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足底板で負担を減らせ。膝内転モーメントに対する外側足底板効果

本日の疑問

赤茄子です。

変形性膝関節症患者の保存療法で、外側足底板を試した経験ありませんか?

理屈はよくわからないけど、とりあえず入れたら歩きやすくなったとか、痛みが気持ち和らいだとか、全然変わりませんって言われるとか。

とりあえず、万人に効果があるわけではなさそうだなと思いながらも、とりあえず試してしまっている自分がいます。

そもそも、外側足底板って変形性膝関節症の人のどこに影響するのでしょうか?本当に効果ってあるのでしょうか?

変形性膝関節症の病態

まず、外側足底板のことを知る以前に変形性膝関節症がどんな病態か知らなければなりません。

変形性膝関節症の疼痛は内側にメカニカルストレスが加わることが直接できな原因では無く、ストレスを受けた結果、内側の軟骨が摩耗⇨軟骨が分解することで滑膜に炎症が生じ、疼痛が発生します。

このことから、内側のメカニカルストレスを減らすことができれば、炎症発生を抑制し、疼痛発生を防ぐことができると考えられます。

では、どうすれば内側のメカニカルストレスを減らすことができるのでしょうか?

膝内転モーメントとレバーアーム×床反力

膝内側のメカニカルストレスは膝内転モーメントと相関している1)と報告されているため、この膝内転モーメントでストレスを表記されていることが多いです。膝内転モーメントとは、膝関節が内転方向に働く時の力を表しています。内転方向に働けば、大腿骨内側顆と脛骨内側顆が接触しやすくなるのは一目瞭然ですよね。

この膝内転モーメントの大きさは、足圧中心から質量中心へ向かう"床反力"と床反力線と膝内側の距離である"レバーアーム"の大きさで決まるとされています。

つまり、床反力・レバーアームのどちらかもしくは両方が増大すると膝内側のメカニカルストレスが増大することになります。

さて本題です。外側足底板を挿入すると何が起きるでしょうか?

外側足底板はCOPを外側に偏移させてレバーアームを短くする

タイトルで結論が出ていますが、外側足底板を装着して歩行を行うと、足圧中心は足底板のある外側へ偏移します。その結果、床反力線が膝内側付近を通り、レバーアームが短くなる2)のです。

レバーアームが短くなるということは、膝内転モーメントが小さくなるということなので、内側のメカニカルストレスが減少します。これが効果の発生機序になります。

外側足底板の効果は?

上記の機序が考えられているため、装着すれば痛み減るんじゃない?とお思いかもしれませんが、効果については散見しています。

最新のシステマティックレビュー・メタアナリシスでは、各パラメーター(膝内転モーメントに関する)の軽度の減少を認めた3)と結論付けていますが、一部の患者では膝内転モーメントが逆に増大すると報告4)されており、効果の差については調査が必要と曖昧な状態です。

本日のまとめ

外側足底板を挿入することで、(理屈上)膝内側のメカニカルストレスが軽微だが減少する。何れにせよ、炎症による疼痛に対しては即時効果はなさそうですね。

とりあえず試してみると言うのは確かに手かもしれませんね。今後の研究の発展に期待です。

赤茄子

1) Ogaya S, et al:Knee adduction moment and medial knee contact force during gait in older people. Gait Posture, 40(3): P341-345, 2014.

2) Hinman RS, et al: doi: 10.1016/j.clinbiomech.2011.07.010. Epub 2011 Sep 8. Lateral wedge insoles for medial knee osteoarthritis: effects on lower limb frontal plane biomechanics. Clin Biomech (Bristol, Avon), 27(1): P27-33, 2012.

3) Ferreira V, et al: The optimal degree of lateral wedge insoles for reducing knee joint load: a systematic review and meta-analysis. Arch Physiother, 9(18), 2019.

4) Kakihana W, et al: Inconsistent knee varus moment reduction caused by a lateral wedge in knee osteoarthritis. Am J Phys Med Rehabil, 86(6): P446–454, 2007.