ファンクショナル・リーチにおける姿勢の最適化に関する研究

研 究 報 告

フ

ァ

ン

ク

シ

ョ

ナ

ル

・

リ

ー

チ

に

お

け

る

姿勢

の

最 適化

に

関 す

る

研

究

　　　　　　

幾何 学

モ

デ

ル

に

よ

る

検証

＊

藤 澤 宏 幸

D

＃

有 末 伊 織

2＞

　

梁

川

和

也

1）

　　　　

鈴 木

　

誠

1）

　

武

田

涼

子

D

要 旨

　 本研 究

は前 方へ のフ ァ ンク ショ

ナ

ル

・

リ

ー

チにお

ける幾 何 学

モ デル （

FR

　model

）

を用いて

，

重

心 移 動

を と

も な

わ

な

い リ

ー

チ

動 作

にお

け

る リ

ー

チ

長

の

検 討

、

身 長

と

最 大

リ

ー

チ

長 （

FR

、。 、、。）の

関 係

，

さ

らに

姿 勢

の

最

適化につ _い て

検 討す

る こと を 目的とした

。

FR

　model は

体

重 心の

位 置

と股関節 角 度を設 定 する ことに よ

り

，

リ

ー

チ

長 を最 大

にする

足 関節 お

よび

肩 関節

の

関節 角 度 を

一

意に

決

めることがで

きる

も

の で

あ

る、 シ ミュ レ

ー

シ ョ ン の

結 果

，

重 心 移動 を

と

もな

わ

な

い リ

ー

チ

動 作

に おいて

も姿 勢

の

変化

によ

り約

25Cln

の リ

ー

チがμ

f

_能

である こ とが 理

論

上 明らかとなっ た

。

また_，

FRm

_{。 。}は

身長

に比 例 して増

加

し_， その増

加

に は

身

長 に 比 例 し た 足

長

と重 心移

動 量

の

増 加

が重 要で

あ

るこ

とが 示

唆

さ れ た

。

さ ら に

，

各

々の

体 重心

位 置

に お け る

FRm

。 。

時

の

関節 角 度 問

の

関 係

は

身長

に依 存せ

ず

一

_定で

_あ

っ た

。

キ

ー

ワ

ー

ド

　

フ ァ ンクショ ナル

・

リ

ー

チ_，

姿 勢

_， 最

適

化

緒

言

　 前 方

へ の リ

ー

チ動 作は 日常 生 活で頻 繁に用い ら れ る動

作

であ り

，

そこには対

象 物

に

手を伸

ば す とい

う課 題

と

，

その 囗的 を達 成 する た め にバ _ラン ス

を保 持 す

る とい

う課

題が

存 在 す

る。

Duncan

ら 1〕2） はバ ラン ス

制 御

の

評 価

に

前 方

へ の リ

ー

チ 動

作

を 用い

，

臨

床

評

仙 指

標として

func

−

tionai　reach 　test

_（

FRT

_）

を開 発し た

。

　

FRT

は

，

その

簡

便 さゆ

え

に

臨 床

や

地 域 保 健 活 動

の

評 価

で

も広 く利 用 さ

れ

，

動 的バ ラン ス の

指

標と して

定 着

してお り3）

，

転

倒と の関

連性 も指摘

され てい る461

，

。

た だ し

，

FRT

はゆっ

く

りと運動

し た場 合に は

静 力学 的解 釈

が 可

能で

あ り

，

前 後

方 向

の足 圧 中 心 と重 心 がほ ぼ同 じと こ ろ に

位

置 する

安 定

した

状 態

を想 定してい る

。

その

条件

で

，

重 心

の

前 方移 動

＊

　

AStudy 　of 　P〔｝sturat 　Optimization　durilig　Fume

．

tional　Reach

　

−

Examination　Using　a　Geometric　MQdcl

l） 東北 文 化 学 園大 学 医 療 福 祉 学 部リハ ビリテ

ー

ショ ン学 科

　 〔〒981

−

8551宮城 県 仙 台 巾青 菓 区 国 見6

−

45

−

1）

　 Hiroyuki　Fujisa−

，

a

，

　RPT

，

　PhD

，

　Kazuya　Yanagawa

，

　RPT

，

　Makoto

　 Suzuki

，

　RPT

，

　MS

，

　Ryoko　Takeda

，

　RPT

，

　MS：Department　ef

　 Rehabi⊥itation

，

　FacuLty　of 　Medicai　Science　zmd 　Welfare

，

　Tohok」⊥

　 Bunka　Gakuen　Universi吐y

L） 東北 文 化 学 園大 学 大 学 院 健 康 祉 会シ ス テム研 究 科

　 Ior［Arisuc

、

　RPT：Graduate　Sch〔〕〔，I　ef　Ilealth　and　E【11

・

ir

〔｝nmenL

　 Sciencc

．

　Tohoku　Bu”ka　Gakし1cll　Ulliversity ＃

　

E

−

mail 二fujisawa＠rehab

．

tbgu

．

aK／

、

jP

　 〔受 付口　20〔）7年9月14囗

／

受 理 口 　2008年3月17日） 量 と指 先の前 方 移 動 量 に 関 係 を 認め

，

後 者か ら前 者 を 推

定

しバ _ラン ス

能 力

を

評 価

し よ

う

と

す

る

も

の で

あ

る

、

，

FRT

はバ ラン スに 関

す

る総 合 的な

臨 床 評価 指 標

と

高

い

相

関 関 係 を 示 すこ とが 報

告

されて い る7）

。

　

し か し な が ら，

実

際 に臨 床など で測

定 をお

こなっ て み る と3〕

，

股

関節屈

曲 位

，

足 関

節 底屈

位

の

姿 勢 をと

り

，

重

心は

前 方移

動

してい ない と

観 察

され る に もかかわ ら

ず

，

指 先

を前 方へ

_{移 動}

さ せ る こ と の で きる

対 象 者

がい る こと

も多

い。

そ れ を裏 付 け

る

研 究

と

し

て

，

Jonss

．

　on

ら

s）_は

高

齢 者

の

FRT

測

定 値

と足 圧 中 心の 移

動

量と の

相

関 関

係

が

低

い こと を

報 告

し てい る

，

多

く

の

高 齢 者

に おい て は足

関

節 機 能か ら低下 し

て

くる

こと

を 考慮 す

ると9〕

，

前方

へ

_重

心

を移

動

させ

ず

に

，

その

代償

と し て

姿 勢

の

変 化

を

利

用し

，

リ

ー

チ

動 作

を行っ てい る と推 察さ れ る の である

。

重 心

線

が

足 関節

の

前 方

に

落 ち

る と

背 屈

モ

ー

メ ン トが 生 じ

，

姿 勢

保 持

の た め に は

底 屈 方 向

の

筋

モ

ー

メ ン トが 必

要

と なる

。

その

意 味

で

，

足

関節 機 能

，

特

に

底 屈

筋

力

の

低

下 は 前 方 重

心 移 動

の

減 少

に

関与 す

る

・

つ の

因子

と して 重要で

あ

る と

考 え

ら れ る。

　

