インソールの装用が身体動揺に与える影響

インソールの装用が身体動揺に与える影響
～スマートフォンを三軸加速度計として用いた検討～
キーワード：インソール身体動揺スマートフォン
○佐藤健斗(PO)1)、湯浅篤(ENG)1)、橋本紘樹(PO)1)
昆恵介(PO)2）
1) (株)田村義肢製作所
2) 北海道科学大学保健医療学部義肢装具学科
１．はじめに
偏平足の所見のある足では、距骨下関節の過回内によ
る低アーチが生じ、それに伴って足部剛性の低下、足指
の把持力の低下および衝撃吸収能の低下等の症状がみ
られ、単なる足部変形にとどまらないさまざまな悪影響を
生じさせる１)と言われている。
そのため，偏平足などの低アーチでは、身体のバランス
保持能力の低下につながると考えられる。大澤ら２)は、ア
ーチサポートの使用で、裸足と比較して片足立位時の重
心動揺軌跡長の低減を報告している。また、江崎ら３)は、
アーチサポートにより距骨下関節を回外位へ誘導する事
で、片足立位時の重心動揺軌跡長の低減を報告しており、
身体動揺の低減を示唆している。
しかしながら、先行研究の多くは高額な計測機器や大
掛かりな実験装置を用いることでインソールの効果判定を
行っていた。これでは、臨床現場で容易にインソールの
効果判定を行えないという問題点が生じる。
本報告では、臨床の場でデータを容易に蓄積出来そう
なスマートフォンに着目した。スマートフォンに内蔵されて
いる３軸加速度計を使用し、インソールの装用時と非装用
時で身体動揺の指標として知られる加速度実効値（以下
ＲＭＳ：ＲｏｏｔＭｅａｎＳｑｕａｒｅ）を算出して、各条件で違
いが出るか調査した。
２．被験者情報、計測の条件等
２-１．被験者情報
計測の被験者情報を（表１）に示す。
清水ら４)の先行研究を参考にすると、男性において立
位アーチ高率が１６．４％以下では偏平足変形のある足と
言う事が出来る。被験者の男性は右足で１１．８％、左足
で１１．６％となっており、著明な偏平足であることがうかが
える。
表１被験者情報
性別・年齢
身長・体重
効き脚
座位足長（ｍｍ）
座位舟状骨高（ｍｍ）
立位足長（ｍｍ）
立位舟状骨高（ｍｍ）
座位アーチ高率（％）
立位アーチ高率（％）
舟状骨沈降度（ｍｍ）
男性・27 歳
１７７ｃｍ・６８ｋｇ
右脚
左足
右足
264
260
42
38
270
267
32
31
15.9
14.6
11.8
11.6
10
7
２-２.使用機器
インソール（図１－Ａ）は、弊社標準の徒手による矯正
をかけた採型とし、モデルの修正は基本的には行わず
にモデルなりに製作した。製作にはＧｏ－ｔｅｃインソール
システムを使用した。主材料は中硬度のチョコレート色
（ショア硬度５８度）のブロック、トップ材にマルチフォーム３
ｍｍ（ショア硬度３０度）を使用して仕上げた。また、インソ
ール非装用時には、インソールと同硬度、同じ厚みのマ
ルチフォームのフラット板（図１－Ｂ）を靴に入れた。計測
時の靴には、破損等がないことを確認した上で普段履き
なれたスニーカーを使用した。
３軸加速度計としてスマートフォン（京セラ製ＫＹＬ２２及
びＨＴＣ製Ｓ３１ＨＴ）を計測機器とした。
Ａインソール
Ｂフラット板
図１インソールとフラット板
２-３．実験および評価方法
スマートフォンの設置部位は、第３腰椎上（以下：腰部）、
利き脚の大腿骨外側上顆（以下：外側上顆）、利き脚の外
果から近位２ｃｍ（以下：外果上）の３カ所とした。身体への
固定は、シリコーンシートの上にスマートフォンを置き、そ
の上から荷造り用のフィルムを巻きつけて行った（図２）。
３軸加速度の計測には、フリーアプリの「ＡＣＣＥＬＥＲＯ
ＭＥＴＥＲＭＯＮＩＴＯＲ」を使用し、重力加速度の除去機
能を使用して計測した。サンプリング周波数は機種の性
能に依存するため、ＫＹＬ２２を使用した腰部は１００Ｈｚ、
Ｓ３１ＨＴを使用した下肢の２カ所は、５０Ｈｚでの計測とな
った。
また、計測時の課題動作は、木村ら５)の報告を参考とし
た片脚ドロップジャンプを採用した。２０ｃｍの高さから、両
手を胸に当て、片脚で前方３０ｃｍ四方の枠内に着地、着
地後は出来るだけ片脚立位を保持するように指示した。
今回は課題動作を各条件で１０回ずつ行い、その際の加
速度を計測した。各条件、各部で計測された３軸加速度
