研究課題
足部における静的アライメントと動的アライメントの関連検討
研究組織
研究代表者
福林徹（スポーツ科学学術院教授、研究代表）
研究分担者
- 原田宗彦（スポーツ科学学術院教授）
- 鳥居俊（スポーツ科学学術院准教授、実験1･3担当）
- 金岡恒治（スポーツ科学学術院准教授、実験2担当）
- 喜熨斗勝史（スポーツ科学研究センター客員研究員、実験3担当）
研究計画
足部は多くの骨・筋・腱から構成され、その複雑な構造のために足部の機能的な変形が起こり、大きな作用荷重を受けながら目的動作を遂行することが可能となる。足部の形態的特長と下肢の外傷障害との関連については多くの研究がなされており、ハイアーチの足は骨の障害が多く起こり、ローアーチの足は軟部組織の障害が多く起こる傾向があるなど、足部の形態的特長と発生する障害に関しては何らかの関係があることが古くから指摘されている。それらは足部アライメントが異なるために、動作中の足部の骨の動きが異なり、発生する力学的負荷がに違いが生じるためであると予測されている。足部内の力学的負荷に関しては、足部を三次元構築し足圧分布の結果と併せて足部内に生じる圧力やせん断力を推定する研究が散見される。しかしながら、静的な足部アライメントと動作中の骨の動きに関連があるかに関しては一定した見解が得られておらず、したがって静的な足部アライメントと障害発生との関連が必ずしも証明されているわけではない。
このようなことより本研究では足部の静的アライメントと動作中の足部の骨の動きとの関連を明らかにするため、動作中の足部および下肢のキネマティクスに関して正常足と足部アライメント異常を持つ足での差異を明らかにすることを目的とする。形態的な特徴を持つ足は平均的な足に比べて約2倍多く疲労骨折などの障害を起こすといわれている。特に疲労骨折は外力を反復的に受けることによって発生する。そこから形態的特長を持つ足は平均的な足とは骨の運動が異なるために反復するストレスを受け、障害発生率が高くなるという仮説のもとに研究を行う。 このようなことより以下の3つの研究を行う。
- 足部形態計測および聞き取り調査 (鳥居担当)本学近隣の小中学校で保護者からの同意が得られた者および本学学生を対象とする。座位および静止立位にてタビスケール・ディジタルノギスおよび角度計を使用し、JＩS規格に基づいた足部の形態計測を行う。また、フットプリントを使用し、足型の採取をする。同時に本人及びその保護者から下肢の既往歴に関する聞き取り調査を行う。計測値より各年代ごとの足部形態の特徴を抽出するとともに、足部形態と障害発生との関連を再検討する。
- 着地動作時の足部運動解析 (福林・金岡担当)若年成人男女を対象とする。研究1の結果より足部形態の指標となる係数を求め、その値によりハイアーチ群・ノーマル群・ローアーチ群の3群に分け、それぞれの群より8名程度を対象として矢状面よりシネアンギオグラフィーを用いたＸ線透視連続撮影を行う。動作課題は10cmの高さからの片脚着地および歩行動作とする。得られた画像データより、動作中の足部の骨の動きを詳細に調べる。さらに正常足と足部アライメント異常を持つ足での骨の動きを比較する。
- 下肢を対象とした運動解析 (鳥居・喜熨斗担当)若年成人男女を対象とする。研究1の結果より足部形態の指標となる係数を求め、その値に基づきハイアーチ群・ノーマル群・ローアーチ群の3群に分け、それぞれの群より10名程度を対象とする。動作課題はランニング・着地・カッティングとする。被験者の右下肢に動作解析用反射マーカーを貼付し、赤外線カメラ8台および足圧測定装置にて下肢のキネマティクスと足底圧分布を測定する。足部アライメントの違いによる動作中の足関節・膝関節キネマティクスの差異を検討する。
以上3つの実験系を通して足部および下肢の外傷・障害の発生メカニズム解明および予防医学としてスポーツ医学分野に貢献すると考えられる。
