[P-SK-01-1] 下腿義足歩行における義足側立脚期前半の運動学，運動力学的分析
―健常者よりも股関節が伸展する―
Keywords:下腿義足歩行, 義足側立脚期前半, 股関節
【はじめに，目的】
下腿義足歩行に関する歩行分析は，Winterらに代表されるように数多く報告されている。したがって，義足側立脚期後半における義足足部による蹴り出しは，正常歩行よりも弱いことが明らかとなっている。一方，義足側立脚期前半は，健常者よりも股関節パワーが増加するといわれている。関節モーメントのパワーは，関節モーメントと関節角速度を乗算し求めることが可能であるが，関節モーメントと角度変化の増減は報告者により異なる。本研究は義足側立脚期前半における股関節モーメントと股関節の角度変化を明らかとすることを目的とした。
【方法】
対象は同年代の下腿切断者10名（61.3±11.1歳），健常者10名（62.1±10.3歳）の合計20名とした。下腿切断者は下腿中断端，TSB義足を使用し自立歩行が可能な者とし，義足足部は普段使用しているものを採用した（SACH足1名，単軸足部1名，蓄積型足部8名）。計測機器は三次元動作分析装置Vicon MX（Vicon Motion System社製）と6枚の床反力計（AMTI社製），10台の赤外線カメラを用いた。赤外線反射マーカーはHelen Hays Hospital Marker Setに準じて34点を貼付した。サンプリング周波数は赤外線カメラと床反力計ともに100Hzとした。計測課題は自由速度歩行とし，義足側1歩行周期を5試行計測した。赤外線カメラから得られたデータは6Hz，床反力計から得られたデータは15Hzにてフィルタ処理後，1歩行周期を100%に正規化し平均した。比較パラメータは義足側荷重応答期の股関節モーメントと股関節角度，下腿傾斜角度，足関節角度とした。統計学的分析はマンホイットニーのU検定にて有意差を求めた（有意水準5%）。
【結果】
義足側荷重応答期における股関節伸展モーメントは，下腿切断者では健常者よりも有意に低下した（p＝0.0068）。股関節角度は下腿切断者では健常者よりも伸展のタイミングが早く，角度変化は有意に増加した（P＝0.0089）。また，足部底屈角度は下腿切断者と健常者では有意差を認めなかったが，下腿傾斜の角度変化は下腿切断者では健常者よりも有意に減少した（P＝0.00021）。
【結論】
下腿義足歩行における義足側荷重応答期は，健常者と同様に足部は底屈するが下腿前傾が減少するため足部ロッカー機能が不十分である。したがって，重心の前方移動を代償するために，健常者よりも早期に股関節を伸展させることが明らかとなった。その結果，床反力ベクトルは後方へ傾き股関節近傍を通過するため，健常者よりも股関節伸展モーメントが低下することが明らかとなった。義足側立脚期前半における股関節パワーの増加は，股関節伸展モーメントの増加よりも角度変化が大きいことが要因である。
下腿義足歩行に関する歩行分析は，Winterらに代表されるように数多く報告されている。したがって，義足側立脚期後半における義足足部による蹴り出しは，正常歩行よりも弱いことが明らかとなっている。一方，義足側立脚期前半は，健常者よりも股関節パワーが増加するといわれている。関節モーメントのパワーは，関節モーメントと関節角速度を乗算し求めることが可能であるが，関節モーメントと角度変化の増減は報告者により異なる。本研究は義足側立脚期前半における股関節モーメントと股関節の角度変化を明らかとすることを目的とした。
【方法】
対象は同年代の下腿切断者10名（61.3±11.1歳），健常者10名（62.1±10.3歳）の合計20名とした。下腿切断者は下腿中断端，TSB義足を使用し自立歩行が可能な者とし，義足足部は普段使用しているものを採用した（SACH足1名，単軸足部1名，蓄積型足部8名）。計測機器は三次元動作分析装置Vicon MX（Vicon Motion System社製）と6枚の床反力計（AMTI社製），10台の赤外線カメラを用いた。赤外線反射マーカーはHelen Hays Hospital Marker Setに準じて34点を貼付した。サンプリング周波数は赤外線カメラと床反力計ともに100Hzとした。計測課題は自由速度歩行とし，義足側1歩行周期を5試行計測した。赤外線カメラから得られたデータは6Hz，床反力計から得られたデータは15Hzにてフィルタ処理後，1歩行周期を100%に正規化し平均した。比較パラメータは義足側荷重応答期の股関節モーメントと股関節角度，下腿傾斜角度，足関節角度とした。統計学的分析はマンホイットニーのU検定にて有意差を求めた（有意水準5%）。
【結果】
義足側荷重応答期における股関節伸展モーメントは，下腿切断者では健常者よりも有意に低下した（p＝0.0068）。股関節角度は下腿切断者では健常者よりも伸展のタイミングが早く，角度変化は有意に増加した（P＝0.0089）。また，足部底屈角度は下腿切断者と健常者では有意差を認めなかったが，下腿傾斜の角度変化は下腿切断者では健常者よりも有意に減少した（P＝0.00021）。
【結論】
下腿義足歩行における義足側荷重応答期は，健常者と同様に足部は底屈するが下腿前傾が減少するため足部ロッカー機能が不十分である。したがって，重心の前方移動を代償するために，健常者よりも早期に股関節を伸展させることが明らかとなった。その結果，床反力ベクトルは後方へ傾き股関節近傍を通過するため，健常者よりも股関節伸展モーメントが低下することが明らかとなった。義足側立脚期前半における股関節パワーの増加は，股関節伸展モーメントの増加よりも角度変化が大きいことが要因である。