Japanese Physical Therapy Association
NII-Electronic Library Service
Japanese Physioal Therapy Assooiation
理 学療法 学
第31巻第7号
426
〜
432頁 (2004年)2003
年 度 研 究 助 成 論 文
股 関節 疾 患 患 者
の
三
次
元
跛 行解析
骨 盤傾
斜角
・回
旋
角 ・側 方 移 動 距 離
に
対 す
る
中殿 筋
の
動
的
EMG
周波数特性
の
意義
*加 藤
浩
1)4)神宮
司
誠 也
2丿岩
本
幸
英
2}新
小 田
幸
・
:1)古 村
理
3)要
旨
本研 究
の目的
は股 関 節 疾 患 患 者
の歩 行 時
にお ける骨 盤
の動 揺 性
につ いて,
[II
殿筋
の動 的
EMG
周 波 数特
性
〔MPFR
)
,
筋 組 織 形 態
,
最 大 外 転 筋 力
か ら その 関連 性 を 検 討
す るこ とであ る。
手 術 治
fi
.
I
l
的
で人 院 し
た股 関 節 疾 患 患 者
13
症 例 と健 常 者
ユ0
例を対
象
と し た.
f
’
術
IA
:前
に等
尺性
の最
大外 転 筋 力
の tti[
』
測
,
次
に中
殿 筋 筋 腹 部 に 電 極.
上 前 腸 骨 練 に 反 射’
マー
カー
を そ れ ぞ れ貼付
し,
lOm
自 由 歩 行
を行
わせ た時
の表 面 筋
電 図 計 測
(wavelet周 波
数解 析 )
と,一
三次 元動 作 解 析 装 償
を用
い た骨 盤 傾 斜 角
,
骨 盤
回旋 角
,
骨 盤
側方
移動 距 離
の計 測
を行
っ た、
手術 中
に中
殿筋 筋
生検
を行
いATPase
染 色
に よ る筋 線 維 タイプの分 類 を 行っ た、
さ ら に
画 像 解 析
ソフ ト に より
[ypel
,
typeH
線 維
の筋 線 維
径の計 測 を行
っ た。
結 果
,
MPFR
とtypeU
筋 線 維 径
,
凵整 会 歩 行 能 力 点 数
の 問 に は 正の相 関 関 係 が 認 め ら れ た。
骨
盤 傾斜 角
,
骨 盤 回 旋角
は健 常 群
と 比 較 して有 意に正常
か ら 逸 脱 してい た。
重同帰 分 析
の結 果
、
前 額 面
で の骨 盤
傾斜 角
に関 して.
量 的 側 面 から外 転 筋 力
,
質 的側 面
か らMPFR
がそ
の規 定 因
t
’
と
し て重要
で あ るこ と が 示 さ れ、
MPFR
は前 額 面
で の正 常
か らの逸 脱 を
より強 く反 映 す
るパ ラ メー
タであ
ること
が 示 さ れ た。
キー
ワー
ド wuvelet 変 換,
表 面 筋 霓 図 周 波 数 解 析.
跛 行 はじ め
に股 関 節疾 患 治 療
の キ た る目的
は.
股 関 節 疾 患
にrtl
来 す
る症状
の改 善
.
股 関 節 機 能
の回復
.
そ
して,
歩 行能 力
の改 善
であ
る。特
に慢 性 疾 患
で は手 術 治 療
のみ で は その 凵的 を 十 分
に達 成 す
るこ と は でき
ない。
罹 病 期
間 が長
い為
に し ば し ば 股 関 節 周 囲 筋の 筋 力 低 下 を 伴い,
筋の量 的 及 び質 的 回 復
に向
け た 理学 療 法
が 必要
と な る.
し か し,
適
切
な理学 療 法
を行 う
た め の運動 中
に おける質 的 筋 機 能
の*
Three
・
Dimcnsio囗al Limplng Galt Anatysis in Padonts wi 匸h Hip Diseases』
The Significa【lce じf the Dy【1.
alllic EMG Freque【LじyCharncterist
.
icof
the Gluteus Pt
・
IediusX
’
lllsclet‘,
P巳1、
厂
i〔−「
「itt、
P已lvk
’
Rotation
.
and Latcral Displaccmcnヒof the Petvis1〕吉 備 国 際 大 学 保 健 科 学 部 理 学 療 法 学 科 (〒716
一
呂駅 )8 岡 山 県 高 梁 市伊 賀 町 8}Ilirushi Kaしoh
.
RPT :Depar しme 【1t of I’
hysival Therapy.
Scheot uf Healt l Sciellc巳,
Kilコi Internatlonal Univet』
sjty2) 九 州 大 学 大 学 院 医 学 研究 院 整 形 外 科 学 分 野
Sciya
JmRushi
.
MD,
Yukihide Iwamoto.
MD : Depur:mcnt Df Orthopaedic Surgery,
Graduate Schロol Df Pt・
le〔lical Sciencヒs,
Kyushu Universir}・
3) 広島大学 医 学 部保 健学 科
Osamu
Yoshimura
.
MD
.
Koic1/[Shinkoda
,
RPT:Il】stitute
of
Heahll Sciences
,
Faculty of Medieine.