こ れ らの ことか ら抱

く臨

床

的

疑 問

は

，

第

．

．

・

に

，

前 後 方

向

の

重 心 位 置

を

変 化

させ

ず

に

前 方

へ の リ

ー

チ が どの程 度 可

能

で

あ

る の か とい

う

こと

。

第

1に は

，

前方

へ _{最 も手 を}

伸

ば

す

ことの で きる

最

適 な

姿 勢

は

存

在 する のか

，

とい う 二つ の

点

で

あ

る。

も

し重 心

位 置

を変えずに

前方

ヘ リ

ー

チ

L

→ P

．

3 ←

一 …

　 謬

器

　　　　　　

−一

一

」

一

一

一

一

一

……’

　 　 　 馳 C COGH

，

tT （Xl

，

　yz_） COGL

，

E （XI

，

_yl） 11Lt 21

ー

一

n

一

小 lll

↓

　 1ぐ

一

＞

_l

　

IFoot 且cngth 　（FL） 　Hy）

，

　Ay） COG 　position：Gx 　 　 　 図

1

　フ ァ ンクシ ョナル

・

リ

ー

チ に お け る幾 何 学モ デ ル （FR 　modcl ）

　

亀 ：卜

．

肢 長

，

E2 ：体 幹の長 さ

，

磁 ：上肢 長

，

　r1 ：足 関節か ら下 肢 （LIE ）の重 心 （COGL ／E） ま での距 離

，

r2 ：股 関 節 か ら 頭 部

・

上 肢

・

体 幹 （

HAT

）の重 心 （

COGHAT

）ま での距 離

，

　

FL

：

足 長

COG

：体 重心

，

　

COG

　_position：休 重 心の x 座 標

，

α ：垂 直軸 からの下 腿の傾斜 角 （プラ スが

前方 ）

，

_β

：釆 直 軸 か らの体 幹の傾斜 角 （プラ スが前 方）

，

_γ：_{垂 直 軸}か らの

L

肢の_{傾 斜 角 （プ}ラス が前方 ） で

き

る距 離 が 埋

論

的 にわかるな らば_，

FRT

に おい て そ の

範

囲の測

定 値を 示 す 対

象者

は前 方へ

重心 移

動

す る能 力 が

低

下 し てい る

と

い

う推 論 を可

能

に

する

と思

わ れ る

。

　

また_， 最

適

な

姿 勢が 理 論 的 に

解

析 で き る な ら ば， 理 論

値

と実測

値

との比 較 に よっ て，

障 害 者お よ び

高 齢者

に お け る 正

常

か らの逸 脱の

有 無

，

さ ら に は動 作再建の状

態

を 評

価

す ること が 可

能に な る も

の _と考え る

。

　

．

．

．

・

方

，

FRT

の測

定 値

を 分

析

し ている と

，

健

常 者

に お いて

身 長

との

有 意 な相関

関 係 をみ

る こと が

多

い

。

この

点

につ い て は

様

々な 見

解

が あるが］Q

−

12〕， モ デルによ る シ ミュ レ

ー

シ ョ ン

を実 施 す

るこ

とに よ

っ て

身 長が

本 質 的

に

FRT

の

測 定 値

に影 響し てい るの か

結 論 を与 え

るこ と が で

き

る

も

の と 思われる

。

　そ

こで

，

本 研 究で は前 方

へ の り

一

チ

動 作

（

functional

reach

，

　

FR

_）

の

幾何 学

モ デル

を用

い て

，

先

に

あ げ

た二つ の

疑 問

と

，

FRT

の

測 定 値

に

対 す

る

身 長

の

影 響

を検 討 す る こ と

を 目的

に

検 証 をお

こ

な

っ た。

方

法

1

．

FR

の

幾何 学

モデル と理 論 値の

算 出

　 検 証

のた めに

，

我

々は

4

セ グメ ン

ト

の

幾 何 学

モ デル

（

FR

　rnodel

，

図

1

）

を 用い

，

最 適な

姿 勢 を同

定 す

る た め の ア ル ゴリ ズム

を 開 発

し た

（

fJ

表 ）

。 こ こ で

，

最 適 な 姿

勢

と は リ

ー

チ長を最 大に

す

る構 えの ことで

あ り

，

そ

の よ

う

な

構

え を とる こ と を

姿 勢

の

最 適 化

と

定 義 す

る。

FR

model の セ グ メ ン ト は

一

側

上

肢

，

頭 部

・

上

肢

・

体 幹

（

head

，

　arm 　and しrunk

，

　

IIAT

_）

，

_下

_肢

に よっ て

構 成 され

てい る。

変数

とし て，

般 化 座 標 系

の

角 度

を そ れ ぞ れα

，

β

，

7

，

ド

肢 長 を 暇

，

体 幹

の

長

さ

を 碗

，．

．

ヒ

_{肢 長 を 照}

と

す

る

。

また

，

足 関 節 か ら下肢

の

重 心 ま

で の

距 離 を

rl

，

股

関

節か ら

HAT

の

重 心

まで の

距 離

をr2 とし た。 空

間座

標

の原

点

は 足 関

節 中 心

に置 く。 こ こで

，

膝 関 節 を 考慮 しな

い

4

セ グメ ン トの

幾 何 学

モ デル

を採

用 したのは

，

臨 床経

験 よ

り肩 峰

の

_高

さで リ

ー

チ した

場 合に

は_，

膝関

節屈

曲運

動

が ほ と ん ど観 察さ れ ないた め で

あ

る。

また

，

下

肢 を

一

つ の セ グ メン

ト

と

仮 定 す

る ことによ

り

，

変 数

を

一

つ

_減

ら し姿 勢 を同定 する こ とが可

能

と

な

る。

　

