48 大谷拓哉 雄賀多聡 三和真人形態 機能第 15 巻第 2 号 < 原著論文 > 転子果長測定における大転子測定点に関する調査 - 理学療法士を対象として - 大谷拓哉 1) 雄賀多聡 1) 1) 三和真人 1) 千葉県立保健医療大学健康科学部リハビリテーション学科理学療法学専攻 ( 受付 :2

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1 48 大谷拓哉 雄賀多聡 三和真人形態 機能第 15 巻第 2 号 < 原著論文 > 転子果長測定における大転子測定点に関する調査 - 理学療法士を対象として - 大谷拓哉 1) 雄賀多聡 1) 1) 三和真人 1) 千葉県立保健医療大学健康科学部リハビリテーション学科理学療法学専攻 ( 受付 :2016 年 7 月 25 日 採択 :2016 年 10 月 14 日 ) 要旨本研究の目的は 理学療法士が転 果 測定時にランドマークとする大転子のどの部位を測定点としているかを明らかにすることである 対象は 6 か所の医療施設に勤務する理学療法士 33 名とした 大腿骨模型を用いて 転子果長測定時に大転子の中で測定点とする部位にマーカーを貼付してもらった マーカーをデジタルカメラで撮影し 画像解析ソフトを用いてマーカー座標を同定した 分析の結果 多くのマーカーが大転子の最外突出部付近に存在したが 大転子の上端部 下部 後部にもマーカーが存在し 全体として広範囲な分布が認められた 転子果長測定における検者間信頼性向上のためには大転子測定点の統一が必要と考えられる キーワード転子果長 大転子 測定点 序文下肢長測定は骨折や関節拘縮のような下肢長の短縮が予想される場面で実施される基本的測定の一つである 下肢長には転子果長と棘果長の 2 種類があり 転子果長は大転子から外果までの距離である 1) 理学療法士は医療専門職の中で転子果長を測定する機会の多い職種の一つであり 理学療法士養成校で用いられている評価法に関するテキスト 1-8) には転子果長の測定法が記載されている 転子果長測定時には大転子および外果の中の特定の 1 点を測定点とし この測定点間の距離を測定することになる 大転子は生体の骨ランドマークの中でサイズが大きいものの一つであり 大転子のどの部位に測定点を設定するかで転子果長の数値が変動する つまり転子果長測定において大転子の測定点をどこに設定するかは重要なポイントであるが 先述した評価法のテキストには転子果長測定時の大転子測定点の部位について明確に記載されていないものが多い ( 表 1) テキストに掲載されている図から測定点の大まかな部位を判断できるも 著者連絡先 : 大谷拓哉千葉県立保健医療大学健康科学部リハビリテーション学科理学療法学専攻 千葉県千葉市中央区仁戸名町 TEL FAX takuya.otani@cpuhs.ac.jp のもあるが これらも大転子の最上端付近を測定点とするテキストと最外突出部付近を測定点とするテキストに二分される このように 養成校で用いられるテキストにおいても転子果長測定時の大転子の測定点の部位は統一されていない 従って 転子果長を測定する測定者間で大転子測定点が異なる可能性があるが 測定者が大転子のどの部位を測定点として転子果長を測定しているかについてはこれまで調べられておらず不明である 転子果長測定時に大転子のどの部位を測定点に設定し 測定点がどのように分布するのかに関する情報は 大転子測定点の統一の必要性を判断したり 統一した大転子測定点を検討したりする際の有用な参考データになると考えられる そこで本研究では転子果長を測定する機会の多い理学療法士を対象とし 転子果長測定時にどの部位を大転子の測定点としているのかを明らかにすることを目的とする 研究方法 1. 研究の概要本研究では理学療法士を対象とし 大腿骨の模型を用いて 転子果長測定時に大転子の中で測定点としている部位にマーカーを貼付してもらった 貼付したマーカー

2 2017 年 3 月転子果長測定における大転子測定点に関する調査 49 表 1 転子果長測定法が記載されている各テキストにおける大転子測定点の部位 テキスト A 2) 最上端 テキスト B 3) 明確な記載なし 図から判断すると最上端か? テキスト C 4) 明確な記載なし 図から判断すると最上端か? テキスト D 1) 明確な記載なし 図から判断すると最外突出部か? テキスト E 5) 明確な記載なし 図から判断すると最外突出部か? テキスト F 6) 明確な記載なし 図から判断すると最外突出部か? テキスト G 7) 明確な記載はなく 図からも判断困難 テキスト H 8) 明確な記載はなく 図からも判断困難 をデジタルカメラで撮影し