[O-0406] 前十字靭帯再建術後1年時におけるSingle Hop Jump動作の運動学的特徴
Keywords:前十字靭帯, ジャンプ, 動作解析
【はじめに，目的】前十字靭帯（ACL）再建術後の患側下肢でのSingle Hop Jump（SHJ）長は主観的満足度と関連があり，健側下肢よりも低下すると報告されている。しかし，SHJ動作における健患側下肢の運動学，運動力学因子の違いは不明な点が多い。本研究の目的は，ACL再建術後の健患側下肢におけるSHJ動作の運動学，運動力学因子の違いを明らかにすることである。
【方法】対象は半腱様筋腱を用いたACL再建術後1年時の患者8名（平均年齢26.0±7.2歳，男性6名，女性2名，術後脛骨前方移動量健患差0.90±2.45mm）である。測定に先立ち，口頭にて術後生活における主観的満足度を10段階で聴取した。また，等速性筋力測定装置（CYBEX NORM）を用いて最大膝関節屈曲・伸展筋力を測定し，体重で除した値を求めた。SHJ動作は最大努力での前方片脚ジャンプとし，健患側下肢で行った。なお，上肢の動きは制限しなかった。測定機器は赤外線カメラ10台を用いた三次元動作解析装置VICON MX（VICON Motion Systems，Oxford）と床反力計（AMTI社製）4枚を用いた。反射マーカーは直径9mmを使用し41点貼付けた。得られた運動学，運動力学データと身長，体重から演算ソフトVisual3Dを用いてSHJ開始時から踏切時までの重心上下成分と矢状面上における関節角度，関節モーメント，関節パワーを算出した。また，ジャンプ長については開始時点から着地時点の踵マーカーの移動距離を求めた。分析は，膝関節屈曲・伸展筋力体重比について健患側の差をt検定で比較した。また，ジャンプ長の健患比と主観的満足度に関してスピアマンの相関検定を用いて検討した。さらに，SHJ動作において重心が最下点を示した時点と立位時の高さに戻った時点におけるすべての運動学，運動力学的因子の健患側の差をt検定で比較した。統計処理ソフトにはR2.8.1を用い，有意水準は5%とした。
【結果】膝関節伸展筋力は患側1.85±0.62Nm/kg，健側2.49±0.45Nm/kg，膝関節屈曲筋力は患側1.09±0.26Nm/kg，健側1.27±0.30Nm/kgであり，患側が有意に小さかった（p=0.010，p=0.032）。ジャンプ長は患側1.17±0.32m，健側1.40±0.17mであり患側が有意に短く（p=0.039），ジャンプ長健患比と主観的満足度（平均8.1±2.1）に有意な正の相関を認めた（r=0.83，p=0.003）。また重心最下時において，支持側の膝関節屈曲角度は患側52.5±11.4度，健側60.0±7.8度，膝関節伸展モーメントは患側0.35±0.44Nm/kg，健側0.89±0.33Nm/kgであり，それぞれ患側が有意に小さかった（p=0.008，p=0.023）。反対側下肢では，股関節屈曲が患側51.8±10.6度，健側42.1±7.2度，膝関節屈曲が患側87.2±9.1度，健側77.5±11.4度であり，患側が有意に屈曲していた（p=0.022，p=0.045）。さらに重心が立位時の高さに戻った時点では，支持側の足関節角度は患側が背屈3.3±10.6度，健側が底屈6.8±15.7度，膝関節屈曲角度は患側34.2±6.5度，健側28.9±4.2度，股関節屈曲角度は患側24.4±9.2度，健側17.1±7.8度であり，それぞれ患側が有意に屈曲していた（p=0.012，p=0.023，p=0.036）。体幹屈曲角度は患側31.7±4.4度，健側26.9±3.8度であり，患側が有意に屈曲していた（p=0.025）。股関節モーメントについては，患側で伸展モーメント0.24±0.95Nm/kg，健側で屈曲モーメント0.53±0.49Nm/kgとなり，健患側で異なるモーメントを示した（p=0.048）。その他の矢状面上の運動学，運動力学因子に有意差を認めなかった。
【考察】SHJ動作は患側が健側よりも16.7%減少し，ジャンプ長と満足度に強い相関を認めたことは先行研究と類似する。患側は重心最下時に膝関節屈曲角度と膝関節伸展モーメントが低下しており，ジャンプ力を減少させたと考える。一方，患側で重心が立位時の高さに戻った時点でも足関節が背屈し膝関節と股関節が健側よりも屈曲していることから，身体全体が健側よりも垂直位であったと考える。また，患側はこの時点で股関節伸展モーメントが継続しており，健側で認めた股関節屈曲モーメントによる前方推進力が発揮されていなかったものと示唆される。
