機能的偏平足の患者にとって最適なアーチの高さは、装具管理の目標によって異なる可能性があります。 アーチの高さは過剰な動きに直接影響するが、動的なバランスを制御するには、よりテーラーメイドのアプローチが必要であることが、研究によって示唆されています」
By Stephen D. Perry, PhD, E. Anne Cunningham, Msc, CPed and Kelly M. Goodwin, BSc
足とその環境間の相互関係は、あらゆる形態の歩行で重要です。 ランニングでは、足部は最初の接触時に体重を乗せたり受け入れたりするのに適応する柔軟な着地構造を提供します。 また、踏み出し時には、下肢の筋肉が生み出す力を伝達し、身体を前に進めるための硬い構造を提供する。 歩行では、力ははるかに小さくなりますが、足部は神経力学的な導管として機能し、感覚情報と身体の安定性を維持するための機械的な力の伝達の両方を提供します。 これらの機能は、すべての歩行形態で発生しますが、それぞれの役割の突出度や重要度は、考慮する歩行の種類によって決まります。 足と環境との間のこの種のインターフェースが重要であるため、靴内装具の適用は、これらの機能を維持するために重要です。
扁平足変形または扁平足は、あらゆる年齢の患者に最もよく見られる足の病理です。1 変形は、不快感や痛み、不安定性、足、足首、膝、腰の深刻な関節問題、ミスアライメント、姿勢の歪みに関連することがあります。 しかし、この変形を持つ人は、無症状であることもあります。 扁平足は、後足部が過度に外反し、体重をかけたときに内側縦断方向のアーチがほとんどない、可動性の高い足と定義されます（図1A、体重をかけていないときのアーチは明らか、図1B）1）。 1つは、機能的偏平足でアーチサポートを使用している人が、ランニング中に見せる下腿と足の運動特性です。 もう一つは、機能的偏平足者が装着するアーチサポートが歩行時の動的バランス制御に与える影響である。
装具の適応
図1A
現在、症状のあるFFF患者には、ランニング中の下肢の過剰な動きを抑制するために装具処方が推奨される。 FFFの患者に対する装具がランニング時の動きを制御することを目的としている主な理由は、ランニング時に経験する力が大きいため、動きが大きくなり、怪我や痛みを引き起こす可能性があるからです2。 ランナーにおける装具介入の臨床的効果については、文献上、一般的な合意が得られています。 特に、足部装具の使用は、患者の満足度2,3および痛みの軽減3-6と正の相関があり、ランニングへの復帰を可能にしています2。現在、研究者は、装具がこうした症状の軽減を促すメカニズムを理解しようとしています。 装具が下肢を再調整し、FFF患者に典型的に見られる後肢と脛骨の過剰な動きを減少させるのではないかと推測されている。7-9 しかし、下肢の過剰な動きを減少させる装具のプラスの機械効果を示す研究がある一方で、装具介入にはそうした効果がないと報告する研究もあるようだ4、7-10。
歩行中の動的バランス制御に関しては、死体モデルや静的状況での装具の適用に関する研究しか見つかりませんでした。 加齢に伴い、不用意な転倒は衰弱させる怪我を引き起こす。 Imhauserら15は、扁平足に対する装具の効果を、静的な状況
図1B
で比較検討し、装具によって内側縦アーチが安定し復元することを明らかにした。 さらに、Kitaokaら16は、死体で装具を使用することにより、アーチのアライメントと下肢の構造的アライメントが有意に改善することを示した。
私たちは現在、足部機能、17,18靴、19,20および装具介入、21,22（機能的偏平足者の研究を含む）を研究対象としています。 これらの人々は、事前に設定された機能的偏平足（FFF）基準を満たす場合に、これらの研究に参加する資格があるとみなされた（これらの基準は、認定Pedorthistとの協議により事前に設定され、他の場所で報告されている（Cunningham and Perry, submitted））。 さらに、すべての参加者はスクリーニングアンケートに答え、下肢の使用に影響を与える神経学的または身体的状態を示した場合は、研究から除外された。 7090>
参加者全員（ランニング試験n=19、ウォーキング試験n=10）は、機能的に両足扁平足で、痛みはほとんどない、あるいは全くない状態であった。 各被験者は、ペドーシストによって両足を距骨下中立位でギプス固定されていた。 ここで紹介する研究は、いずれもアーチインサートを使用したものである（図2）。 各被験者の足底アーチの高さは、第一中足骨と踵部の両方の内側端に定規を合わせ、定規の内側端から垂直軸に沿ってギブスまでの高さを測定することで決定した（Fig.3）。 7090>
Kinematic study
Figure 2A
ランニング研究では、アーチサポートを足底面、特に内側縦アーチに接着するためにスポーツテープが使用されました。 参加者は、テーピング技術が足の正常な動きを制限しないことを報告した。 ウォーキング研究では、参加者は同じスタイルの実験用ウォーキングシューズ（Rockport, World Tour Classic Model; Canton, MA）とカスタムサイズのフラットインソールをサイズ調整し、アーチインサートを貼り付けて装着した（図3）。 7090>