Hiroshima University4 ) 広 島 大 学 大 学 院 医 学 系 研 究 科 保健 学 専攻
He:ilth Scie”ces Majoi
,
Gmduar 臼 Stlhc]{]1 けf N・
terlical S‘1i
已11ce,
Hlroshima University客 観
的 評 価 方 法 は 乏 しい。
こ の・
方 法
と して近年
,
筆 者
ら はIU
:界
に先 駆
けて,
wavelet変 換
(以 下WT
)を
用い た表 面筋 電 図 (
以
下EMG
) 周 波 数 解 析
で,
歩 行 時の動的
及び質 酌 筋 活 動
評価
の有
用性
を報 告
し た 1) , さ らに,
2001
年 度
のFi
本 理学
療
法
L
協 会
の助 成 研 究
に おい てWT
で得
られ た 動 的 周波
数特 性
を中殿 筋
の組 織 形 態 学 的
側 面 か ら検 討
し.
typeH
筋 線 維
の萎 縮
が動 的 周 波 数 特
性
と深 く関連 し
てい る こ とを報 告
し た2)。
そこで本
研 究
の 目的は,
跛行
の一
指 標 と な る 歩 行 時の骨 盤 動 揺 性に注 目 し,
股 関 節 疾 患 患 者の 歩 行時
に お け る骨
盤の動 き
を.
三次 虍動 作 解 析 装 置 を 川いて計 測
し,
骨
盤動 揺
に対
する 中 殿 筋の動 的EMG
周 波 数 特 性
と筋 組 織 形 態
との関連 性
につ い て検 討 す
る ことであ
る、
,
対
象
被
検
者
は手術 治 療
目的
で 入院
し た変 形 性 股 関 節 症 (
以
下,
変
股 症 )患 者
II
症例
,
特 発 性 大 腿 骨 頭 壊 死 症 を
原 疾 患 と し,
過去
に人 工骨頭 置 換 術 を施 行
し,
その後
,
大
腿 骨
ス テ ム のloosening
により人
工股
関節 全 置 換 術
〔以ド
THA
, を受 け
た患 者
1症 例
、
そ して,
急 速 破 壊
型 股 関節 症 患 者
1
症 例の計13
症 例 (ギ均 年 齢
;58
.
3
±13
.
4
N工 工一
Eleotronio Library歳
,
平
均身
長 :153
.
1
±8
.
5
⊂m,
平均 体
.
亜
::54
,
,1
± ユ1
.
3kg
,
女性
ll
症 例.
男性
2
症
例。
以 ド,
股 関節 疾 患
gy
・
・
)であっ た/
t ま た健 常 著
ユ0
例 (平
均年齢
:5Z
.
5
±4
.
1
歳,
平 均 身 長
:157
.
9
± ユ.
9cm
,
平 均 体
重: :54
.
6
±3
.
6
kg
,
全 例 女性,
以 卜,
健 常 群 ) をコン トロー
ル群
とし た/
t 方 法被 検 者 に は 本 研 究の 日 的 を 十 分 説 明 し
,
表
面筋 電
図 〔以 ドEMG
)及 び一
そ次兀 動 作解
析 装 置 な どを 用いた運動
機 能 計測
に関
す る 十 分 な 理解
と協
力の意 思 を確
認 し て 行 っ た、
、
さ ら に股 関 節
疾 患 群の被 検 者
には手
術前
に執 刀 主治
医 が筋 生 倹
に 関す
る十 分 な説 明 を 行
い,
同 意 書 を得
て行
っ た。
1,
最 大外 転 筋 力
の計 測
被 検 者 を背 臥 位 と
し股 関 節
0 〜
5
度 外 転 位
で最 大 等 尺
性 収 縮 を3
秒 間 持 続 さ せ た 時の最 大随 意性 外 転 筋 力
(以下
,
最 大 筋 力
:】 をMicr
(⊃FET2
E (Hoggan
Health
杜製
)を
川いて計 測
した(
股 関 節 疾 患 群
二手 術 予 定
側.
健 常
群
:右 側
)。2
,
歩行 能 力
の評価
凵
本 整 形 外 科 学 会
股関節 機 能 判 定
基準
に従
い 歩 行 能力
を点 数 化
1:以
下,
歩 行 能 力 点 数
〕し
た。3
.
歩行 時
EMG
の計
測破 検 筋
は最
大筋 力
のfi
・
1
測 と 同 側の 股関 節
中 殿 筋 と した
/
t電 極
はdisposable
電極
Blue
Scnsor
P
・
00
−
S
(
Medicotest
礼 製
〕を 使
用 し.
腸骨 稜
と大転
子 を結
んだ線
上の中
点 を中
心 に 電極
中 心 間距
離3cm
で筋 腹
部 にt『
分
な削処
殫後 貼 丁
’
j
した.
アー
ス電 極
の位 置
は脛 骨 粗
面 と し た/
.
.
次
に 足底 部
(踵 部
,
母趾
) にフ ッ ト スイ
ッ チ セ ン サー
(Nomx
〔〕n社 製
}を 貼 {
・
J
し,10
m自 由 歩 行 を
3
回 行 わ せ,
歩 行 時の フ ッ トス イッチ 信 弓之 巾 殿筋
ヴ)活 動
電位
を,
BNC
鉱 張
ボー
ド 〔N
(,raxon 杜製
) を経 出
し て,EMG
測 定 装 置
Myosysrem1200
〔Noruxon
社
製 ) に取
り込
んだtt サ ンプリ ン グ周 波 数
は1kHz
と し た。 そ して,
取 り
込
ん だフ ッ トスイ
ッ チ信 号
か ら立脚 時 間
と遊 脚 時 間
を
算
出 し た.
,
ま たEMG
信 号
はMATLAB
Ver
,
5.
