[P-SK-01-4] 靴サイズが歩行に与える影響
―三次元動作解析装置を用いた分析結果から―
Keywords:靴, 歩行分析, 三次元動作解析
【はじめに，目的】
二足歩行する人間にとって足元の安定性は重要であり，効率の良い歩行には足に合った靴が必要と言われている。我々は臨床においてより良い歩行環境を提供するべく適切な靴に関する提案を行っているが，靴サイズが歩行に与える影響を調査した報告は少なく，三次元動作解析装置等を用いて検討したものは見当たらず，適切な靴の選択を促す際の科学的根拠に乏しい。そこで本研究では三次元動作解析装置を用いて，靴サイズが歩行に与える影響を検証することを目的とした。
【方法】
対象は下肢に整形外科的疾患の既往のない成人14名（男7名，女7名：年齢21.9±3.2歳）とし，まず足長計測を実施し，得られた左右サイズのうち大きいほうを採用した。靴はミズノ社製ランニングシューズを用い，足長に対して+0cm，+1cm，+2cmのものを使用した。課題動作は自然歩行とし，3種類の大きさの違う靴（以下，+0cm条件，+1cm条件，+2cm条件）について計測を行った。床反力計に左下肢の全足底面が載った試行を採用とし，採用試行が5試行となるまで課題動作を反復した。計測には三次元動作解析装置ViconMX（VMS社製，250Hz）と床反力計（AMTI社製，1000Hz）を使用し，歩行路は8mとした。解析にはPlug-in-gait下肢モデルを用い，身体の16点にマーカーを貼付した。解析区間は左下肢立脚期とし5試行中の1，5試行目を除いた3試行とした。解析項目は歩行速度，足関節底背屈最大角度，下肢各関節屈曲および伸展最大モーメント，床反力最大垂直成分及び最大前後成分とした。統計学的検討は正規性の検定後，反復測定分散分析を行い，事後検定としてTukey-Kramer法を用いた。なお，有意水準は5%とした。
【結果】
全ての条件において歩行速度，足関節底背屈角度，下肢各関節の屈曲および伸展モーメント，床反力垂直成分のいずれにも有意な差は認められなかった。ただし床反力最大前後成分のみ+2cm条件が+1cm条件よりも有意に大きく，+2cm条件は0cm条件よりも大きい傾向にあった。
【結論】
靴が大きくなると床反力前後成分が増大する一方で歩行速度は変化しないことが明らかとなった。これは歩行周期の中で得られた推進力の損失が考えられた。各関節モーメントの屈曲伸展方向には有意な差がなかったことから，水平・前額方向の関節モーメントを検討することで推進力損失要素が明らかとなる可能性があると考える。
なお，本研究の結果からは靴サイズが自然歩行に与える影響は床反力以外に認められなかったが，靴を履いた動作として走行やジャンプ動作が挙げられ，よりダイナミックな動作においてどのような影響を及ぼすかは明らかではなく，検討が必要と考える。また，本研究の対象は健常青年であり，有疾患者や年齢層ごとの検討を行うことで，適切な靴サイズ選択の科学的根拠の構築につなげたいと考える。
二足歩行する人間にとって足元の安定性は重要であり，効率の良い歩行には足に合った靴が必要と言われている。我々は臨床においてより良い歩行環境を提供するべく適切な靴に関する提案を行っているが，靴サイズが歩行に与える影響を調査した報告は少なく，三次元動作解析装置等を用いて検討したものは見当たらず，適切な靴の選択を促す際の科学的根拠に乏しい。そこで本研究では三次元動作解析装置を用いて，靴サイズが歩行に与える影響を検証することを目的とした。
【方法】
対象は下肢に整形外科的疾患の既往のない成人14名（男7名，女7名：年齢21.9±3.2歳）とし，まず足長計測を実施し，得られた左右サイズのうち大きいほうを採用した。靴はミズノ社製ランニングシューズを用い，足長に対して+0cm，+1cm，+2cmのものを使用した。課題動作は自然歩行とし，3種類の大きさの違う靴（以下，+0cm条件，+1cm条件，+2cm条件）について計測を行った。床反力計に左下肢の全足底面が載った試行を採用とし，採用試行が5試行となるまで課題動作を反復した。計測には三次元動作解析装置ViconMX（VMS社製，250Hz）と床反力計（AMTI社製，1000Hz）を使用し，歩行路は8mとした。解析にはPlug-in-gait下肢モデルを用い，身体の16点にマーカーを貼付した。解析区間は左下肢立脚期とし5試行中の1，5試行目を除いた3試行とした。解析項目は歩行速度，足関節底背屈最大角度，下肢各関節屈曲および伸展最大モーメント，床反力最大垂直成分及び最大前後成分とした。統計学的検討は正規性の検定後，反復測定分散分析を行い，事後検定としてTukey-Kramer法を用いた。なお，有意水準は5%とした。
【結果】
全ての条件において歩行速度，足関節底背屈角度，下肢各関節の屈曲および伸展モーメント，床反力垂直成分のいずれにも有意な差は認められなかった。ただし床反力最大前後成分のみ+2cm条件が+1cm条件よりも有意に大きく，+2cm条件は0cm条件よりも大きい傾向にあった。
【結論】
靴が大きくなると床反力前後成分が増大する一方で歩行速度は変化しないことが明らかとなった。これは歩行周期の中で得られた推進力の損失が考えられた。各関節モーメントの屈曲伸展方向には有意な差がなかったことから，水平・前額方向の関節モーメントを検討することで推進力損失要素が明らかとなる可能性があると考える。
なお，本研究の結果からは靴サイズが自然歩行に与える影響は床反力以外に認められなかったが，靴を履いた動作として走行やジャンプ動作が挙げられ，よりダイナミックな動作においてどのような影響を及ぼすかは明らかではなく，検討が必要と考える。また，本研究の対象は健常青年であり，有疾患者や年齢層ごとの検討を行うことで，適切な靴サイズ選択の科学的根拠の構築につなげたいと考える。