著者

弓削 千文 木藤 伸宏 菅川 祥枝 奥村 晃司 吉用 聖加

出版者

JAPANESE PHYSICAL THERAPY ASSOCIATION

雑誌

日本理学療法学術大会

巻号頁・発行日

vol.2002, pp.13-13, 2003

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【目的】膝関節の運動機能の客観的評価として関節可動域・筋力・筋持久力の測定が一般的には行われているが、滑らかさを定量的に評価することは臨床的に重要な意味を持つ。そこで今回我々は、膝関節運動の滑らかさに着目し数学的解析を行い、臨床に役立つ指標として活用するため、加速度センサと電気角度計を用い、膝関節屈伸運動の滑らかさを定量化する試みを行った。【方法】対象は、膝関節疾患・中枢神経疾患の既往のない健常者男性5名、女性5名とし、年齢27.6±3.9歳、身長165.7±9.3cm、体重59.7±12.3kgであった。膝関節屈伸運動を他動運動と自動運動とで比較した。他動運動では、被験者の脛骨粗面直下に圧電型の3軸加速度センサ(MA3-04Acマイクロストーン(株))を固定。膝関節外側面にBiometrics社製2軸ゴニオメータ(SG150型)を貼付した後、膝関節屈曲0から120°までの屈伸運動をCYBEX CPMモード90・180 deg/secにて各10回施行した。自動運動では、座位にてメトロノーム使用し、膝関節屈曲0から120°までの屈伸運動を2000・4000msecの速さで各10回施行した。評価パラメータとして(1)膝関節屈曲30から60°の矢状面で生じる加速度を一次微分し躍度を算出、この算出値を動作の滑らかさを表す指標(jerk)として用い、(2)膝関節屈伸運動時の躍度波形より振幅値・Movement Unit(加速度の微分が0を通る回数)(以下、MU)を求め、各試行の平均値を算出した。サンプリング周波数は4000Hzとし、統計処理はStatView-J 5.0を用い、一元配置分散分析(Scheffe)を行い有意水準は5%未満とした。【結果】膝関節屈曲-伸展運動とでは有意差は認められなかった。躍度波形での最大-最小振幅値の差(Max-Min)、MUの平均値は、他動伸展運動ではMax-Min;(緩) 290±93/s<SUP>3</SUP>、(速)679±397/s<SUP>3</SUP>、MU;(緩) 46±6.9回、(速)20±5.3回となった。自動伸展運動ではMax-Min;(緩) 98±50/s<SUP>3</SUP>、(速)136±91/s<SUP>3</SUP>、MU;(緩)27±11回、(速)17±6.7回となった。他動屈曲運動Max-Min;(緩) 225±54/s<SUP>3</SUP>、(速)456±116/s<SUP>3</SUP>、MU;(緩) 44±7.7回、(速)20±4.6回となった。自動屈曲運動Max-Min;(緩) 102±60/s<SUP>3</SUP>、(速)135±79/s<SUP>3</SUP>、MU;(緩) 27±11回、(速)19±4.8回となった。Max-Min・MUともに、他動運動での(緩-速)と、(速)での他動-自動運動で有意差が認められた(p<0.001)。【まとめ】Max-Minが小さければ動作は滑らかであることから考えると、他動より自動運動の方が、(速)より(緩)の方が滑らかであることが認められた。また、MUの増大はフィードバック調節が頻繁に行われていることを示しているため、自動運動では(緩)の方がフィーバック調節が頻繁に行われていることが認められた。本研究により、躍度波形の解析は膝関節運動の滑らかさの指標として有用であることが確認できた。

著者

菅川 祥枝 木藤 伸宏 島澤 真一 弓削 千文 奥村 晃司 吉用 聖加 岡田 恵也

出版者

一般社団法人日本理学療法学会連合

雑誌

理学療法学 (ISSN:02893770)

巻号頁・発行日

vol.31, no.7, pp.412-419, 2004-12-20 (Released:2018-09-25)

参考文献数

17

被引用文献数

4

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本研究では,角速度センサを用いて歩行時の骨盤,大腿,下腿の回旋運動の計測を行い,変形性膝関節症患者で得られた角速度波形より健常例とは異なる特徴を同定し,その特徴を明らかにすることを目的とする。対象は健常若年群5名,健常高齢者群8名,変形性膝関節症群21名である。結果は変形性膝関節症群では健常群と異なる角速度波形が確認できた。骨盤の回旋運動には大きな相違は見られなかった。大腿は,荷重反応期での内旋,立脚中期の外旋運動の減少が見られた。下腿では,健常者は歩行時,立脚初期には下肢回旋運動は複雑な運動が行われており,変形性膝関節症群では下腿回旋運動の減少がみられた。また周波数解析では変形性膝関節症群は健常者群と比較し,第1ピーク周波数が低周波域に移動しており,さらに,スペクトルの広がりの不均一性が認められ,下腿回旋運動の調和性が失われていると推測した。本研究で用いた角速度センサによる下肢肢節回旋測定は,臨床においての理学療法効果判定に有用である可能性が示された。

著者

木藤 伸宏 島澤 真一 弓削 千文 奥村 晃司 菅川 祥枝 吉用 聖加 井原 秀俊 三輪 恵 神谷 秀樹 岡田 恵也

出版者

日本理学療法士学会

雑誌

理学療法学 (ISSN:02893770)

巻号頁・発行日

vol.31, no.1, pp.86-94, 2004-02-20 (Released:2018-09-25)

参考文献数

27

被引用文献数

10

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本研究は,3軸の加速度センサを用いて歩行時の下腿近位部に生じる加速度の計測を行い,腰OAから得られた加速度波形とそのパワースペクトルより健常例とは異なるパラメーターを同定し,その特徴を明らかにする事を目的とする。対象は健常群10名(過去に腰痛の経験がない),膝OA群9名(Kellgren & Lawrence分類 ; Grade IV)である。結果は,膝OAでは健常人と異なる加速度波形・速度波形が確認できた。また,周波数解析の結果,膝OAは健常例と異なる測方加速度パワースペクトルが認められた。膝OAの加速度波形の特徴は衝撃吸収メカニズムの破綻と膝関節安定メカニズムの欠如によって起こっていると推測した。周波数解析の結果からは,筋による下腿運動の制御が不十分であると推測した。加速度センサによる歩行時の脛骨運動の測定は,病態運動の把握と定量的評価,理学療法プログラム立案,治療法の効果判定などのスクリーニング検査として有用性が高く,他党的指標の一つになり得る。また,非侵襲的であり,コスト面からも十分に臨床応用が可能である。