[O-SP-05-2] 歩行時の前足部，後足部，下腿と股関節のcoupling motionの検討
キーワード：multi-segment foot model, 動作解析, 運動連鎖
【はじめに，目的】
足部運動は下腿および大腿の運動に影響を与え，これは様々な下肢スポーツ傷害発生メカニズムに関与すると考えられている。歩行時の後足部外反運動と股関節の内旋または内転運動は相関関係にあり，coupling motionであることが知られている。近年，後足部だけでなく，前足部も股関節の動態に影響を与えることは示唆されているが，前足部を含めた足部と股関節運動との関係は明らかではない。本研究の目的は，multi-segment foot modelを用いて前足部，後足部，下腿および股関節における歩行中の経時的なkinematicsの関係を検討することとした。
【方法】
対象は下肢や体幹に既往歴のない健常者18名とし（男性9名，女性9名，年齢21.9±1.2歳，身長167.0±9.0 cm，体重57.7±7.1 kg），全例利き脚である右脚を検査対象とした。Helen Hayes法に準じて骨盤および下肢に反射マーカーを貼付し，さらにLeardiniら（2007）のmulti-segment foot modelに準じた下腿と足部の反射マーカーを追加し，計24個貼付した。被験者には裸足での自然歩行を行わせ，赤外線カメラ6台（Motion Analysis社製：200 Hz）と床反力計（Kistler社製：1000 Hz）を用いて成功3試行を記録した。Visual 3D（C-motion社製）を用いて，立脚相の股関節内転・内旋，後足部に対する下腿内旋，下腿に対する後足部外反，後足部に対する前足部外反・外転，内側縦アーチ角（角度の増大は扁平化を示す）を算出した。股関節内旋・内転角度と，下腿・足部・内側縦アーチの角度の経時的な関係に関して，相互相関解析を行った。相互相関解析は2つの経時的な角度データの関係性を評価し，相関係数が正の場合は同様の運動パターンであることを示唆し，負の場合は一方の経時的角度データが増加するともう一方は減少する逆の運動パターンであることを示唆する。相互相関解析は各被験者の1試行ごと行い，全被験者における相互相関係数の平均値±95％信頼区間を算出した。
【結果】
後足部に対する下腿内旋，後足部外反，前足部外転，内側縦アーチ角は股関節内転との間に中等度以上の正の相関を認めた（下腿内旋：R＝0.76±0.08，後足部外反：R＝0.55±0.11，前足部外転：R＝0.67±0.09，内側縦アーチ角：R＝0.51±0.10）。これに比し，足部kinematicsと股関節内旋との相関は全て弱い値であった。
【結論】
本研究結果から，下腿内旋，後足部外反，内側縦アーチ扁平化だけでなく，前足部外転とも歩行時の股関節内転との間に高い相関性を認め，類似したパターンで運動していることが明らかとなった。これは従来考えられている足部回内と下腿内旋が股関節運動に影響を及ぼすという理論を支持するものであり，さらに前足部運動も股関節運動に関係していることが示唆された。したがって，下肢スポーツ傷害の予防において，後足部，内側縦アーチ，下腿だけでなく前足部を含めた動作の評価が必要であると考えられた。
足部運動は下腿および大腿の運動に影響を与え，これは様々な下肢スポーツ傷害発生メカニズムに関与すると考えられている。歩行時の後足部外反運動と股関節の内旋または内転運動は相関関係にあり，coupling motionであることが知られている。近年，後足部だけでなく，前足部も股関節の動態に影響を与えることは示唆されているが，前足部を含めた足部と股関節運動との関係は明らかではない。本研究の目的は，multi-segment foot modelを用いて前足部，後足部，下腿および股関節における歩行中の経時的なkinematicsの関係を検討することとした。
【方法】
対象は下肢や体幹に既往歴のない健常者18名とし（男性9名，女性9名，年齢21.9±1.2歳，身長167.0±9.0 cm，体重57.7±7.1 kg），全例利き脚である右脚を検査対象とした。Helen Hayes法に準じて骨盤および下肢に反射マーカーを貼付し，さらにLeardiniら（2007）のmulti-segment foot modelに準じた下腿と足部の反射マーカーを追加し，計24個貼付した。被験者には裸足での自然歩行を行わせ，赤外線カメラ6台（Motion Analysis社製：200 Hz）と床反力計（Kistler社製：1000 Hz）を用いて成功3試行を記録した。Visual 3D（C-motion社製）を用いて，立脚相の股関節内転・内旋，後足部に対する下腿内旋，下腿に対する後足部外反，後足部に対する前足部外反・外転，内側縦アーチ角（角度の増大は扁平化を示す）を算出した。股関節内旋・内転角度と，下腿・足部・内側縦アーチの角度の経時的な関係に関して，相互相関解析を行った。相互相関解析は2つの経時的な角度データの関係性を評価し，相関係数が正の場合は同様の運動パターンであることを示唆し，負の場合は一方の経時的角度データが増加するともう一方は減少する逆の運動パターンであることを示唆する。相互相関解析は各被験者の1試行ごと行い，全被験者における相互相関係数の平均値±95％信頼区間を算出した。
【結果】
後足部に対する下腿内旋，後足部外反，前足部外転，内側縦アーチ角は股関節内転との間に中等度以上の正の相関を認めた（下腿内旋：R＝0.76±0.08，後足部外反：R＝0.55±0.11，前足部外転：R＝0.67±0.09，内側縦アーチ角：R＝0.51±0.10）。これに比し，足部kinematicsと股関節内旋との相関は全て弱い値であった。
【結論】
本研究結果から，下腿内旋，後足部外反，内側縦アーチ扁平化だけでなく，前足部外転とも歩行時の股関節内転との間に高い相関性を認め，類似したパターンで運動していることが明らかとなった。これは従来考えられている足部回内と下腿内旋が股関節運動に影響を及ぼすという理論を支持するものであり，さらに前足部運動も股関節運動に関係していることが示唆された。したがって，下肢スポーツ傷害の予防において，後足部，内側縦アーチ，下腿だけでなく前足部を含めた動作の評価が必要であると考えられた。