片脚着地動作における足関節回内外モーメントの違いが後足部と前足部の関節運動に及ぼす影響

抄録

【目的】

 片脚着地動作はスポーツ障害の受傷起点となることが多い動作である。我々は健常者を対象にした片脚着地動作の解析において、回外モーメントが出現するパターンと回外モーメントが出現するパターンが存在することを明らかにしてきた。しかし、片脚着地動作における荷重位置と足部の関節運動に関しては明らかとなっていない。

 そこで本研究では、片脚着地動作における足関節回内外モーメントの違いと後足部および前足部の関節運動に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。

 

【方法】

 対象は健常成人11名とした（男性6名、女性5名）。動作課題は30cm台からの左下肢による片脚着地動作とし、成功試行3回のデータが計測できるまで実施した。

 使用機器は、赤外線カメラ8台と三次元動作解析装置(Vicon Nexus; Vicon Motion System, Oxford, UK) および床反力計1枚 (400×600mm; AMTI, Watertown, MA, USA). を用いた。サンプリング周波数は100Hzとした. マーカーは9mmを使用し、35点の Oxford Foot Model（以下、OFM）とPlug-in-Gait lower limb model (Vicon)を用いた. マーカーは検者1名が貼付した。

 計測項目は、OFMで算出されるHFTBとFFHFをそれぞれ後足部角度、前足部角度とし、それぞれの底背屈角度、回内外角度、また足関節底背屈モーメント、回内外モーメントおよび床反力垂直成分を体重で除した値とし、データは3試行の平均値を採用した。データ解析は、床反力垂直成分が10Nを超えたタイミングをinitial contact（以下、IC） とし、IC後500msecを解析対象とした。計測区間における足関節回内外モーメントの最大値から、回外モーメント群（以下、S群）と回内モーメント群（以下、P群）に群分けを行った。各項目の2群の差を対応のないt検定にて統計学的に検討した。統計ソフトはSPSS ver.16.0を用い、有意水準は5％とした。

 

【結果】

 S群は5名、P群は6名であった。片脚着地後、全例において後足部は回内したが、最大回内角度は群間に有意差を認めた（S群10.5±3.0°、P群5.4±3.1°）。その他の項目では有意差は認められなかった。

 

【考察】

 足関節回内外モーメントは足関節中心と足圧中心から算出される。そのため回外モーメントでは荷重が内側に、回内モーメントでは荷重が外側に偏倚していると考えられる。本研究では回内外モーメントの出現方向の違いにより後足部回内角度に違いが生じたため、着地動作時の後足部回内可動域から荷重位置を推測できる可能性が示唆された。

 

【倫理的配慮，説明と同意】

対象者には事前に口頭および書面にて十分な説明を行い、同意を得た。なお、本研究は弘前大学の倫理審査委員会の承認（整理番号2016-060）を得て実施した。