外側ウェッジの効果とは?文献まとめ(内側ウェッジ、インソール、扁平足、内反膝)

リハビリ

こんにちは!今回は、『内側ウェッジ・外側ウェッジ』の文献をまとめていきます!!

内側ウェッジの文献が少なかったので、外側ウェッジ中心に記載していきます!

 

○管理人プロフィール

▶足と靴専門の理学療法士(8年目)。新人教育担当。理学療法士になる前に、足と靴の専門学校にて2年間学んできましたので、足・靴に対する知識は比較的豊富です。

▶実際の靴作りも行っていたので、構造的なこともお伝え出来ます。(ニーズがあるのかは不明)

 

こういった疑問にお答えします。

✔本記事の内容

・内側・外側ウェッジとは?
・内側・外側ウェッジ文献まとめ

・内側、外側ウェッジとは?

 

▶内側、外側ウェッジとは、インソールに用いられるパットの1つです!

▶足裏の内側もしくは外側に厚みを出して、それにより足部や膝のアライメントを変化させます。

▶内側ウェッジは主に扁平足や膝外反の制動などに用いられ、外側ウェッジは主に内反膝に対して使用されることが多いです。

では早速文献まとめをご覧下さい!

内側・外側ウェッジ文献まとめ

▶今回は10文献を参考に、個人的にある程度まとめました!!

【内側ウェッジの効果について】                      ・片脚立位:膝内転モーメント↑前額面レバーアーム↑。                                                ・片脚着地時:内側アーチサポート+内側ウェッジ条件では、有意に膝内反モーメント↑膝外旋モーメント↓                       ・走行時:後足部内返し+。膝関節内旋角度↑                                            【外側ウェッジの効果】                      ・通常足群:足部全体は外反方↑踵骨内反↑(踵骨内反することでCOPが外側へ→膝内反・内転モーメント↓前額面レバーアーム↓、内側半月脱臼↓                                ・回外足:内側アーチパット+外側ウェッジ 条件で 膝内反モーメントが有意に減少後足部外反角度は優位に増加。                         ・回内足群:全ての条件で有意差は認められなかった。

↑全ての文献をまとめるとこんな感じになりました!!

特に外側ウェッジについては、もともとの足アライメントで効果が異なるということですね!

▶内側ウェッジについては文献不足で、足アライメント別での効果などは見つけられなかったですが、外側ウェッジと同様に足アライメントの関係はあると思われます!

▶どの文献も足部評価にFPIを用いていたので、簡単かつ有用な検査といえますね!

外側ウェッジ使用の流れとしては、

                     ①足部アライメントの確認                                        ▶FPIにて、回内足、回外足などをチェック。                           ②ウェッジを装着しての変化の観察                       ▶踵骨は内反しているか                           ▶後足部全体は外反しているか                             ▶回外足の人は内側アーチパットも併用                                            ③歩行やその他動作にて効果確認

↑この流れが適切かと思います!

 

以下は参考にした文献の抜粋になりますので、詳しく知りたい方はご覧下さい↓

文献詳細

 

【文献①】

【背景】膝蓋大腿疼痛症候群や腸脛靱帯炎等のランニング障害には、動作時の後足部外返し角度や、膝関節内外転・内旋角度、股関節の内転・内旋角度の増大が関連することが報告されている。

【内容】内側及び外側ウェッジ装着時の走行における後足部運動と膝・股関節運動を同時に検討した報告。

【結果】内側 10°条件及び内側 20°条件は、ウェッジ非装着条件、外側 10°条件、外側 20°条件に比し、後足部外返し角度最大値が有意に低値を示した(p < 0.05)。

内側 10°条件と内側 20°条件は、ウェッジ非装着条件に比し、膝関節内旋角度最大値が有意に高値を示した(p < 0.05)。

内側 20°条件は、外側 10°条件に比し、膝関節内旋角度最大値が有意に高値を示した(p < 0.05)。

【結論】内側ウェッジの装着により後足部外返し角度の制動は可能であったものの、膝関節内旋角度は増大し、膝及び股関節運動の制動効果は認められなかった。したがって、ランニング障害に関連した膝・股関節運動の修正を目的としたヒールウェッジの使用は効果に限界があると考えられた。

