[P-MT-13-2] 股関節疾患患者の歩行立脚初期時の骨盤・大腿セグメントパワーと筋活動特性
キーワード：セグメントトルクパワー, 歩行, wavelet周波数解析
【目的】
我々の研究グループは，これまで変形性股関節疾患（OA）患者の跛行に関する研究として，運動力学的視点から，骨盤帯と大腿骨のセグメントトルクパワーを算出し，両パワー値の極性をみることで，力学的エネルギーの流れを検討する研究を行ってきた。そして，健常者との比較において，骨盤帯と大腿骨でのエネルギーの流れが異なる事を昨年の同学会で報告した。今回は，さらに表面筋電図（EMG）を加え検討した。
【対象】
対象は健常成人（健常者）1名（女性，年齢：45歳，身長：162.0 cm，体重：58 kg）及び，両側OA患者1名（女性，年齢：49歳，身長：157.0 cm，体重：59 kg）。日整会点数は，疼痛20点，可動域（屈曲：11点，外転：4点），歩行能力15点，日常生活動作18点であった。病期分類は両側進行期レベルであった。
【方法】
計測はカメラ10台を用いた三次元動作解析装置Vicon MX-T40S（Vicon Motion Systems社製）と6枚の床反力計（AMTI社製）を用いた。直径9mmの反射マーカーを使用し身体33カ所に貼付した。得られたマーカ座標から8剛体リンクモデルを作成した。次に各セグメントのトルクパワーを算出し，歩行周期が100%となるよう正規化した。解析側は右下肢とし，床反力垂直成分が増大する荷重応答期（歩行周期0%～12%）におけるセグメントトルクパワーの平均値を算出した。次にEMG計測においてはTeleMyo DTS（Noraxon社製）を使用し，被検筋は中殿筋とした。電極貼付部位は腸骨稜と大転子を結んだ中点とし，十分な前処理後に電極間中心距離3.0cmで貼付した。また，フットスイッチを用いて1歩行周期を同定しながら計測を行った。得られたデータは，MATLAB R2015（Mathworks社製）を用いて連続wavelet変換（Gabor関数使用）を用いた時間周波数解析を行った。解析の周波数帯域は12.5～200Hzとした。解析の時間幅は0.05秒間隔で平均周波数（Mean power frequency：MPF）を算出した。そして，踵接地直後からのMPFの変化量を算出した。
【結果】
1．セグメントトルクパワー（w/kg）
健常者の場合，骨盤，大腿セグメントの平均トルクパワーは，それぞれ-0.11，0.001であった。OA患者の場合，それぞれ-0.14，-0.28であった。
2．MPF変化量（Hz）
健常者の場合，踵接地直後から歩行周期10%の間にMPFは15Hzの上昇が認められた。OA患者の場合，逆に16Hzの減少が認められた。
【考察及び結語】
健常者とOA患者の大腿セグメントパワーを比較すると，OA患者の方が，パワー値が大きい結果となった。これは，健常者に比べ大腿部の回転運動が大きい（不安定性）を示すものであり，股関節不安定性は大腿部に起因する可能性を示唆するものである。またMPFの上昇は，tye2線維の活動増加が報告されており，大腿部の不安定性が，type2線維の活動性低下にも影響している可能性が示唆された。
本研究の一部は，日本学術振興会科学研究費補助金（基盤研究C課題番号25350655）の採択を受けて実施した。
我々の研究グループは，これまで変形性股関節疾患（OA）患者の跛行に関する研究として，運動力学的視点から，骨盤帯と大腿骨のセグメントトルクパワーを算出し，両パワー値の極性をみることで，力学的エネルギーの流れを検討する研究を行ってきた。そして，健常者との比較において，骨盤帯と大腿骨でのエネルギーの流れが異なる事を昨年の同学会で報告した。今回は，さらに表面筋電図（EMG）を加え検討した。
【対象】
対象は健常成人（健常者）1名（女性，年齢：45歳，身長：162.0 cm，体重：58 kg）及び，両側OA患者1名（女性，年齢：49歳，身長：157.0 cm，体重：59 kg）。日整会点数は，疼痛20点，可動域（屈曲：11点，外転：4点），歩行能力15点，日常生活動作18点であった。病期分類は両側進行期レベルであった。
【方法】
計測はカメラ10台を用いた三次元動作解析装置Vicon MX-T40S（Vicon Motion Systems社製）と6枚の床反力計（AMTI社製）を用いた。直径9mmの反射マーカーを使用し身体33カ所に貼付した。得られたマーカ座標から8剛体リンクモデルを作成した。次に各セグメントのトルクパワーを算出し，歩行周期が100%となるよう正規化した。解析側は右下肢とし，床反力垂直成分が増大する荷重応答期（歩行周期0%～12%）におけるセグメントトルクパワーの平均値を算出した。次にEMG計測においてはTeleMyo DTS（Noraxon社製）を使用し，被検筋は中殿筋とした。電極貼付部位は腸骨稜と大転子を結んだ中点とし，十分な前処理後に電極間中心距離3.0cmで貼付した。また，フットスイッチを用いて1歩行周期を同定しながら計測を行った。得られたデータは，MATLAB R2015（Mathworks社製）を用いて連続wavelet変換（Gabor関数使用）を用いた時間周波数解析を行った。解析の周波数帯域は12.5～200Hzとした。解析の時間幅は0.05秒間隔で平均周波数（Mean power frequency：MPF）を算出した。そして，踵接地直後からのMPFの変化量を算出した。
【結果】
1．セグメントトルクパワー（w/kg）
健常者の場合，骨盤，大腿セグメントの平均トルクパワーは，それぞれ-0.11，0.001であった。OA患者の場合，それぞれ-0.14，-0.28であった。
2．MPF変化量（Hz）
健常者の場合，踵接地直後から歩行周期10%の間にMPFは15Hzの上昇が認められた。OA患者の場合，逆に16Hzの減少が認められた。
【考察及び結語】
健常者とOA患者の大腿セグメントパワーを比較すると，OA患者の方が，パワー値が大きい結果となった。これは，健常者に比べ大腿部の回転運動が大きい（不安定性）を示すものであり，股関節不安定性は大腿部に起因する可能性を示唆するものである。またMPFの上昇は，tye2線維の活動増加が報告されており，大腿部の不安定性が，type2線維の活動性低下にも影響している可能性が示唆された。
本研究の一部は，日本学術振興会科学研究費補助金（基盤研究C課題番号25350655）の採択を受けて実施した。