片側性膝蓋腱症におけるサイドカッティング時の両側下肢バイオメカニクス

膝蓋腱症（PT）は、膝蓋骨下極と膝蓋腱付着部の接合部に局所的な痛みを特徴とする筋骨格系疾患である。 これは主に、バレーボール、サッカー、バスケットボールなどの反復的なジャンプ、ランニング、サイドカットを伴うスポーツに参加する高度に活動的な集団に影響を与える使い過ぎ損傷と考えられており、膝蓋腱は繰り返しエネルギーを蓄積・放出する。 これらの活動における機械的負荷の長期的蓄積は、腱の構造的変化につながる可能性がある。 膝蓋腱症に関する現在の生体力学的研究は、主にジャンプ課題に焦点を当てている。 先行研究によると、PTを持つ個人は、膝蓋腱負荷を軽減するために着地時に膝屈曲を減少させることで痛み回避戦略を採用する傾向があり、また初期接地時に膝伸展モーメントとモーメント発生率が有意に減少することを示している。 しかし、一部の研究では健康な対照群と比較して膝屈曲角度や伸展モーメントに有意な差は見られないものの、これらの個人は依然として局所的な膝蓋腱応力の増加を示しており、膝蓋腱負荷は三平面であり、矢状面のみで分析すべきではないことを示唆しており、前額面と水平面も考慮することの重要性を強調している。 特に、個別化された有限要素モデルを使用した研究は、前額面と水平面における大腿骨と脛骨の回転が膝蓋腱のピーク主応力に及ぼす影響を体系的に定量化しており、水平面の回転が腱応力に大きな影響を与えることを示している。 股関節は大腿骨水平回転の近位駆動源として機能するため、水平面における股関節の動きには特に注意が必要である。 しかし、PTを持つ個人における水平面での股関節、膝関節、足関節の生体力学を検討した研究は依然として乏しい。 サイドカット動作は、片脚着地、方向転換、蹴り出しを含む複雑な課題であり、その間下肢は矢状面、前額面、水平面からの多方向衝撃力を受ける。 サイドカットに関する研究は、主に前十字靭帯断裂などの急性損傷に焦点を当てており、PTのような慢性状態への注目は限られている。既存の証拠は、サイドカットが膝蓋腱負荷を増加させるだけでなく、膝前部痛を持つ個人がサイドカット中により大きな傷害リスクにさらされる可能性があることを示唆しており、PT集団におけるサイドカットの生体力学的研究の必要性を強調している。 提案された枠組みは、サイドカット動作を3つのフェーズに分割している：初期接地-減速フェーズ、スタンスピボットフェーズ、蹴り出しフェーズであり、これらは4つの水平ピークと1つの垂直ピークを含む5つのピーク床反力イベントによって定義される。 先行研究によると、多平面負荷課題、特に水平着地フェーズは、PTを持つ個人の異常な生体力学的パターンを検出する上で、垂直着地課題よりも感度が高い。 床反力は直接的に膝蓋腱負荷を表すものではないが、下肢が経験する外部の水平および垂直負荷を反映している。 したがって、サイドカットに対して床反力ベースのフェーズ分析枠組みを使用することは、PTを持つ個人の垂直および水平運動戦略を検討する上で特に価値がある。 この枠組みに基づき、本研究は、サイドカット中に、PTを持つ個人の患側肢、非患側肢、および健康な対照群における各ピーク床反力の大きさ、および対応する膝関節、股関節、足関節の3次元関節角度とモーメントを評価することを目的とする。