 

【走行時:内側ウェッジ使用での変化】          ▶後足部外返し角度の制動は可能であったものの、膝関節内旋角度は増大し、膝及び股関節運動の制動効果は認められなかった。

【文献②】

内側型変形性膝関節症に対する保存療法の 1 つに外側ウェッジがある。膝 OA の進行は歩行中の外部膝関節内転モーメント(以下,内転モーメント)の増大と密接に関わっており,内転モーメントを減少させることが保存療法の主要な戦略となっている。

裸足条件に対するウェッジ条件の内転モーメントと前額面レバーアームの変化率において,外側ウェッジで両者が減少し,内側ウェッジで両者が増加した。(片脚立位)

normal foot 群の中で,外側ウェッジにより COP が外側,内側ウェッジにより COP
が内側へ変位する症例では,外側ウェッジ装着時の内転モーメントと前額面レバーアームの変化率との間に強い正の相関がみられた。

先行研究において,外側ウェッジによる内転モーメントの減少に関して,COP の外側変位が報告されている。

また,外側ウェッジを使用しても内転モーメントの減少がみられない症例の存在が報告されているが,本研究より足部アライメントの相違が関与している可能性が示唆される。

【内側・外側ウェッジ:片脚立位】                 ・内転モーメントと前額面レバーアーム                   ▶内側ウェッジでは増加                       ▶外側ウェッジでは低下                 ・外側ウェッジにより COP が外側,内側ウェッジにより COPが内側へ変位する症例では,外側ウェッジ装着時の内転モーメントと前額面レバーアームの変化率との間に強い正の相関がみられた。                                ▶先行研究において,外側ウェッジによる内転モーメントの減少に関して,COP の外側変位が報告されている。

【文献③】

【足底板の使用が片脚着地時の膝関節運動に与える影響】
ACL損傷は,スポーツ中での膝外反に加えて下腿の回旋が生じることによって受傷すると報告されている.膝外反に関連する運動要素の一つとして足部回内 ・ 外反がある。

【方法】
動作課題は,30cm台上両脚立位から前方への片脚着地とした。

事前に対象の足型を非荷重位(座位)にて採型し,対象の足底に合った内側アーチサポートを作成,加えて対象の足長に合わせ
た5°の内側ウェッジを用意し,足底板無し(bare),内側アーチサポート(arch),内側ウェッジ(wedge),内側アーチサポート+
内側ウェッジ(both)の4条件下にて,片脚着地動作を行った.

【結果と考察】

膝屈曲角度 ・ モーメントにおいて4条件間に差が無かったことから,足底板装着による矢状面上運動への影響はなかったと考えられる.

膝外反角度内側ウェッジ(both)において小さかったことは,アーチサポートとウェッジの相乗効果により前額面上における脛骨の内傾化を防ぎ外反を減少させたと考えられる.

内側ウェッジ(both)において膝がより屈曲している肢位(40% ~ 100%)で他の3条件よりも有意に膝内反モーメントが高く,膝外旋モーメントが低かった。(アーチサポートも併用していると、外旋モーメント↓)

【片脚着地】                          ▶内側アーチサポート+内側ウェッジ(both)条件では、有意に膝内反モーメントが高く,膝外旋モーメントが低かった

【文献④:内外側ウェッジによる関節角度の変化】

【方法】

対象:神経学的、整形外科学的な既往の認められない22 ~ 24歳の男女各5名とした。

方法:メトロノームを用いて一定の速度で平地歩行を行わせ、裸足、内側ウェッジ(高さ7mm)装着、外側ウェッジ(高さ7mm)装着の3種の歩行様式を撮影した。

【結果】

股関節においては、男女ともに全ての歩行様式の矢状面、前額面での角度変化に有意差は認められなかった

男性群の膝関節前額面での角度変化について、裸足8.8±4.6°、外側ウェッジ装着下では4.7±2.2°であり、踵接地期における膝関節軽度外反位からのさらなる外反方向への角度変化は有意に小さかった(p < 0.05)。

