歩行時の動的バランスの定量評価に関する研究

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本研究では、加速度センサと角速度センサを用いた動作測定装置を開発するとともに、臨床において実用的で定量的な動的バランスの評価方法を提案することを目的とした。本年度は、リハビリテーションや転倒教室など臨床の場で、歩行を中心とした移動動作の評価に用いられるTimed up & goテスト(以下、TUGテスト)を工学的に解析・評価し、動的バランスの定量化が可能なパラメータに関して検討した。動的バランスの定量化方法を検討するために、試作した動作測定装置を用いて歩行が自立レベルである片麻痺患者10名(以下、歩行自立群)、監視レベルである片麻痺患者10名(以下、歩行監視群)を対象にTUGテストを測定した。その結果、動的なバランス能力が低い歩行監視群は、歩行自立群に比べてTUGテストの遂行時間が有意に長くなり(P<0.05)、その原因は座位からの立ち上がりや着座動作よりも歩行の遂行時間が影響していることが明らかになった。そこで、歩行時の腰背部の動揺に着目し、歩行監視群と歩行自立群の腰背部に生じる加速度を比較したところ、歩行監視群は左右方向と上下方向において有意に小さいRMS値を示した(P<0.01)。さらに、1周期ごとに算出したRMS値をみると歩行監視群は歩行自立郡に比べて値のばらつきが大きくなる傾向がみられた。また、角速度センサの出力から体幹の回転角度幅を算出したところ、歩行監視群ではロール角度幅の再現性が有意に低下した(P<0.05)。以上の結果から、歩行監視群では動的なバランス能力の低下にともないゆっくりとした動作で安全性を確保していること、歩行の再現性が乏しいことが確認された。加速度センサと角速度センサを用いた動作測定装置は動的なバランスを評価する上で有用な情報を提供し、特に体幹の加速度RMS値や回転角度幅が動的バランスを定量化するパラメータになりうると示唆された。