[1006] 足関節底屈筋強化による脳性麻痺児の歩行の推進力生成の変化
Keywords:脳性麻痺児, 足関節底屈筋, 歩行
【はじめに】
脳性麻痺（CP）児にとって，独歩の獲得は非常に実用的で特徴的な意味がある。しかし多くが青年期や成人期に歩行機能を失う。その原因の1つに股関節の過用や誤用により生じる股関節痛がある。CP児の歩行においても，健常成人と同様にけりだし時に足関節と股関節の間に運動力学的なトレードオフの関係が成立するならば，足関節底屈筋を強化することで股関節にかかる力学的負担を軽減できる可能性がある。本研究の目的は，CP児に対し足関節底屈筋強化を行い，足関節及び股関節の運動力学的変化を継時的に評価し，股関節屈曲と足関節底屈にトレードオフの関係が成立するのかどうか検討することである。
【方法】
地域の普通学級に通学している痙直型CP児を対象とした。取り込み条件は，痙直型片麻痺CPと診断され，10m以上の歩行が可能，粗大運動機能分類システム（Gross Motor Function Classification System,GMFCS）レベルI及びIIの者とした。
（1）方法：1回目の計測（ベースライン）の後，週に3回12週間，踵上げやセラバンドによる足関節の抵抗運動を含んだ足関節底屈筋トレーニングプログラムを自宅で行い，その後2回目の計測（介入後）を行った。さらにその12週後に3回目の計測（フォローアップ）を行った。
（2）計測：歩行分析には3次元動作解析装置Motion Capture（Motion Analysis社製），床反力計（AMTI社製），赤外線カメラ10台を用いた。ヘレンへイズマーカーセットに従って対象者に反射マーカーを貼付した後，床反力計の上を歩く練習を十分に行わせた。
歩行解析ソフトOrtho Trak（ver.6.5.3）を用いて，歩行速度，歩幅，および運動力学的指標として関節モーメントと関節パワーを算出した。歩行は左右それぞれの接地時から接地時までを1歩行周期とし，足関節と股関節における矢状面の関節モーメントピーク値と関節パワーピーク値を算出した。関節パワーは歩行周期に出現するピークカーブについて，Engらのプロトコールに従い立脚初期の股関節伸展筋による推進力をH1，股関節の制動力H2，股関節屈筋による推進力H3とした。足関節でも同様に，下腿三頭筋による制動力をA1，下腿三頭筋による推進力をA2とし，それぞれのピーク値および足関節･股関節パワー比（A2/H3比）を算出した。A2/H3比は，けりだしにおける足関節底屈と股関節屈曲の関与の割合を示し，足関節の寄与率が股関節に対して高い程高値を示す。関節モーメント（Nm）と関節パワー（W）は体重（kg）で正規化した。分析には被験者ごとに左右5歩行周期分の平均値を使用した。歩行速度そして麻痺側および非麻痺側の歩幅，関節モーメント，関節パワー，A2/H3比の平均値の比較には，Kruskal-Wallisの検定およびSteel-Dwassの多重比較を行い，有意水準は5％とした。
【倫理的配慮】
対象者および保護者に対し，研究の趣旨を書面および口頭にて説明し同意を得た。本研究計画は研究倫理委員会の承認を受けた（2011P02）。
【結果】
条件に合う対象者5名のうち足関節底屈筋トレーニングプログラムを実施できた者は4名，1名が脱落した。ベースラインと比較して介入後の関節モーメント及び関節パワーは，けりだしにおける足関節底屈モーメントが両側ともに1名を除き低下した。A2はモーメントと同様の傾向を示したが，1名で麻痺側のみ異なる傾向を示し，ベースライン1.74w/kgから介入後3.12w/kgへ増大した。股関節屈曲モーメントは，麻痺側は4名全員が，非麻痺側では2名で減少した。H3は麻痺側で3名が低下，非麻痺側ではすべて低下した。フォローアップでは，麻痺側A2で2名がベースラインよりも有意に増加し，うち1名は介入後よりも有意に増加した。非麻痺側A2では3名で介入後よりも増加した。H3の麻痺側では3名が介入後よりも低下を示し，うち1名ではベースライン及び介入後よりも低下していた。非麻痺側では，2名が介入後よりも低下した。A2/H3比の麻痺側では，介入により3名のA2/H3比が増大し，うち2名は12週後のフォローアップでさらに増大していた。非麻痺側では，介入後に2名で増加，うち1名はフォローアップ時で著明に増大した。
【考察】
A2/H3の結果より，CP児の歩行においてもけりだしにおける足関節と股関節の推進力生成には，トレードオフの関係があることを示した。さらに，CP児の足関節底屈筋を強化することで強いけりだし歩行が可能となり，股関節に依存した歩行から足関節での推進力生成による歩行へ移行できる可能性を示唆した。
【理学療法学研究としての意義】