リ

ー

チ

長

の

算 出

に おいて は

，一

側

上

肢

の

重 量

は

体 重

の

5

％

と相 対 的に軽 量で

あ

る の で

，

無 視

で

き

る

も

の と仮 定

す

る

。

そ

うす

る と

，

体 重 心

の

前 後 方 向

の

位 置

Gx

は α と

β

の 関

数 と なる

。 こ の

式 を 変 形 して

α

を

Gx

と

β

の

関 数

と

し

て

表 現 す

る

。

次

に

，

指 先

の

_y

座 標

（

FTy

） は

FRT

に お いて は

直立

位

の

肩 峰

の

高

さで

一

定

で

あ り

，

こ の こ と よ

り

γはαと

β

で

求

め る こと

が

で

き

る。 α

，

β

，

γが

決 ま

れ ば

，

指 先

の x

座 標 （

FTx

）が

意

に

決 ま

る。 以

一

ヒよ

り

，

重 心

の

前 後 方 向

の

位 灣

Gx

に お いて

，

_β

の

値

を

変 化

さ せ ること によ

り

，

そ れ に対 応 するα と_γ

を算 出 す

る ことが で

き

，

同 時に

FTx

を 求

めてお

け

ば

，

　

FTx

_{を最 大}

に

す

る

姿 勢 を決 定す

る こと がで

き

る

。

た だし

，

リ

ー

チ

動 作

に お いて は

肩 甲帯

の

屈 曲運 動 も入 り

，

そ

の

影 響 を無 視

で

きな

い た め

，

そ れ

に よ る リ

ー

チ

延 長 分

（

SG

）

を補正

す

る。

一

_方

_，

_{体 幹}

_の回

_{旋 運 動}

_につ いて は

今

回

考 慮

して い ない 。

なぜ

な ら

，

体 幹 を前 傾

した場 合には

囘旋 運 動

はリ

ー

チ

長

を延

ば

す

ため に

有 利

に

作 用

せ

ず

，

通 常

生 じ

な

いた めで

あ

るD

最 終 的

に

，

リ

ー

チ 長の 理

論

的 最 大

値

1_：

FRmax

_{） は}

Gx

が

Ocm

の

場 含

にお ける

FTx

の最 小 値 と

_，

　

Gx

_{が 最 大}

値

に お け る

FTx

の最

大 値

の

差

に よ り求 め る こ とが で き る

．

、

な お

，

Gx

が

Ocm

の 場 合 に お け る

FTx

の最 小 値 は 開 始 肢 位の

FTx

で あ

り 砺

に等しい_c

　

シ ミュ レ

ー

ショ ン に おい て は

，

各体 節

お よ び

体 節

の重 心 位 置 を

Winter13

｝の形 態

学 的

デ

ー

タを川い て

身長

よ

り

算

出 し た

（

付 表 ）

。

ま た

，

FR

−

model におい て

も

，

同 様

に

Winter

の形

態 学 的

デ

ー

タ を

参考

に し た。

2

．

検 証

1

：

_{重 心 移 動}

を と

も なわ

な

い フ ァ ン ク シ ョ ナ 　 ル

・

リ

ー

チ

　 前 後 方 向

の重 心

位 置

を変化させ

ず

に

姿 勢 を変

える だけ で

，

どの

程 度前 方

へ の リ

ー

チ が 理

論 的に 可

能

で あ るの か

検 討

し た

。

Gx

を

Ocm

と して

，

身 長 を

150　_{Cm か ら}

190cm

まで

0，

lcm

ず

つ 増

加

させ

，

_各

_身

長 に お け る

FR

、

’

n。x

を算 出

し た

。

これ に よ り， 足 関節戦 略 を

1』

分 に 用 い るこ

とが で

きな

い

場 合

に

，

前 方

へ _どの

程 度

リ

ー

チ が 可

能

であ るのか

検 証

し た

。

3

．

検

証

2

：

前

方へ _の重 心 移 動_に と も な

_{う姿 勢}

_の

_{変 化}

と

　 最

適

化

　

前 方へ 市 心 位

_置

を 変

_化

させ_フ ァ ン ク ショ ナル

・

リ

ー

チ し た と き

，

FTx

を最大に

す

る

姿 勢

につ い て

検 討

した。 身 長 は i50　cm か ら

190

　cm まで

0

．

lcm

ず

つ

_{増 加}

さ せ

，

各 身

長 に 対 す る

FRmE、

X を

算

出 し た

。

この と き

，

重 心の

前 方

へ の最

大 移 動 量

は

，

安 定性 限

界 等

に関 す る 先 行 研 究 を

参

考

に し て

，

足 長の

60

％ と し た 1〕14〕

。

こ れ に よ

り

，

．

各重心

位

置 に お け る 最 適 なフ ァ ンク ショナル

・

リ

ー

チの

姿 勢

，

す

な わ ち 足 関節

．

股 関 節

，

肩 関節の

3

関節 角度の 関 係 を

検証 した

。

　

ま

た

，

リ

ー

チ 長へ の

身

長の

影 響

を 検

討す る た め

，

貢 心

位 置 を

5crn

お よ び

10

　cm に 固

定

し

，

身長 を

F．

記 と 同

様

に変 化 させ て

FR

_、

_{nax を求}め た

。

これ と

，

足 長 に 比

例

し て

重

心の

前 方

へ _の 最 大 移 動 量 を 変

_化

さ せ た

_場

合_の

FR ，

na

。

を比 較 す

るこ

とに よ り

，

純 粋

な

身長

の

影響

を検証 した

。

さ ら に

，

身

長 と

FRm

。

X の

関 係

につ い ては

，

直 線

回 煽 式 を算， ［

IL

した

。

結

果

1，

検証

l

　