1
(
MathWorks
社 製 ) をJn
いて,
連 続WT
(マ ザー
関 数 :Gabor
}に よ る時 間 周
波 数斛 析
を行
っ た。
解
析の 周 波 数帯
域 はIL
、
5
一
LOO
Ilz
と し た。
具 体
的 に 解 析 は 踵 接 地 時を 基
準 点
と し て,
解 析 時 閾
0
.
1
秒 間
隔で平
均 周 波 数 〔Mean
p(レwerfrequency
:以下MPF
) を算
出 し,
次に各
被検 者
の歩 行
周期
、ltl
脚 時
間を
100
% に換 算
し,
各被 検
者の3
回の 歩 行 か ら 任 意 に5
ヶ所の 歩 行 周 期 を 取 り 出し
,
階級 幅
10
%毎
のMPF
を加 算 ド均
し た、
そ し て.
最終 遊 脚 相
〔踵 接 地
の0
.
1
秒 前
) か ら初 期
立脚 相
い:’1
脚 相
MPF
(
Hz
)
最 大 値↓
(・
0
、
lscc
)遊 脚 相
立脚 相
100
% 0 30踵 接
地
Loe踵 離 地
図1MPFR の定義 最 終 遊 脚 相 〔踵 接 地の0.
1秒 前) か ら・
7:脚 相30% ま での問 でMPF
の最!」・
値 と最 大 値 を 求め.
その差 分 をMPFR と定 義し た、
30
%)までの 問でMPF
の最 小値 と最 大 値 を 求
め,
その差
分
〔MPF
risingin
theinitial
feot
contact :以 下MPFR
) を算 出
し た 〔図
1
:].
4
.
歩 行 時 諸パ ラメー
タの 言1’
測歩 行 時
EMG
の計 測
と合
わ せ て.
ス トッ プ ウd
ッチ を用
い て,
10m
自由 歩 行 時
の歩 行
スピー
ド,
及 びス ト ラ イ ド長 を計 測 した。
5
.
歩行 時
立 脚 期の骨 盤 動 揺 性の計
測 (図2
)反
射
’
マー
カー
(以 ド,
マー
カー
〕を 両 側の ヒ前 腸 骨 棘’
[
IAnterior
sl】peri〔〕ritiac
spine :以
下ASIS
) にそ れ ぞ れ
貼 付
し,r
次 元 動 作 解析
装 置Motus2000
(Peak
社 製
) を用
いて歩 行 時
の両
マー
カー
の三次
虍 空間
座標
を計
測 し た/
.
そ し
て,
歩 行 時
立脚 期 (
股 関 節 疾 患 群
:手 術 予 定 側
,
健 常 群
:右 側
)にお ける骨 盤 動 揺 性
を 以 下の方 法
で計 測
し た。
1
) 最大骨 盤
傾斜 角
の計 測
両
マー
カー
を結
ん だ線
(以 下ASIS
−
line
)の前
額面
上 で の傾 斜運 動 を骨 盤 傾 斜 運 動
と し た、
、
そ して踵接
地時
のASIS
−
1ine
を基 準
とし
,
そ
の後 反 対 側 ド肢
の踵接 地 時
ま で の 問のASIS
−
line
と のなす 角 を 骨 盤
傾斜 角
とし,
そ の 最 大値
を 計 測 した。
また 立脚 側の骨盤
の ド制 方 向
を 正.
挙E
方向
を負
の角 度 と し た、
さ ら に 骨 盤動 揺
の タ イ プと
して立 脚 側 骨 盤の ト制 方向
を1
)uchenne タ イ プ,
蹉脚側
骨
盤の挙
上方向
をTrendelenburg
タ イ プ と 定 義 し た。
2
)最 大骨 盤
回旋 角
の計 測
.
4LSIS
−
line
の水 平 面
上 での 回旋
運動 を骨 盤
回旋 運 動
と し た、
、
そ し て踵 接
地時
のASIS
・
1ine
を 基 準
と して,
その後
反対
側 下 肢の踵
接
地時
ま での 間のASIS−linc
と
の なす
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428
理 学 療 法 学 第31
巻 第7号 /A
B
C
0
○
マ
ー
カ
ー
○
一 一一
〇
ASIS
−
line
− 一 レ移 動 方 向
図2
歩 行 峙・ン.
脚 期 の 骨 盤 動 揺 性の計 測 図 は 左 踵 接 地 時の左 骨 盤マー
カー
を 基準点 と し た 時の骨盤動揺性の計 測 風 景を示す.
A
:前 額 面での骨 盤 傾 斜 角の計 測,
B
:水 弔 面で の骨 盤 回 旋 角の言[測,
C
:水 平 面での骨 盤 側 力 移 動距自隹a)言丁』
浬u
,
角
を骨
盤回 旋 角
と し.
その最
大値
を計測
し た,3
)最
大骨
盤側 方 移 動 距 離
の計 測
マ
ー
カー
の水 平 面
L
での水 平
運動 を骨 盤
側方
運動 と
し た。
そ して踵 接
地 時接
地 側の マー
カー
を基
準 と し,
その後
反対
側 下 肢の踵 接 地 時 まで の問に同マー
カー
の移 動 した距 離 を骨 盤 側 方 移動 距 離 と
し、
そ
の最 大 値 を計 測
した
.
6
.
筋
牛検 及
び組 織 形 態 計 測
手 術 中
に大 転 子
か ら約
3
cni骨 頭 部 方 向
の筋 腹 部
にお いて中 殿 筋 組 織 小 片 を採 取
した。得
ら れ た組 織 小 片
は}
夜
体
窒
素
で急 速
凍
結
し、
ク リ オス タ ッ トを
用い て ユ0
μm厚
で連 続 横 断 凍 結
切片
を作
製 し た.
