukner P, Bradshaw C, Khan KM, et al. Stress fractures: a review of 180 cases. Clin J Sport Med. 1996;6(2):85-9. PubMed
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