CP児･者の歩行における足関節と股関節の運動力学的関係から二次障害を予防しうる理学療法の可能性を示唆した点が臨床的に意義深い。
脳性麻痺（CP）児にとって，独歩の獲得は非常に実用的で特徴的な意味がある。しかし多くが青年期や成人期に歩行機能を失う。その原因の1つに股関節の過用や誤用により生じる股関節痛がある。CP児の歩行においても，健常成人と同様にけりだし時に足関節と股関節の間に運動力学的なトレードオフの関係が成立するならば，足関節底屈筋を強化することで股関節にかかる力学的負担を軽減できる可能性がある。本研究の目的は，CP児に対し足関節底屈筋強化を行い，足関節及び股関節の運動力学的変化を継時的に評価し，股関節屈曲と足関節底屈にトレードオフの関係が成立するのかどうか検討することである。
【方法】
地域の普通学級に通学している痙直型CP児を対象とした。取り込み条件は，痙直型片麻痺CPと診断され，10m以上の歩行が可能，粗大運動機能分類システム（Gross Motor Function Classification System,GMFCS）レベルI及びIIの者とした。
（1）方法：1回目の計測（ベースライン）の後，週に3回12週間，踵上げやセラバンドによる足関節の抵抗運動を含んだ足関節底屈筋トレーニングプログラムを自宅で行い，その後2回目の計測（介入後）を行った。さらにその12週後に3回目の計測（フォローアップ）を行った。
（2）計測：歩行分析には3次元動作解析装置Motion Capture（Motion Analysis社製），床反力計（AMTI社製），赤外線カメラ10台を用いた。ヘレンへイズマーカーセットに従って対象者に反射マーカーを貼付した後，床反力計の上を歩く練習を十分に行わせた。
歩行解析ソフトOrtho Trak（ver.6.5.3）を用いて，歩行速度，歩幅，および運動力学的指標として関節モーメントと関節パワーを算出した。歩行は左右それぞれの接地時から接地時までを1歩行周期とし，足関節と股関節における矢状面の関節モーメントピーク値と関節パワーピーク値を算出した。関節パワーは歩行周期に出現するピークカーブについて，Engらのプロトコールに従い立脚初期の股関節伸展筋による推進力をH1，股関節の制動力H2，股関節屈筋による推進力H3とした。足関節でも同様に，下腿三頭筋による制動力をA1，下腿三頭筋による推進力をA2とし，それぞれのピーク値および足関節･股関節パワー比（A2/H3比）を算出した。A2/H3比は，けりだしにおける足関節底屈と股関節屈曲の関与の割合を示し，足関節の寄与率が股関節に対して高い程高値を示す。関節モーメント（Nm）と関節パワー（W）は体重（kg）で正規化した。分析には被験者ごとに左右5歩行周期分の平均値を使用した。歩行速度そして麻痺側および非麻痺側の歩幅，関節モーメント，関節パワー，A2/H3比の平均値の比較には，Kruskal-Wallisの検定およびSteel-Dwassの多重比較を行い，有意水準は5％とした。
【倫理的配慮】
対象者および保護者に対し，研究の趣旨を書面および口頭にて説明し同意を得た。本研究計画は研究倫理委員会の承認を受けた（2011P02）。
【結果】
条件に合う対象者5名のうち足関節底屈筋トレーニングプログラムを実施できた者は4名，1名が脱落した。ベースラインと比較して介入後の関節モーメント及び関節パワーは，けりだしにおける足関節底屈モーメントが両側ともに1名を除き低下した。A2はモーメントと同様の傾向を示したが，1名で麻痺側のみ異なる傾向を示し，ベースライン1.74w/kgから介入後3.12w/kgへ増大した。股関節屈曲モーメントは，麻痺側は4名全員が，非麻痺側では2名で減少した。H3は麻痺側で3名が低下，非麻痺側ではすべて低下した。フォローアップでは，麻痺側A2で2名がベースラインよりも有意に増加し，うち1名は介入後よりも有意に増加した。非麻痺側A2では3名で介入後よりも増加した。H3の麻痺側では3名が介入後よりも低下を示し，うち1名ではベースライン及び介入後よりも低下していた。非麻痺側では，2名が介入後よりも低下した。A2/H3比の麻痺側では，介入により3名のA2/H3比が増大し，うち2名は12週後のフォローアップでさらに増大していた。非麻痺側では，介入後に2名で増加，うち1名はフォローアップ時で著明に増大した。
【考察】
A2/H3の結果より，CP児の歩行においてもけりだしにおける足関節と股関節の推進力生成には，トレードオフの関係があることを示した。さらに，CP児の足関節底屈筋を強化することで強いけりだし歩行が可能となり，股関節に依存した歩行から足関節での推進力生成による歩行へ移行できる可能性を示唆した。
【理学療法学研究としての意義】
CP児･者の歩行における足関節と股関節の運動力学的関係から二次障害を予防しうる理学療法の可能性を示唆した点が臨床的に意義深い。