ISSN 2185-2227

軽度変形性膝関節症患者の歩行分析
深谷隆

史Gait analysis in the osteoarthritis of the knee
Takashi Fukaya

Reprinted from
Medical and Health Science Research, Volume 5, pp. 183–188
March 2014

医療保健学研究５号：183-188頁（2014）
ISSN 2185-2227

研究交流会プロシーディングス

軽度変形性膝関節症患者の歩行分析
深谷隆史
つくば国際大学医療保健学部理学療法学科────────────────────────────────────────────
【要 旨】本研究は変形性膝関節症の歩行立脚期における膝関節の屈曲−伸展運動と力学的負荷について検証することを目的とした。対象は軽度変形性膝関節症患者12名19膝(男性２名、女性10名)とし、動作解析装置と床反力計を用いて立脚期の膝関節の屈曲−伸展角度と床反力を計測した。さらに質問紙による日本整形外科学会膝疾患治療成績判定基準(JOA)と関節可動域の測定を行った。軽度変形性膝関節症患者において、JOA の値は低値を示し、関節可動域制限が認められた。立脚中期の膝関節運動は健常成人と比較し伸展角度が有意に小さかった。また、軽度変形性膝関節症患者では、立脚中期の床反力が有意に大きな値を示した。本研究の結果から軽症例に対する歩行分析を行うことは、症候障害学的分析を進める上で有意義であることが示唆され、高齢化社会を迎えている
今日、その動態を把握し、進行予防に対する取り組み行うことは重要であると考えられた。(医療保健学研究第５号：183−188頁／2013年12月12日採択)

キーワード：変形性膝関節症，立脚期，関節可動域，力学的負荷────────────────────────────────────────────
序論

障害を受けることにより遂行困難となった場合、臨床においては、動作が十分に行えない原因を理学療法領域において、自らが蓄えた知識や究明する症候学的分析や不完全な動作をいかに技術を対象患者に適用するための思考過程の基して活動に結び付けるかを考える障害学的分析

本は症候障害学であり、臨床思考の出発点としを行うことが重要となる。このような観点からては人間の動きとしての動作が挙げられる(内専門職としての理学療法学は動作の障害に対し

山，2013)。動作には代表的なものとして、寝て評価・治療・予防の方法を研究(探求)し、開返りや起き上がり、立ち上がりといった基本的発する学問であると考えられる。理学療法にお動作、歩行や走行といった移動動作などが存在

ける動作のみかたは、動作が個々の関節や体節する。このような日常的に見受けられる動作がの 運 動 に よ っ て 構 成 さ れ る こ と か ら( 長 崎 ，2004)、ある一つの動作を関節運動に分解する─────────────────────
連絡責任者：深谷隆史〒300-0051 茨城県土浦市真鍋6-8-33
つくば国際大学医療保健学部理学療法学科
TEL: 029-883-6025
FAX: 029-826-6776
Email: t-fukaya@tius.ac.jp

ことにより動作遂行を阻害している因子を見つけ出す手法が視覚的に行われており、理学療法のなかでもコアな部分として形成されている。
しかしながら、視覚的な分析のため、結果は主観的な要素が多くなり、検査者の経験年数によって左右され、さらに視覚的分析では身体にど184
深谷隆史／医療保健学研究５号：183-188頁（2014）の程度の力学的負荷が生じているかを推定する右膝10例、左膝９例)であった。計測機器にはことはが困難であること、などの課題を有して３次元動作解析装置(Vicon Nexus、カメラ７いる。特に歩行などの移動動作では身体に加わ台)と床反力計(AMTI OR6-7、２枚)を用いた。

る力が各関節に対して大きな影響を及ぼしてお測定課題は10m歩行とし、歩行速度は快適歩行り、高齢者で多く見受けられる変形性関節症なとした。分析対象は下肢が床面に接地している

どの病態は身体に加わる力を考慮することによ立脚期とし、さらに立脚期を Perry(1992)の方って症候障害学的分析を有効に進めることが可法に従い相分けを行い、測定機器により得られ能となる。

た画像データから膝関節屈曲−伸展角度、床反今回、日常的に行われている歩行動作に着目力計から床反力を算出した。変形性膝関節症患し、軽度変形性膝関節症患者の歩行動作を動作者の機能評価として、日本整形外科学会膝関節解析装置と床反力計を用いて測定することによ

機能判定基準(以下 JOA 表１)に基づいた質問

り、歩行立脚期における膝関節の屈曲−伸展運紙表と膝関節屈曲−伸展角度の可動域を測定し動と床反力から受ける力学的負荷について検証た。角度データから得られた立脚初期の膝屈曲することを目的とした。

角度、立脚期の最大膝伸展角度、立脚後期の最終膝屈曲角度に対して健常成人群と変形性膝関節症群の２群間の比較を行うために対応のないｔ検定を行った。また、床反力データから得ら対象と方法れた垂直成分の第１ピーク値、抜重期における対象は健常成人10名(男性５名、女性５名)値、第２ピーク値に対しても同様の検定を行っと変形性膝関節症の診断を受け、Kellgren-た。すべての分析において有意水準を５％未満

