[0464] 歩行時の足角の変化が外側ウェッジの効果に及ぼす影響
Keywords:外側ウェッジ, 足角, 内反モーメント
【はじめに，目的】
変形性膝関節症（膝OA）は最も一般的な筋骨格系の疾患であり，高齢者における，膝関節の疼痛と機能障害の原因となる。内側型膝OAでは，内反ストレスにより膝関節内側コンパートメントに荷重が集中する。そのため，内側型膝OAでは内反ストレスの軽減を目的に，外側ウェッジが用いられる。外側ウェッジは脛骨の垂直化とCOP外側移動により，床反力ベクトルと膝関節の距離を変化させ，膝関節の外的内反モーメントを減少させる（Rana S et al,2012）。また，膝OAを呈する症例では，立脚相でつま先を外に向ける（toe-out）ことにより，膝関節内側コンパートメントの負荷を軽減させることが報告されている（Thomas R et al,2008）。これまで，外側ウェッジの効果を検討した報告では，通常の歩行を対象としており，歩行時の足角が外側ウェッジの効果に与える影響を検討した報告はない。本研究の目的は，足角が外側ウェッジの効果に与える影響を明らかにすることである。なお，本研究では外側ウェッジの効果として，外的な膝関節内反モーメントの減少に着目し検討を行った。
【方法】
対象は整形外科的，神経学的疾患の既往のない若年健常成人20名（年齢23.1±3.5歳,身長172±6.9m,体重64.9±12.6kg）とした。歩行の計測には，赤外線カメラ7台で構成された三次元動作解析装置および床反力計を使用した。反射マーカーを右下肢12箇所に貼付した。歩行は2種類の足底板を，裸足に両面テープで貼付して行った。足底板は，平坦な足底板と7度の外側ウェッジの2種類とした。また，足角が外側ウェッジの効果に与える影響を分析するために，通常の歩行（natural）と，つま先を意識的に外側に向けたtoe-out，内側に向けたtoe-inの3条件で歩行を計測した。得られた座標データと床反力から足関節と膝関節の外的モーメントを算出した。なお，関節モーメントは体重で正規化した。関節モーメントは，立脚前期0-33%，立脚中期34-66%，立脚後期67-100%に分け，それぞれの相における平均値を比較した。統計学的検定には足底板の種類と足角を要因とした反復測定の2元配置分散分を用い，多重比較にはBonferroniの方法を用いた。統計学的有意水準は5％とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
対象者には研究の趣旨と内容について文章と口頭にて説明を行い，書面にて同意を得た。本研究は，所属機関の倫理委員会の承認を得た研究である。
【結果】
いずれの足角の条件でも，立脚前期,中期,後期で,外側ウェッジによる，膝関節内反モーメントの有意な減少を認めた（P＜0.01）。また，立脚後期では,膝関節内反モーメントは足角により異なり，toe-inでは，naturalよりも大きな値を示し，逆にtoe-outではnaturalよりも低い値を示した。立脚中期,立脚後期で最も低い値を示したのは，外側ウェッジを装着したtoe-outでの歩行であった。多重比較の結果，立脚前期ではnatural-toe-in間（P＜0.01），立脚中期ではnatural-toe-out,toe-in-toe-out間（P＜0.01），立脚後期ではnatural-toe-out,toe-in-toe-out間（P＜0.01）に有意な差が認められた。また足底板の種類と足角には有意な交互作用を認めなかった。足関節外反モーメントはいずれの足角の条件でも，立脚前期,中期,後期で,外側ウェッジにより有意に増加した（P＜0.01）。また，立脚後期では足関節外反モーメントは足角により，異なる傾向を示し，toe-inでは，naturalよりも高い値を示し，toe-outでは，naturalよりも低い値を示した。多重比較の結果では，立脚前期と立脚後期ですべての歩行条件間で有意な差がみられた（P＜0.01）。
【考察】
外側ウェッジを装着した歩行（全立脚期），toe-outした歩行（立脚中期・後期）のいずれでも，膝関節内反モーメントは有意に減少した。外側ウェッジと足部のtoe-outは，いずれも立脚後期にCOPを外側に移動させるため，内反モーメントを減少させる。今回の結果で，最も膝関節内反モーメントが低い値を示したのは，外側ウェッジを装着したtoe-outでの歩行であった。足底板の種類と足角に交互作用は認めなかったことから，toe-out歩行を呈した症例においても，外側ウェッジは膝関節内反ストレスを減じることが可能と考えられた。一方で，外側ウェッジはいずれの歩行条件においても足関節の外反モーメントを増加させるため，足部への負担に配慮する必要が示唆された。
【理学療法学研究としての意義】
膝OA患者では，toe-out歩行を呈する症例もみられることから，外側ウェッジの効果を検証するためには，足角と足関節のストレスを含め検討する必要があると考えられる。今回得られた情報は，内側型膝OA患者の装具適合性や患者指導の観点から重要と考えられた。