Gx

がゼ ロで固

定

さ れてい る 場 合の 身 長 と

FRm

。

。

との 関 係 を 図2に

示

し た

。FRm 。

。

は

身 長

150

　cm か ら

190

　cm ま で

10crn

毎

に

21

．

2

　_cm

，

22

、

6

　_cm

，

24

．

O

　_cm

，

25

．

4

　_cm

，

26

．

8cm

と

，

重 心 移 動 を

と

も

な わ ない 場

合

で

も姿 勢

を

変

化 させること で

，

少 な か らず 前 方へ の リ

ー

チ が 可

能

であ ること が 明 ら か と なっ た

。

2

．

検 証

2

　 身

長 と

FRm

。

。

との

関 係

を

図

3

に

示

し た。

前 方

へ の

最

大 重 心

移 動量 を足 長

の

60

％ と し た

場 合

，

囘帰 直 線

の

傾

き は

0

．

252

，

切 片

は

一

〇

，

081

とほ ぼ ゼ ロ で

あ

っ た

。一

方

，

前 方

へ の

最 大 重 心 移 動 量 を

5cm

に 固

定

し た

と きは

，

回

帰 直 線

の

傾 き

0

．

141

，

切 片

6

．

04

ユ

，

最 大 重 心 移 動 量 を

10cm

に 固定 した と

き

は_， 回

帰 直 線

の傾 き

0．

143

， 切 片

lL940

で

あ

っ た。

足 長に 比 例 さ せ

最 大 移 動量 を 増

加

させ た と

き

の 回帰 直線の

傾 きは

，

重 心 移 動 量 を固定

し た

と き

の

約

2

倍

に な り， その影 響の大 き さ が 明 ら か と なっ た

。

　

シ ミュ レ

ー

ショ ンの

一

例 と し て，

身長

170

　cm の例 を

示 す

、

，

図

・

1

は

Gx

を 足 長の

60

％ と し た と きに最

適解 を 求

め る ため用い た デ

ー

タ であ る

。

_β

を

0

度

か ら

70

度

まで

0，

01

度 間 隔 で 変 化 さ せ

，

その 時の α

，

y

，

　

FTx

を

求

め

，

FTx

が 最 大 と な る 数 値 を 最 適 解 と し た

。

こ の 例で は

，

β

が

57

，

5

度

の と

き

に

FTx

は最 大 値

110

．

7

　cm に

な

る こと

を

　 　 30

．

D 　 　29

．

0 　 　28

．

0 　 　27

．

0

？

26

．

03

歪

25

・

OE24

・

0 　 　23

．

0 　 　 22

．

0 　 　

21

．

0

　 　20

．

0145 　150　155　160　165　170　175　180　135　190　195

身 長

（cm ） 図2 体串：心 （

COG

） を前 方移 動しない_{場 合の身 長}とファ ンク 　 　 ショナ ル

・

リ

ー

チ最大 値 〔

FRm

。

。

）の関 係 　COG の前後 方 向の位 置は 足関節 中 央にある と仮 定し た

．

55

．

0 50

．

D 　 　45

．

D

？

S

　

40

．

O

菫

E35

．

。 30

．

0 25

．

0145 　150　155　160　165　170　175　180　 ］85　190　195 身

長

（cm ） 図

3

　身 長 と

ファ ンク ショナル

・

リ

ー

チ 最大値 （

FR

、

n

、

、

x）の 関係 　 足 長の

60

％まで体 重 心 （

COG

） を移 動さ せ た場 合 と

COG

を 5Cln と

10cm

に 固 定 し た 場 合の

3

種 類 で 比 較 し た

．

表

してい る

。

こ の よ

う

な 解

析

を 繰 り 返 し

，

各

重心 位 置に

お ける最 適 な

姿

勢 を 決 めて ゆ く と

，

FTx

の最 大 値 と

FTx

の

最 小 値

は

身 長

に 比

例

して

増 加 す

る こ と が わ か る （

図

5

）。 こ の デ

ー

タ か ら

．

最

大値

FR

，

n

。

．

は

Gx

が

Ocm

の

場 合

に お

け

る

FTx

の

最

小

値

と

，

　

Gx

が

最

大

値

に お ける

FTx

の

最 大 値

の

差

によ

り求

め

られ

る ことが 理 解で

き

る。 また

，

Gx

が

OCIn

の

場 合

に お ける

FTx

の

最 小 値

は

43

に

等

しい

。

　 各重 心 位 置

に お け る

最 適

な姿 勢 を 形成 する角 度は

，

図

6

の よ

うに な

っ た

。

　

般 角αお よび

_β

は 重 心 が

前 方

へ

_位

15

．

0

置 す

る

と と もに漸 増

し

，

γは

漸 減 し

た。

．・

方

，

関節 角 度

では 重 心 が 前 方へ _{位 置 す}る と と

もに 足 関節 角 度

は

底

屈

位

か ら

背

屈 位 と な り， 股 関

節

屈

曲 角度

は漸 減

，

肩

関節 屈 曲

角度 は

漸 増

し た

、

ま た

，

関節 角 度間の 関係 を検 討 する

と

，

図

7

の よ うにな り

，

こ の 関 係 は 身 長 に 依 存せず

一

定

であ っ た。

考

　 10

．

0

懲

）

　 　5

．

O 　 　 O

．

0

一

50 　 0

．

0　　　10

．

D　　　20

．

0　　　30

．

D　　　4GD　　　50

．

0　　：600　　　700　　　80

．

0 　 go

．

0 　 85

．

0

（

　80

．

0

鰹

75

．

・

．

』　70

．

0 　 65

．

0 　 60

．

O 　 　 　 Q

．

0　　　10

．

0　　20

．

0　　　30

．

0

　　　　　　

40

．

0 　　　50

．

0 　　

160

．

0　　　70

、

0 　　　80

．

D

察

LFR

に

お け

る シ ミュ レ

ー

シ ョ ン の

意 義

　 本研

究

に おいて

幾 何 学

モ デ ル を採 用した 理

山は

，

前 方

へ の リ

ー

チ

長

が

姿 勢

の

変 化

とし て

決 定

さ れる こと を

活

か し

，

単 純 化

し たモデルか

ら基 本 的 な原 理 を探

る ことがで き ると考 えてい るか らである

。

臨 床

に おける

動作 分析

で は， は じめ に

制 御

さ れてい る

身 体 部 位

の

運 動 軌 道

と

，

そ れ を 形

成

してい る 関

節

運

動

パ タ

ー

ン

働 的 姿 勢 調 節 ） を

観 察 す る

．

，

その 関 節 運 動パ タ

ー

ンが 正 常 か ら 逸

脱

した

も

の であ れ ば

，

原

因

と しての 機 能 障 害 を 推 測 するの である

。

　 115 　 110 ？ S 　IO5 葦 100 凵

一

₉₅ 　 　 900

．

0　 　　10

．

0　 　20

．

0　　 　30

．

0　 　　40

．

O　　 　Se

．

0　　　60

．

0　 　　70

．

0　　　80

．

σ 　 　 　 　β（度） 図

4

　