パーソナルコンピュータに取り込んだ画像からマーカーの座標を同定した 生体を対象とした場合 マーカー座標を同定するための原点や座標軸を正確に設定することが困難であったため 本研究では骨模型を用いた 本研究ではマーカーの撮影からマーカー座標の同定までの工程を 1 名の研究者が担当した そこで上記実験に先立ち この研究者のマーカーの撮影からマーカー座標の同定までの工程に関する検者内信頼性を級内相関係数 (intraclass correlation: 以下 ICC) を用いて検証した なお 本研究は著者が所属する機関の研究等倫理審査委員会の承認を受け実施した ( 申請番号 ) 象者からは研究参加に関する同意書を得た 各医療施設の種類と対象者数および対象者の臨床経験年数を表 2 に示した 2) 方法各被験者に実験 1 で用いたものと同じ大腿骨模型を提示し 転子果長を測定する際に大転子の中で測定点とする部位にマーカーを貼付するよう指示した この際 被験者には模型に自由に触れることを許可した マーカーが貼付された大腿骨模型をデジタルカメラを用いて撮影した 撮影した画像をパーソナルコンピュータに取り込 2. マーカー撮影とマーカー座標同定に関する検者内信頼性の検証 ( 実験 1) 1) 方法右大腿骨模型 (A35/1R 日本スリービー サイエンティフィック ) を 骨頭が上で大腿骨長軸が外側に 5 傾斜するように石膏を用いて台座に固定した ( 図 1) 本模型はヨーロッパ人の 40 歳代男性の骨格標本から型をとって作製されたものである 9) 大腿骨模型の大転子の中の任意の 8 か所にマーカー ( 直径 3mm) を貼付し デジタルカメラを用いて各マーカーを 2 回撮影した ( 図 2) 2 回の撮影は 24 時間以上の間隔をあけて実施した 撮影時のカメラレンズと大転子までの距離は 6cm に統一した 撮影したマーカー画像をパーソナルコンピュータに取り込み 画像解析ソフト ImageJ 1.45s(National Institute of Health) を用いてマーカーの中心座標を同定した ( 図 3) 8 か所に貼付したマーカーの撮影 1 回目と 2 回目の中心座標データを用いて ICC(1, 1) 10) を算出した 3. 転子果長測定時の大転子測定点の同定 ( 実験 2; 本実験 ) 1) 対象対象は 6 か所の医療施設に勤務する理学療法士 33 名とした 各施設の理学療法部門責任者より紹介された理学療法士に対し研究内容の説明を行い 研究参加について同意を得られたものを対象とした 実験に先立ち 対 図 1 大腿骨模型大腿骨模型の骨頭が上で大腿骨長軸が外側に 5 傾斜するように石膏を用いて台座に固定した

3 50 大谷拓哉 雄賀多聡 三和真人形態 機能第 15 巻第 2 号 大転子 デジタルカメラ 撮影 大腿骨模型 カメラスタンド 外側顆の中心と内側顆の中心を 通る直線 図 2 マーカー撮影大転子に貼付されたマーカーを デジタルカメラを用いて撮影した カメラは 大腿骨模型の外側顆の中心および内側顆の中心を通る直線に垂直になるよう設置した 外側顆と内側顆の中心を通る直線は模型を石膏で固定する前に確認した 大転子とカメラレンズまでの距離は 6cm とした み ImageJ 1.45s を用いて各マーカーの中心座標を同定した また 各被験者に対し マーカーを貼付した部位は 言葉で表現するとどのような部位か という質問をし 回答を得た マーカー撮影条件およびマーカー中心座標同定の工程は実験 1 と同じとした マーカーの分布を定量化するために すべてのマーカーが内包される枠を撮影した画像上に描き その枠を 25 分割して各マス目に含まれるマーカー数をカウントした ( 図 4) 大転子測定点の部位と臨床経験年数との関係を検証するために マーカーの横軸 縦軸座標と臨床経験年数との相関についてスピアマンの順位相関係数を用いて検証した さらに各施設間で大転子測定点の部位に差異があるかどうかを検証するために 各施設間のマーカーの横軸 縦軸座標を一元配置分散分析を用いて比較した なお 施設 D の被験者は 1 名であったため マーカー座標の施設間の差異の検証については施設 D を除く 5 施設の データを用いた 統計学的解析には R2.8.1 を用いた 統計学的解析の有意水準は 5% 未満とした 結果 1. マーカー撮影とマーカー座標同定に関する検者内信頼性の検証 ( 実験 1) 大転子の 8 か所に貼付したマーカーについて 撮影 1 回目と 2 回目の中心座標は表 3 のとおりであった このデータを用いて横軸座標および縦軸座標のそれぞれについて ICC(1,1) を算出したところ 横軸座標については ICC(1,1)=0.999(95% 信頼区間 : ) 縦軸座標については ICC(1,1)=0.999(95% 信頼区間 : ) であった

