[O-0235] 装具療法におけるGait Judge Systemで得られる脳卒中片麻痺患者の底屈モーメントと足関節運動の特性
～長下肢装具群・短下肢装具群・健常者群の比較～
Keywords:長下肢装具, Gait Judge System, 足関節運動
【はじめに，目的】
Perryが提唱した立脚期におけるロッカー機能は歩行の特徴を考える上で重要である。川村義肢社製Gait Judge System（GJS）は，ロッカー機能のうちHeel rockerとToe rockerで生じる足関節運動を簡便かつ定量的に評価できる機器である。当院では2013年より装具検討会や訓練効果を評価する際，GJSを使用し定量的な評価に取り組んでいる。しかし，その測定値について統一した見解は得られておらず，装具の種類による測定値を比較検討した報告も少ない。そこで本研究の目的は，GJSで得られる健常者，短下肢装具使用時，長下肢装具介助歩行時のHeel rocker及びToe rocker時の底屈モーメント・足関節角度を比較検討することとした。
【方法】
対象は，回復期病棟入院中の片麻痺患者で装具療法を行っておりGJSで歩行評価を行った59名と健常者16名を対象とした。被験者を1）健常者群（平均年齢26.7±4.9歳，男性8名，女性8名），2）AFO群：短下肢装具で歩行練習を行っている28名（平均年齢は68±11.9歳，男性16名，女性12名），3）KAFO群：長下肢装具での介助歩行練習を行っている31名（平均年齢は65±13.8歳，男性17名，女性14名）に分けた。測定には川村義肢社製Gait Judge Systemを使用。Gait Solution付長下肢装具または短下肢装具（油圧2.5～3.0）の足関節継手にGJSを装着し，足関節0°の設定（Zero Offset）は静止立位にて行い，ゴニオメーターを使用し確認を行った。健常者群とAFO群は快適歩行速度とし，KAFO群は担当PTが後方から歩行介助し最大歩行速度とした。各群とも3歩行周期目～7歩行周期目までの5歩行周期とし，各歩行周期を加速度計の波形で踵接地時を推定し周期分けした。その際の底屈モーメント（Nm）と歩行周期中の最大底背屈角度（°）を計測した。底屈モーメントはLoading response時の底屈モーメント（以下1stピーク），Pre swing時の底屈モーメント（以下，2ndピーク）のそれぞれ平均値を算出した。
得られた値から，1）各群それぞれの1stピーク，2ndピークをt検定を用いて検討した。2）3群間の1stピーク，2ndピーク，最大底背屈角度は多重比較検定を用いて検討した。本研究の有意水準は5％とした。
【結果】
1）各群の1stピーク，2ndピークは，健常者群でそれぞれ10.2±1.5Nm，9.0±3.7Nm，AFO群でそれぞれ6.0±2.4Nm，2.6±1.6Nm，KAFO群でそれぞれ13.9±6.4Nm，5.9±4.3Nmとなり，AFO群とKAFO群でそれぞれ有意差を認めた（p＜0.01）。
2）3群間（健常者群，AFO群，KAFO群）の比較では，1stピーク，2ndピークともに3群間の間に全て有意差を認めた（p＜0.05）。最大底屈角度は2.9±2.3°，4.8±3.3°，6.3±2.9°で健常者群とKAFO群間においてのみ有意差を認めた（p＜0.05）。最大背屈角度は10.1±3.9°，10.7±4.3°，8.2±3.7°で，3群間の間に有意差を認めなかった。
【考察】
健常者では1stピークと2ndピークが同等であるのに対して，片麻痺患者では1stピークに対して2ndピークが有意に低値を示す結果となった。大畑によるとpre swingの底屈トルクは遊脚期に必要な振り出しの初速を形成し，底屈トルクと10m歩行速度およびその歩数の間には有意な相関関係が認めるとしている。このことから片麻痺患者では2ndピークが低く，歩行能力向上のために2ndピークを高めることが重要であると考えられる。
3群間の比較では，KAFO群は健常者群より高い1stピークが得られており，膝関節を固定しレバーアームを長くすることで高い1stピークが得られると考える。さらにKAFO群はAFO群に比べ，高い2ndピークが得られることがわかった。つまり，AFO群においては立脚後期の最大背屈角度は健常者と同等に得られているにも関わらず，下腿三頭筋のSSCによって得られる2ndピークは不十分であったことから，AFO群では立脚後期において膝関節が屈曲位であることが推察される。そのことから長下肢装具では膝関節を伸展位で立脚後期を作ることができ，より高い底屈トルクが得られていると考えられる。以上のことから，長下肢装具ではHeel rocker時に高い底屈トルクが得られ，Toe rockerでは膝関節を伸展位で固定することでSSCによる底屈トルクも得られることが示唆された。歩行速度が遅く，pre swingの底屈トルクが低値な症例には長下肢装具での歩行練習を考慮する必要があると考える。
