著者

羽田 清貴 加藤 浩 井原 拓哉 中野 達也 深井 健司 辛嶋 良介 宮本 崇司 森口 晃一 嶋村 剛史 岡澤 和哉 奥村 晃司 杉木 知武 川嶌 眞之 川嶌 眞人

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.43 Suppl. No.2 (第51回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.0237, 2016 (Released:2016-04-28)

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【はじめに,目的】臨床において,歩き始めに膝痛や不安定感などの症状を訴える変形性膝関節症(以下,膝OA)患者は少なくない。膝関節へのメカニカルストレスの指標として外部膝関節内反モーメント(以下,KAM)が注目されており,膝OAの病態進行の危険因子の1つとして考えられている。また,膝OA患者に対して体幹や骨盤の回旋運動を改善させる理学療法を実施すると,歩容の改善だけでなく膝痛が減少する患者を経験する。そこで本研究の目的は,膝OA患者の歩き始めにおける胸椎・骨盤回旋運動とKAMとの関連性について検討することである。【方法】対象は膝OA患者7名(平均年齢70.3±10.9歳。以下,膝OA群)と健常成人15名(平均年齢35.0±11.7歳。以下,対照群)で全例女性であった。課題動作は5mの歩行路上の自由歩行とした。計測下肢から一歩目を踏み出し,床反力計を踏むように指示した。一歩目の歩幅の距離は被検者の身長の40%になるように設定した。歩行時は目の高さに設置した前方の目標物を注視させた。動作は5回実施した。計測方法は,赤外線カメラ8台を備えた三次元動作解析装置Vicon-MX13(Vicon Motion Systems社製)と床反力計(AMTI社製)1基を用いて実施した。三次元動作解析装置,床反力計のサンプリング周波数は100Hzとした。直径14mmの反射マーカーを身体51箇所に貼付した。得られたマーカー座標から胸椎セグメント,骨盤セグメント,両大腿セグメント,両下腿セグメント,両足部セグメントの8剛体リンクモデルを作成し,胸椎・骨盤の絶対及び相対回旋角度変化量,KAM第1ピーク値と第2ピーク値を算出した。統計学的解析はDr.SPSS II for Windows 11.0.1 J(エス・ピー・エス・エス社製)を用い,正規性の有無に従って,2群間の比較には2標本の差の検定を,KAMと胸椎・骨盤回旋角度変化量の関連性の検討にはPearsonの積率相関係数,またはSpearmanの順位相関係数を用いた。なお有意水準は5%未満とした。【結果】KAMの第1ピーク値と第2ピーク値[Nm/kg]は,対照群でそれぞれ0.35±0.09と0.31±0.09,膝OA群でそれぞれ0.57±0.16と0.53±0.16であり膝OA群が有意に高値を示した。胸椎相対回旋角度の変化量及び骨盤絶対回旋角度の変化量[deg]は,対照群で18.39±7.20と14.89±6.57,膝OA群で10.79±3.97と7.79±5.05であり膝OA群が有意に低値を示した。また,胸椎相対回旋角度の変化量及び骨盤絶対回旋角度の変化量は,KAMの第1ピーク値及び第2ピーク値と負の相関関係が認められた。【結論】歩き始めにおけるKAMは膝OA群が大きかった。臨床において,歩き始めに膝痛を訴える膝OA患者は,KAMの増大が疼痛の誘発原因の1つになっている可能性が示唆された。また,胸椎や骨盤の回旋可動域の低下は,KAMを増大させる一要因になる可能性が示された。膝OA患者のKAMを減少させるための理学療法戦略として,歩行時の胸椎や骨盤の回旋運動に着目する必要性があるかもしれない。