4 2017 年 3 月転子果長測定における大転子測定点に関する調査 51 0 横軸座標 縦軸座標 図 3 マーカー中心座標の同定 Image J を用いて各マーカーの中心座標を同定した 図に示すように 横軸座標についてはマーカーの左辺と右辺の座標の平均値を 縦軸座標についてはマーカーの上辺と下辺の座標の平均値を採用した 8 か所に貼付したマーカーそれぞれについて中心座標を算出した 横軸座標 縦軸座標は マーカーの中心が左上の角 ( 原点 ) から何番目のピクセルに存在するかを示している 本研究では の画素数で写真を撮影しているため 写真の左上の角のピクセルが座標 (1, 1) 右下の角のピクセルが座標 (3672, 4896) となる 距離に変換すると 1pixel = mm であった 表 2 各施設の種類と対象者数および対象者の臨床経験年数 種類 対象者数 ( 人 ) と対象者の臨床経験年数性別 ( 年 ) 全施設 (6 施設 ) 33( 男 20 女 13) 4.6 ± 4.1 (1~22) 施設 A 病院 11( 男 6 女 5) 2.6 ± 1.8 (1~6) 施設 B 病院 6( 男 3 女 3) 4.7 ± 2.6 (2~9) 施設 C 病院 5( 男 5 女 0) 7.8 ± 8.6 (1~22) 施設 D 病院 1( 男 1 女 0) 3.0 ± 0.0 (3~3) 施設 E クリニック 6( 男 4 女 2) 4.3 ± 1.9 (2~7) 施設 F クリニック 4( 男 1 女 3) 6.8 ± 3.3 (3~11) 対象者の臨床経験年数は平均値 ± 標準偏差 ( 範囲 ) で示した 2. 転子果長測定時の大転子測定点の同定 ( 実験 2; 本実験 ) 大転子に貼付されたマーカーは大転子の広範囲に分布していた ( 図 4(a)) 25 分割したマス目に含まれるマーカー数を表 4 に示した 最もマーカー数が多かったのは D3( 大転子の中心部よりやや下部 ) のマス目で 10 個であった これは全マーカーの約 30.3%(10/33 個 ) にあたる D3 の周囲のマス目には 2~4 個のマーカーが存在した 大転子の上端部 (A2 A3 A5) や大転子の下部 (E3 E4 E5) 大転子の後部 (C1) などにもマーカー が存在した 最も上部に位置したマーカー (A3 のマーカー ) と 最も下部に位置したマーカー (E3 の 2 つのマーカーのうち下位のもの ) の垂直距離差を測定したところ 約 3.7cm であった ( 図 5) マーカーの横軸座標および縦軸座標と臨床経験年数との相関関係についてスピアマンの順位相関係数を用いて検証したところ 横軸座標と臨床経験年数では σ= p =0.844 であり有意な相関は認められなかった 縦軸座標と臨床経験年数についても σ= p = であり 有意な相関は認められなかった ( 図 6)

5 52 大谷拓哉 雄賀多聡 三和真人形態 機能第 15 巻第 2 号 (a) (b) A B C D E 図 4 マーカーの分布と枠の描画 (a) 実際のマーカー分布 (b) すべてのマーカーが内包される枠を画像上に描き それを 25 分割した 各マス目に含まれるマーカー数をカウントした 各マス目の大きさは縦 7.4mm 横 3.88mm であった 表 3 8 か所に貼付した各マーカーの中心座標 マーカー No. 横軸座標縦軸座標撮影 1 回目撮影 2 回目撮影 1 回目撮影 2 回目 横軸座標 縦軸座標は マーカーの中心が写真の左上の角 ( 原点 ) から何番目の ピクセルに存在するかを示している 本研究では の画素数で写真を 撮影しているため 写真の左上の角のピクセルが座標 (1, 1) 右下の角のピクセ ルが座標 (3672, 4896) となる 距離に変換すると1pixel = mm であった 一元配置分散分析を用いて各施設間のマーカー横軸 縦軸座標を比較したところ 横軸座標については p = 縦軸座標については p =0.174 であり どちらも施設間で有意差は認められなかった マーカーを貼付した部位はどのような部位か という質問に対する回答は表 5 の通りであった 最も多かったのが 最も突出した部位 という回答であり 18 名がそのように回答していた ( 表現は異なるがほぼ同じ意味の回答を含む ) 次に多かったのが 遠位から触診してぶつかる部位 引っかかる部位 というものであり 8 名であった それ以外では 触診しやすい部位 という回答や上端部を示す回答 ( 最上端 上端で体表から触りやすい中点 近位から触診し 最初にぶつかる部位 ) など が認められた 考察本研究では マーカーの撮影からマーカー座標同定までを一人の研究者が担当した そこで この研究者の上記工程における検者内信頼性を ICC(1, 1) を用いて検証した その結果 横軸座標 縦軸座標ともに ICC(1, 1) で 0.99 以上となり 高い信頼性があることが確認できた マーカーは D3 のマス目に最も多く存在し その周囲のマス目にも複数のマーカーが分布していた マーカー部位に関する回答 ( 表 5) によると C3 C4 D3 D4 にマーカーを貼付した被験者の多くが 最も突出した部位 に測定点を設定していた 良好な再現性を得るため

