[1122] 人工膝関節全置換術後3ヶ月の姿勢安定度評価指標（IPS）に関連する因子について
キーワード：姿勢安定度評価指標, 姿勢戦略, 人工膝関節全置換術
【目的】変形性膝関節症により人工膝関節全置換術（TKA）を施行した患者の動的バランスの回復は重要でありその経過についての報告は散見されるが，術後早期における動的バランスの指標である姿勢安定度評価指標（IPS）に関連する因子について検討した報告はない。本研究はTKA後3ヶ月におけるIPSに関連する因子を明らかにすることを目的とする。
【方法】対象は当院にて変形性膝関節症により人工膝関節全置換術を施行した患者（男7名，女26名，33膝，年齢72.0±7.3歳，体重63.4±11.0kg）とし，神経疾患及び脊椎疾患，関節リウマチ患者は除外した。すべてのTKAは使用機種をZimmer NexGen LPS-Flex Mobile（PS type）とし，皮切はMidvastus法とした。評価項目は，動的バランスの指標としてIPS，術側への立位重心移動時の前額面上での姿勢戦略（Postural Strategy on frontal plane=PSFP）（画像解析ソフトToMoCo-Liteにて両肩峰・両大転子・両外果の中央点を結ぶ線分のなす角度を算出），膝関節角度の再現誤差としての膝関節固有感覚（KP），膝関節痛（Visual Analog scale=VAS），TUG，10m歩行速度（10mWS），膝関節伸展角度，膝伸展筋力（KES）および膝屈曲筋力（KFS）（Biodex System3を使用しIsokinetics 60deg/secでの体重比トルク（％BW）の最大値）とした。測定時期は術後3ヶ月とした。IPSの評価はAMTI製FORCE PLATFORMを使用し取込周期は60Hzとした。膝関節固有感覚と膝伸展筋力の測定には等速性運動装置（BIODEX system3）を使用した。統計解析はIPSと各項目との関連をSpearmanの順位相関係数による単変量解析で求め，従属変数をIPS，独立変数を単変量解析で有意であった項目とし，ステップワイズ法による重回帰分析にて分析した。有意水準を5％未満とした。データの集計と解析は，Dr. SPSSIIfor Windowsを使用した。
【倫理的配慮】本研究はさいたま市立病院の倫理委員会にて承認を受け，十分な説明のもと同意の得られた患者を対象とした。
【結果】IPSと各項目の関係性は，PSFP（r=0.596），TUG（r=-0.643），10mWS（r=-0.497），KFS（r=0.577）の間に有意な相関を認めた（p＜0.05）。ステップワイズ法による重回帰分析の結果，TUG（p=0.001），PSFP（p=0.007），重相関係数（R=0.71），自由度調整済み重相関係数の二乗（R2=0.47）であった。
【考察】TUGは歩行という動作に加え，立ち上がる，方向を変える，腰掛けるといった一連の動作能力や動的バランス能力を評価できる指標であり，加えて下肢・体幹の筋力やその協調的な筋活動，スムーズな方向転換に必要な立ち直り反応や下肢支持力の状態を評価することも可能なテストであるとされている。また膝伸展筋力が高いだけでは相関せず，バランスや調整能力などの要素を含む（山本ら：2010）ことが報告されており，動的バランスの指標であるIPSにTUGが関連しているという本研究の結果を支持しているものと考えた。木藤（2008）は運動器疾患患者の立位前額面上での身体重心を側方に動かす動作戦略について，頭部・体幹・上肢（Head・Arm・Trunk：HAT）を安定させ骨盤（Pelvic）を動かす動作戦略（立位Pelvic戦略）から，腹部からHATを大きく揺さぶることで足圧中心（Center of Pressure：COP）と身体重心（Center of Gravity：COG）を安定させ，同時に，股関節外転位で膝の内反を生じさせ，COGを支持基底面内に収める動作戦略（立位HAT戦略）への動作対応の変化が多く観察されるとしている。本研究ではIPSとPSFPは正の相関を認め，PSFPの数値が高くなる，すなわち立位Pelvic戦略に近づく程IPSとの関連が認められることを示唆している。Horakら（1986）は矢状面上の動作戦略において，よいパフォーマンスは股関節戦略より足関節戦略に関連した予測的姿勢制御（anticipatory postural adjustment）を使用すると報告している。本研究で測定した前額面上での姿勢戦略は,先行研究で報告された矢状面上の姿勢・動作戦略とは相違するもので，本研究の結果である動的立位バランスと前額面上での姿勢戦略（立位Pelvic戦略）の関連について報告したものはなく，本研究結果は新たな知見といえる。