著者

深井 健司 羽田 清貴 加藤 浩 井原 拓哉 奥村 晃司 杉木 知武 川嶌 眞人

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement

巻号頁・発行日

vol.2016, 2017

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<p>【目的】</p><p></p><p>我々は変形性膝関節症(以下,膝OA)患者の膝関節における立脚初期の衝撃吸収作用に着目し,健常者と比較して膝伸展筋群を過剰に収縮させ衝撃吸収を行っていることを筋電図学的側面から報告した。この時期は床反力後方成分の制動区間に相当し,どのように床からの衝撃力を受けて運動量を変化させているのか明らかにされていない。そこで今回,力学的側面から立脚初期の衝撃吸収作用について床反力前後成分力積値及び床反力入射角度を用いて検討を行った。</p><p></p><p>【方法】</p><p></p><p>被検者は,膝OA患者14名(平均年齢70.0±7.9歳。以下,膝OA群)と健常成人15名(平均年齢35.0±11.7歳。以下,対照群)で全例女性であった。課題動作は5mの歩行路上の自由歩行とした。計測下肢から一歩目を踏み出し,床反力計を踏むように指示した。一歩目の歩幅の距離は被検者の身長の40%になるように設定し,5回実施した。計測は,赤外線カメラ8台を備えた三次元動作解析装置Vicon-MX13(Vicon Motion Systems社製)と床反力計(AMTI社製)1基を用いて実施した。床反力前後成分は体重で正規化し,後方成分を制動期平均力積値(Braking Mean Amplitude;以下,BA),前方成分を駆動期平均力積値(Propulsive Mean Amplitude;以下,PA)としそれぞれ求め,同時に立脚期時間も算出した。また,床反力前後成分と鉛直成分から初期接地時と後方成分ピーク値時の床反力入射角度を求め,90°以下を制動,90°以上を駆動と規定した。同時に,初期接地から後方成分ピーク値までの床反力入射角度の変化量も算出した。統計学的解析は,Dr.SPSSII for Windows11.0.1J(エス・ピー・エス・エス社製)を用い,2群間の比較は2標本の差の検定,床反力入射角度と角度変化量,BA,PA,立脚期時間との関連性の検討はSpearmanの順位相関係数を用いた。有意水準は5%未満とした。</p><p></p><p>【結果】</p><p></p><p>初期接地の床反力入射角度[deg]は対照群で93.26±4.29,膝OA群で86.13±4.01と対照群が有意に高値を示した。角度変化量[deg]は対照群で9.77±4.46,膝OA群で3.33±3.91と対照群が有意に高値を示した。PA[N・s/kg]は対照群で0.29±0.05,膝OA群で0.12±0.09と対照群が有意に高値を示した。立脚期時間[sec]は対照群で0.61±0.02,膝OA群で0.66±0.03と膝OA群が有意に高値を示した。また,初期接地の床反力入射角度は角度変化量とPAに正の相関(r=0.93,p<0.01,r=0.56,p<0.01),立脚期時間に負の相間(r=-0.56,p<0.01)を認めた。</p><p></p><p>【結論】</p><p></p><p>初期接地の入射角度は膝OA群が小さく,90°以下では制動を示す。膝OA群は,初期接地より前方への加速を制動し,後方成分ピーク値まで角度変化量を減少させたまま維持されていた。これは立脚初期において床からの衝撃力を小さくし,前方への加速の制動を最優先させることで,立脚期後半での推進力を十分に発揮できず,立脚期時間を延長させることで歩行速度を維持している可能性が示唆された。</p>

著者

羽田 清貴 加藤 浩 井原 拓哉 阿南 雅也 深井 健司 中野 達也 奥村 晃司 杉木 知武 川嶌 眞之 川嶌 眞人

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.44 Suppl. No.2 (第52回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.0120, 2017 (Released:2017-04-24)

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【はじめに,目的】我々は,第51回日本理学療法学術大会で,変形性膝関節症(以下,膝OA)患者の歩き始め動作時の外部膝関節内反モーメント(以下,KAM)は健常者よりも有意に高値であり,胸椎や骨盤の回旋運動の低下はKAMを増大させる一要因になる可能性を報告した。そこで,今回は膝OA患者の歩き始め動作時の下肢体節間におけるセグメントトルクパワーを算出し,トルクパワーの極性を明らかにすることで,力学的エネルギーの流れについて詳細に定量化することを目的とした。【方法】対象は膝OA患者14名(平均年齢70.1±7.9歳:以下,膝OA群)と健常成人15名(平均年齢35.0±11.7歳:以下,対照群)で全例女性であった。課題動作は5mの歩行路上の自由歩行とした。計測下肢から一歩目を踏み出し,床反力計を踏むように指示した。一歩目の歩幅の距離は被検者の身長の40%になるように設定した。計測方法は,赤外線カメラ8台を備えた三次元動作解析装置Vicon-MX13(Vicon Motion Systems社製)と床反力計(AMTI社製)1基を用いて実施した。反射マーカーを身体51箇所に貼付し,得られたマーカー座標から8剛体リンクモデルを作成した。1歩行周期が100%になるように正規化し,解析区間は荷重応答期とし,その区間における関節パワー,セグメントトルクパワーの積分値を算出した。統計学的解析にはR2.8.1を用い,正規性の有無に従って,2群間の比較には2標本の差の検定を行った。なお有意水準は5%未満とした。【結果】関節パワーは,股関節,膝関節,足関節はすべて負のパワーであり2群間で有意差は認められなかった。セグメントトルクパワーは,骨盤遠位では,膝OA群は0.24±0.01W・s/kg,対照群は-0.45±0.03W・s/kgで有意差が認められた(p<0.01)。また,下腿遠位では,膝OA群は0.75±0.03W・s/kg,対照群は1.82±0.05W・s/kgで有意差が認められた(p<0.05)。足部近位では,膝OA群は-1.03±0.04 W・s/kg,対照群は-1.95±0.06 W・s/kgで有意差が認められた(p<0.05)。【結論】股関節セグメントトルクパワーは,健常群では骨盤遠位は負のパワー,大腿近位は正のパワーを示したため,骨盤から大腿へ力学的エネルギーの流れが生じていた。一方,膝OA群ではその逆を呈した。すなわち,健常群は骨盤から大腿へと力学的エネルギーの流れが生じることで,股関節伸展モーメントを発生させているのに対して,膝OA群はそれが困難であることが示唆された。足関節セグメントトルクパワーでは,下腿遠位は正のパワー,足部近位は負のパワーを示したため,足部から下腿へと力学的エネルギーの流れが生じていた。しかし,膝OA群は力学的エネルギーの流れが有意に低値であったため,足関節背屈筋による足関節背屈モーメントの発生が不十分であることが示唆された。本研究より,各体節間での力学的エネルギーの流れを明らかにすることが可能であり,臨床にて有益な評価手段になり得ると考える。