6 2017 年 3 月転子果長測定における大転子測定点に関する調査 53 表 4 25 分割した各マス目のマーカー数 A B C D E 分割した各マス目に含まれるマーカー数を示した D3 のマス目に最も多くのマーカーが認められた (10/33 個 約 30%) D3 の周囲にも 2~4 個のマーカーが存在した 大転子の上端部 (A2 A3 A5) や下部 (E3 E4 E5) 後部 (C1) などにもマーカーが認められた には 最も突出した部位 が大転子測定点として適切であるとする理学療法士が多いことがうかがえる ただし B5 や C1 のマス目にマーカーを貼付した被験者もマーカーを貼付した部位を 最も突出した部位 と回答していることから 理学療法士によって 最も突出した部位 の認識が異なるといえる これは 例えば 大転子の最も突出した部位を測定点として転子果長を測定してください と指示しても 理学療法士によって異なった部位を測定点に設定するということなので 注意が必要である E3 E4 E5 の大転子の下部にあたるマス目には合わせて 8 つのマーカーが存在していた このマス目にマー カーを貼付した被験者は 遠位から触診してぶつかる部位 引っかかる部位 と回答しているものが多く 大転子の測定点を設定する際に 遠位から触診してぶつかる部位を利用する理学療法士もある程度の割合で存在するといえる ほかにも A2 A3 A5 の上端部付近を測定点としているものや大転子前部の D5 に測定点を設定しているものもおり 全体として大転子の広範囲に測定点が分布していた 最も上部に位置したマーカーと最も下部に位置したマーカーの垂直方向の距離は約 3.7cm であり これは 2 名の測定者が同じ患者の転子果長を測定した場合 3.7cm 程度の差異が生じる可能性があることを示している ( もちろん外果側の測定点の位置や 正確に計測できるという技術的要因にも影響されるが ) 一般的に転子果長は 1m に満たない値を示すことを考慮すると この 3.7cm の差異は無視できないものであろう 転子果長測定の検者間信頼性の向上のためには 大転子測定点の統一が必要である 今回 大転子測定点の分布に影響を与える要因を探索する目的で マーカー座標と臨床経験年数との相関および施設間のマーカー座標の差異について検証した その結果 マーカー座標と臨床経験年数との間に有意な相関は認められず また 施設間でマーカー座標に有意差は認められなかった つまり臨床経験年数や勤務施設の違いは大転子測定点分布の重大な決定因子ではないと推察される 今後 測定点の分布に影響する要因をさらに調査していく必要があろう 本研究結果から 転子果長を測定する際の大転子測定点の分布が広範囲であるため 測定の検者間信頼性向上のためには統一した測定点の必要性が示された 測定点 約 3.7 cm 図 5 最上部のマーカーと最下部のマーカーの垂直方向の距離差

7 54 大谷拓哉 雄賀多聡 三和真人形態 機能第 15 巻第 2 号 (a) 3500 (b) 横軸 2000 座標 σ = p = 縦軸座標 σ = p = 臨床経験年数 ( 年 ) 臨床経験年数 ( 年 ) 図 6 マーカー中心座標と臨床経験年数との相関 (a) マーカー横軸座標と臨床経験年数との相関 (b) マーカー縦軸座標と臨床経験年数との相関 横軸座標 縦軸座標は マーカーの中心が写真の左上の角 ( 原点 ) から何番目のピクセルに存在するかを示している 本研究では の画素数で写真を撮影しているため 写真の左上の角のピクセルが座標 (1, 1) 右下の角のピクセルが座標 (3672, 4896) となる 距離に変換すると 1pixel = mm であった 表 5 マーカー貼付部位に関する回答 A B 近位から触診し 最初 上端で体表から触りやすい中点 最上端にぶつかる部位 最も突出した部位 C 最も突出した部位 側方から手掌をあて 頂点と感じる部位 最も突出した部位 (2 名 ) 最も突出していて, 