ランニング研究では、各参加者にトレッドミル上で2.0m/sと3.0m/sの速度で走ってもらい、下腿と足に設置した複数の赤外線マーカーを用いて3次元角運動量を記録した。 測定された運動量には、後足角（脚に対する足の前面運動）と脛骨回転（長軸を中心とした下腿の相対回転）が含まれる。 両測定値とも、静止立位試験との相対値で表した。 各参加者は、両速度条件において、それぞれのアーチインサートを内側アーチの下に装着した状態で走った。 参加者は全員、身体的に活発であったが、競技ランナーではなかった。
図2B
ランニング試験の結果（速度2.0m/s条件のデータのみ提示）は、装具介入の程度（アーチインサートの高さ）の増加に伴い、この集団において最大後足角および最大脛骨内旋角度に有意（p< 0.001）の減少があったことを示唆した（図5）。 しかし、後足部運動速度と脛骨内旋速度には影響がなかった。
動的バランス試験
歩行試験では、動的バランス制御を調べるために、各参加者に、凹凸面を模した一連の傾斜プラットフォーム（ペリーら23による記載）を横切って歩行してもらった。 21個のマーカーを使用し、身体の重心（COM）と足の接触面と定義される支持基底（BOS）の3次元的な動きを推定した。 動的バランス制御は、歩行の単支持相におけるBOSの横境界とCOMの位置との間の距離（横断面内）で定義される横安定マージンの測定により決定した（Perryら18に記載）ここでも、各参加者は各アーチ高をブランクインソールに配置し、次に標準靴に履かせた。
Figure 2C
アーチインサートの高さの増加は、動的安定性の統計的に有意な変化と関連することが実証された。 最大の改善は、66％のアーチ高で起こりました（図6）。 歩行の単一支持フェーズにおいて、66%のアーチ高さのインサートを装着した被験者は、内側-外側COM-BOS差の最大値が最も低く、最小値が最も高かった（p < 0.04）。
ランニング中の装具介入（アーチインサートの高さ）の増加による後足角（一般的には足のプロネーションの良い指標と呼ばれている24）および内脛骨回転（これは足のプロネーション25と密接な関係があると示されている）の減少から、装具高さと足/脚力学間の直接的関連が実証される。 しかし、それに伴って後足部の角度や脛骨の内旋速度が大きく減少しなければ、傷害の大きな要因と考えられている下肢の急激な角度変化にさらされることは、期待されたほどには減少しない可能性があります。 7090>
結論
これらの知見は、装具がFFFの人の足と下肢の運動を減らすのに有効であることを強調した。 また、装具の高さを段階的に増加させると、後足部および脛骨の最大内旋角度の変化がどの程度観察されるかと直接的な関係があることも示している。
図3
さらに、我々の発見は、装具と動的バランス制御というさらに複雑な領域がそれほど簡単ではないようだと示唆している。 直接的な関係ではなく、各個人には最適な動的バランス制御を実現する最適な装具の高さがあるのかもしれません。 この2つの研究は、足腰の動きを抑えるという利点と、動的な制御の最適化の両方を考慮することの重要性を示唆しています。 7090>
Stephen D. Perry, MSc, PhDは、カナダ、オンタリオ州ウォータールーにあるウィルフリッドローリエ大学の運動学&体育学部の准教授です。 E. Anne Cunningham, MSc, CPed は、オンタリオ州ウォータールーでペドーシックのインターンをしています。 ランニングの研究は、ウィルフリッドローリエ大学での彼女のMScの一部であった。 Kelly M. Goodwin, BSc, MD (candidate) は、オタワ大学の医学生である。 動的バランスの研究は、ウィルフリッドローリエ大学での彼女の理学士号の卒業論文プロジェクトであった。 この研究は、カナダ保健研究所の運営費交付金（MOP-77772）の支援を受け、設備はカナダイノベーション財団、オンタリオイノベーショントラスト、ウィルフリッドローリエ大学から支援された。
1. Lee MS, Vabore JV, Thomas JL, et al.成人の扁平足の診断と治療。 また、このような場合にも、「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」……痒いところに手が届く、痒いところに手が届く……。 レトロスペクティブスタディー。 このような状況下で、「医療・介護の現場から」、「医療・介護の現場から」、「医療・介護の現場から」、「医療・介護の現場から」、「医療・介護の現場から」、「医療・介護の現場から」、「医療・介護の現場から」、「医療・介護の現場から」、「医療・介護の現場から」、「医療・介護の現場から」、「医療・介護の現場から」。 予備的な結果。 また、このような場合にも、「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」。 足部装具がランニング中の脚部と後肢の3次元運動学に及ぼす影響について。 整形外科とスポーツ理学療法ジャーナル1995;21:317-327.