シ ミュ レ

ー

ショ ン の 1例 〔身長 ：］70cm 体重 心の_最大前

　 　 方

移動量 ：足 長の60％ 〕

　β

角 を0度 か ら70度 まで0

．

01変 間 隔で増 加 さ せ

FR

モ デル に よ り 指 先の ヒ下 方 向の 高 さ が 初 期の 肩 峰の 高 さ と

．

一

致 す る よ う α

角

_{と γ}

角

を求め た

．

ま た その姿 勢に お け る指先の

前後方向

の 位置 を算出 し た

．

最 適 な姿勢 の 決定は 指先の 前後 方 向の位置 〔

FTx

）が 最 大 に な る と き と し た

．

　 120

．

0 　 　115

．

O 　 llO

．

0 　 　 105

、

0

？

100

．

03 　 　 95

．

0

ζ

9G

．

o 凵」 　 　 85

、

0 　 　 80

．

G 　 　 75

．

0 　 　 70

．

0 FTx最 大 値 FTx最 小 値 0 51015

体重 心

の位 置 （cm ） 20 図

5

　シミュ レ

ー

ショ ン の 1例 〔身 長170cm 体 重 心の最 大 前 方 　 　 移動 量：足長の60％ 〕 　体 重 心 （

COG

） と 指 先の 位 置 （

FTx

）の関係 を示 してい る

。

そ れ ぞ れの

COG

の位置 で姿 勢に よ りFTx の とりうる範囲 が決 ま る

．

COG

の位 置が

0

の場 合の FTx の最 小 値 （開 始】皮位の

FTx

＝

t

／　_／

P

と

COG

が最 大i恨前 方へ 移 動 した 場 合の

FTx

の最 大値の差がフ ァ ン ク ショナル

・

リ

ー

チ の推 定値となる

．

　 　 80

．

0 　 　70

．

0 　 　60

．

0 　 　50

．

0

　

遡

40

．

0

＞

　 　30

．

0 岨 20

・

0 　 　 10

、

0 　 　 0

．

0 　

−

100 　

−

20

．

0 γ β α 0　 　 　 5　 　 　 10　 　 　 15

　 　 体 重 心

の

位 置 （

cm

）

20 　 180

．

0 　 160

．

D 　 140

．

0

趣

12°

・

°

−

1DO

．

0 　 　80

．

0

垢

ik

　

60

・

0 壓 40

．

0 　 　20

．

0 　 　 0

．

0 　

−

20

．

0 肩 関節 股 関節 足 関 節 051015

体重 心

の位 置 （cm ） 20 　 　 図6　シ ミ」

．

レ

ー

ショ ン の 1例 〔：身 長170cm

，

体電 心の最 大 前 方 移 動畢：：足 長の60％） 　図3では体重 心 （COG ｝の前 方 移 動量 が最大値び_{）み の例}を示し た が

，

こ の場 合はCOG の前 方 移 動罩：がOCm か ら最ノく値 まで均 等 間 隔で最 適 な姿 勢 をシュ ミ レ

ー

ショ ンした結 果である

，

関 節 角 度は ブラ スが屈 曲ま た は背 屈

，

マ イナスは仲 展 また は底 屈を示 す

，

0

．

0  o

一

aD 司

（

遡

）

遡 賦 に 皿 拯 暇

一

15

．

055

、

0　　　　　60

．

0　　　　　65

．

0　　　　　70

．

0

　 　 　

股 関

節 角 度

（

度

） 170

．

0 165

．

O 臣匡　160

．

0 瞑 155

．

0

＼

55

．

0　　　　　60

．

0　　　　　65

、

0　　　　　アD

．

0

　 　 　

股

関 節 角 度

（

度

）

　 　

図7

　

シ ミュ レ

ー

ショ ン の 1例

（

身長

170cm

，

体重心の最大 前 方 移 動 量 ：足 長の

60

％）

　

体重 心 が 任 意の位 置 で 最 適 な姿 勢を とっ た と きの各 関 節 角 度の関 係を示して い る

．

こ の 関係は 身 長 に 依 存 せ ず

，

ほ ぼ

・

定で あ る

．

制 約 条 件

と しては

関節 可 動 域 制 限

，

筋 力低 ド

，

感覚 障 害

，

ま た そ れ ら

機 能

の

複 合 的

な

能

JJ

で

あ

るバ ラ ン スの

低下 な

ど

，

多 様 な も

の

が 考 え られ る

。

本 来

，FRT

に おいて

も

測 定 値

のみで

判 断 す

るので は

な く

，

関 節 運 動

パ タ

ー

ン の

観 察

を 同

時

に

行 う

こ と で

臨 床的

検査

とし ての 意 義 を 深 め ら

れ

る こと に

な

る。

　 幾 何 学

モデル

を用

い

た

シ ミュ レ

ー

ショ ン の利

点

と して は_，

十 分な

身 体 機 能

を有し てい ること を

前提

に

，

運

動 学

的 視 点か ら 最

も舸 方

ヘ リ

ー

チ 可 能 な

_{姿 勢}

を

_{特 定}

_で き る こ と が

あ げ

ら れ る

。

も う

一

点

は

，

あ る機 能的 制 限 を加え た ときに

，

最 大 限

前

方ヘ _リ

ー

チするには どの よ う な

姿 勢

を と

りう

るか

を検 証

で

きる

こ

とが あ げ ら れ る

。

その

点に

つ いて は

，

今回

，

足 関 節 中心

よ

り前 ノ

i

へ の

重 心移

動

がで き ない

場 合

に どの よ

うな

姿 勢

で_， さ ら に はどの程 度 リ

ー

チ が

可能

で

ある

のか

を検 証 を

し た

。

以 下 に そ れ ぞ れ考 察す る

。

2

．

重 心 移 動 を

と

も なわ な

い ファンク ショ_ナル

・

リ

ー

チ

　