【理学療法学研究としての意義】TKA後早期の動的バランスの指標であるIPSに関連する因子を明らかにした報告は見当たらない。本研究ではIPSとTUG,IPSとPSFPに関連を認めた。TKA後早期において，多関節運動連鎖としての前額面上での姿勢戦略に注目した理学療法プログラムの立案などを考慮していく必要性が示唆された。
【方法】対象は当院にて変形性膝関節症により人工膝関節全置換術を施行した患者（男7名，女26名，33膝，年齢72.0±7.3歳，体重63.4±11.0kg）とし，神経疾患及び脊椎疾患，関節リウマチ患者は除外した。すべてのTKAは使用機種をZimmer NexGen LPS-Flex Mobile（PS type）とし，皮切はMidvastus法とした。評価項目は，動的バランスの指標としてIPS，術側への立位重心移動時の前額面上での姿勢戦略（Postural Strategy on frontal plane=PSFP）（画像解析ソフトToMoCo-Liteにて両肩峰・両大転子・両外果の中央点を結ぶ線分のなす角度を算出），膝関節角度の再現誤差としての膝関節固有感覚（KP），膝関節痛（Visual Analog scale=VAS），TUG，10m歩行速度（10mWS），膝関節伸展角度，膝伸展筋力（KES）および膝屈曲筋力（KFS）（Biodex System3を使用しIsokinetics 60deg/secでの体重比トルク（％BW）の最大値）とした。測定時期は術後3ヶ月とした。IPSの評価はAMTI製FORCE PLATFORMを使用し取込周期は60Hzとした。膝関節固有感覚と膝伸展筋力の測定には等速性運動装置（BIODEX system3）を使用した。統計解析はIPSと各項目との関連をSpearmanの順位相関係数による単変量解析で求め，従属変数をIPS，独立変数を単変量解析で有意であった項目とし，ステップワイズ法による重回帰分析にて分析した。有意水準を5％未満とした。データの集計と解析は，Dr. SPSSIIfor Windowsを使用した。
【倫理的配慮】本研究はさいたま市立病院の倫理委員会にて承認を受け，十分な説明のもと同意の得られた患者を対象とした。
【結果】IPSと各項目の関係性は，PSFP（r=0.596），TUG（r=-0.643），10mWS（r=-0.497），KFS（r=0.577）の間に有意な相関を認めた（p＜0.05）。ステップワイズ法による重回帰分析の結果，TUG（p=0.001），PSFP（p=0.007），重相関係数（R=0.71），自由度調整済み重相関係数の二乗（R2=0.47）であった。
【考察】TUGは歩行という動作に加え，立ち上がる，方向を変える，腰掛けるといった一連の動作能力や動的バランス能力を評価できる指標であり，加えて下肢・体幹の筋力やその協調的な筋活動，スムーズな方向転換に必要な立ち直り反応や下肢支持力の状態を評価することも可能なテストであるとされている。また膝伸展筋力が高いだけでは相関せず，バランスや調整能力などの要素を含む（山本ら：2010）ことが報告されており，動的バランスの指標であるIPSにTUGが関連しているという本研究の結果を支持しているものと考えた。木藤（2008）は運動器疾患患者の立位前額面上での身体重心を側方に動かす動作戦略について，頭部・体幹・上肢（Head・Arm・Trunk：HAT）を安定させ骨盤（Pelvic）を動かす動作戦略（立位Pelvic戦略）から，腹部からHATを大きく揺さぶることで足圧中心（Center of Pressure：COP）と身体重心（Center of Gravity：COG）を安定させ，同時に，股関節外転位で膝の内反を生じさせ，COGを支持基底面内に収める動作戦略（立位HAT戦略）への動作対応の変化が多く観察されるとしている。本研究ではIPSとPSFPは正の相関を認め，PSFPの数値が高くなる，すなわち立位Pelvic戦略に近づく程IPSとの関連が認められることを示唆している。Horakら（1986）は矢状面上の動作戦略において，よいパフォーマンスは股関節戦略より足関節戦略に関連した予測的姿勢制御（anticipatory postural adjustment）を使用すると報告している。本研究で測定した前額面上での姿勢戦略は,先行研究で報告された矢状面上の姿勢・動作戦略とは相違するもので，本研究の結果である動的立位バランスと前額面上での姿勢戦略（立位Pelvic戦略）の関連について報告したものはなく，本研究結果は新たな知見といえる。
【理学療法学研究としての意義】TKA後早期の動的バランスの指標であるIPSに関連する因子を明らかにした報告は見当たらない。本研究ではIPSとTUG,IPSとPSFPに関連を認めた。TKA後早期において，多関節運動連鎖としての前額面上での姿勢戦略に注目した理学療法プログラムの立案などを考慮していく必要性が示唆された。