歩行周期の規則性を用いた歩行機能の新しい評価法の開発

利用步态周期规律开发一种新的步态功能评估方法

• 批准号: 16700495
• 负责人: 枝松 千尋
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kurashiki University of Science and the Arts
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16700495/
• 关键词: 歩行; CPG; 規則性; approximate entropu; 高齢者; 転倒予防; 歩行機能; 評価; approximate entropy

近年、脊髄に存在するといわれるCPG(central pattern generator)の働きが、人間の歩行の生成に関与するという学説が支持されるようになった。CPGのニューロン問の相互引き込みにより歩行様筋活動が発生していると考えられており、そのため外乱への適応にみられる歩行のしなやかさをうまく実現できるとされる。一方、高齢者の転倒予防に関する取り組みは全国的に行われているが、歩行機能を測定する項目としては、歩行速度・歩幅・歩調といった内容に留まっているのが現状である。そこで歩行周期の規則性を指標にすることで歩行生成に関与する下位中枢の機能を簡便に評価する方法を開発するために、我々はApproximate Entropy (以下ApEn)を用いて歩行中の頭部動揺周期の規則性に関する知見を集積した。結果1.歩行速度とApEn値の関係は、自由歩行速度より速い歩行速度でApEn値が低値を示し、規則性が高まった。歩調とApEn値の関係は、自由歩行以外の歩調でApEn値が低値を示した。歩行中の頭部動揺周期の規則性を定量化することで、姿勢制御を含む歩行生成に関与する中枢機能を評価できる可能性が明らかになった。2.歩行周期10周期条件と30周期条件・50周期条件の間に、高い相関関係が認められた。このことから、10周期分のデータがあれば歩行中の頭部動揺周期の規則性を評価できる可能性が示唆された。歩速80,100m/min附近で、トレッドミル歩行と平地歩行のApEn値が近似を示した。このことから、15m程度の歩行距離があれば、姿勢制御を含む歩行生成に関与する中枢機能を評価できることが明らかになった。3.各歩行速度における性差の比較では、どの歩行速度においても有意差は認められなかった。ApEn値と身体特性との関係は、弱い相関関係が認められた。性差や身体特性は、姿勢制御を含めた歩行に関与する中枢機能に影響を及ぼさないことが明らかになり、歩行中の頭部動揺周期の規則性評価には補正の必要性がないことが明らかになった。4.各歩速条件において、若年成人と比較して高齢者のApEn値が低値を示すことが明らかになった。加齢に伴い、歩行中の頭部動揺周期の規則性が高くなることが明らかになった。小児は姿勢制御機能が発達段階であるため、頭部動揺周期の規則性が低くなることが明らかになった。

Exist in recent years, spinal marrow に す る と い わ れ る CPG (central pattern generator) の 働 き が, human の step line の generated に masato and す る と い が う theory support さ れ る よ う に な っ た. CPG の ニ ュ ー ロ ン asked の mutual lead き 込 み に よ り step line others in muscle activity が 発 raw し て い る と exam え ら れ て お り, そ の た め outside disorderly へ の optimum 応 に み ら れ る step line の し な や か さ を う ま く be presently で き る と さ れ る. Side, high 齢 の planning down to prevent に masato す る group take り み は national line に わ れ て い る が, determination of step line function を す る project と し て は, step speed, step amplitude, step と い っ た content に leave ま っ て い る の が status quo で あ る. の そ こ で step line cycle regularity を index に す る こ と で step line generated に masato and す る under the function of a central の を simple に review 価 す る method を open 発 す る た め に, I 々 は Approximate Entropy (ApEn) を い て in の head step line dynamic の 揺 cycle regularity に masato す る knowledge を set product し た. Result 1. The walking speed とApEn value <s:1> is related to, the free walking speed よ and the speed <s:1> walking speed で, the ApEn value が is low and を is low, and the regularity が is high and まった. Step とApEn value <s:1> related to と, free step other than <s:1> step でApEn value が low value を indicates た た. Step in の head line dynamic の 揺 cycle regularity を quantitative す る こ と で, posture, suppression を containing む step line generated に masato and す る central function を review 価 で き る possibility が Ming ら か に な っ た. 2. Step period: 10 period condition と30 period condition · 50 period condition と between に and high と phase relationship が recognition められた. こ の こ と か ら points, 10 cycle の デ ー タ が あ れ ば step line の head period of 揺 の regularity を review 価 で き が る possibility in stopping さ れ た. At a walking speed of 80 to 100m/min, there are で, トレッド, トレッド,, and と walking on flat ground. The <s:1> ApEn value が approximates を, indicating た た. こ の こ と か ら, degree of 15 m の step line distance が あ れ ば, posture, suppression を containing む step line generated に masato and す る central function を review 価 で き る こ と が Ming ら か に な っ た. 3. The における performance difference of each step speed <e:1> is compared with で, and the <s:1> <s:1> step speed にお て て is determined by the <s:1> intentional difference <e:1> of められな った った った. ApEn value と physical characteristics と is related to と, weak と phase is related to が recognition められた. Poor や body features は, posture, suppression を containing め た step line に masato and す る central function に influence を and ぼ さ な い こ と が Ming ら か に な り, step in の head line dynamic の 揺 cycle regularity evaluation 価 に は corrected の necessity が な い こ と が Ming ら か に な っ た. 4. The conditions of each step speed に お い て, if in the adult と compare し て high 齢 の ApEn numerical が low numerical を shown す こ と が Ming ら か に な っ た. Adding 齢に accompanied by 齢に, the cycle of <s:1> head movement during walking <s:1> regularity が high くなる とが とが Ming ら になった になった. Small 児 になった posture control function が occurrence stage であるため head movement cycle <s:1> regularity が low くなる とが とが brightness ら になった になった.

项目成果

Approximate Entropyを用いた歩行周期の規則性の測定法の検討~歩行周期の数の違いがAproximate Entropy値に及ぼす影響に着目して~

利用近似熵测量步态周期规律性的方法研究～关注步态周期数差异对近似熵值的影响～

• 发表时间: 2006
• 期刊: 岡山体育学研究 第13号
• 作者: 飯田智行;枝松千尋;宮川健;小野寺昇
• 通讯作者: 小野寺昇

トレッドミル歩行と実歩行の比較~歩行周期の規則性に着目して~

跑步机行走与真实行走对比～重点关注行走周期的规律性～

• 发表时间: 2006
• 期刊: 運動と栄養の処方科学 1巻
• 作者: 飯田智行;枝松千尋;宮川健;小野寺昇
• 通讯作者: 小野寺昇

歩行速度の違いがApproximate Entropyを用いた歩行中の頭部同様周期の規則性に及ぼす影響

使用近似熵研究步行速度差异对步行过程中头状周期规律性的影响

• 期刊: 体力科学 (受理審査中)
• 作者: 飯田智行;枝松千尋;宮川健;小野寺昇
• 通讯作者: 小野寺昇