男性群の足関節前額面での角度変化につ
いて、裸足14.3±2.7°内側ウェッジ装着下では10.3±1.0°であり、踵接地期の足関節外反位から足底離地期の内反方向への角度変化は有意に小さかった(p < 0.05)。

女性群については、全関節及び各面での角度変化に有意差は認められなかった。

【考察】

男性群において外側ウェッジ装着下では、裸足時と比較し膝関節の外反方向への角度変化が有意に小さかった。これは、足関節外反方向への角度変化が裸足時より大きい傾向を示していることから、外側ウェッジ装着下では足関節外反方向への影響が大きく、直接的に膝関節外反モーメントを大きくする効果
は少ないことが推察された。

男性群において内側ウェッジ装着下では、裸足時と比較し足関節の足関節外反位から内反方向への角度変化は有意に小さかった。これは、内側ウェッジを装着することで、踵接地期における距骨下関節回内角度が減少し、その位置からの距骨下関節回外方向への角度変化に差がなかったためと考えられた。

【外側ウェッジ 歩行】                                        ▶外側ウェッジ装着下では足関節外反方向への影響が大きく、直接的に膝関節外反モーメントを大きくする効果は少ないと推察された。

【文献⑤】Ehlers-Danlos症候群

Ehlers-Danlos症候群は引き起こす遺伝性疾患である。今回,複数下肢関節不安定性を有する EDS 症例に装具作製を行い,有効な効果を得たので,装具処方の工夫や経過をふまえて報告する。
【症例提示】
46 歳女性。平成 9 年,スノーボードで転倒,右膝外傷,関節鏡検査し保存的加療を実施。43 歳頃より両膝関節に強い荷重時痛
が頻発した。平成 24 年 12 月,後頚部痛出現し,頚椎すべり症指摘され平成 25 年 7 月初旬に手術考慮され当院整形外科受診,
EDS を疑われた。8 月中旬に手術目的で当院入院。術前よりリハビリテーション紹介となり,翌日頚椎除圧固定術施行。術後歩
行時に両側反張膝,右膝外反位が著明となり右膝痛強く,歩行困難となった。歩行獲得のため両側長下肢装具作製開始した。
【経過と考察】
活動性や美容面を考慮し装具を作製した。当初は膝装具での対応を試みたが荷重時の足関節不安定性が著明となるため長下肢装具(LLB)を選択した。軽量化と強度を考慮し剛性の高いカーボン素材とポリエチレンを使用しチタン素材の支柱と膝継手で連結した。この装具により両膝・足関節の不安定性は除去できたが,右膝外反矯正は不十分であた。さらに膝継手の内側にパッドや足部に内側ウェッジを追加することで外反は矯正され良肢位となり歩行の安定と疼痛や不安定性が除去できた。これにより自覚症状や歩容の改善が得られ独歩で自宅退院した。

【外側ウェッジ Ehlers-Danlos症候群】                                                   ▶膝継手の内側にパッドや足部に内側ウェッジを追加することで外反は矯正され良肢位となり歩行の安定と疼痛や不安定性が除去できた。

【文献⑥】

【はじめに、目的】

近年の研究では ASLWI( アーチサポート付き LWI)・LWI (外側ウェッジインソール)の使用により KAM(膝関節内反モーメント )が減少しない症例がいることが報告されており、その原因の 1 つとして対象の足部アライメントが関連すると考えられている。

【結果】

KAM に関して、通常足群では、BF (裸足)条件と比較して LWI 条件で KAM が有意に減少していた(P = 0.001)。

回外足群では BF 条件と比較して ASLWI・LWI 条件で KAM が有意に減少していた(各 P =0.001、P < 0.001)。

回内足群では全ての条件で有意差は認められなかった。

後足部外反角度に関して、通常足群では、BF (裸足)条件と比較して LWI 条件で有意に増加していた(P = 0.001)。

回外足群では、BF 条件と比較して ASLWI・LWI 条件で有意に増加していた(P= 0.003・P = 0.002)。

 回内足群では全ての条件で有意差は認められなかった。

通常足群では、BF (裸足)条件と比較して LWI 条件 KAM が有意に減少。後足部外反角度は優位に増加。                    ・回外足群では BF 条件と比較して ASLWI・LWI 条件で KAM が有意に減少。後足部外反角度は優位に増加。                       ・回内足群では全ての条件で有意差は認められなかった。

