[O-SK-01-2] 知覚入力型インソールによる初期接地位置の教示が歩行時の足関節運動に及ぼす影響
二次元動作解析Image Jでの検証
Keywords:知覚入力型インソール, 足底感覚, 二次元動作解析
【はじめに，目的】
近年，足底感覚を識別する認知的トレーニングの効果が報告されている。一方，長谷川らは後足部に突起を設置した知覚入力型インソール（Perceptual Stimulus Insole；以下PSI）を作成し，PSIを用いた歩容変化について三次元動作解析にて検証している。しかし三次元動作解析は高価で測定環境も限られるため臨床応用は難しい。そこで今回，より簡便な方法として二次元動作解析を用いて模擬的なPSIの使用が歩行中の足部動態に及ぼす影響について検証することを目的とした。
【方法】
対象は下肢に既往のない成人15名（男性9名，女性6名）とした。実験は突起なし条件と，踵中央より約1cm内側へずらした位置に突起を貼付した内側条件，外側へずらした外側条件，後方へずらした後方条件の計4条件を設定し「踵を着く時に突起を踏みながら歩いてください」と指示した。各条件下歩行をビデオカメラにて矢状面撮影し，二次元動作解析ソフトImage Jを用い初期接地時足関節背屈角度及び遊脚時つま先高を算出した。なお被験者には腓骨頭・外果・第5中足骨頭側面に反射マーカーを貼付し，初期接地時の腓骨頭と外果を結んだ線及び外果と第5中足骨頭側面を結んだ線がなす角で背屈角度を算出した。遊脚時つま先高は足尖離地後ピーク値（以下，P1），遊脚中期最小値（以下，P2），遊脚終期ピーク値（以下，P3）を歩行路に貼付したテープからつま先までの垂線の長さで算出した。条件間比較はKruskal-Wallis検定及びSteel-Dwass法による多重比較を用い，有意水準は5%未満とした。
【結果】足関節背屈角度は突起なし条件0.48°（-0.9-0.7），内側条件2.34°（-0.5-4.2），外側条件5.8°（5.0-8.4），後方条件11.5°（8.0-12.6）となり，突起なし条件と比較し外側条件（p=0.038）と後方条件（p=0.005）に有意差を認めた。また，内側条件と比較し後方条件に有意差を認めた（p=0.005）。つま先高は，P1では突起なし条件84.4mm（80.4-89.6），内側条件80.6mm（78.9-89.3），外側条件78.0mm（72.8-85.7），後方条件75.0mm（71.3-85.2）で，条件間に有意差は認めなかった。P2では突起なし条件40.8mm（37.9-45.3），内側条件51.0mm（47.7-55.8），外側条件59.5mm（53.7-62.9），後方条件58.5mm（52.2-67.4）で，突起無し条件と比較し外側条件（p=0.008）及び後方条件（p=0.005）に有意差を認めた。P3では突起なし条件108.3mm（105.0-110.8），内側条件125.4mm（115.5-131.5），外側条件136.3mm（130.4-146.9），後方条件138.3mm（132.9-145.2）で，突起なし条件と比較し外側条件（p=0.011）及び後方条件（p=0.002）に有意差を認めた。また，内側条件と後方条件との間にも有意差を認めた（p=0.021）。
【結論】突起の使用や貼付位置の違いにより足関節背屈角度やつま先高の上昇を認めたことから，裸足に突起を貼付するのみの簡便で汎用性が高い方法でも転倒予防や足関節の運動制御能力向上を目的としたトレーニングとして応用可能と考える。
近年，足底感覚を識別する認知的トレーニングの効果が報告されている。一方，長谷川らは後足部に突起を設置した知覚入力型インソール（Perceptual Stimulus Insole；以下PSI）を作成し，PSIを用いた歩容変化について三次元動作解析にて検証している。しかし三次元動作解析は高価で測定環境も限られるため臨床応用は難しい。そこで今回，より簡便な方法として二次元動作解析を用いて模擬的なPSIの使用が歩行中の足部動態に及ぼす影響について検証することを目的とした。
【方法】
対象は下肢に既往のない成人15名（男性9名，女性6名）とした。実験は突起なし条件と，踵中央より約1cm内側へずらした位置に突起を貼付した内側条件，外側へずらした外側条件，後方へずらした後方条件の計4条件を設定し「踵を着く時に突起を踏みながら歩いてください」と指示した。各条件下歩行をビデオカメラにて矢状面撮影し，二次元動作解析ソフトImage Jを用い初期接地時足関節背屈角度及び遊脚時つま先高を算出した。なお被験者には腓骨頭・外果・第5中足骨頭側面に反射マーカーを貼付し，初期接地時の腓骨頭と外果を結んだ線及び外果と第5中足骨頭側面を結んだ線がなす角で背屈角度を算出した。遊脚時つま先高は足尖離地後ピーク値（以下，P1），遊脚中期最小値（以下，P2），遊脚終期ピーク値（以下，P3）を歩行路に貼付したテープからつま先までの垂線の長さで算出した。条件間比較はKruskal-Wallis検定及びSteel-Dwass法による多重比較を用い，有意水準は5%未満とした。
【結果】足関節背屈角度は突起なし条件0.48°（-0.9-0.7），内側条件2.34°（-0.5-4.2），外側条件5.8°（5.0-8.4），後方条件11.5°（8.0-12.6）となり，突起なし条件と比較し外側条件（p=0.038）と後方条件（p=0.005）に有意差を認めた。また，内側条件と比較し後方条件に有意差を認めた（p=0.005）。つま先高は，P1では突起なし条件84.4mm（80.4-89.6），内側条件80.6mm（78.9-89.3），外側条件78.0mm（72.8-85.7），後方条件75.0mm（71.3-85.2）で，条件間に有意差は認めなかった。P2では突起なし条件40.8mm（37.9-45.3），内側条件51.0mm（47.7-55.8），外側条件59.5mm（53.7-62.9），後方条件58.5mm（52.2-67.4）で，突起無し条件と比較し外側条件（p=0.008）及び後方条件（p=0.005）に有意差を認めた。P3では突起なし条件108.3mm（105.0-110.8），内側条件125.4mm（115.5-131.5），外側条件136.3mm（130.4-146.9），後方条件138.3mm（132.9-145.2）で，突起なし条件と比較し外側条件（p=0.011）及び後方条件（p=0.002）に有意差を認めた。また，内側条件と後方条件との間にも有意差を認めた（p=0.021）。
【結論】突起の使用や貼付位置の違いにより足関節背屈角度やつま先高の上昇を認めたことから，裸足に突起を貼付するのみの簡便で汎用性が高い方法でも転倒予防や足関節の運動制御能力向上を目的としたトレーニングとして応用可能と考える。