組 織 学
的観
察
に は 筋線 維
タイ
プの分 類 (
typeT
及
びtypeH
線 維 )
に優
れている
ATPase
(.
Adcnosinc
triphosphatasc
) 染 色
CpH4.
2
〜
4.
6,
pHlO
.
3 〜10,
7
)を
tll
い て行
っ た’
11
。
次
に組 織 標
本
はCCD
カメ ラを 装 着 し た 光 学 顕 微 鏡 を 川い て,
デ ジタル
画 像
と して パソ コ ンへ取
り 込み.
高 機 能 画 像 解 析
ソ フ ト (NIII
inlage
Ver
.
ユ.
6
ユ.
) に よ リ タ イ プ別
の筋 線 維
径 を 計
測 した、
.
筋 線 維 径
の計 測
に はBrooke
ら P の短径
法 を 用い た、
そ して,
歩 行
時の骨 盤 動 揺 性
に対 す
る最大
筋 力,MPFR 、
そ し て筋 紅
織 形態
との関 連性
につ いて検
討 し た。
7
.
統 計 学 的 処 理
両 群
の最 大 筋 力
,
MPFR
.
歩 行 時 諸
パ ラ メー
タ の比較
に おいて は 二標 本
t
検 定 を用
い て検 討
し た。股 関 節 疾 患
群
の タイ プ 別 に み た筋 線 維 径 と 歩 行 能 力 点 数
及 びMPFR
との関
連 性 に おい て はPearson
の相 関 係 数 をJN
いて検 討
し た、
、
両
群の骨
盤動 揺 性
の比較
に おいては分 散
分 析
と二標 本
t検 定
を用
い て検 討
し た.
、
両 群
の骨
盤動 揺
性 とMPFR
と の 関連 性
に お い て はPearson
の相
関係 数
を 用いて検
討 した.
t/
そ して,
最 後
に肯 盤 動 揺 性
を 予測 す
る た め最 大 筋 力
とMPFR
を独 立 変 数 と
した 重
同帰 分 析
を行
っ た、
結
果
ユ,
向群にお ける最
大筋 力
の比較
健常 洋
に お け る最 人 筋 力
は 平 均85.
5
±16.
6Nm
で あっ た.
、
股 関節 疾 患
群 に お け る 最 大 筋 力 は平 均
34
.
4
±15
」Nm
であ
っ た。 二標 本
t
検 定
の結 果
,
健 常 群
の最 大
筋 力
は股 関 節 疾 患 群
に比
べ有 意
〔:p
<0.
Ol
)
に高 値 を
示 した。2
.
両
群 に お け るMPFR
の比較
健 常 群
のMPFR
の平 均
は25.
7
±2
.
7
Ilz
で あっ た/
t方
.
股 関節 疾 患 群
のMPFR
の平 均
は20
.
7
±4
.
6
Hz
であ
っ た。2
標 本
t検 定
の結呆
,
健 常
群のMPFR
は股 関 節 疾
患 群 に 比べ 有 意 1:p
〈0
.
Ol
〕に高 値
を示
し た 。3
.
股 閲 節 疾 患
祥にお ける筋 組 織 形 態
とMPFR
の関 連 性
(
図3
−
5
)相
関 分析
の結 果.
type
H
線 維 径 とMPFR
の間
に は強
い 正の相 関 関 係 が 認 め ら れ た (r=
0
,
71
,
p
く0
.
OP
.
,
し か し,
typeT
線 維 径 とMPFR
の間
に は相
関 関係
は 認め ら れな
かっ た(
r≡
O
.
38
.
NS
)。4
.
両 群
に おけ
る歩 行
因 子の 比較
歩 行
ス ピー
ドは健 常 群
, 股 関節 疾 患 群
で そ れ ぞ れ平 均
73
.
5
±3,
9m
/IIlil1,
45
,
ユ±9
.
8
m /min で あっ た。
1
標 本
t 検 定の結 果,
健常
詳の歩 行
ス ピー
ドは股 関 節 疾 患 群
に比 べ有 意
(p
<0
.
Ol
)に高 値
を示 し
た。 スト
ライ ド長
は健
常
祥.
股 関 節 疾 患 群
でそ
れぞ れ
「z均
130
.
0
±9.
8cm ,
85
、
1
±17
.
lcm
であっ た。
:標 本t
検 定の 結 果,
健 常 群 の ス トラ イ ド長は股 関 節 疾 患 群 に 比べ有
意 (p
〈0
.
0
ユ)
N工 工一
Eleotronio LibraryMPFR
’
Ht, 3〔」 252015lOFDlDo
20 ○ ○○○
○
(
b
O
O
O
O
O
3〔」 40 r=
071、
pく0011 50 60 匸Vlbe ][輙r11年
.
厂
m,
図3type
ll
線 維 径 とMPFR
の関 連↑」.
横 軸は中殿筋の typeU
線 維 径,
縦 軸はMPFR
をPtす.
向昔の 問には強い正の相 関 関 係 :r=
071、
p<eOl 】 が 認 め ら れ た.
}lpm 〔1]z , 30z3201510一
〇 30O
o
c
O
35Q
40C
45o
○OO
50 ○o
O
r=
D.
38.