【文献⑦】

【はじめに,目的】

外側ウェッジの装着により,足圧中心は外
側へ変位し,足関節外反モーメントが増大することで,KAM が軽減するとの報告がある。

本研究は外側ウェッジが足関節,特に踵骨と舟状骨の運動学に及ぼす影響を明らかにすることを目的として行った。

【方法】
整形疾患や外傷の既往がなく,正常な足部アライメントを有する健常高齢者 5 人(年齢 71.8±4.1 歳)を被験者とし,両下肢 10
肢を対象とした解析を行った。

課題動作は裸足(条件 BF),外側が内側よりも 7mm 厚い外側ウェッジ(高強度の型取り用液状シリコーンゴムで作成)装着(条件 LW)の 2 条件での平地歩行を採用した。

【結果】
KAM 最大値は条件 LW が条件 BF と比較して有意に低値を示した

また,足関節複合体角度(外反+)は条件 LW が条件 BF と比較して有意に大きく(条件 LW:きく(条件(条件LW:-2.0±2.9[deg],条件BF:-5.0±2.7[deg],p<0.01),踵骨角度(外反+)は条件LWが条件BFと比較して有意に小さかった。

さらに,舟状骨高は条件LWが条件BFと比較して有意に高かった

【結論】本研究から,外側ウェッジの装着は足部全体を外反方向踵骨を内反方向へ作用させ,さらに舟状骨を高くすることが明らかとなった。

・外側ウェッジの装着は足部全体を外反方向踵骨を内反方向へ作用させ,さらに舟状骨を高くする。

【文献⑧】

【はじめに,目的】

内側型変形性膝関節症(medial knee osteoarthritis:以下MKOA)は中高年に多くみられ,関節変形の進行に伴い日常生活活動に影響を与える。

MKOAの進行要因として,近年,内側半月板脱臼(medial meniscus extrusion:以下MME)が注目されている。

本研究では,MKOAに対する外側ウェッジインソールの介入が荷重下MMEに及ぼす影響を検証することを目的とした。

【方法】

対象はMKOA群6名7膝および下肢に整形外科的疾患がないコントロール群6名6膝とした。

測定は,立位で行い,外側ウェッジインソールの装着時と,非装着時の2条件で測定した値を用いて,MME変化量を算出した。

外側ウェッジインソールは,10mm厚(ラテラルウェッジプラス,中村ブレース社)を使用した。

【結果】

 MKOA群において外側ウェッジインソール装着時のMMEは,非装着時よりも有意に低値を示した(装着時:4.32±1.95mm,非装着時:4.84±2.13mm)。

また,コントロール群では,有意差を示さなかった(装着時:1.84±0.92mm,非装着時:1.96±0.93mm)。

【結論】

MKOA群において,外側ウェッジインソール介入によるMME減少効果が確認され,研究仮説が立証された。

外側ウェッジインソールにより,膝内側コンパートメントの接触圧が減少したためと予想される。

外側ウェッジインソールにより,膝内側コンパートメントの接触圧が減少▶内側半月板脱臼のリスク減少。
【文献⑨】

【はじめに,目的】

 本研究は健常者を対象に,足部アライメントを評価した上で被験足を抽出し,外側ウェッジが外部膝関節内転モーメントへ及ぼす影響を明らかにするとともに,この変化に関連する運動学的要因を明らかにすることを目的として行った。

【方法】

 被験者は脊柱や下肢に整形疾患や外傷の既往のない健常成人15人(男性7人,女性8人,平均年齢22.5±1.5歳)であった。

 計測に先立ち,被験者の足部アライメント評価ツールであるTHE FOOT POSTURE INDEX(以下,FPI)を用いて評価した。課題動作は裸足(以下,条件BF),外側ウェッジを装着した状態(以下,条件LW)の2条件での平地歩行を採用した。

