抄録
【目的】 変形性股関節症（以下、股OA）や人工股関節全置換術（以下、THA）術後患者は、脊椎や骨盤のアライメント異常、脚長差による代償的な歩行パターンが観察される。歩行能力の改善には、骨盤アライメントに着目した評価や指導、脚長差の補正が重要である。従来、X線画像やマーキングなど静的な解析は行われているものの、歩行中の動態に対する定量的解析は出来なかった。今回我々は、新たに開発された無線動作角度計システムを用いて3軸方向の動作角度と加速度の算出を行い、歩行時の骨盤運動を客観的に判断した。本研究の目的は、今後の動作解析の参考指標として健常人での歩行時の骨盤動作角度を把握し、センサの最適な貼付部位を確認することである。【方法】 対象は健常者10名（男性5名、女性5名：年齢32±4歳、身長167±9cm、体重60±10kg、BMI21.6±2.0）計20股とした。歩行周期の計測方法は、左踵部足底面及び母趾足底面に貼付したフットスイッチ（圧力フィルムセンサーニッタ社製A202-1）と第3腰椎部に貼付した無線加速度センサ（MicroStone社製、MVP-RF8）を用いて確認した。フットスイッチ信号によって、左踵接地（HC）から左足尖離地（TO）までのポイントを左立脚期、左TOから次の左HCまでのポイントを左遊脚期とし、加速度センサで得られた最大ピークトルク時期と照らし合わせ1歩行周期を特定した。歩行時の骨盤動作角度の計測は、3軸加速度センサと3軸角速度センサ内蔵の無線動作角度計システム（MicroStone社製、MVP-RF8を2個、MVP-DA2-S）を用いた。センサの一つは基軸を脊柱として第3腰椎部の表皮にテープで貼付しバンドにて固定し、もう一つは移動軸を骨盤部とした。最も適した貼付部位を確認するために、左右（1）上前腸骨棘（2）腸骨稜側面（3）上後腸骨棘の３部位計６箇所としテープで表皮に貼付し固定した。歩行環境は裸足、自由スピードとし、10ｍ歩行を3回計測した。解析方法は、無線動作角度解析ウェアからCSVファイルに変換されたデータのうち、10ｍ歩行の始動時数秒を除外した5秒間のデータをグラフ化し波形を解析した。得られた3方向（上下方回旋、前後方回旋、前後傾）の動作角度波形データは、再現性のある安定した波形であるかどうかを複数の理学療法士によって判断した。判断基準として、1歩行周期ごとに同一パターンを示す波形は適合と判断し、1歩行周期ごとに異なるパターンを辿る波形や波形の形が他と大きく異なるものは不適合とみなした。【説明と同意】 健常対象者10名には、実験の趣旨と研究の趣旨について説明し同意を得た。【結果】 骨盤の動作角度波形は（1）上前腸骨棘が最も適合率が高かった。適合率は以下の通りである。（1）上前腸骨棘：上下方回旋80％、前後方回旋90％、前後傾95％（2）腸骨稜側面：上下方回旋10％、前後方回旋90％、前後傾60％（3）上後腸骨棘：上下方回旋0％、前後方回旋75％、前後傾30％だった。波形の特徴は、前額面では立脚中期から上方回旋、遊脚中期にかけて下方回旋、次のHCにかけて再び上方回旋し、1歩行周期の間に2回の上下方回旋がみられた。水平面では立脚期に前方回旋、TOから遊脚期に後方回旋がみられ、矢状面ではHC時に前傾、TOにかけて後傾がみられた。適合した波形は対象者間により波形の大きさやタイミングに若干差異は認められるものの、以上の点が一致していた。【考察】 本研究の結果から、歩行時の骨盤動作角度を確認することに最も適した貼付部位は、上前腸骨棘だった。上前腸骨棘での波形は殆どの対象者で安定しており、比較検討を行うのに都合がよいと考える。その理由としては骨突出部で筋腹や皮下組織による影響を受けにくいことが考えられた。一方、腸骨稜側面や下前腸骨棘では殿筋の活動や皮下組織による影響を受けやすく、更に下前腸骨棘は基軸である脊柱に近く骨盤の動きを捉え難いと考えた。同時研究における骨盤の平均変動角度は、上・下方回旋4.8°±1.1°、前・後方回旋10.8°±3.7°、前後傾10.0°±3.2°であり、変動係数は、上・下方回旋0.23、前・後方回旋0.33、前後傾0.36で、有用な値を得ていた。これらを踏まえて、今回のシステムでは歩行中の骨盤の動作角度を十分な精度で計測できたと考える。今後、技術的な問題が解消すれば、無線動作角度計システムとフットセンサを同期した計測や、骨盤と股関節の連動した動きの計測を考えていきたい。【理学療法学研究としての意義】 脊柱を基軸とした骨盤動作角度計測時には、骨盤上のセンサ最適貼付部位は上前腸骨棘であることが分かった。今後、得られた結果を指標とし、股OA患者またはTHA術後患者の歩行時の骨盤動作角度を比較検討することで、客観的な理学療法の効果判定や治療の一助になると考える。
