理学療 法学 第15巻 第
3
号263〜
269頁 （1988
年） 昭和
61
年度 學術
助 成 研 究 論 文
理
学療
法
に お
け
る
装 具 治 療
の
効 果
お
よ び そ
の
判 定
＊ プ ラス チ ッ ク製短
下肢 装 具
に対
す
る ト リミン グの有 効
性
に つ い て一
田
中 敏
明
＊ ＊ 要旨 本研究は，
後面支 柱型プラスチ ッ クA ，
F ．
0 ．
における1・
リミング が，
装 具のflexibility
と下 肢自体 に，
い か な る 影響を も た らすか分 析す るこ とを 目的と し た。
以下が その結果である。
歩行 時の駆 動力は，
装具装着足優位 とな り，
push off時のけりが制限された。
底 背 屈ピ
ー
ク 値は，
トリミングが進むに つ れ，
増加 傾 向を 示 し，
底 屈 方向へ の制 限効果は，
T．
0 ．
（toe Q鉦）か ら，H ，
S ．
（heel strike）へ の時期に認め られた。
ト リミングが 進むにつれ
，fiexibllity
が保たれる ほ ど，
下肢と装具の適 合に ズレが 生じや すい。
キ
ー
ワー
ド トリミング効 果， プラス チッ ク製 A・
F．
O ．
， 歩行分析と重心動 揺1
研 究 の 目的理学 療 法を進め る うえで
，
装 具を処 方 する こ とに よ り，
impairment がdisability
，
handicap
へ と移 行せずにす む 場合が多々 ある。
特に，
最 近の プ ラス チ ッ ク装 具の発達は， めざま しく
，
適 応目的に よ り容々 のデ ザインの装具 が処方さ れ てい る
。
し か し， 装具自体が 適 応目的に合致し
，
充分な効 果 が 得られ る か ど うかに関しての適 切 なadvise に困 難を要 するこ とが 多い
。
な か で も，
プラス チッ ク A
．
F．
O．
（ankle−
fQot orthosis ） セこおけるトリ ミング が プラ ス チ ッ ク の可橈部と， 下 肢 自体に， どの ような 影響をもた らすか
，
い ま だ明確なデー
タ分析はな されて いない。
そこ で，
今 回，
当リハ
ビリアー
シ ョ ン部はこ のプラス チ ッ ク A．
F．
0 ．
lc着口し，
下 腿 部と足 部の連結 部である 足 関節 部 をbリ ミング する ことに より，
足 関 節の底 背 屈 方 向等の可 動 域の変 化 を 中 心に分 析，
検 討 を 加 え，
今 後 の指 標とする こ と を 目的と し た。
E
方 法 H−
1実 験 材 料お よ び器 具 プラス チ ッ ク A．
F．
0，
は，
ポ リプロ ピ レ ン （以後 pp＊ Astudy of effect and evaluation of orthosis in physical
therapy
S
・
S 札 幌 医 科 大 学 附 属病 院リハ ビリテ
ー
シ ョ ン部Toshiaki Tanaka
，
RPT ：Division of Physical Therapy，
SapPQro Medical College Hospital
と略 す ） を 用い 厚さ は 通常使用さ れ てい る 3mm と4
mm とし た
。
A ．
F．
O．
の タイ プ は，
後 面 支 柱型 と し た。
ま た，
トリミ ング は
，
外 内果を覆 うように製 作し た ト リム ラ インをTrim
−
1とし，
Trim−
2を中心に，
外内 果を はずし，
Trim−・
3 は
，Trim−
1 か らア キレ ス腱 部ま での各々 の最短 距離Trim 3
264 理 学 療 法 学 第15巻 第3号 を
10G
％とす る と，
その約32〜40
％の長さ と し たe つ ま りTrim−
2 は， Trirn−
1の約 60〜
68％の長さの トリミ ン グとなっ てい る （図1）。
また，
装具 自体は，
腓 骨 小 頭 下，
平均 2，
5cm
か ら始 ま り，
前足部，
足 尖まで とする。
なお， 今回 は， 後 面支柱型 A．
F，
O ，
を中 心に考 察し，
健常人と症例を通し て，
その ト リミ ングの効果 を 比較 分 析す ること と し た。