NS
556 〔} tVPC 1瓢 糂r養〔μ
m図4
type 1線 維 径とMPFR の関 連 性 横 軸は中 殿 筋の 【ype
l
線 維 径,
縦 軸 はMPFR
を示 す.
両 呂の 問 に は相 関 関係は認められ なかっ たCr
=
0
.
38
,
NS
】,
弔
野
\.
.
4
鼠
鱒
欝
4ヤ
き
,
’
,
楚・
む囁
.
、
,
叭
’
匡
}
疑
藩
箆
.
理
拠
矯
謬
4
、
▲
6
囁
炉
ノ
「
丶
罐
1
響
钁
議
滋
あ
〆
図5
中 殿 筋 組 織 画 像 CATPase 染色 :pHlO31 股 関 節疾 患 患者の 中殿筋組織画 像 を 示 す
,
濃 染 して あ るの が typeH
線 維,
淡 染し て あ るのがtypeI
線 維 を示 す.
症例八 は type ll線 維 径の 著 明 な萎縮 は 認 め ず.
MPFR
も 健 常群の’
卜均 と 同程 度の値 を不 し た.
症 例B
は type H線 維のa
明 な 萎 縮 を 認め、
MPFR は健 常 群の 平均より明ら か に低 値を示し た,
A
−
typeH
線 維 径493
μm.
MPFR 26.
9
Hz、
B :lyp〔・
H線 維 径 198 μm,
MPFR l8.
l Hz.
に高 値
を示
し だ、
5
.
股 関 節疾 患 群
にお け る歩 行 能 力 点 数 と
MPFR
の関 連
性
和 関 分 析
の結 果
.
歩 行 能 力 点 数
とMPFR
の問
に は や や 強いE
の相 関 関 係
{r‘
O
.
67
,
p<005
) が認
め ら れ た、
6
,
両
群にお け る 骨 盤動 揺 忙
の比較
骨
盤傾 斜 角
の平 均
〔絶 対 値
) は 健 常 群で3
.
2
±0
.
8
度1
最 大
:4
.
5
度
,
最 小
:2
.
4
度
),
股 関節
疾 患 群 で3
.
3
土2
.
7
度
〔最
大 :9
、
1
度
.
最 小
:0
.
4
度
〉 で あ・
った.
分 散
分 析 の結
果,
両祥
の骨
盤 傾斜 角
のば らつ きに有
意 差 Cp〈0.
Ol
)が 認 め ら れ た骨 盤
回旋 角
の平 均
は健 常 群
で9
.
5
±2
.
4
度 1最 大 :12
.
5
度
,
最 小 1741如
,
股 関節 疾 患
群で6
.
8
±2
.
0
度1
最 大 :109
度,
最 小 :4
.
8
度} であっ た. 二標 本
t検 定
の結 果
,
健 常 群
の骨
盤回 旋 角
は股 関 節
疾 患 群
に比
べ有 意
に高 値
(p
〈O
.
05
) を示
し た。骨
盤側
方 移 動
の平 均
は健 常 群
で9
.
6
±0
.
6mm
〔最 大
:17
.
Omm
,
最 小 ;4.
0
mm1,
股
関節疾 患 群
で6.
9
±9.
Omm
(
最 大
:・
5 MPFRCH7 ) 40一
。
oo
○ 30 餉O
多
○も
8
● 10ー
ne尸
じ つ 股 砦 配痢 士群 ● 嘘吊ltlr一
幽
071,
PくOOl0000
I tO ii慌 頑 斜 角 し蓋, 図
6
骨盤傾斜 角 とMPFR
の関連性 横軸
は骨盤傾斜
角、
縦軸
はMPFR
を不 す.
両者の 問 に は強い 負の相 関 関係 〔r=−
O、
71,
pくD.
Ol) が 認 め ら れ た.
22
.
O
IIUII,
最 小
:O,
O
mm )であ
o た、分 散 分 析
の結 果
,
両1
#
の骨 盤 側 方 移動
のば
らつき
に有 意 差
は認
められ なか
っ た.
7
.
両
群にお ける骨
盤動 揺 性
とMPFR
の関
連性
〔図6
−
8
]相 関 分 析
の結 果
,
骨
盤傾 斜 角
とMPFR
の問
には強
い負
の相 関 関 係
と,
そ
の有 意 性
〔r=−
O
.
71
,
p
<0
.
OP
Japanese Physical Therapy Association
NII-Electronic Library Service
Japanese Physioal Therapy Assooiation
410 理学 療 法 学 第31巻 第7号 MPFR 〔Hz) 6
0
800
4 5530252015105 0 。8
・炉
θ
. °:
° 呂 O F劉r節疾亡.
ltT ●’
#』
.
・
.
「
ttr=
0.
25、
NS 表1
重 回 帰 分 析の結 果 ●● 従 属 変 数 独 疏変 数 最 大筋力
MPFR
決 定 係 数 (RL
,
・
) 標 準 化 重 回 帰 係 数 〔β:1
o 骨 盤 傾 斜・
角一
〇.
55* *−
o.
51* *骨 盤回旋 角
D
.
58
* *(1
.
28 骨 盤 側 方移 動 距離
一
〇、
180
.
Z6 〔).
78
〔).
35 〔).
{}6 lo 112 1・
1・
ti雕・
1匙11Cfl
I!
.
図7
骨 盤回旋 角 とMPFR
の関 連 性横軸
は骨
盤回旋 角
,
縦 軸はMPFR
を 示 す.
両者の問 に相関 関 係は認め ら れ な かったCr
=
0.
25,
NS 冫,
MP ト層
民CHy.
