ハイプロファイル足関節・足装具（H-Afo）の生体力学的利点は何ですか？レバーパワーで安定性を最大化

ハイプロファイル足関節・足装具（H-AFO）の決定的な生体力学的利点は、ふくらはぎを越えて伸びる延長された物理的構造です。この設計により、レバーアーム（技術的には「パワーアーム」と呼ばれる）が長くなり、ロープロファイルのものと比較して足関節の安定性を制御する能力が大幅に増幅されます。

ふくらはぎを越えて構造的なサポートを延長することにより、H-AFOはてこ作用を増加させて重度の近位筋力低下を管理します。この剛性のある構造により、歩行サイクル全体で最大の機械的アライメントと安定性が確保されます。

「パワーアーム」の仕組み

制御のためのてこ作用の増加

H-AFOの基本的な原理は、より長いパワーアームの作成です。装具をふくらはぎより高く延長することで、足関節（支点）からカフの上部までの距離が増加します。

必要な力の軽減

この長さの増加により、装具は足関節に対してより大きな制御トルクを発揮できます。生体力学的には、これは、足関節自体に過度の力を必要とせずに、装具が不安定性をより効果的に管理できることを意味します。

近位筋力低下の管理

この特定のレバーアーム構成は、重度の近位筋力低下のある患者のために技術的に最適化されています。脚の上部または股関節に近い筋肉が四肢を適切に安定させることができない場合、H-AFOの延長されたてこ作用がこの欠損を補います。

歩行サイクル全体での安定性

立脚期中のサポート

H-AFOは、足が地面にあり、体重を支えているときに剛性のあるサポートを提供します。最大の機械的アライメントを確保し、不安定な下肢が体の負荷の下で崩壊したり偏向したりするのを防ぎます。

遊脚期中の制御

脚が前方に空中を移動している間も、安定性は同様に重要です。この「遊脚期」の間、装具は剛性のある制御を維持し、次のステップの準備のために足を適切に整列させます。

トレードオフの理解

剛性と自然な動き

H-AFOは、剛性のあるサポートを通じて高いレベルの安定性を実現します。これはアライメントには必要ですが、不安定性を防ぐために足関節の自然な可動域を本質的に制限します。

構造的なかさばり

必要なパワーアームを作成するために、装具はふくらはぎを越えて伸びる必要があるため、脚のより多くの部分を物理的に覆います。これにより、より小さな装具と比較して、より大きく、より目立つプロファイルになります。

目標に合わせた適切な選択

H-AFOを利用するという決定は、主に生体力学的欠損の重症度と筋力低下の場所によって推進されます。

主な焦点が重度の不安定性の管理である場合：H-AFOは、その剛性のあるハイプロファイル構造によって利用可能な最大の機械的アライメントを提供します。
主な焦点が近位筋力低下の補償である場合：延長されたパワーアームは、上半身の筋肉が損なわれている場合に四肢をサポートするために必要なてこ作用を提供します。

H-AFOは最大の制御ツールであり、最も損なわれた下肢を安定させるために必要なてこ作用と柔軟性を交換します。

概要表：

特徴	生体力学的利点	実用的な利点
延長されたパワーアーム	足関節の支点からのてこ作用距離を増加させる	不安定性の管理に必要な力を軽減する
剛性のある構造	最大の機械的アライメントを保証する	荷重支持中の四肢の崩壊を防ぐ
近位サポート	上半身の筋肉の欠損を補う	歩行サイクル全体で四肢全体を安定させる
フェーズ制御	立脚期と遊脚期の間のアライメントを維持する	足底屈を防ぎ、安全な地面クリアランスを確保する

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参考文献

Alessandro Bertini, Davide Pareyson. Use, tolerability, benefits and side effects of orthotic devices in Charcot-Marie-Tooth disease. DOI: 10.1136/jnnp-2023-332422

この記事は、以下の技術情報にも基づいています 3515 ナレッジベース .