ト リ ミン グの効 果 判 定とし て は，
static な もの と して，
重 心動揺計 （ア ニ マ K．
1く製 SG−
1）を使用する ことに よ り，
プラスチッ ク A．
F、
O．
の可橈性の増 大に よ る静 止 時の安定 性の変化 を 分 析 す るこ と と した。
また，dyna−
mic な判 定は．
大 型 床 反 力 計 （2．
5×o．
4×o，
2m，
2基 ；ア ニ マ K，
K 製） を使用し，
基本 動作と して の歩行を， 運 動 学 的お よび運 動 力 学 的要素の変化を分析 するこ と を通じ て，
ト リミ ングが装具自休と下肢に与え る 影 響 を検討 す る こ と とし た。
H− 2
実験方法 重 心 動 揺 計は，
1．
5m 前 方を注 視させ，
rornberg posi−
tionに て，
30秒 間 直 立 姿 勢を装 具装着前と，
Trim−
1〜
3 につ い て施 行し た。
大型床 反 力計の歩 行は，
通 常の 自 由歩 行と Trim−
1N 3 に おける通常歩行，
お よび，
よ り負荷を くわえた速歩 につ い て分析し た。
ま た歩 行 時に は，
床反力計と同 期し て，
フ ッ トス イッ チセ ンサー
を，
裸足足 底お よ び装 具 足 底面に付け， 歩行の立脚期における裸 足 と装具の接床 分 布軌跡を同時に記録し，
加え て，
回転角度セ ンサー
に よ り， 歩 行 中の足 関節を中心 とした各々 5試 行工Q歩 分の平 均 関 節 角 度の経 時 的 変 化 も解析した。
9 −
3 実 験 対 象 被 験 者は，
ft
1の ご とく，
当病 院に おいて 入院 し そ の後，
外 来通 院して おり，
ADL も 自立し てい る左片麻 痺 患 者2名 である。
いず れ も 装 具 装 着は 左 足であり，
A ，
F．
0 ．
の厚さは痙性等を考慮し， 症 例A （Pt−A
）3rnm
， 症 例B （Pt−B
）は 4mm と し た。
control とし て，
健 常 成入男 女 各2名につ いて検 討し た。
表 1 患 者プロ フ ィー
ル 氏 名および性 年 齢 診 断 名 発 症 PT 治療開始 Br−Stage
U
／E finger LIE 痙性の程度 足 クロー
ヌ ス 内 反 Ankle ROM 背屈 Pt：A Pt：B 皿 結 果 お よ び考 察 K．
S．
Male 65才 脳 血 栓に よ る左 片 麻痺 昭和60年11月20日 昭和60年11月26日 H罵
轍 ±〜一
5°
（10°
）1
T．
Y．
Male 47才 右 被殻出血に よる 左片麻痺 昭和61年6月22目 昭 和61年7月15日 VW−−V
V 中等度 十 十 5°
（10°
） 皿一
1 重心動揺 計につ いて r・mberg P・siti。n （開眼）に おける，
非 装 具 装 着 時の 健 常人 （N＝
21）のデー
タ は，
重 心動揺距 離 （LNG ）で，
430．
5
±26．
1
mrn，
重 心 動 揺 標 準偏差 面 積 （SD
AREA
） は，
65±7．
Omm2 の範 囲で あ る。
症 例A
（後面 支柱 型，
3mm ）は，
図2の ごとく，
その トリミング が 進むにつ れ て，
Trim−
1 が2 ，
3へ と 移 行 する につれ，
LNG，
SD
佃 冊2 図 2（a） ト リ ミy グに よ る重 心 動 揺距離 （LNG ）の変 化 図 2（b） トリ ミソグに よ る重 心 動 揺 標 準 偏 差面積 （SD
AREA ）の変 化理学 療 法に おける装 具 治 療の効 果お よ び その判定 265 AREA と もに増加し
，
非装蓍時の値に近 似して くる。
つ ま り， 静 止 時の 安 定 性 とい う点に おいて は，Trim−
1が 最 も良い成 績と なっ た。
これ は，
Trirn−・
ユ か ら3
へ の移 行と と もにflexibility
は増加するが直立位で の stability において は， その低 下を 来 すこ とが 示された。
こ の傾 向は，
痙 性 中等度の Pt−−
B に お い て より著 明 な 結 果 となつ た （図3）。
皿一
2 床反 力分析デー