卩 35−
3 25020015−
1。951
0 0 ● ● ● ●O
O
● ● ●8
0.
5 T ○ 股 間、
揚、
忠・
rf ● 健 常 扉 r−
OLgNS ●● ○
000
●OQ
1.
5 2 2.
5 1i磐則」
,
移1同
1じ
m 図8 骨盤 側方移動とMPFR の 関 連 性 横 軸は骨盤 側 方移動,
縦軸はMPFR を 示 す,
両者の 問 に 相 関 関 係は認め ら れ な かo た’
:r=
0.
19,
NS :1.
が 認
め ら れ た。股 関 節 疾 患
の骨
盤動 揺
の タ イ プ は,
L3
症 例 中
ll
症 例 が
D
しlchelme タイ プであ
っ た。・
方
,
健
常 群
は全
例TrendelCnburg
タイプ であ
っ た。
骨
盤回 旋
角
とMPFR
の問
に は相 関 関 係
は認
め ら れ な かっ た (r=
0
,
25
.
NS
},
ま た,
骨
盤 側方 移 動
とMPFR
の問
にも相 関 関 係
は認
め られ な かっ た (r=
0
.
19
.
NS
)8
.
重
同帰 分 析
に よ る骨 盤動 揺 性
の予 測
骨
盤 傾斜
角 を 従 属 変 数,
最 大 筋JJ
とMPFR
を 独 ・Z
変数
と し た 重:回帰 分 析
の結 果
,
最
大 筋力
とMPFR
の標準
化
重凹 帰 係 数
β
似 ド,
重 回帰
係 数 ) は そ れ ぞ れ一
〇.
55
,−
0
.
5
ユ であり
,
両 係 数
を検 定
した結 呆
,
共
に有
意性
〔p <e.
Ol
〕 が 認め ら れた
.
、
決 定 係 数
〔R
:’
)は0.
78
であ
っ た、
骨 盤
回旋 角 を従 属 変 数
にした場 合
,
最 大 筋 力
とMPFR
の重 回 帰 係 数 は そ れ ぞ れ〔}.
58
,
〔).
28
で あ り,
両係
数
を検 定
し た結 果
,
最
大筋 力
の重回帰 係 数
にのみ有 意 性
(p
<O
.
OD
が認
め ら れ た。決 定 係 数 (
RL
)
は0
.
35
で あ っ た。骨 盤 側 方 移 動 距 離
を従 属 変 数
に し た場 含
,
最 大 筋
力 と
MPFR
の重
回帰 係 数
は そ れ ぞ れ一
〇.
18.026
であ
り,
両係 数 を 検 定
した結 果
,
共
に有 意性
は認
め られな
か っ た、
,
決 定 係 数 (R2
〕 は0
.
6
で あっ た。
考
察
* *・
P<0
.
01
1
.
筋 組
織 形態
とMPFR
の関 連性
本
研 究の 結果
か ら.
typell
筋 線 維 径
とMPFR
は強
い 正の相 関 関係
にあ
る こ とが示
さ れ た、即 ち
,
こ の こ とは typel
線 維
の筋 線 維 径
が太
い症 例
ほ どMPFR
は高
い こ とを示 し
てい る。一
般 的
にEMG
周 波 数 解 析
に おい てパ ワー
スペ クト
ルの低 周 波 帯 成 分
は主
にtype
I
線
維
の筋
活 動
状態
を 反 映 し.
高 周 波 帯 成 分
はL
に typeH
線 維
の筋 活 動 状 態
を反 映 す
る とさ
れてい る 5脚 。そ
のた
め歩 行
【1寺
の踵 接
地 時にお けるMPFR
の増 加 は,
主 に 高 周 波 帯成
分 を 反 映 する放 電 頻 度の 高い lype 且線 維
の筋 活 動
が 積 極 的 に 起 き た こ と が.
一
要囚
と して考
え ら れ る,
そ して,
こ のtypcH
線 維
の筋 収
縮へ の積 極 的 参 加
は,
筋 線 維 径
が 非 常
に重 要 な 因子
であ
る 可能 性
が示 峻
さ れ た2
,
歩 行 能力
点 数 とMPFR
との関 連 性歩 行 能 力 点 数
とMPFR
の問
に止
の相 関 関係
が認
め られ
た。即 ち
,
この こ と は歩 行 能 力 点 数
が高
い症
例 ほ どMPFR
は高
い こ とを
示 してい る。
先 行 研 究 に おい ては,
歩
行
能
力点
数 と股 関 節 外 転 筋 力
は密 接
に関 与 し
てい る と報 告
7, さ れて い る, よっ て歩 行 能 力 点 数
と関 係
の深
いMPFR
は同 様
に股 関 節 外 転 筋 力
の特 性 を 示 す
因 子であ
る rlf能 性 が 示 唆
さ れ る。 しか し,
筆 者
らの これ までの楙究
に おいてMPFR
と股
関節
の等
尺性
最 大外
転
筋力
との 相 関 関 係 は,
さ ほ ど 強 く ない こ と が示
されてい るli)tt こ の こ と か ら,
MPFR
は単 純
に最
大筋 力
という 量 的 側 面
の特 徴
を示
す指 標
だ けで は ない と考
え る、
、
即 ち
,
MPFR
は主に typell
線 維 径
の廃
用性 萎
縮とその支
配 する運 動単位
の活 動 性
の低
下と
いう 質 的
側 血を
示す 指
標 で あ り,
歩 行 能 力
の改 善
に は筋 力 と合
わ せて後者
の質
的 側 面の向
上 も重
要 で あ るこ と を 示 してい る と考
え るc.