変形性膝関節症（膝OA）は最も一般的な筋骨格系の疾患であり，高齢者における，膝関節の疼痛と機能障害の原因となる。内側型膝OAでは，内反ストレスにより膝関節内側コンパートメントに荷重が集中する。そのため，内側型膝OAでは内反ストレスの軽減を目的に，外側ウェッジが用いられる。外側ウェッジは脛骨の垂直化とCOP外側移動により，床反力ベクトルと膝関節の距離を変化させ，膝関節の外的内反モーメントを減少させる（Rana S et al,2012）。また，膝OAを呈する症例では，立脚相でつま先を外に向ける（toe-out）ことにより，膝関節内側コンパートメントの負荷を軽減させることが報告されている（Thomas R et al,2008）。これまで，外側ウェッジの効果を検討した報告では，通常の歩行を対象としており，歩行時の足角が外側ウェッジの効果に与える影響を検討した報告はない。本研究の目的は，足角が外側ウェッジの効果に与える影響を明らかにすることである。なお，本研究では外側ウェッジの効果として，外的な膝関節内反モーメントの減少に着目し検討を行った。
【方法】
対象は整形外科的，神経学的疾患の既往のない若年健常成人20名（年齢23.1±3.5歳,身長172±6.9m,体重64.9±12.6kg）とした。歩行の計測には，赤外線カメラ7台で構成された三次元動作解析装置および床反力計を使用した。反射マーカーを右下肢12箇所に貼付した。歩行は2種類の足底板を，裸足に両面テープで貼付して行った。足底板は，平坦な足底板と7度の外側ウェッジの2種類とした。また，足角が外側ウェッジの効果に与える影響を分析するために，通常の歩行（natural）と，つま先を意識的に外側に向けたtoe-out，内側に向けたtoe-inの3条件で歩行を計測した。得られた座標データと床反力から足関節と膝関節の外的モーメントを算出した。なお，関節モーメントは体重で正規化した。関節モーメントは，立脚前期0-33%，立脚中期34-66%，立脚後期67-100%に分け，それぞれの相における平均値を比較した。統計学的検定には足底板の種類と足角を要因とした反復測定の2元配置分散分を用い，多重比較にはBonferroniの方法を用いた。統計学的有意水準は5％とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
対象者には研究の趣旨と内容について文章と口頭にて説明を行い，書面にて同意を得た。本研究は，所属機関の倫理委員会の承認を得た研究である。
【結果】
いずれの足角の条件でも，立脚前期,中期,後期で,外側ウェッジによる，膝関節内反モーメントの有意な減少を認めた（P＜0.01）。また，立脚後期では,膝関節内反モーメントは足角により異なり，toe-inでは，naturalよりも大きな値を示し，逆にtoe-outではnaturalよりも低い値を示した。立脚中期,立脚後期で最も低い値を示したのは，外側ウェッジを装着したtoe-outでの歩行であった。多重比較の結果，立脚前期ではnatural-toe-in間（P＜0.01），立脚中期ではnatural-toe-out,toe-in-toe-out間（P＜0.01），立脚後期ではnatural-toe-out,toe-in-toe-out間（P＜0.01）に有意な差が認められた。また足底板の種類と足角には有意な交互作用を認めなかった。足関節外反モーメントはいずれの足角の条件でも，立脚前期,中期,後期で,外側ウェッジにより有意に増加した（P＜0.01）。また，立脚後期では足関節外反モーメントは足角により，異なる傾向を示し，toe-inでは，naturalよりも高い値を示し，toe-outでは，naturalよりも低い値を示した。多重比較の結果では，立脚前期と立脚後期ですべての歩行条件間で有意な差がみられた（P＜0.01）。
【考察】
外側ウェッジを装着した歩行（全立脚期），toe-outした歩行（立脚中期・後期）のいずれでも，膝関節内反モーメントは有意に減少した。外側ウェッジと足部のtoe-outは，いずれも立脚後期にCOPを外側に移動させるため，内反モーメントを減少させる。今回の結果で，最も膝関節内反モーメントが低い値を示したのは，外側ウェッジを装着したtoe-outでの歩行であった。足底板の種類と足角に交互作用は認めなかったことから，toe-out歩行を呈した症例においても，外側ウェッジは膝関節内反ストレスを減じることが可能と考えられた。一方で，外側ウェッジはいずれの歩行条件においても足関節の外反モーメントを増加させるため，足部への負担に配慮する必要が示唆された。
【理学療法学研究としての意義】
膝OA患者では，toe-out歩行を呈する症例もみられることから，外側ウェッジの効果を検証するためには，足角と足関節のストレスを含め検討する必要があると考えられる。今回得られた情報は，内側型膝OA患者の装具適合性や患者指導の観点から重要と考えられた。