【理学療法学研究としての意義】ACL再建術後1年時の患側下肢のSHJ動作では股関節屈曲モーメントによる前方推進力を認めなかった。本結果は術後理学療法の改善ポイントを提示していると示唆される。
【方法】対象は半腱様筋腱を用いたACL再建術後1年時の患者8名（平均年齢26.0±7.2歳，男性6名，女性2名，術後脛骨前方移動量健患差0.90±2.45mm）である。測定に先立ち，口頭にて術後生活における主観的満足度を10段階で聴取した。また，等速性筋力測定装置（CYBEX NORM）を用いて最大膝関節屈曲・伸展筋力を測定し，体重で除した値を求めた。SHJ動作は最大努力での前方片脚ジャンプとし，健患側下肢で行った。なお，上肢の動きは制限しなかった。測定機器は赤外線カメラ10台を用いた三次元動作解析装置VICON MX（VICON Motion Systems，Oxford）と床反力計（AMTI社製）4枚を用いた。反射マーカーは直径9mmを使用し41点貼付けた。得られた運動学，運動力学データと身長，体重から演算ソフトVisual3Dを用いてSHJ開始時から踏切時までの重心上下成分と矢状面上における関節角度，関節モーメント，関節パワーを算出した。また，ジャンプ長については開始時点から着地時点の踵マーカーの移動距離を求めた。分析は，膝関節屈曲・伸展筋力体重比について健患側の差をt検定で比較した。また，ジャンプ長の健患比と主観的満足度に関してスピアマンの相関検定を用いて検討した。さらに，SHJ動作において重心が最下点を示した時点と立位時の高さに戻った時点におけるすべての運動学，運動力学的因子の健患側の差をt検定で比較した。統計処理ソフトにはR2.8.1を用い，有意水準は5%とした。
【結果】膝関節伸展筋力は患側1.85±0.62Nm/kg，健側2.49±0.45Nm/kg，膝関節屈曲筋力は患側1.09±0.26Nm/kg，健側1.27±0.30Nm/kgであり，患側が有意に小さかった（p=0.010，p=0.032）。ジャンプ長は患側1.17±0.32m，健側1.40±0.17mであり患側が有意に短く（p=0.039），ジャンプ長健患比と主観的満足度（平均8.1±2.1）に有意な正の相関を認めた（r=0.83，p=0.003）。また重心最下時において，支持側の膝関節屈曲角度は患側52.5±11.4度，健側60.0±7.8度，膝関節伸展モーメントは患側0.35±0.44Nm/kg，健側0.89±0.33Nm/kgであり，それぞれ患側が有意に小さかった（p=0.008，p=0.023）。反対側下肢では，股関節屈曲が患側51.8±10.6度，健側42.1±7.2度，膝関節屈曲が患側87.2±9.1度，健側77.5±11.4度であり，患側が有意に屈曲していた（p=0.022，p=0.045）。さらに重心が立位時の高さに戻った時点では，支持側の足関節角度は患側が背屈3.3±10.6度，健側が底屈6.8±15.7度，膝関節屈曲角度は患側34.2±6.5度，健側28.9±4.2度，股関節屈曲角度は患側24.4±9.2度，健側17.1±7.8度であり，それぞれ患側が有意に屈曲していた（p=0.012，p=0.023，p=0.036）。体幹屈曲角度は患側31.7±4.4度，健側26.9±3.8度であり，患側が有意に屈曲していた（p=0.025）。股関節モーメントについては，患側で伸展モーメント0.24±0.95Nm/kg，健側で屈曲モーメント0.53±0.49Nm/kgとなり，健患側で異なるモーメントを示した（p=0.048）。その他の矢状面上の運動学，運動力学因子に有意差を認めなかった。
【考察】SHJ動作は患側が健側よりも16.7%減少し，ジャンプ長と満足度に強い相関を認めたことは先行研究と類似する。患側は重心最下時に膝関節屈曲角度と膝関節伸展モーメントが低下しており，ジャンプ力を減少させたと考える。一方，患側で重心が立位時の高さに戻った時点でも足関節が背屈し膝関節と股関節が健側よりも屈曲していることから，身体全体が健側よりも垂直位であったと考える。また，患側はこの時点で股関節伸展モーメントが継続しており，健側で認めた股関節屈曲モーメントによる前方推進力が発揮されていなかったものと示唆される。
【理学療法学研究としての意義】ACL再建術後1年時の患側下肢のSHJ動作では股関節屈曲モーメントによる前方推進力を認めなかった。本結果は術後理学療法の改善ポイントを提示していると示唆される。