Lawrence 分類(1957)の重症度が GradeⅠと診とした。なお、すべての対象者に対する測定は断された患者12名19膝(男性２名、女性10名：

文書にて同意を得たうえで行った。

表１．変形性膝関節症治療成績判定基準 (JOA Knee Score)185
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結果５号：183-188頁（2014）

力のデータから、立脚前期に発生する垂直成分の第１ピーク、立脚中期付近にみられる抜重期、変形性膝関節症患者においては JOA スコア及立脚後期に発生する垂直成分の第２ピークをそび関節可動域から機能障害が認められた(表２、れぞれ図２に示した。第１ピーク、抜重期、第３)。角度データから立脚期の最大膝伸展角度に２ピークそれぞれで健常成人と変形性膝関節症おいて有意差が認められた(図１)。また、床反の患者では有意差が認められた。

表２．OA 群の JOA knee score における平均値と標準偏差

表３．OA 群の関節可動域における平均値と標準偏差186
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黒色は健常者群を灰色は OA 群を表す。縦線は各群の標準偏差を表す。歩
行立脚期における最終伸展域にて有意な差を認める。
*:P＜0.05

図１．健常者群と OA 群の歩行立脚期における膝関節運動の時系列変

黒色は健常者群を灰色は OA 群を表す。縦線は各群の標準偏差を表す。
*:P＜0.05

図２．健常者群と OA 群の歩行立脚期における床反力垂直成分の時系列データ

考察

患率は非常に高いとされる(大森と古賀，2001)。
今回の対象者は軽度の変形性膝関節症の患者で本邦では高齢化社会が進み、今後一層加速しあったが、機能障害が認められ、歩行立脚期中ていくことは必至であり、加齢に伴う退行変性の特徴としては膝関節の最大伸展が不十分、立を基盤とした変形性関節症疾患が増加すること

脚初期と後期では力学的負荷が小さい、立脚中は容易に想像がつく。変形性関節症の発症要因

期では力を抜くことが困難となり力学的負荷がには加齢に伴う軟骨、軟骨下骨、滑膜といった大きくなる、などが挙げられる。理学療法の臨関節構成体の生物学的変化、加齢に伴って生じ床においては軽症例の変形性膝関節症患者に運る関節構成体の力学特性や構造的変化、異常負動療法を中心とした保存療法を行うことが多い。

荷、外傷など外力の程度といった生体力学的変本研究の結果から軽症例に対する歩行分析を行化が挙げられる(古賀，2008)。特に膝関節は骨うことは、症候障害学的分析を進める上で有意構造上の特徴から不安定な状態を呈し、その安義であることが示唆され、高齢化社会を迎えて定性を関節包や靱帯、筋などに依存している。

いる今日，その動態を把握し、進行予防に対す構造的な脆弱性から変形性膝関節症は国内で年る取り組み行うことは重要であると考えられた。

間約90万人が新たに発症しているとされ(川村他，1995)、高齢者の膝関節疾患においてその罹

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参考文献

５号：183-188頁（2014）

果の検討．整形と災害．44:12-15.
古賀良生 (2008) 変形性膝関節症

内山靖 (2013) 理学療法の基盤．奈良勲編．理病態と保存療法．南江堂，東京．p.89.

学療法概論．第６版．医歯薬出版，東京．

長崎浩 (2004) 動作の意味論．雲母書房，東京．

pp.28-29.

Kellgren JH, Lawrence JS (1957) Radiological

大森豪，古賀良生 (2001) 変形性膝関節症の発症及び悪化因子．総合リハビリテーション．
29:221-225.
川村秀哉，杉岡洋一，廣田良夫 (1995) 変形性膝関節症の疫学─患者数推定と患者調査結assessment of osteoarthritis. Ann Rheum Dis
16:494-502.
Perry J (1992) Gait Analysis: Normal and pathologicalfunction. SLACK Incorporated, NJ(USA).

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Proceedings

Gait analysis in the osteoarthritis of the knee
Takashi Fukaya
Department of Physical Therapy, Faculty of Health Science,
Tsukuba International University

Abstract
The purposes of this study were to clarify the knee ﬂexion – extension and the mechanical stress at thestance phase in patients with osteoarthritis of the knee (OA knee). The OA knee group comprised 19 knees of12 subjects. The subjects were measured the knee joint angle and the ground reaction force at the stancephase using the motion analysis system and two ﬂoor-mounted force plates. In addition, assessments of OA
knee dysfunction were used as assessment criteria for evaluation of OA of the knee (JOA scores) and therange of motion of the knee. The subjects with OA knee were lower than the reference points for all items andhad the limitation of the range of motion. The maximum knee extension at the stance phase in the OA knee
was signiﬁcantly smaller than that in the control group. The OA knee was also signiﬁcantly larger than theground reaction force during the mid stance in the control group. From the results of this study, the gait
analysis of the OA knee was suggested to be signiﬁcant for the symptomatology analysis, and will help
toward prevention of OA knee progression through understanding of the dynamics of the knee joint. (MedHealth Sci Res TIU 5: 183–188 / Accepted 12 Dec, 2013)
Keywords: Osteoarthritis of the knee, Stance phase, Range of motion, Mechanical stress