[O-KS-20-6] 高齢者と若年者の歩行開始動における股関節・距腿関節・足部・足趾の関節パワーの検討
Keywords:三次元動作解析, 足部, 高齢者
【はじめに，目的】
高齢者の歩行は，若年者と比較し，速度の低下，歩幅の減少，股関節伸展角度や距腿関節底屈角度の減少などが報告され，関節パワーに関しては，蹴り出し時の距腿関節生産パワーの減少，振り出し時の股関節生産パワーの増加などが報告されている。我々は足部を3segmentに分割したMulti-segment Foot Model（以下MFM）を用いた歩行開始時の動作解析を行い，高齢者は蹴り出し時に距腿関節だけでなく，足部や足趾の底屈モーメントの減少，生産パワーの減少や，距腿関節に対する足部や足趾の底屈モーメントの比率の減少を認めることを報告した。
蹴り出し時の距腿関節生産パワーは，振り出し時の股関節生産パワーとともに振り出し運動に重要であると考えられ，距腿関節生産パワーの増加は，股関節生産パワーの減少に影響することなどが報告されている。しかし，それらの研究は，Single-segment Foot Modelによって解析された報告であり，足部に存在する関節の影響は考慮されていない。そのため，本研究では，MFMを使用し，高齢者と若年者の歩行開始動作時の振り出し運動を比較，検討することを目的とした。
【方法】
対象は健常高齢者12名（73.3±3.9歳），若年者12名（23.3±2.4歳）とした。計測は三次元動作解析装置VICON NEXUS，床反力計を使用した。解析はSoftware for Interactive Musculoskeletal Modeling上にて足部を分割したMFMを使用し行った。計測動作は歩行開始動作とした。統計解析は，高齢者と若年者の歩行速度，歩幅，股関節・距腿関節・足部・足趾の関節角度・パワーおよび，パワーの比率（股/距腿，股/足部，股/足趾）に対し，対応のないt検定を実施した。統計処理にはIBM SPSS statics Ver.22を使用し，有意水準は5％とした。
【結果】
歩行速度：高齢者0.60±0.15m/sec，若年者0.80±0.08m/sec，歩幅：高齢者58.6±11.2％，若年者74.9±8.1％であり，若年者に比べ，高齢者は有意に低値を示した。パワーでは，股吸収：高齢者12.5±9.2W/kg，若年者28.4±14.5 W/kg，距腿生産：高齢者1.0±0.4 W/kg，若年者2.1±0.6 W/kg，足部生産：高齢者0.5±0.2 W/kg，若年者0.9±0.2 W/kg，足趾吸収：高齢者0.3±0.1 W/kg，若年者0.4±0.1 W/kgであり，それぞれ高齢者は有意に低値を示した。パワーの比率では，股生産/距腿生産：高齢者55.8±43.2％，若年者22.3±27.6％であり，高齢者は有意に高値を示し，股吸収/足部吸収：高齢者91.4±84.9％，若年者228.6±143.1％であり，高齢者は有意に低値を示した。
【結論】
高齢者と若年者の歩行開始時の運動力学解析を行い，振り出し時の関節角度・パワー，および，パワーの比率を検討した。高齢者は，歩行速度・歩幅は小さく，股関節，足趾の吸収パワーや，距腿関節，足部の生産パワーは小さかった。また，関節パワーの比率は，距腿関節に対する股関節生産パワーの比率は大きく，足部に対する股関節吸収パワーの比率は小さかった。
高齢者の歩行は，若年者と比較し，速度の低下，歩幅の減少，股関節伸展角度や距腿関節底屈角度の減少などが報告され，関節パワーに関しては，蹴り出し時の距腿関節生産パワーの減少，振り出し時の股関節生産パワーの増加などが報告されている。我々は足部を3segmentに分割したMulti-segment Foot Model（以下MFM）を用いた歩行開始時の動作解析を行い，高齢者は蹴り出し時に距腿関節だけでなく，足部や足趾の底屈モーメントの減少，生産パワーの減少や，距腿関節に対する足部や足趾の底屈モーメントの比率の減少を認めることを報告した。
蹴り出し時の距腿関節生産パワーは，振り出し時の股関節生産パワーとともに振り出し運動に重要であると考えられ，距腿関節生産パワーの増加は，股関節生産パワーの減少に影響することなどが報告されている。しかし，それらの研究は，Single-segment Foot Modelによって解析された報告であり，足部に存在する関節の影響は考慮されていない。そのため，本研究では，MFMを使用し，高齢者と若年者の歩行開始動作時の振り出し運動を比較，検討することを目的とした。
【方法】
対象は健常高齢者12名（73.3±3.9歳），若年者12名（23.3±2.4歳）とした。計測は三次元動作解析装置VICON NEXUS，床反力計を使用した。解析はSoftware for Interactive Musculoskeletal Modeling上にて足部を分割したMFMを使用し行った。計測動作は歩行開始動作とした。統計解析は，高齢者と若年者の歩行速度，歩幅，股関節・距腿関節・足部・足趾の関節角度・パワーおよび，パワーの比率（股/距腿，股/足部，股/足趾）に対し，対応のないt検定を実施した。統計処理にはIBM SPSS statics Ver.22を使用し，有意水準は5％とした。
【結果】
歩行速度：高齢者0.60±0.15m/sec，若年者0.80±0.08m/sec，歩幅：高齢者58.6±11.2％，若年者74.9±8.1％であり，若年者に比べ，高齢者は有意に低値を示した。パワーでは，股吸収：高齢者12.5±9.2W/kg，若年者28.4±14.5 W/kg，距腿生産：高齢者1.0±0.4 W/kg，若年者2.1±0.6 W/kg，足部生産：高齢者0.5±0.2 W/kg，若年者0.9±0.2 W/kg，足趾吸収：高齢者0.3±0.1 W/kg，若年者0.4±0.1 W/kgであり，それぞれ高齢者は有意に低値を示した。パワーの比率では，股生産/距腿生産：高齢者55.8±43.2％，若年者22.3±27.6％であり，高齢者は有意に高値を示し，股吸収/足部吸収：高齢者91.4±84.9％，若年者228.6±143.1％であり，高齢者は有意に低値を示した。
【結論】
高齢者と若年者の歩行開始時の運動力学解析を行い，振り出し時の関節角度・パワー，および，パワーの比率を検討した。高齢者は，歩行速度・歩幅は小さく，股関節，足趾の吸収パワーや，距腿関節，足部の生産パワーは小さかった。また，関節パワーの比率は，距腿関節に対する股関節生産パワーの比率は大きく，足部に対する股関節吸収パワーの比率は小さかった。