タ こ こ で，
健 常 成入 が自 由歩 行した際に得 られる分 力 波 形は，
床に鉛直方 向の垂直分力 （Fz ），
進行方 向と直 角 方 向の側 方 分 力 （Fy），
歩 行の進行 方向の前 後 分 力 （Fx） と し，
その特 性 点を， 図4 の ごと く とする。
症 例A
（Pt−A
）につ いて検討する。
Norma1，
症 例A
と もに装 具は左 足に装 着し てい る。
図 5の ごとく，
Normal は， Trim−
1 でや や装 具 装 着で減 少傾 向とな るが， Fz，
Fx とも，
ほぼ 左右差が少ない結 果と なっ た。
癜例A のFz −
1 に関し て は，
患 側 （Lt）に P．
P 型 A．
F．
O．
装 着 時に は十 分 体 重 負荷が 可 能 とな る状 図 3（a） トリミングに よ る 重 心動 揺距離 （LNG ）の変化 図 3（b） ト リミ ン グに よ る重心動 揺 標 準 偏 差 面 積 （SD AREA ）の変 化 況を示し ている。
Fx に関し て は，
制動力 （Fx −1
）は装具 装着足 （Lt
） へ の体重負 荷が健 側を 上 回 り，
逆に駆 動 力 （Fx−
II）は，
非装具装 着足 （Rt）が 優位な状態と なっ てい る。
こ れ は 特に，
Trim−
1 にっ い て い えた。
つ ま り，
後面支 柱型に おい ては，
push off の際の けりが制 限されてい るこ と が 示さ れて い る。
speed
，
cadence に関しては，
Normal は，
Trim−
1 で，
や や 減 少した が
，
全体と して大 きな変 動は認め られな か っ た。
これ に対し，Pt−A
は， 非装 着時 （Brace −
）か ら， A．
F．
O．
装 着時へ と増加傾 向を示し，
かつ，
Trim−
1 か ら3へ と移行 する に従い 上昇傾向を示し た （図6）。
以上の傾向は，Pt−B
につ い ても同様の結果 となっ た。
皿一3
トリミン グに よ る歩行 時の足 関 節可動 域の 変 化 （ピー
ク値 ） 正常歩行で は，
足 関 節の 可 動 域 変化は，heel
strike （H．
S．
）か ら toe strike （TS．
） 時に底 屈ピー
ク （P．
F．
％ 体 重 工008e60 40 20 Fz−
III 1510一
5一
10 1510一
5一
lo一
15一
20 0 20 40 60 80 100 ％ 立 脚 期ー
Fx−
【1 図 4Z，
Y ，X
波 形の特性点266 理 学 療 法 学 第15巻 第3号
peak）n：IO
〜
1Se， heel off （H
．
0．
）か らtoe off（T ．
O ．
）時の背 屈ピ
ー
ク （D ．
F ．
peak）が王5°
前 後，
そして toe ％BW120 90 剛 B〔一
）「
rr−
1 Tr＿
2Tr−
3 A．
F．
0：後 面 支 柱 type図 5（a）
ト リ ミン グに よ る Fz
−
1 の変化 ％ BW30 20 10 l oB
（一
） Tr−
1 図 5（b） ％i≧w30 20 10 ♪ 〔 Tr−
2 Tr−
3 トリミン グに よ る Fx−
1の変化♂
［ kノ
★ Pt：A
＼
／
一
応
）t−
；Rt m ！min80 60 40 BC−
） Tr−
1 Tr−
2 Tr−
3 図 5（c） ト リミ ングに よ る Fx−II
の変化 step／min耀
， Pt：A ：SPDk°
CAD 120 100 80 o B（一
） Tr−
1 Tr−
2 Tr−
3 A．
F．
0 ：後 面 支 柱 type 図 6 トリミン グに よ る Speed・
CADENCE
の変化L
＿ ＿＿
＿＿ ＿
二 二
」
Doff か ら
heel
strike 時の底 屈ピー
ク （PF．
peak）が15
°
〜
20° となっ て い る。
今 回は 臼由 歩 行と速 歩の変 化に ともなう足 関節 可 動域 を巾心に分 析した。
表 2は後 面 支柱タ イ プ3mm と4mm の Normal の足 関 節の 可動域変化であ り，
非装着時は，
ほぼ正常可動 域の 変化を示し た。
こ こ で 自由歩 行に お い て は，
