[P-MT-19-5] Total joint power flowでみた変形性膝関節症患者の異常歩行の分析
荷重応答期に着目して
キーワード：変形性膝関節症, 歩行, 重回帰分析
【はじめに，目的】
変形性膝関節症（以下，膝OA）の主症状として歩行機能の低下がある。我々は先行研究においてTotal joint power flow（以下，TPF）でみた膝OA患者の歩行の力学的特徴は荷重応答期における股関節TPF（以下，LRHipTPF）と立脚終期における股関節TPF（以下，TStHipTPF）の極性変化であることを明らかにした。そこでこの極性変化の原因を明らかにすることで，治療介入すべき問題点が明確にできると考える。我々は，重回帰分析を用いてTStHipTPFに影響する因子を検討したところ立脚終期における負の足関節モーメントパワーが影響することを明らかにした。そこで本研究では重回帰分析を用いてLRHipTPFに影響する因子を明らかにすることを目的とした。
【方法】
対象は両側膝OA患者12名（男性1名，女性11名，Kellgren-Lawrence分類GradeI：8名，GradeII：3名，GradeIII：1名）とした。4台のデジタルハイビジョンビデオカメラと1台の床反力計を用いて歩行解析を行い，歩行中の股，膝，足関節における関節角度，関節モーメント，関節モーメントパワー，隣接体節から受けるパワー，TPFを算出した。また，東大式ゴニオメータを用いて膝関節伸展可動域（以下，伸展ROM）を測定した。重回帰分析には膝OA患者の歩行時の股，膝，足関節の荷重応答期と立脚終期における関節角度，関節モーメント，関節モーメントパワー，TPFの各々最大値と最小値，伸展ROMを用いた。LRHipTPFの最小値を従属変数とし，その他の因子を独立変数とした。重回帰式に組み込む変数はステップワイズ法にて選択した。これらの重回帰分析にはSPSSを使用した。
【結果】
LRHipTPFを決定する独立変数として伸展ROMが採択された。LRHipTPFの対数（Y）を予測する重回帰式は，Y=-0.056×伸展ROM-0.270となった。重相関係数は0.812，決定係数は0.660，調整済み決定係数は0.622であった。
【結論】
LRHipTPFの最小値には伸展ROMが関与することが明らかになった。正常歩行では膝関節伸展位で初期接地し，荷重応答期に膝関節が約10°屈曲するため股関節可動域は変化しない。しかし，膝OA患者は重症度が増すほど初期接地での膝関節屈曲角度が増加する（倉林，2011）。膝関節屈曲位で初期接地を迎えることで，荷重応答期での膝関節屈曲運動は減少する。そのため，正常歩行にはみられない股関節伸展運動が出現し，LRHipTPFの極性変化が起こったと考えた。したがって，LRHipTPFを正常化するためには伸展ROM改善の必要性が示唆された。また，膝関節伸展制限が大きいほど膝関節内反角度，内反モーメントが増加する（中山ら，2012）との報告もあり，変形予防の観点からも伸展ROMの維持，改善は積極的に行うべきであると考える。
変形性膝関節症（以下，膝OA）の主症状として歩行機能の低下がある。我々は先行研究においてTotal joint power flow（以下，TPF）でみた膝OA患者の歩行の力学的特徴は荷重応答期における股関節TPF（以下，LRHipTPF）と立脚終期における股関節TPF（以下，TStHipTPF）の極性変化であることを明らかにした。そこでこの極性変化の原因を明らかにすることで，治療介入すべき問題点が明確にできると考える。我々は，重回帰分析を用いてTStHipTPFに影響する因子を検討したところ立脚終期における負の足関節モーメントパワーが影響することを明らかにした。そこで本研究では重回帰分析を用いてLRHipTPFに影響する因子を明らかにすることを目的とした。
【方法】
対象は両側膝OA患者12名（男性1名，女性11名，Kellgren-Lawrence分類GradeI：8名，GradeII：3名，GradeIII：1名）とした。4台のデジタルハイビジョンビデオカメラと1台の床反力計を用いて歩行解析を行い，歩行中の股，膝，足関節における関節角度，関節モーメント，関節モーメントパワー，隣接体節から受けるパワー，TPFを算出した。また，東大式ゴニオメータを用いて膝関節伸展可動域（以下，伸展ROM）を測定した。重回帰分析には膝OA患者の歩行時の股，膝，足関節の荷重応答期と立脚終期における関節角度，関節モーメント，関節モーメントパワー，TPFの各々最大値と最小値，伸展ROMを用いた。LRHipTPFの最小値を従属変数とし，その他の因子を独立変数とした。重回帰式に組み込む変数はステップワイズ法にて選択した。これらの重回帰分析にはSPSSを使用した。
【結果】
LRHipTPFを決定する独立変数として伸展ROMが採択された。LRHipTPFの対数（Y）を予測する重回帰式は，Y=-0.056×伸展ROM-0.270となった。重相関係数は0.812，決定係数は0.660，調整済み決定係数は0.622であった。
【結論】
LRHipTPFの最小値には伸展ROMが関与することが明らかになった。正常歩行では膝関節伸展位で初期接地し，荷重応答期に膝関節が約10°屈曲するため股関節可動域は変化しない。しかし，膝OA患者は重症度が増すほど初期接地での膝関節屈曲角度が増加する（倉林，2011）。膝関節屈曲位で初期接地を迎えることで，荷重応答期での膝関節屈曲運動は減少する。そのため，正常歩行にはみられない股関節伸展運動が出現し，LRHipTPFの極性変化が起こったと考えた。したがって，LRHipTPFを正常化するためには伸展ROM改善の必要性が示唆された。また，膝関節伸展制限が大きいほど膝関節内反角度，内反モーメントが増加する（中山ら，2012）との報告もあり，変形予防の観点からも伸展ROMの維持，改善は積極的に行うべきであると考える。