シ ミュ レ

ー

シ ョ ンの

結 果

，

前 後 方 向

の

重心 位 置が

足

関

節 中心

に

あ

っ て

も

，

姿 勢

を 変 化 させ る こ とによ り前 方へ の リ

ー

チ

が 可 能

で

あ

る こ とが わ かっ た

。Duncan

が 開発 し た

FRT

で は

，

前 方

へ の

重心 移 動

の

反 映 と

し て リ

ー

チ

長

を測 定 する が

，

今

回の シ ミュ レ

ー

シ ョ ン の結 果で は

25cm

前 後

の リ

ー

チ で は重 心を前 方へ _{移 動 し て}い る と は

限

らず

，

姿 勢 を変 化

させ るだ けで リ

ー

チで

き

ること が 明 らか に なっ た

。

も ち

ろ ん_， 足 関節 背屈 を 中 心 と し て

体幹

を前 傾 す

る と

，

25cm

前 後

の リ

ー

チ 長 で あっ て

も体 重心

の

前方 移 動

は

十 分

に生じ る

。

しか し

，

姿 勢 観 察

に よ

り

そ の こ とは除

外

で

き

る の であ り，

FRT

の測

定 値

と合わ せ て

検 討 す

る と

，

前 方

へ の

重 心 移 動

の

大 小

は判 断で

きる で

あ

ろ

う

。

　

ま た

，

高 齢 者

で は

足関

節 機 能

か ら

低

ド

す

る こと が

知

ら れ

，

重 心

の

前 方 移 動

に と

も

な

う足 関

節 背屈

モ

ー

メ ン ト に

抗 す

る

底 屈

モ

ー

メ ン ト を

発 揮

で

き な

い

場

．

合

に は

，

バ _ラン ス

を保 持

し な が ら リ

ー

チ

す

ること がで き ない

。

その点で は

FRT

測

定値

の 低 ドが 足

関 節 機 能

の

_低

_{下 と関 係}してい るこ と は 推

察

で き る

。

興

味

深

い こ と に

，

Duncan

ら／5／

’

の研

究

では

高 齢者

にお け る転倒の

_危

険性は

，

最 大

リ

ー

チ 長 が

15

．

2cm

か ら

25

，

4

　Cln の

範 囲 な

ら ば

，

オッ ズ 比で

2

倍 に 高 ま る と報

告

さ れてい _る

。

_{転 倒}

の

危 険性が

高

い と さ れ る 最 大 リ

ー

チ 長の

範 囲

が

，

FR

モ デ ル にお

け

る重 心

移

動

ゼ ロの

場 合

の リ

ー

チ

長

と近い

_{数 値 な}

の で

あ

る。

もち

ろ ん

，

足 関節 機 能

の み

な

ら

ず 股 関節 機 能が 低 ドし

て

体 幹 を

十

分

に

前傾

で き ない

場 合

に は

，

さ ら に

最 大

リ

ー

チ

長

は

低

下 す るこ と も

考慮

し な

け

れ ば な ら

な

い。

　

一・

方 で

，

足 関節 筋 力と リ

ー

チ 長 との

関係

は明 確に さ れ てい ない

。

Robillsoll

ら16｝は

．

．

F

月支

筋 力

と

転 倒

お よびバ ラ ン ス

_{能 力}

の

_{評 価 指 標}

との

関係

を

報 告

してい る。

そ

こ で

，

股 関 節

屈

曲 筋

力

，

膝 関節 屈 曲筋 力

，

足 関 節 底 屈

お よ び

背

屈

筋 力

は 非 転 倒 群 と比 較 して転 倒 群で有 意に低 かっ た が

，FRT

と足

関 節 底 屈

お よ び

背 屈 筋 力

と は

有 意 な 相 関

関 係 が 見 られ な かっ た と してい る

。

た だ し

，

我

々の

今回

の

結

果 か ら

，

姿 勢

の と り方に よ り 同 じ 重 心 移 動 量で も

FRT

の測 定 値 に は 差 が 生 じ るこ と が

明

ら か に な り

，

そ れ が

筋 力 と

FRT

の

相

関 を 弱 め るこ と は

考

えら れ る

。

こ の

点

につ い て は

，

今 後 臨 床

での研

究 成果 が 期 待 さ れ る

。

　

FR

　model は 重 心の位 置 か ら

関節 角 度

を

決

定 す る とい

う特 徴 が あ る た め

， こ こ で は 重 力のモ

ー

メン ト と筋モ

ー

メ ン トの関

係

を 中 心に考

察

して き た

。

し か し な が ら

，

リ

ー

_{チ 動}

_作

_{に は筋 力}の み な ら ず

感 覚

，

神 経 筋 調 節

，

骨 関 節

形 態

，

適 応的

機 構

な ど様々な 要 因 が 関 与 し てい る と 思 わ れ

，

多 方 而

か ら リ

ー

チ

長

の

意 義 を検 討 する

こ

とが

必 要で

ある

。

3．

前 方

へ _の

_{重 心 移 動}

_{に と}

_{もな う姿 勢}

_の

_{変 化}

_{と最 適 化}

　FRm

。。は

身長

に比 例 して

増

大 する こ とが 明らかとなっ た。

また

，

今回

作 成

し た

FR

　model の シ ミュ レ

ー

ショ ン の

結 果

は

，

最 大 前 方 移 動 量 を足 長

の

60

％ と し た場 合に

は

，

Duncan

が 示 し た 健 常 青

年

の参

考値

1）に近 く

，

その こ と は

FR

　model の

有用

性

を

間接

的に

証 明

してい る

。

さ ら に

，

回 帰 直 線

の

切 片

は お お よ

そ

0

で

あ り

，

こ の

結 果

は リ

ー

チ

長

を

身長

で

除

し デ

ー

タ の比

較

を 可

能

に

す

るため の

標 準 化

に

妥 当 性

を

与

えて い る

。

　

