抄録
【はじめに、目的】椅子からの立ち上がり動作（Sit-to-Stand：以下，STS）は高齢者が転倒しやすい動作の1 つであり，動作中だけでなく動作直後から立位が安定するまでにバランスを崩す高齢者が多いとされている．また，STSは，座位姿勢から目的の場所に移動するために行う最初の動作であり，STSとそれに続く歩行動作は一連の起立‐歩行動作（Sit-to-Walk：以下，STW）として捉えることができる．姿勢制御能力に影響を与える要因として，アライメント異常などを引き起こす変形性関節症や関節リウマチのような運動器疾患があるが，変形性膝関節症（以下，膝OA）は多くの高齢者が罹患する疾患の1 つであり，屈曲拘縮による膝関節伸展可動域制限を認める例が多い．そこで本研究は，有疾患者の特徴を知る前段階として，人為的に一側の膝関節伸展を制限し，STWのバイオメカニクスにいかなる影響を及ぼすかを明らかにすることを目的として行った．【方法】被験者は，両下肢に整形外科的な既往，および現病歴のない右下肢を利き足とする健常若年者10 人（男性5 人，女性5 人，年齢21.8±0.6歳，身長167.3±6.7cm，体重57.0±7.9kg）であった．ダイヤルロック式金属支柱付き膝装具（有薗製作所社製）を使用し，左膝関節伸展非制限条件（以下，非制限時）と左膝関節最大伸展角度を-10°に設定した左膝関節伸展制限条件（以下，制限時）の2 条件で，歩行距離3mのSTWを行った．計測には背もたれおよび肘掛けのない座面高可変式の椅子（有薗製作所社製）を使用した．被験者に対し，両上肢を胸部の前で組み，一旦立ち上がった後に右下肢から歩行を開始するように指示し，動作は被験者の快適と感じるスピードで行った．課題動作は3 次元動作解析システムKinema Tracer（キッセイコムテック社製，サンプリングレート60frame/s）を用いて，身体各標点マーカの3 次元座標を基に，体節角度および身体重心（center of mass：以下，COM）座標を算出した．また，4 基の床反力計（Kistler社製2 基，Advanced Mechanical Technology社製2 基，サンプリングレート540Hz）を用いて，足圧中心（center of pressure：以下，COP）座標を算出した．殿部離地後に体幹角度変化が屈曲から伸展に転じた時間から先行肢である右下肢離地までを解析区間とし，COM鉛直方向速度が正から負に転じた時間から，先行肢である右下肢離地までを歩行準備期と定義した．統計学的解析には統計ソフトウェアSPSS Ver. 14.0 J for Windows（エス・ピー・エス・エス社製）を用い，有意水準は5%未満とした．【倫理的配慮、説明と同意】本研究はヘルシンキ宣言に沿った研究であり，研究の開始にあたり所属機関の倫理委員会の承認を得た．また，被験者に対して研究の意義，目的について十分に説明し，口頭及び文書による同意を得た後に実施した．【結果】COM前後方向座標（以下，COMy）の最大値および移動距離は，2 条件間で有意差を認めなかった．左足関節最大底屈角度は，制限時が非制限時よりも有意に小さかった（p<0.01）．また，歩行準備期の左足関節背屈角度変化量は，制限時が非制限時よりも有意に大きく（p<0.05），左下肢COP前後方向座標（以下，LCOPy）移動距離およびCOMyとLCOPyの距離の積分値は，制限時が非制限時よりも有意に短かった（p<0.05）．左下肢床反力前後成分の積分値は，制限時が非制限時よりも有意に低値を示し（p<0.01），左足関節底屈モーメントの積分値は，制限時が非制限時よりも有意に高値を示した（p<0.05）．【考察】膝伸展制限時に左下肢COPの前後方向の移動距離が短くなったのは，膝関節伸展制限によって下腿が前傾位をとることにより，足関節が背屈位に強いられ，足関節底背屈運動によるCOPの前後方向の円滑な調節が困難になったものと考えられる．したがって，STS後の歩行準備期にCOMとCOPの乖離距離を十分に確保できなかったことが，前方推進力が低下した原因の1 つになったと思われる．しかし，COMの前方移動は非制限時と同程度に可能であったことより，制限時では，左足関節背屈角度変化量を増大させ，下腿を前傾させることによってCOMの前方移動を可能とし，低下した推進力を補償していたものと思われる．その結果，足関節底屈筋による遠心性の制御が必要となり，左足関節底屈モーメントの積分値が高くなったことが示唆された．【理学療法学研究としての意義】本研究から，椅子からの起立−歩行動作では，一側の膝関節伸展制限は，足関節を中心とするバイオメカニクスに影響を与え，その結果，動作戦略の変化と身体への力学的負荷を高める可能性が示唆された．このことから，膝伸展制限の特徴を有する膝OAでは，膝関節だけでなく，隣接する関節への影響にも着目すべきであるとする手掛かりを得たことは，理学療法学研究としての意義がある．