内外旋させて最も動きの分かる部位 最も突出した部位 一番触知しやすい部位 D E 最も突出した部位(4 名 ) 最も突出した中心部分 側方に最も突出した部 遠位から触診し 最も突出した部位(2 名 ) 位 遠位から触診し ぶつかる部位 側面から触診し 最も 遠位から触診し 最初にぶつかる部位 太い突出した部位人であれば最も突出した部位 遠位から触診し 最も 触診しやすい部位 内外旋して動くかどうかで突出した部位判断する 遠位から触診し 最も突出した部位 遠位から触診し 最初にぶつかる部位 遠位から触診し 引っ掛かりを感じた部位 遠位から触診し 引っ掛かりを感じたところから さらに力を入れて引っ掛かった部位 遠位から触診し 最初にぶつかる部位 最も突出したところから落ち込んだ部位 最も触診しやすい部位 遠位から触診し ぶつかる部位 (2 名 ) マーカーを貼付した部位は 言葉で表現するとどのような部位か という質問に対する回答をまとめた A1~ E5 の 25 個のマス目は図 4 で画像に描いたマス目に対応している 各被験者がマーカーを貼付したマス目内にその被験者の回答を記載した 同様の回答が複数認められた場合は括弧内に回答人数を示した を統一するにあたりいくつかの測定点の候補について信頼性を検証していく必要がある 本研究で最も多くの理学療法士が D3 のマス目にマーカーを貼付しており D3 およびその周囲のマス目にマーカーを貼付した被験者の多くが 最も突出した部位 を測定点としていた 国内でこれまでに報告されている人体寸法の計測法 11-15) では 大転子の測定点として大転子の最も外側に突出した点と大転子の最上位の点の 2 点が採用されている D3 およびその周囲のマス目の 最も突出した部位 とされた測定点は この人体寸法の計測法における最も外側に突出した点に当たると考えられる このように 多くの理 学療法士が測定点として採用し 他の人体寸法計測法でも測定点として用いられている大転子の 最も突出した部位 は 測定点の第 1 の候補として挙げられよう ただし先述したように 最も突出した部位 といっても測定者によってその部位が異なるため 注意が必要である また 大転子の上端部も候補の一つとして挙げられる 大転子の最上位の点は人体寸法の計測法で測定点の一つとして採用されており 転子果長の測定法を記載した理学療法関連のテキストでも測定点として用いられている 本研究でも複数の理学療法士が大転子の上端付近を測定点として採用している 以上より 大転子の上端部

8 2017 年 3 月転子果長測定における大転子測定点に関する調査 55 も測定点の候補といえよう さらに 遠位から触診し ぶつかる点 引っかかる点 を測定点とした理学療法士もある程度の割合で存在することから この点も候補の一つとして挙げることができる これら複数の候補点について最も信頼性高く測定可能な測定点を探索していく必要がある 本研究の限界として以下の点が挙げられる 本研究では生体を用いず骨模型を用いて実験を行っている 生体の場合 骨を皮膚および皮下組織が覆っており 当然 大転子を直接触診したり視認したりすることはできない そのため 生体の大転子で測定点を設定する際には本研究で設定した測定点部位と異なってくる可能性がある この点を踏まえて本研究結果を解釈する必要があろう 謝辞研究にご協力くださいました被験者の皆様 各施設理学療法部門責任者の皆様 ならびに研究について貴重なご助言をくださいました北海道医療大学吉田晋教授に深く御礼申し上げます 文献 1) 大島秀明 (2011): 形態測定 理学療法評価法. 千住秀明 ( 編 ) pp 九州神陵文庫 福岡 2) 進藤伸一 (2004): 姿勢と形態 理学療法評価学. 内山靖 ( 編 ) pp 医学書院 東京 3) 森山英樹 (2013): 形態測定 理学療法テキスト理学療法評価学 Ⅰ. 石川明 ( 編 ) pp 中山書店 東京 4) 松澤正 江口勝彦 (2011): 形態測定 理学療法評価学 pp 金原出版 東京 5) 山路雄彦 (2014): 形態測定 ビジュアルレクチャー理学療法基礎評価学. 臼田滋 ( 編 ) pp 医歯薬出版 東京 6) 中山孝 (2010): 形態測定 理学療法評価学. 柳澤健 ( 編 ) pp メジカルビュー 東京 7) 冨田和秀 (2014): 姿勢 形態測定 PT OT ビジュアルテキストリハビリテーション基礎評価学. 潮見泰藏 下田信明 ( 編 ) pp 羊土社 東京 8) 三好圭 (2010): 基本技術 1 形態測定 理学療法評価学テキスト. 星文彦伊藤俊一 盆子原秀三 ( 編 ) pp 南江堂 東京 9) 日本スリービー サイエンティフィック : 模型のもとになった標本について教えてください. 