抄録
【はじめに、目的】バレーボールなどではジャンプ動作時に相手の足部上に着地し、足関節内反捻挫とともに前十字靭帯（ACL）損傷が起こる場合がある。足関節内反捻挫とともに生じるACL損傷場面を想定した膝関節運動についての研究は未だ行われておらず、十分な知見は得られていない。そこで本研究は、Point Cluster法（以下、PC法）を用いて、内反・外反傾斜面に着地した際に起こる膝関節運動を明らかにすることを目的とした。【方法】下肢に外傷や手術の既往のない健常者女性8名（18歳～22歳）を被験者とした。身体特性は、身長1.59±0.06m、体重52.5±7.1kg、BMI20.7±3であった。被験者は高さ30cm台上で台中心より左右10cmの部分に足底内側を、また台の前縁に足尖を合わせ、腕を組んだ状態の立位から台上より落下し左下肢にて着地動作を行った。着地時の床面をニュートラルの条件（以下、平面床）、そして15°内外反傾斜台を用い足部内反位（以下、内反床）足部外反位（以下、外反床）の着地を再現した。着地の10コマ（0.083秒）前から着地後90コマ（0.747秒）を解析区間とした。ジャンプ着地動作中の運動学データ計測のために赤外線カメラ8台を用いた三次元動作解析装置VICOM MX (VICOM Motion Systems、Oxford)を用いて、サンプリング周波数120Hzで計測した。マーカーはPC法に準じ、直径14mmの赤外線反射マーカーを合計25個貼付した。得られた各標点の座標データを、PC法演算プログラムで演算処理を行い、膝関節の屈曲・伸展角度、内旋・外旋角度、内反・外反角度、大腿骨座標系原点に対する脛骨座標系原点の前後位置を算出した。得られたデータの比較には、反復測定による分散分析を用いたのち、Tukeyの多重比較法を行った。また、膝関節各運動の関係を観察するために回帰分析を用いた。解析にはDr.SPSSⅡfor windows（エス・ピー・エス社、東京）を使用した。なお、数値は平均±標準偏差で表しp<0.05をもって有意とした。【倫理的配慮、説明と同意】研究の実施に先立ち広島国際大学の倫理小委員会にて承認を得た。なお、すべての被験者に研究の目的と内容を説明し、文書による同意を得たうえで計測を行った。【結果】外反床着地動作の膝関節屈曲運動角度は、内反床着地動作と比較し有意に大きかった（40.93°vs34.60°）。また、床条件に関わらず着地時より膝関節は内反運動を呈するが、内反床着地動作の膝最大内反角度は、外反床着地動作と比較し有意に大きかった（内反2.12°vs外反1.05°）。各被験者の膝関節最大屈曲時における膝内外反角度と脛骨回旋角度の関係としては、平面床、外反床着地動作と比較し、内反床着地動作でR2の値が低かった (平面床：R2= 0.7、外反床：R2= 0.5、内反床：R2=0.1)。【考察】外反床着地動作の膝関節屈曲運動角度は、内反床着地動作と比較し有意に大きかった。膝屈曲－内反－内旋位では前十字靱帯と後十字靱帯が交差することで中心軸が形成され、安定性が確保される。内反床着地動作時では、着地後の膝内反角度が大きいため膝の安定が得られやすいと推測した。一方、外反床着地動作時は大きな内反角度が得られず、膝関節の安定性が低下するため、筋を用いた動的安定性を得るために膝屈曲角度が増加している可能性が示唆された。内反床着地動作の膝最大内反角度は内反位であったが、外反床着地動作の膝最大内反角は外反を呈しており、有意な違いが認められた。前額面上で体重の外方移動が生じた場合、足底外側に体重をかけ床反力の内まわりのモーメントを発生させることで外方への倒れこみを防止した補償を行う。このことから、内反床着地時に、股関節内転－膝関節内反－足部回外の運動連鎖が生じたと推測した。一方、体重の内方移動が生じた場合、足底内側に体重をかけ、床反力の外回りのモーメントを発生させることで内方への倒れこみを防止した補償を行うため、外反床着地時に股関節外転－膝関節外反－足部回内の運動連鎖が生じたと推測した。外反床着地動作時では、多くの被験者が膝外反－脛骨外旋のパターンであったのに対し、内反床着地動作時は被験者間で異なった運動が生じていた。このことから、内反床着地動作時には安定肢位とされる膝内反－脛骨内旋パターンを逸脱した例が多く、膝関節は不安定な状態に陥りやすいことが示唆された。【理学療法学研究としての意義】本研究は、足関節内反捻挫とともに生じる膝関節運動の特徴を明らかにすることができた。本研究は、バレーボールにおける受傷と再損傷予防を目的とした具体的な方法を確立することにつながるエビデンスになる研究である。