図5
5. Walter JH, Ng G, Stoltz JJ. 処方されたカスタムモールドの足部装具に関する患者満足度調査。 アメリカ足病医学協会ジャーナル 2004;94(4):363-367.
6. グロス ML、ダブリン LB、エヴァンスキー PM. 長距離ランナーにおける装具付きシューズインサートの有効性。 また、このような場合にも、「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」「痒いところに手が届く」……痒いところに手が届くとは、まさにこのことである。 また，”踵”，”踵”，”踵”，”踵”，”踵”，”踵”，”踵”，”踵”，”踵”，”踵”，”踵”，”踵”，”踵 “の4つである． Gait and Posture 2003;17:2003.
9. Mundermann A, Nigg BM, Humble RN, et al. フットオーソティクスはランニング中の下肢の運動学と動力学に影響を及ぼす。 また、「踵を曲げる」、「踵を引く」、「踵を曲げる」、「踵を引く」、「踵を引く」、「踵を引く」、「踵を引く」、「踵を引く」、「踵を引く」、「踵を引く」、「踵を引く」、「踵を引く」、「踵を引く」。 Stacoff A, Reinschmidt C, Nigg BM, et al. 足部装具がランニング中の骨格運動に及ぼす影響。 Clinical Biomechanics 2000;15:54-64.
11. 北岡秀行、羅 ZP、倉 寛、他：扁平足の3次元運動に対する足部装具の影響． 足部装具が扁平足の3次元運動学に及ぼす影響：死体実験による検討 2002;83:876-879.
12. また、「踵」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首」「足首 ウィリアムズDS、マクレイ・デイビスI、ベイチSP. ランナーの下肢力学に対する倒立式装具の効果。 スポーツにおける医学&科学&運動 2003;35(12):2060-2068.
14. メンズHB、ロードSR. 地域在住の高齢者における移動障害と転倒に対する足の問題の貢献度。 J Am Geriatr Soc 2001;49(12):1651-6.
15. このような状況下、「足が不自由な人」「足が不自由な人」「足が不自由な人」「足が不自由な人」「足が不自由な人」「足が不自由な人」「足が不自由な人」「足が不自由な人」「足が不自由な人」「足が不自由な人」を対象に、足部スタビライザーの効果について検証した。 フットアンクルInt 2002;23(8):727-37.
16. 扁平足の3次元運動に対する足部装具の効果：死体実験による検討． Arch Phys Med Rehabil 2002;83(6):876-9.
17. ペリーSD. 振動・触覚試験による高齢者の加齢に伴う足底部不感症と高度不感症の発症年齢の評価. Neurosci Lett 2006;392(1-2):62-7.
18. Perry SD, Radtke A, McIlroy WE, et al.バランス強化インソールの有効性と効果. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2008;63(6):595-602.
19. ペリーSD、ラドトケA、グッドウィンCR. このような場合、靴のミッドソールの硬さが、予期せぬ歩行終了時の動的バランス制御に影響を与える。 また、このような歩行制御を行うためには、靴のミッドソールの硬さが重要である。 このような場合、靴を履いたままの状態での歩行は危険である。 Arch Phys Med Rehabil 2008;89(10):1970-1976.
21. ペリーSD、グッドウィンKM. 扁平足者の動的安定性に対する装具の高さの段階的増加の影響。 Cunningham EA, Perry SD. 扁平足者における内側アーチサポートの下肢運動学的効果。 ペリーSD、ボンバルディエE、ラドトケA、ティダスPM. ホルモン補充と筋力トレーニングは、閉経後の女性の歩行時のバランスにプラスの影響を与える：パイロットスタディ。 スポーツ科学と医学の雑誌 2005;4:372-381.
24. クラークTE、フレデリックEC、ハミルCL. ランニングにおける後肢のコントロールに対する靴の設計パラメータの効果。 医学科学スポーツ運動1983;15（5）:376-81.
25. ランニングにおける下肢の角運動に対する足部のアーチ高さの影響． Journal of Biomechanics 1993;26(8):909-916.
図の説明
図1：A. 体重負荷時のアーチ崩壊の実証、B. 体重負荷なしのアーチ形成の実証。
図2: A. アーチインサートの内側図、B. アーチインサートの内側-上方図、C. アーチインサートの上方図
図3: 下腿中立足型からのアーチ高さの決定
図3: 下腿中立足型からのアーチ高さの決定。
図4：カスタムフィットインソールに装着されたアーチインサート
図5：2.0m/sで走行中の後肢運動および脛骨内旋に対する装具介入の効果
図6：内側-外側方向の最大および最小重心-ベースオブサポート（COM-BOS）に対する装具介入の効果
図6：内側-側方方向の重心とベースオブサポートの関係
図6：内側-外側方向の重心-ベースオブサポートの関係（COM-BOS）に対する装具介入の効果。