膝関節6自由度運動解析と臨床応用

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平成15年度に6個のポテンショメーターを組みあわせて,三次元空間での運動を解析するために必要な6自由度の電気角度計を作成し,その精度を検証した.さらに,健常男性3名を対象として膝関節屈伸動作時における脛骨前後方向変位量の解析を行った.その結果,自動運動時においては,膝関節40度から30度屈曲位で脛骨前方変位量が最も大きかった.また,スクワット動作時における脛骨前後方向変位量は,膝屈曲角度が増加するに伴い増加するものの,その変位量は小さいものであった.平成16年度はさらに3名の健常者を対象にして同様の実験を行い,膝伸展運動時における脛骨前方変位量を解析した.15年度の結果とあわせて解析した結果,膝関節自動運動時においては膝関節30度から40度屈曲位付近で脛骨前方変位量が最も大きく平均12.0mmであった.一方,スクワット動作時には,脛骨前方変位量が膝関節40度屈曲位で最も大きく平均8.4mmであった.しかし,スクワット動作時の脛骨前方変位量の大きさは被験者により異なり,21.6mmと比較的大きな値を示す者がいることが判明した.さらに,膝前十字靱帯(ACL)損傷患者1名を対象として,6自由度電気角度計を用いて脛骨前後方向変位量を解析した.その結果,膝伸展負荷量に影響されず,膝関節30度屈曲位で脛骨前方変位量が26mm程度と最も大きかった.スクワット動作時においても,膝関節50度屈曲位で脛骨前方変位量が25.6mmと大きな値を示した.この結果は,健常者の結果よりも著しく大きく,ACL再建術後のリハビリテーションを施行する上で,早期のスクワット練習には注意が必要であることを示唆していると考えられる。しかし,本研究において,ACL損傷者の対象者が1名と少なく,個体の特徴であった可能性も否定できない.今後対象者を増やして更に検討していきたい.