3
.
両
群にお ける骨 盤 動 揺 性
の特 徴
前 額 面
で の骨 盤 傾 斜
は.
健 常 群
の全
例で 立脚 惧llの骨 盤
が挙
E
す
る,
い わ ゆ るTrendelenburg
タ イ ブ と し て 認 め ら れた
。 その平 均 傾 斜 角 度 〔
絶 対値
} は 約3
.
2
度であ F,、
先 行 研 究 と してSaunders
らft’
の 約5
度.
横 山 ら1u) の約
6
.
4
度
の報 告
と 比較 す
る とや や 低 値 を 示 し
たt.
これ N工 工一
Eleotronio Libraryに
対 し
て.
股 関 節 疾 患 群
で はTrendelenburg
タ イ プ とし
て認
め ら れ たの は2
症
例のみで,
残 りの9
症 例は立脚
側に上体
を 傾 け る 位 脚 側の骨 盤 が 下 制 する),
い わゆ るDuchenne
タ イ プであ
っ た。歩 行 時
に おけ
る1’
些脚側
の骨
盤挙
トは身 体 重 心 (
以
下,
重 心 )
の重 直 方 向
へ の移 動 の振 幅
を減 少
させ るの に有効
で あ る と さ れて い る。力 学
的
エネ
ルギー
の観 点
か ら み れ ばt こ の骨 盤 挙
上による傾
斜 角 度
が 大 きく
な りすぎ
ても
.
逆
に小
さく
な りす
ぎ て も,
あ るい は 疏脚 側
の骨
盤が下制
しても
エ ネルギー
消
費
効 率
は悪
い と言 え
る。股 関 節 疾 患 群
の多
く は 立 脚 側の骨
盤 が ド制
し て おり.
重 心の電 直 方 向へ の 移 動の振 幅 が 人 きく
な り,
結 果とし てエ ネルギー
消 費効 率
は不 良
であ
ると考
え ら れ る。
水
剛
ド面で の骨
盤回旋 角 度
は,
健 常
群で平 均9,
5
度 で あ った
t/
先 行 研 究 と
し て 川手
ら m の約7
.
5
度
,
横
ll1らlo, の約
10
.
6
度
と 比 較 する と,
木 研
究結 果
は ほ ぼ近
い値
を 示 し た。
これに対
して股関 節 疾 患 群
の骨 盤
回旋
角 度 は’
r
均
6
.
8
度
であ り
,
健 常 群
より も有 意
に低 値
を 示 し た。
こ の骨 盤
回旋 角 度
は,
車 心 が 最 も 低 位 置 と なる踵 接 地 期に その重
心 が で き る だ け ドが らな
い よう
にす
る機 能 を 有
し て お り.
股関 節
疾患
群の骨 盤 回 旋 角 度
の有 意 な低
下 はエ ネル ギー
消 費 効 率
の不 良 を 示唆 す
るも
ので あ る.
、
水 平 面
で の骨 盤
の側 方 移 動
は・
般的
に は30mm
程 度
と
さ れ てい る、
,
本 研 究
では健 常
群で平 均
9
.
6mm
,
股
関 節 疾 患 群で6
.
91nm
であ
っ た,1
[±Ti群
に有 意
な差
は 認 め ら れ な かっ た が,
股 関 節 疾 患 群
で は全 く側 方 移
動 を 示 さ な い者
が3
症 例.
20mm
以 上の 側 方 移 動 を示
し た者
が4
症 例 (健 常 群の最 高値
は17mm
) あり
,
健 常 群
の平均 値
か ら 大 き く逸 脱 してい た。
統 計 学 的 な 有 意 差
は認
め ら れ ていないが.
こ れ らは や はり異常
と捉え
る べき と 考 え る。
また
.
変 股 症 群
で は歩
行ス ピー
ド、
ス トラ イ ド長
とい っ た諸
パ ラ メー
タが 健 常 群に比べ有
意に低 値
を 示 し て お り,
骨 盤 動 揺 性に関 してはこれら諸 因
r
・
の影響 も
関与
し ている と考
え ら れる。4
.
骨 盤 動 揺 性
とMPFR
の関
連性
MPFR
と骨 盤
回旋
角
,
骨
盤 側方 移 動 距 離
と は統
言1
学
的
に有 意
な相
関 関 係 は認
めず
,
骨
盤傾 斜 角
の み と有 意
な負
の相 関 関係
を示
し た.
t/
こ の こ と は歩 行 時
に お け る 立 脚 側の骨
盤のド制
が 大き
い症 例
ほ ど 〔上体 を立脚
側へ 大 きく傾
け る ほ ど).
MPFR
は低 値 で あ ること を 示 してい る。
こ こ で 中 殿筋
の作
用 が』
t
三に前額
面 での股関 節
の安 定性
に寄与
す るこ と を 考 慮 す れ ば,
骨
盤 傾斜
は前 額面
で の運 動
であ り,
中 殿 筋
の動 的 な 質 的 筋 活 動
の指 標 と 考 え
ら れ るMPFR
と骨 盤 傾 斜 角の 関 連 性 が 最 も 強 く示 さ れ たこ と は ト分 理 解 出 来 る。
さ ら に
本 研
究 で は骨
盤動 揺 性 を 規 定 す
る閃 子
につ い て検 討
す る た め,
独
立変 数
に 最 大筋
力 (量 的 因 子 ) とMPFR
(
質的
因 丁う を
取 り 込 み,
重 回 帰 分 析 を行
っ た。
その結
果.