一

方

，

前 方 移 動

量 を

5cm

お

よび

10

　_{cm と}

一

_定

の

値

に

し た

と

きに は

，

身 長

に 比 例 して

FRm

_{。 。}が 増 加 す る もの の

，

傾 きで は

前 方移

動

量 を 足 長の

60

％と した場 合の

2

分の

1

となっ てい る

。

これ らの こと は

，

単 に

身長 が

高

く なっ て

も

，

重 心 位 置が

変 わ ら な け れ ば その影 響 は 小 さい こ と を 示 してい る

。

結 果 を まとめ る と

，FRm 。

。

に

影響 を与

え るのは

，

幾

何 学

的 に は

身

長 と 足 長 に 比 例 し て 増 加

す

る

前

方

へ の最 大 重 心 移 動 量 （安 定 性 限

界

） と な る

、

，

た だ し

，

足 長 は 身 長に比 例

す

るの で 17

−

19）

，

最 終 的

に は

身 長

が リ

ー

チ

長

を

決

め る 重

要

な因 子と なっ てい る

。

　

ま た

，

今

囘の シ ミュ レ

ー

ショ ンの

結 果

か ら

最

適

化

さ れ た

姿 勢

にお

け

る

関 節 角 度 間

の

関 係が

明

らか となっ た

（

図

7

）

、これ らの

関係

は

身長

に

依 存

せ

ず

一

一

・

定

で

あ

ること か ら

，

関 節 角 度

の

実 測 値

と

FR

　model との比

較

に よ

り最 適 な 姿

勢 が

と ら

れ

てい る か ど

うか

評 価 する

こと

も

ロ_∫

_能に

_なる

_も

の と考 えて いる

。

さ

らに

，

ゆっ

く りと前 方

ヘ リ

ー

チ した

際

に_， 最

終

的 な姿 勢をと るまで の過 程 に も興

味

が 湧 く

。

先

に

も述

べ _{た よ}

_うに

， 本 来 は リ

ー

チ 長の み な らずリ

ー

チ

動 作

の

観 察が

重 要

なの で

あ り

，

関

節 運 動

パ _タ

ー

ンに

機 能

障 害 を 推測

す

る

糸

「

1

が

隠

さ れ てい る

。

これ につ い て は，

FR

に おい て 関

節運

動

パ _タ

ー

ン

を実

測 し，

今 後 検証 し て

み

た

い

。

　 今

回 作 成 し た

FR

　model _は

，

_{正常な場 合だ け で は な}

_く

，

関節 拘 縮や

筋 力低

一

ドな

ど

に よ る 運

動 制限 が

あ

る場 合に， どのよ

うな姿 勢が リ

ー

チ

動 作

に おい て

最 適

で

あ

る か

検 討

す

るの に

役

立つ

。

_例

_え

ば_， 対

象 者

が

身

長

170cm

で股 関

節 伸 展 筋 力 低

下 に よ

り屈

曲

30

度

が 限

度で

あ

れ ば， 図

4

か ら足 関 節 背 屈 角 度と肩 関 節 屈 曲 角 度が

わか

るので

あ

り

，

そ れ を

参考

に して

動 作 時

の

姿 勢

の再

建

を 図る こ と

も

考 え られ る

の で

ある

。

ま

た

，

足

関節に 関

節 拘 縮 な ど

の

制

限 が あ

る

場 合

に は

，

付 表

に示し た

Gx

との

関係 式

か

ら β

をα と

Gx

で

表

し

，

シ ミュ レ

ー

シ ョ ン で α （足 関 節

角 度 ）

か ら

_{βを決 定 す}

る こと

も可

能

で

あ り

，

α と

βか ら股

関節

角 度

を求める こと がで

き

る

。

4

．

本 研 究

の

1

垠界

　

上

肢

の重 量 を

無 視

する こ とによ

り

，

姿 勢 を

一

意

に

決

め る こと が

可 能

と なっ た

，

，

し か し

，

実 際

に は上

肢 重 量 を無

視 す

るこ とに よ

り

，

重 心 位 置

に

関

して は

2cm

程 度

の

系

統 誤差 を 生 じ

る

、

モ デ ル と して

単 純 化 す

る こと に よ

り得

ら れる知 識 も

多

い が

，

その ことに は

注 意

が必

要

で

あ

る

。

た だ し

，

実 際

にヒ _{ト を対 象}と して

3

次 元 運 動 解 析 装 置に

よ

り間接 法

で重 心

位 置

を

推 定

し た と して

も

，

マ

ー

カ

ー

の

貼 り

付 け 位 置

，

体 型 な どによ り誤

差

が

生

じ るの

も事 実

で あ る

。

今

回のモ デル化 に よっ て牛 じ る 誤 差 は

，

その範 囲

内

で

収

ま る

も

の と

考

えている

．

，

文 　

献

1）Duncan　PW

，

　Weiller　DK

．

　et α1

．

：Functiona］reac1ユ：Anew

　 clinicat 　measure 　of　balance

．

　

J

　Gerontol　Med 　Sci　45：

　

Ivll92

−

Ml97

，

1990

，

2）

Weiller

　DK

，

　Duncan 　PW

，

　et　al

、

： Functional　 reach ； A

　 marker 　of　physica⊥

frailty

．

　

J

　

Am

　

Geriatr

　

Soc

　40：203

−

207

，

　

199

／

．

3

） 藤 澤 宏 幸

，

武田涼 子

・

他 ：脳 卒 巾

1’

「麻 痺 患 者にお ける

　

Functional

　

Reach

　

Test

_{と片脚 立 位 保 持 時間}の測 定の意 義 　 　 歩 行 能 力 との 関係に着 囗して

一．

理 学 療 法 学

32

：

　

416

−

422

，

2005

．

4

）

Iluang

　

HC

，

　

Gau

　

ML

，

　 et 　at

．

：

Assessing

　risk　of　

falling

　

in

　 oider　adしllts

．

　

Public

　

Hea

［th　

Nurs

　

20

：

399

−

411

、

2003

．

5冫

Ingemarsson

　

AII

，

　

Frandin

　

K

．

　et α

1

．

；

Balance

　

fuTI

〔⊃tion　and

　 fa且L

−

re且a吐ed　efficacy　in　patients　with 　newLy 　operated 　

hip

　

fracture

．

　

Clin

　Rehablil　l4：497

−

505

，

2000

．

6）

Lin

　

MR

，

　

Hwang

　

HF

，

　et 　al

、

；

Psychometric

　corrlparTson 　of

　 the　timed　up　and 　go

，

　onc

・

leg　stand

．

　

functionat

　reach

，

　and

　 Tinetti　

balance

　measure

．

　

J

　

Am

　

Geriatr

　