の生波形から、１回の課題動作ごとに、３軸合成ＲＭＳを
算出した。算出された合成ＲＭＳの値に有意差があるか
Ｗｉｌｃｏｘｏｎの符号付順位和検定を使用し確認した。
面積とファンクショナルリーチには正の相関があると報告
している。この事より、インソールの装用でアーチを保持し、
足底圧が足底全体に分散され足底感覚閾値の偏りを減ら
すのではと考える。また、接触面積を増やす事で、有効な
感覚入力を受ける感覚受容器を増やす結果となり、これ
らの要因もＲＭＳ低減につながったと考える。
図２スマートフォンの設置部位
3．結果及び考察
3-1．結果
各部ＲＭＳの平均値と検定結果を（表２）に示す。RMS
は値が小さければ重心動揺が小さいことを示す。
外果上及び外側上顆において、インソールを装着する
ことによりＲＭＳが低減した。腰部においては、有意差は
見られなかった。
今回の結果からは、下肢の２カ所でインソールの効果
が見られたと言える。
表２各部ＲＭＳ平均値と検定結果
計測部位
外果上
三軸ＲＭＳ
インソール
なし
インソール
あり
検定結果
（N=10）
9.08±0.45
8.28±0.33
P=0.0069※※
9.25±0.36
8.75±0.21
P=0.0125※
10.1±0.41
10.3±0.52
P=0.1394
（ｍ/ｓ２）
外側上顆
三軸ＲＭＳ
（ｍ/ｓ２）
腰部
三軸ＲＭＳ
（ｍ/ｓ２）
Ｍean±ＳＤ
※※：インソールの有無で有意差あり（P＜0.01）
※：インソールの有無で有意差あり（P＜0.05）
3-2．考察
矯正位で製作したインソールを装着することによって、
距骨下関節の過回内が抑えられ、足部剛性が保たれるこ
とに繋がり、必要以上の足部の沈み込みを防いだのでは
ないかと考える。その影響として、ＲＭＳの低減が見られ
たのではないかと考えた。
また、建内ら６)はアライメントの変化等で足底圧に偏りが
生じている場合、足底圧の高い部位の足底感覚閾値は
高くなると推察している。また、同一の論文内で足底の接
地面積と重心総軌跡長には負の相関があり、足底の接地
４．おわりに
今回は、インソールの効果を身近なものを使用して、確
かめることが出来ないかと考え、実験に取り組んだ。結果
として高価な機器や大がかりな装置を使用せずにデータ
の計測を行うことができ、今回の被験者においてはインソ
ール装着によって RMS を減少させる効果を示唆した。
経験や感覚で装具の調整や製作が許されているのが
義肢装具士という立場ではあるが、客観的データを蓄積
して装具の効果を主張することも今後は求められるので
はと考える。
選択した課題動作や、スマートフォンの設置位置等の
妥当性を改めて考えた上でデータを蓄積して行き、臨床
の場に生かすことが出来たらと考える。
参考文献
1) 尾田敦：偏平足が運動能力に及ぼす影響に関す
る実験的研究 : 足部内側縦アーチの評価と足部
筋力および機能的運動能力との関係，仙台大学
大学院スポーツ科学研究科研究論文集 5,
139-1748，2004．
2) 大澤徹也ら：insole が重心動揺に及ぼす影響
第４４回日本理学療法学術大会抄録集, 2009．
3) 江崎太宣ら：距骨下関節の回内誘導が片足立位
時の安定性に及ぼす影響重心動揺計及び筋電
図による検討
第４９回日本理学療法学術大会抄録集, 2014．
4) 清水新悟ら：扁平足に対するフットプリントとアーチ
高率値の信頼性，臨床バイオメカニクス Vol.30,
243-248, 2009．
5) 木村佳記ら：ドロップジャンプ着地による動的バラ
ンス計測：着地直後の重心動揺軌跡解析，スポー
ツ傷害（J. sports Injury）Ｖｏｌ．18，55-57，2013.
6) 建内宏重ら：高齢者における足底感覚と足圧分布
および足底接地状態が立位バランス能力に与える
影響，京都大学医学部保健学科紀要健康科学
Vol.4，25-30，2007．
7) 中野英樹ら：足底知覚学習トレーニングが. 高齢
者の歩行安定性に及ぼす影響. ―転倒予防を目
的として―，公益財団法人在宅医療助成勇美記
念財団助成実績報告書，2007．
8) 大坂裕ら：歩行分析における加速度計の適切な装
着位置，理学療法学 Vol.26（６），785-789，2011.

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