年 1 月 25 日引用 ) 10)Shrout PE Fleiss JL (1979): Intraclass correlations: uses in assessing rater reliability.psychol Bull 86: ) 国立研究開発法人産業技術操業研究所人間情報開発部門デジタルヒューマン工学研究グループ : AIST/HQL 人体寸法 形状データベース html(2016 年 2 月 22 日引用 ) 12) 日本工業標準調査会 :JIS Z 8500: 2002 人間工学 - 設計のための基本人体測定項目. jisc.go.jp/app/pager?id=89127(2016 年 2 月 26 日引用 ) 13) 工業技術院生命工学工業技術研究所 (1994): 設計のための人体計測マニュアル. 人間生活工学研究センター 大阪 14) 日本人間工学会生体計測部会 (1970): 生体計測の標準化に関する報告書 :(I) 測定点 測定項目について. 人間工学 6: ) 航空医学実験隊 (1990): 航空自衛隊員の身体計測値 : 装備品等設計のための人間工学的資料 1988 年測定. 航空医学実験隊 東京

9 56 大谷拓哉 雄賀多聡 三和真人形態 機能第 15 巻第 2 号 <Original Article> Study of the locations of measurement points on the greater trochanter for the measurement of trochanter-malleolar distance by physical therapists. Takuya Otani 1), Satoshi Ogata 1), Makoto Miwa 1) 1) Division of Physical Therapy, Department of Rehabilitation, Faculty of Health Sciences, Chiba Prefectural University of Health Sciences Key words trochanter-malleolar distance, greater trochanter, measurement point Abstract The purpose of this study is to identify the detailed points of the greater trochanter where physical therapists choose as a landmark to measure the trochanter-malleolar distance. The subjects were 33 physical therapists affiliated with 6 medical facilities. The therapists placed markers on the region of the greater trochanter in the femur model where they set measurement points to determine trochantermalleolar distance. Photos of the markers were taken with a digital camera. The digital photos of the markers were analyzed with ImageJ (National Institute of Health). Most markers were found around the most externally prominent point of the greater trochanter. A few markers were found on the upper, posterior, and inferior-anterior aspect of the greater trochanter. These results suggest that standardized measurement points for the greater trochanter are necessary to improve inter-rater reliability in the measurement of trochanter-malleolar distance.

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