2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of exercise therapy for jumper's knee using eccentric loads
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18K10840
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| Research Institution | Kansai University of Welfare Sciences |
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Principal Investigator |
三谷 保弘 関西福祉科学大学, 保健医療学部, 教授 (50567071)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小柳 磨毅 大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 教授 (20269848)
森 禎章 関西福祉科学大学, 保健医療学部, 教授 (70268192)
境 隆弘 大阪保健医療大学, 大阪保健医療大学 保健医療学部, 教授 (60353009)
松尾 高行 大阪行岡医療大学, 医療学部, 教授 (80643593)
木村 佳記 大阪大学, 医学部附属病院, 理学療法士 (00571829)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 膝蓋腱 / ジャンパー膝 / 膝蓋腱付着部症 / 大腿四頭筋 / ストレッチング / 超音波画像診断装置 / 筋電図 / 三次元動作解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前方傾斜台上での片脚遠心性スクワット（eccentric decline squat：EDS）は、ジャンパー膝の運動療法として有用であるとされている。本研究では、異なる前方傾斜台の角度（前傾角）がEDSの運動特性に及ぼす影響を明らかにし、ジャンパー膝に対する運動療法の有用性について検証した。前傾角を0°、5°、15°、25°に設定したEDSにおいて、膝屈曲30°、40°、50°、60°の関節モーメントと筋活動を三次元動作解析装置と表面筋電計にて計測した。前傾角が25°のEDSは、他の前傾角に比べていずれの膝屈曲角においても膝関節伸展モーメントと大腿直筋の筋活動が有意に高値を示した。膝外反角は前傾角が大きくなるにつれて低値を示した。これらのことから、前傾角が25°のEDSは、膝外反ストレスを抑制しつつ、ジャンパー膝に有用とされる膝蓋腱の遠心性負荷を高めることが示唆された。
また、大腿四頭筋のストレッチング法の違いが膝蓋腱の組織弾性に及ぼす影響について検証した。大腿四頭筋のストレッチングは、側臥位にて股関節を最大伸展した後に膝関節を屈曲する方法（股関節伸展法）と、膝関節を最大屈曲した後に股関節を伸展する方法（膝関節屈曲法）とし、そのときの膝蓋腱の組織弾性を超音波画像診断装置のエラストグラフィ機能を用いて計測した。その結果、膝関節屈曲法は股関節伸展法に比べて膝蓋腱の組織弾性が有意に高値を示したことから、膝蓋腱をより伸張することが示唆された。したがって、大腿四頭筋のストレッチングによって膝蓋腱の疼痛が増大する場合は、膝蓋腱の伸張を抑制する股関節伸展法が適しており、膝蓋腱の伸張を目的に大腿四頭筋のストレッチングを実施する場合は、膝蓋腱をより伸張する膝関節屈曲法が適していることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前方傾斜台上での片脚遠心性スクワット（eccentric decline squat：EDS）は、ジャンパー膝の運動療法として有用であるとされているが、前方傾斜台の角度（前傾角）が膝蓋腱に及ぼす影響については十分に検討されていない。したがって、異なる前傾角でのEDSの運動特性を三次元動作解析装置と表面筋電計にて明らかにし、膝蓋腱に及ぼす影響を検討した。その結果、前傾角が大きくなるに伴い、膝関節伸展モーメントと大腿直筋の筋活動が有意に高値を示し、膝外反角は有意に低値を示した。また、新たに考案した片膝立ち位での体幹後傾運動（half kneeling exercise：HKE）の運動特性をEDSとの比較により検討した。HKEはEDSに比べて膝伸筋群の筋活動に有意差が認められなかったが、膝屈曲角が有意に高値を示した。異なる膝屈曲角での膝蓋腱の組織弾性を超音波画像診断装置のエラストグラフィ機能により計測したところ、膝屈曲角の増大に伴い有意に高値を示し、膝蓋腱がより伸張されることが示唆された。このことから、HKEはEDSに比べて膝伸筋群の筋活動に有意差はなかったものの、膝屈曲角が有意に高値を示したことから、膝蓋腱により大きな遠心性負荷を与えることが示唆された。なお、EDSとHKEにおける膝蓋腱の組織弾性の計測が困難であったため、筋力測定装置を用いて膝屈曲角と膝関節伸展トルクを設定し、そのときの膝蓋腱の組織弾性を計測した。計測は終了しているため現在解析へと進めている。
また、超音波画像診断装置のエラストグラフィ機能を用いて、大腿四頭筋のストレッチング法の違いが膝蓋腱の組織弾性に及ぼす影響を明らかにした。その結果、膝関節を最大屈曲した後に股関節を伸展させる方法では、膝蓋腱をより伸張することが明らかとなった。これらの研究成果の一部は学会発表を完了しており、現在論文投稿の準備へと進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
膝屈曲角と膝関節伸展トルクが膝蓋腱の組織弾性に及ぼす影響について現在解析を進めている。この解析が終了することにより予定していた全ての研究成果が得られる。研究成果の一部は学会発表ならびに論文投稿を完了しているが、成果発表に至っていないものについては、関連する学際領域において学会発表ならびに論文投稿を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
2020年度に予定していた物品費や旅費は一部不要となったため、差額が発生した。2021年度は、解析に必要な物品購入と成果発表に関わる費用が必要となる。
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