3mm で，
Trim−
1か ら3へ と移行 す る に従い，
D、
F．
peak 値 （H、
Q，
→ T．
O、
）は ， Trim−
1 と比較し て，
Trim−
2は変 化 は な く， Trirn−
3 は 1．
25倍の 角度へ と増加し た。
P．
F．
peak （H 、
S．
→T 、
S ．
）は，
Trim−1
に比し， 2は5．
7
倍， 3は6．
8
倍に増 加し てい る。
こ の傾 向は速 歩に お い て も 同 様であっ た。 ま た， 4mm に おい て も，
3mm とほぼ 同 様の結 果と なっ ているが，
3mm に比べ，
よ り足 関 節 の底背屈へ の制限が強か っ た。
しか し，
トリミングが 進 む にr）れ，
特に Trim−
3におい て は，
Trim−
1，
2 と比べ。
3mrn と4mm の足 関節の可動域値が近似する傾向を示 した。
ま た Pt−
A に つ い ても，
NQrmal
に比べ，
可動 域 は よ り制 限さ れ ているが，
Trim−
1 か ら2の変 化は少な く，
Trim−
2と
3，
Trim−1
と3との角度 差 が底 背屈ピー
ク値ど ち らにも 認め ら れた （表 3）。
こ こで， Pt−
A につ き， Trim−
1 か ら3へ の足 関 節 角 度 変 化の比較を有意水準5％ （t検 定 ）で検 討し た。
表4の ごと く，
Trim−
1は， H．
S．
か らT ．
S ．
へ の P．
F ．
peak において
，
Trim−
1 とTrirn−
2の有意 差は認め られ ない が，
Trim一
ユ と3，
Trim−
2 と3には認められた。
同様の こと が，
H．
0．
からT．
O，
時の D・
F・
peak ｝こも認 め られ たe し か し，T ．
O ．
か ら H．
S．
のP，
F、
peak に関 し て は，
各々 につ い て有意差は認め られなかっ た。
つ ま り，
遊 脚 期へ の移 行 時 期におい て は， あ る程度ト リ ミソ グに関係な く，
その PF．
peak の 可 動 城の維 持お よ び 制 限が認め られ た。
こ の傾 向は，
速 歩，
Pt−
B につ い て も 同様であっ た。M −
4 トリミン グに よ る立脚 期 時 間の足 底接地の経 時 的変 化 フ ッ トスイッ チセ ンサー
に よ る分 析は，
図7一
（a）の ご と く， 足の裏に 1か ら4番まで のセ ソ サー
を と りつ け，
図7−
（b
）の1
か ら4番のセ ンサー
にそ れ ぞ れ， 8， 4， 2，
1V の重みづけ がな さ れ，
セ ン サー
がON
となる と，
正 常者におい て は，
（c）の ご とく歩 行と同時に立 脚期の経 時 的 電 力波形が とれる。
こ こで，
Normal，
症 例Pt−A
と も，3mrn
の後 面 支 柱 型A ．
F 、
0，
につ いて検討した。
装具足 底 面の電力 波 形は，
Normal ，症 例A
と もに，
Trim−
1か ら3へ とトリミング が進むにつ れ裸 足 足底面と装具 足 底 面の形が 正常 形か ら ズレかつ，
装 具 装 着 面と裸 足 足 底面との波形のズレ も大理学 療 法にお け る装具治 療の効 果お よ び その判 定 267 表 2 ト リミ ン グに よ る歩行時の 足 関節可動 域 変 化 （ピ
ー
ク値）Normal A ・
F・
O
／：後面支柱 typeMean
values of P．
F，
Peak （H ．
S．
→ T，
S，
） Mean valueS Qf D．
F．
Peak （H．
0．
→T ．
0 ．
） Mean values of P．
F，
Peak （T．
Q．
→
H．
S．
） BRACE （一
） Trim 13mm
｛4mm
12．
4−
→12．
711．
3−
÷．
giO ．
3−
，O．
71
、
12．
8→
11，
3 12．
6−＞
16．
0 4．
7→ 3．
5i1．
9
→1．
9
ヨ ； 2，
5−→
2．
213．
8→
3．
1 Trim 23mm
i
4mm
Trim 33mm
…4mm
17．
5→ 4，
714．
7→ 2．
21
1
i
3．