骨盤 動
揺 性の一
つで ある骨
盤 傾斜 角
を従 属 変
数 に し た 場 合,
最 大筋 力
とMPFR
の 重 回帰 係 数
はそ れぞ
れ一
〇.
55.− O.
51
であ り
,
有 意 性
が 認 め ら れ た。
この こ と は骨 盤 傾 斜 を 規 定
す る 因 子 と して、
最 大 筋 力,
MPFR
共
に1
・il程 度
の影
響 力
が あ るこ と を意 味
してい る。 さ ら に決
定
係
数 は0
.
78
であ り
,
骨 盤 傾 斜 角
に関 し
ては最 大 筋
力
とMPFR
で約
80
%説 明
可能
(予測
可能
) で あ るこ と が示 さ
れ た、次
に骨 盤
回旋 角 を従
属変 数
に し た場
合
,
最 大 筋 力
の重
回帰 係 数
CO.
58
}の み有
意性
が認
め ら れ た。
骨 盤 側方
移動
を従 属 変 数
に し た場 合
,
両重
回帰 係
数の有 意性
は認
め ら れな
かった
。以 上の こと か ら
,
MPFR
はtypc
H
線 維
の萎
縮の程 度
や歩 行能 力
と密 接 に 関 係 し,
さ ら に前 額 面
での骨 盤 傾 斜
角
に 関 し て,質
的 側 面 か ら その規 定 因 子
とし
て重 要
であ
ること が 示 さ れ た。
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432 理 学療 法 学 第31巻 第7号
<
:
Abstract
>
Three
・
Dimensional
Limping
Gait
Analysis
in
Patients
withHip
Diseases
;The
Significance
ofthe
Dynamie
EMG
Frequency
Characteristic
ofthe
Gluteus
Medius
Muscle
to
Pelvic
Tilt
,
Pelvic
Rotation,
ImdLateral
Displacement
ofthe
PeMs
Hiroshi
KATOH
,
RPT
D
・p
α ・tm ・nt ・f
Phy
・ic
α1
Ther
αP}’
,
S
・加・1
・ブ
伽 励S
・‘・ ’t・e,
κ施 出 餓 ati・nag 〔ノni …吻
;He
αtth
Sciences
Mq
ノ
・r,G
厂aduateScho
・t
・プ
Medicai
Sci
・
ence,
Hir
・shim αUniversity
Seiya
JINGUSHr
,
MD
,
Yukihide
IWAMOTO
.
MD
D
・pα ・tm
・nt ・厂
0
・th・paedi
・Surg
・ay,
σ・α伽 t・S
・ん・ ・t
・f
M
・di
・α1
S
・ご・nces・
邸
卩
ushu ひ・廨 r蜘
Osamu
YOSHIMURA
,
MD ,
Koichi
SHINKODA ,
RPT
∬nstitute 〔)
f
He
αlth
Seiences
,
Facutt
.
v.
・f
Medieine
,
H
か・shimaUnive
厂朗
卩
Astudy
wasperformed
toinvestigate
thcpelvic
swayfr
〔}m tlledynamic
EMG
frequency
characteristic (
MPFR
),
muscle tissue m 〔}rphology,
andthe
maximumisometric
hip
abductor torque,
The
subjccts were13
patients withhip
disease
who underwent surgery atKyushu
Unlversity
NIedical
Hospital
and
lO
healthy
pcrsons
.
Bef
〔〕resurgeryl the
nlaximum
isometric
hip
ubduc しortorque was measured
.
The
electrc 〕des
wereplaced
onthe
betly
of Lheglutcus
medius musde 〔mthe
operative
side
(or on
thc
right side
in
healthy
pcrsons
〕,
andrefle{:
tive
【llarkers
werc
placed
〔〕n
the
antcrier superi 〔,riliac
spinc onbQth
sides ‘)f
Lhepclvis
、
Tben
,
dynamk
:EMG
frequency
analysis(wavelet time
−frequency
anatysis)
andthree
−dimensional
motion analysis (pelvi
〔:tilt
angle [n thefrontal
plaIle,
pelvicrotat【on
angle
,
andlateral
disp
[{lcerllellしof
the
pelvis
in
the
hor
[zontal plane)were conducted concurrent 】
y
during
alO
−
mfree
walk.
A
biopsy
spccil皿cn was takenfrQm
thebelly
of
the
gluteus
【nedius
rnuscle
at
the
巨nle
of surgery
.
andthe
Illusじ
le
且ber
type
was
c ]assified
by
ATPasc
stain[ng.
Furthermorc
,
the rnusclefiber
diamcter
Qf typeI
and type 且fibers
were measuredby
usingimage
proc:essing software 〔NIH
image
).
It
wasfound
that there was a significant posilivecorrelation
between
theMPFR
andthe
diamerer
(,f
type
且fibers
orthe
walking abil [ty score {JOA
hip
score)
ill
thcpatients
.
The
pelvic
tilt
angle and peMc rotation angle weredeviated
sigllifica エlt[yfrom
the
n〔}rmalbase
as comp …lred withthe
hea
[thypers
(,ns.
Moreo
>cr,
multiple regressi (m aiiatyslsshowed
that
the
maximumisometric
hip
abductort
〔}rqlle aIldMPFR
wtreimporrant
regulat ()ryfactors
ofthe
pelvic
tnt
anglein
thefrontal
P
]ane.
〈コメン ト〉