【結果】

 被験者15人のFPIによる評価の結果,左右30足中,正常足部が19足,回内足部7足,回外足部4足であった。全30足における外部膝関節内転モーメントの平均値,第1および第2ピーク値のいずれに関しても条件LWと条件BF間で有意な差を認めなかった。一方,正常足部19足内では,第1ピーク値は条件LWが条件BFと比較して有意に低値を示した(条件LW:0.54±0.14[Nm/kg],条件BF:0.56±0.14[Nm/kg],p<0.01)。また,正常足部内では立脚開始から外部膝関節内転モーメント第1ピーク値までの区間におけるセグメント角度の変化量に関して,踵骨の変化量(内反方向+)は条件LWが条件BFと比較して有意に大きかった(条件LW:8.66±3.90[deg],条件BF:6.97±3.23[deg],p<0.01)。一方,他のセグメント角度変化量は2条件間で有意な差を認めなかった。

【考察】

 我々の先行研究において,外側ウェッジの装着により正常な足部アライメントを有する下肢において単脚立位時の外部膝関節内転モーメントが軽減することを報告した。

 本研究結果より,実際の歩行においても同様の作用を認め,特に外部膝関節内転モーメントの第1ピーク値が減少した。

 また,外側ウェッジは立脚初期において踵骨を内反させる作用を有することが明らかとなった。

 先行研究において,外側ウェッジによる膝関節内転モーメントの軽減に関して,足圧中心(以下,COP)の外側変位が報告されている

 本研究結果より,踵骨以外のセグメント角度変化に2条件間で有意差を認めなかった。これにより,COPの外側変位には立脚初期の踵骨の内反運動が関与している可能性がある

一般的に立脚初期において足部は全体として外返し運動を伴い衝撃吸収を担うとされているが,本研究結果より,踵骨ではわずかに内反運動が生じることが,膝関節内転モーメントの軽減に重要であることが示唆された。

【理学療法学研究としての意義】

 本研究は,臨床で簡便に実施可能なFPIが,外側ウェッジにより効果の期待できる症例を適切に抽出できる評価指標であることを示唆したことに理学療法学研究としての意義がある。

・ラテラルウェッジ▶歩行時は特に外部膝関節内転モーメントの第1ピーク値が減少。                                    ・外側ウェッジは立脚初期において踵骨を内反させる。                                            ・外側ウェッジによる膝関節内転モーメントの軽減に関して,足圧中心(以下,COP)の外側変位が報告されている。                                 ・踵骨ではわずかに内反運動が生じることが,膝関節内転モーメントの軽減に重要

【文献⑩】

【はじめに,目的】

 外側ウェッジは脛骨の垂直化とCOP外側移動により,床反力ベクトルと膝関節の距離を変化させ,膝関節の外的内反モーメントを減少させる(Rana S et al,2012)。

 また,膝OAを呈する症例では,立脚相でつま先を外に向ける(toe-out)ことにより,膝関節内側コンパートメントの負荷を軽減させることが報告されている(Thomas R et al,2008)。

 本研究の目的は,足角が外側ウェッジの効果に与える影響を明らかにすることである。

【方法】

 対象は整形外科的,神経学的疾患の既往のない若年健常成人20名(年齢23.1±3.5歳,身長172±6.9m,体重64.9±12.6kg)とした。

 歩行は2種類の足底板を,裸足に両面テープで貼付して行った。足底板は,平坦な足底板と7度の外側ウェッジの2種類とした。

 また,足角が外側ウェッジの効果に与える影響を分析するために,通常の歩行(natural)と,つま先を意識的に外側に向けたtoe-out,内側に向けたtoe-inの3条件で歩行を計測した。

【結果】

 いずれの足角の条件でも,立脚前期,中期,後期で,外側ウェッジによる,膝関節内反モーメントの有意な減少を認めた(P<0.01)。

 また,立脚後期では,膝関節内反モーメントは足角により異なり,toe-inでは,naturalよりも大きな値を示し,逆にtoe-outではnaturalよりも低い値を示した。