1→3、
5
1 ．
9
→1．
9
4，
5−
＞5．
0 …2．
8→
2．
8 ： 8．
8→ 7．
5旨8．
4一
ト 7．
51
15．
9
→ 7．
2：3．
2→
3．
7 … 9．
4→
12，
8；8．
1→
10．
0 P．
F．
：plantal f止exion D．
F，
：dorsi
flexion
H．
S．
：heel
strike T．
S．
：toe strike H．
0．
：hee
弖．
Q鉦 丁．
0．
：toe of ［ ＊→
：customary
→
high speed表 3 ト リミ ン グによ る歩 行 時の足 関節 可 動 域 変 化 （ピ
ー
ク値 ） A．
F．
0，
：後 面支 柱 type Hemiplegic patient A （3 mm ）「
BRACE （一
） customaryf
f
f O O O S ） S
OS
ゆ 跏拠
盤
丁 。欝
田 V 恥 → V 恥 冖 V 恥 冖脹
鵜
脇
5、
0 8．
1 Trim 1 T「im 21I
7．
5［
2．
2→
2．
5 0．
6一レ
1．
6 2，
5→
2．
5 3．
1→
2．
5 O．
5→
1．
O 1，
9→
2．
5 Trlm 3 7．
2→
7．
5 5．
6−》
4．
1 4．
4→ 3．
8 P．
F ．
：P工antalflexion
D．
F．
：dorsi
flexion
H．
S．
：heel
strike T．
S ，
：tQe strike H．
0．
：heel
off T．
O．
：toe off ＊一
一
F：customary → high speed
表 4 ト リ ミン グに よ る足 関 節 角度 変化の比 較 （Pt
−
A ：customary speed ） P．
F．
Peak …（H・
S・
一ト
i T．
S．
k
） a°
疑5
．
OT圏
P，
F ．
Peak
（T．
0．
一
・ H．
S．
） Trim 1−
Trim 2，
I Trim 2−
Trim 3 i ・・…−T
・…1
n．
s．
＊ ＊ n．
S、
＊ n．
s．
n，
s．
n．
s．
き くなっ て い る。 つ まD
， 支持 ll生が 高 く ， 可橈性が小 さ い Trim−
1 が装 具と下 肢の フ ィ ヅ トが良い とい う結 果で あ り， これは，flexibility
が保たれ れば， 保たれるほ ど下 肢と装 具の適合に 十分考慮する必 要がある といえる （図 8），
ま と めH ．
S．
：heel
strike P．
F．
：plantal fiexionT ．
S．
：toe strike D．
F．
：dorsi且exionH
．
0．
：heel
off T、
（）、
：toe off ＊indicates
significance at pく0．
〔｝5 1．
歩 行 時の運動 力学的要 素の駆 動 力 （Fx』 ）に お い て は，
特に Trim−
1におい て，
装 具 装 着 足 優位と な り，
push off 時のけりが制限されてい る。 2．
フ ッ トス イッ チセ ンサー
よりト リミ ン グが進むに っ れ，fiexibility
が保たれる ほ ど，
下 腿と装具の適合に ズレが生じ やすい．
268 理学 療 法 学 第15巻 第3号 4
盒
賜 ．．
・
●ee 装 具．
足 底面 裸 足 足 底 面 Normal●
己O
・ … …。
。
。3 ： ξ ： ： ：●
O
●
・
oo●
o 唖 ゆ −O
〔a ）フッ トスイッチセンサー
はりつけ 位置 1234 8421彦
1000
●
●
．
O●
O■
●
●
OO●
●
●
の O゜
：°
學
博
晦 Tr−
1 Pt；A鬟
ロ
r
吟／
＼
各セ ンサー
蠹み （V） 〔b）各セ ンサー
の重 み づけ 4 Tr−
2 Tr−
3 Speed ： Customary 図 8トリミ ングに よ る立 脚 期 時 間の足 底接地面の変 化 謝 辞
稿を終え るにあ た り
，
御 指 導を 賜 っ た北海道大学 医療 技術 短期大学部助教 授， 高橋正明 先 生に深謝する と とも に，
主任は じ め スタ ッ フ の皆 様に感 謝いた し ます。