【理学療法学研究の意義】
長下肢装具での歩行練習はより適切な足関節運動を得るために有効であることが示唆された。
Perryが提唱した立脚期におけるロッカー機能は歩行の特徴を考える上で重要である。川村義肢社製Gait Judge System（GJS）は，ロッカー機能のうちHeel rockerとToe rockerで生じる足関節運動を簡便かつ定量的に評価できる機器である。当院では2013年より装具検討会や訓練効果を評価する際，GJSを使用し定量的な評価に取り組んでいる。しかし，その測定値について統一した見解は得られておらず，装具の種類による測定値を比較検討した報告も少ない。そこで本研究の目的は，GJSで得られる健常者，短下肢装具使用時，長下肢装具介助歩行時のHeel rocker及びToe rocker時の底屈モーメント・足関節角度を比較検討することとした。
【方法】
対象は，回復期病棟入院中の片麻痺患者で装具療法を行っておりGJSで歩行評価を行った59名と健常者16名を対象とした。被験者を1）健常者群（平均年齢26.7±4.9歳，男性8名，女性8名），2）AFO群：短下肢装具で歩行練習を行っている28名（平均年齢は68±11.9歳，男性16名，女性12名），3）KAFO群：長下肢装具での介助歩行練習を行っている31名（平均年齢は65±13.8歳，男性17名，女性14名）に分けた。測定には川村義肢社製Gait Judge Systemを使用。Gait Solution付長下肢装具または短下肢装具（油圧2.5～3.0）の足関節継手にGJSを装着し，足関節0°の設定（Zero Offset）は静止立位にて行い，ゴニオメーターを使用し確認を行った。健常者群とAFO群は快適歩行速度とし，KAFO群は担当PTが後方から歩行介助し最大歩行速度とした。各群とも3歩行周期目～7歩行周期目までの5歩行周期とし，各歩行周期を加速度計の波形で踵接地時を推定し周期分けした。その際の底屈モーメント（Nm）と歩行周期中の最大底背屈角度（°）を計測した。底屈モーメントはLoading response時の底屈モーメント（以下1stピーク），Pre swing時の底屈モーメント（以下，2ndピーク）のそれぞれ平均値を算出した。
得られた値から，1）各群それぞれの1stピーク，2ndピークをt検定を用いて検討した。2）3群間の1stピーク，2ndピーク，最大底背屈角度は多重比較検定を用いて検討した。本研究の有意水準は5％とした。
【結果】
1）各群の1stピーク，2ndピークは，健常者群でそれぞれ10.2±1.5Nm，9.0±3.7Nm，AFO群でそれぞれ6.0±2.4Nm，2.6±1.6Nm，KAFO群でそれぞれ13.9±6.4Nm，5.9±4.3Nmとなり，AFO群とKAFO群でそれぞれ有意差を認めた（p＜0.01）。
2）3群間（健常者群，AFO群，KAFO群）の比較では，1stピーク，2ndピークともに3群間の間に全て有意差を認めた（p＜0.05）。最大底屈角度は2.9±2.3°，4.8±3.3°，6.3±2.9°で健常者群とKAFO群間においてのみ有意差を認めた（p＜0.05）。最大背屈角度は10.1±3.9°，10.7±4.3°，8.2±3.7°で，3群間の間に有意差を認めなかった。
【考察】
健常者では1stピークと2ndピークが同等であるのに対して，片麻痺患者では1stピークに対して2ndピークが有意に低値を示す結果となった。大畑によるとpre swingの底屈トルクは遊脚期に必要な振り出しの初速を形成し，底屈トルクと10m歩行速度およびその歩数の間には有意な相関関係が認めるとしている。このことから片麻痺患者では2ndピークが低く，歩行能力向上のために2ndピークを高めることが重要であると考えられる。
3群間の比較では，KAFO群は健常者群より高い1stピークが得られており，膝関節を固定しレバーアームを長くすることで高い1stピークが得られると考える。さらにKAFO群はAFO群に比べ，高い2ndピークが得られることがわかった。つまり，AFO群においては立脚後期の最大背屈角度は健常者と同等に得られているにも関わらず，下腿三頭筋のSSCによって得られる2ndピークは不十分であったことから，AFO群では立脚後期において膝関節が屈曲位であることが推察される。そのことから長下肢装具では膝関節を伸展位で立脚後期を作ることができ，より高い底屈トルクが得られていると考えられる。以上のことから，長下肢装具ではHeel rocker時に高い底屈トルクが得られ，Toe rockerでは膝関節を伸展位で固定することでSSCによる底屈トルクも得られることが示唆された。歩行速度が遅く，pre swingの底屈トルクが低値な症例には長下肢装具での歩行練習を考慮する必要があると考える。
【理学療法学研究の意義】
長下肢装具での歩行練習はより適切な足関節運動を得るために有効であることが示唆された。