 立脚中期,立脚後期で最も低い値を示したのは,外側ウェッジを装着したtoe-outでの歩行であった。多重比較の結果,立脚前期ではnatural-toe-in間(P<0.01),立脚中期ではnatural-toe-out,toe-in-toe-out間(P<0.01),立脚後期ではnatural-toe-out,toe-in-toe-out間(P<0.01)に有意な差が認められた。また足底板の種類と足角には有意な交互作用を認めなかった。足関節外反モーメントはいずれの足角の条件でも,立脚前期,中期,後期で,外側ウェッジにより有意に増加した(P<0.01)。また,立脚後期では足関節外反モーメントは足角により,異なる傾向を示し,toe-inでは,naturalよりも高い値を示し,toe-outでは,naturalよりも低い値を示した。多重比較の結果では,立脚前期と立脚後期ですべての歩行条件間で有意な差がみられた(P<0.01)。【考察】外側ウェッジを装着した歩行(全立脚期),toe-outした歩行(立脚中期・後期)のいずれでも,膝関節内反モーメントは有意に減少した。外側ウェッジと足部のtoe-outは,いずれも立脚後期にCOPを外側に移動させるため,内反モーメントを減少させる。今回の結果で,最も膝関節内反モーメントが低い値を示したのは,外側ウェッジを装着したtoe-outでの歩行であった。足底板の種類と足角に交互作用は認めなかったことから,toe-out歩行を呈した症例においても,外側ウェッジは膝関節内反ストレスを減じることが可能と考えられた。一方で,外側ウェッジはいずれの歩行条件においても足関節の外反モーメントを増加させるため,足部への負担に配慮する必要が示唆された。【理学療法学研究としての意義】膝OA患者では,toe-out歩行を呈する症例もみられることから,外側ウェッジの効果を検証するためには,足角と足関節のストレスを含め検討する必要があると考えられる。今回得られた情報は,内側型膝OA患者の装具適合性や患者指導の観点から重要と考えられた。

・終わりに

▶以上、内側・外側ウェッジソールについてまとめていきました!

今回はこれで終わります。最後までお読み頂きありがとうございました!

 

【参考・引用文献】

文献①:佐藤ら.内側・外側ウェッジが走行時の後足部運動と膝・股関節運動に及ぼす影響Vol.46 Suppl. No.1 (第53回日本理学療法学術大会 抄録集)2019

文献②:澤田ら.足底挿板の力学的作用機序-片脚立位時の膝関節内転モーメントの変化-Vol.41 Suppl. No.2 (第49回日本理学療法学術大会 抄録集)2014

文献③:伊藤ら.足底板使用が片脚着地時の膝関節動態に与える影響.Vol.38 Suppl. No.2 (第46回日本理学療法学術大会 抄録集)2011

文献④:矢野ら.内側、外側楔状足底板の使用に伴う下肢各関節への影響.Vol.32 Suppl. No.2 (第40回日本理学療法学術大会 抄録集)2005

文献⑤:橋崎ら.Ehlers-Danlos症候群で重度の関節不安定性,歩行障害をきたした症例に装具療法が有効であった症例.Vol.42 Suppl. No.2 (第50回日本理学療法学術大会 抄録集)2015

文献⑥:佐々木ら.外側ウェッジインソールが膝関節内反モーメントに与える効果の検証-足部アライメントに着目して-.Vol.46 Suppl. No.1 (第53回日本理学療法学術大会 抄録集)2019

文献⑦:澤田ら.外側ウェッジが歩行時の足部バイオメカニクスに及ぼす影響.Vol.43 Suppl. No.2 (第51回日本理学療法学術大会 抄録集)2016

文献⑧:石井ら.外側ウェッジインソールが内側半月板脱臼を呈した変形性膝関節症患者に及ぼす影響.Vol.43 Suppl. No.2 (第51回日本理学療法学術大会 抄録集)2016

文献⑨:澤田ら.外側ウェッジが歩行時の外部膝関節内転モーメントに及ぼす影響-足部アライメント評価を基にした検討-Vol.42 Suppl. No.2 (第50回日本理学療法学術大会 抄録集)2015

文献⑩:徳永ら.歩行時の足角の変化が外側ウェッジの効果に及ぼす影響.Vol.41 Suppl. No.2 (第49回日本理学療法学術大会 抄録集).2014

 

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