3 3 2 2 2 4 1 1 1 1 3 禹 力 電 圧 2 4 3 4 8 12 14 15 7 3 1 （c） 接 床 部 図 7 フ ッ トスイッ チセ ンサー
に よ る 足底 接 地 点の歩 行分析 3、
重 心動 揺におい て， 静 止 時の安 定 性は Trlm−
1が最 も 良 く，
Tirm−
1か ら Trim−
3へ の移 動と と も’
tt staticな stabillty は低下 する傾 向と なっ た
。
4
．
足 関節の底背 屈ピー
ク値は，
トリミングの移 行と ともに増 加傾向を示し，
底 屈 方向へ の制 動 効果 は，
T．
0．
か らH．
S．
へ の時期に認め ら れた。
参 考 文 献 1） 岩 井 昂，
盛 合 徳 夫 ：フ ォー
ス プレー
ト に よ る歩行解析一
義 足歩 行の床 反 カー
；運 動の解 析，
島村宗 夫，
中村 隆一
・
（編）， 医歯薬出片反，
284−
293，
1980．
2）鈴木良平，
他：歩行分析，
総 合リハ，
5 ：505−
511，
1977．
3） 高 木公 三郎，
熊 木 水 頼 ；身体運勁の制御，
杏 林 書 院，
1980．
4）田 口喜一
郎，
依田美千穂：重心勁揺 分析 法一
重 心 動揺 領 野 と 重 心動揺距 離一，
日本耳 鼻咽 喉 科 学会 会報，
79：1576−
1589， 1976，
5） 平沢彌一
郎 ：Stagiology か らみ た 口本人の 直立能 力にっ い て」
バイ オメ カニ ズム 学会 誌，
6（3）：7−
14，
1982．
6） 平 沢 彌一
郎：Stagiologyか らみた 左 足 と 右 足，
神 経 研究 の進歩，
24（3） ：623−
633．
1980．
7） 宮田定 倫：正常 者の床反カー
力 線 図、
日整 会誌，
54；739−
748，
1980．
8）山本 高 司 ：動 作の調 整 能，
杏 林 書 院，
1983．
9）Inman
，
V．
T．
，
H．
J，
Raユstan．
F．
Todd ：Hulnan Walk−
ing
，
Williams＆ Will｛ins．
Ba！timore ／London，
1981．
10）Lehmann
，
J．
F．
，
Warren，
C．
G．
，
Delateur．
B．
J．
：Bio−
mechanical evaluation of knee stability in be1〔｝Nv knee
ve*esuscs6rr4xg,thasoptmtskvrko\oz
26g
<Abstract>
A Study ef
Effect
andEvaluation
ofOrthosis
in PhysicalTherapy
on the effectiveness of trimming to plastic ankle-foot orthosis
Toshiaki
TANAKA,RPT
Diwision
of
PhptsicalTitermpy,Samporo MedicalCollage
HospitagThis study was carried out inorder to analyze the effectiveness of trirnming
in
the posteriorleaf
$pring of plasticA,F.O,(ankle-foot
orthosis) with an emphasis on theflexibility
of the orthosis and the leg.The results were as follovsrs.
1. The accelerating forcewas dominated on the sicle of the braee with a limitationof push-off. 2. The peak value of dorsal
flexion
of the ankle tended to increase,and the effectivelimitation
of plantarflexion
wasfeund
frorn
T.O.(toe
off) to H.S.(heel
strike) ingaitcycle,,
3. In proportionto processingof trimming and increasingof