Soc

　52；1343

−

／

348

，

　 2004

．

7

）

SIIlith

　PS

，

　Ilembrcc　

JA

，

　E

・

t　al

．

：Berg　

balance

　scale 　and

　 functional　reach ： determining　the 　best　cmlica ［　toot 　for

　 individuals　post　acute stroke

，

　ClinRe］1abil　l8；811

−

818

．

　

2004

．

8

〕

Jonsson

　E

，

　IlenrikssoII　M

，

　ftt　al

．

：Docs　the　functionat　reach

　 test　reflect　stal〕

ility

　

Iimits

　i］1　e［

derly

　peepic

．

　

J

　RchabiE

　 Med 　

35

；26

−

30

，

2【〕

02

．

9

）

Morgenthal

　

AP

：

The

　age

−

related　chatlenges 　Qf　_pesture

　 and 　

batance

．

　 The aging 　

body

　（ed

．

　 ByBougic

JD

）

，

　

McGraw

−

HiU

，

　

New

　

York

，

2001

．

　pp45

−

68

．

10

） 大熊 克 信

，

対馬 栄 輝

・

他 ：年 齢

・

性 別

・

身 長

・

体 重は

　

Functionat

　

Reach

　

Test

　

e

こ影 響 するか？　 東 北 理 学 療 法 学

　 　

13

：　14

−

18

，

200］

，

ll） 大 澤 諭 樹 彦

，

籾山 日出樹

・

他 ：在 宅 高 齢 者の Fucntional 　

Reach

　

Test

と身 体 特 性

，

運 動 機 能との関 連

．

秋皿大 学 医 　 　学 部 保健 学 科 紀 要

1

】：

81

−

85

，

2003

，

12

） 中 村

一

平

，

奥田昌 之

・

他：フ ァ ンクシ ョナルリ

ー

チテス ト 　 　と その ほかの バ ラ ン ス評 価 法との関 係

．

理 学 療 法 科 学 21： 　 　

335

−

339

，

2006

．

13＞Wlrlter　DA _；Biomechanics　_alld　molor 　controL 　of　hulnan

　 　movcment 　2nd

．

　

John

　Wiley ＆ Sons

，

　New 　York

，

1990

，

　 　PP51

−

74

．

14）

_Shumway

．

_Cook

　A

，

　Woolacott　MH ：Mot〔〕r 　controt

．

　Theory

　 　and　practical　applications

．

2nd

　ed

．

　IjppicoU　

Williams

＆

　 　Wilkins

．

　BaLtitnore

．

2001

，

　ppl63

−

191

．

15

）

Duncan

　

PW

，

　

Studenski

　

S

，

　et α

1

．

；

Functional

　read ユ；pre

−

　 　

dlctivc

　validit

．

y　

in

　a　samplc 　of　e］

derly

male veterans

，

　

J

　 　

Geronzol

　

47

：

M93

−

M98

，

1992

．

16）Robi1ユson

　

BS

，

　

Gordon



JM

，

　e オal

．

：Relat

．

ionshTp

　

berwecn

　 　1〔｝wer

−

extremity 　

joillt

　torque 　and 　the　risk 　for　falts　in　a

　 　group　of　community 　

dwelling

　older　adults

．

　Physi〔｝therapy

　 　Theory　and 　Practice　20：155

．

．

173

，

2004

．

／

7

） 吉 野 峰 生

，

宮 坂 祥 夫

・

他：生 体 計 測 法に よる 四肢 骨 か らの

　 　身 長の推 定

．

科 学 警 察研 究所 報 告 方科 学 編 39：1

．

．

7

．

1986

．

18） 中 島正 雄

，

林 精

一

・

他 ：足 長 か ら身 長 を推 定 する方 法

．

　 　科 学 警 察研 究 所 報 告29：4042

，

1976

．

19

）

Furuta

　

Y

，

　

Shintaku

　

K

，

　_et α

1

．

：

Estimation

　_of　stature 　

based

　　　　　　

付 表

　

FR

　m〔〕

del

に よ る

FRm

。

。

の計 算アル ゴリ ズム 体 重 心 の x 座 標 （

一

側 上 肢の重 量 は 無視できる と して）

、

　 　　 Gx

＝

0

．

32x1＋0

、

68x2 ここ で

、

Xlおよびx2 は 以 下 の 式 で表 すことができ 　 　　 x1

＝

r_{［ sin}　rt 　 　　 X2

＝

_らsin α＋r2　sin　

P

Gx

は 次の ようにな る

　　　

Gx

＝

0

．

32ri　sina ＋

0

、

68Elsilla

＋

O

．

68r2

　sinβ

これ より角 度αは

、

βおよびGxの関数とし て表現できる

　

　

　

・

一

一 司

髏

詈

1劉

ま た

、

指 先のy 座標は

　 　　 FTy

＝

‘

．

1cos （x ＋麦

．

2じos _β＋63c〔｝s_γ

FRT 〔

funetiona

］

−

reach

−

test_）で はFTyは直立位の肩 峰の高 さで

一

定であ り 　 　　 FTy

＝

e1　

’

1

．

　e1

・

．

　C

　　　　　　

−

1ic

−

Elcosα

一

62cos

_β

、

　 　 　

’

i

＝

COS

　 　　 　 　 　 　

tt

　 　 　 i／_{3　 　 　 丿}

さらに

、

指先のx座 標は 以 下の式で表 すことができる 　 　　 FTx

＝

ffisinα＋ 9_三sin _β＋ ‘3sinT

した がって

、

任 意のGxで_{βを操 作 す}ることに よって

、

　FTx_{を最 大}にす る最 適

な姿 勢を 決 め ることがで きる

た だし

、

FR

．

［

．

におい ては肩 甲 帯の屈 曲 運 動 も入り

、

その影 響は無 視できな

い た め

、

以 下 の式で肩 甲帯に よる リ

ー

チ の 延 長 分 （SG ）を考 慮す る

　　　

FTx

＝

_ξlsinα＋

E2sin

_β＋E

’

_3sin

・

r＋SG

　　　

S（｝

＝

Ht×0

．

129xsin

（

20u

〕

最 終 的に

、

1_丿

一

_{チ 長 （FR ）の 理論上の 最 大値（FR}

_。

_、

_、

_．

_、

_）は

、

_{開 始肢位 の F}

「

_{rx で あ る}

_e3

_と

、

Gxが最 大値にお ける1”rx_{の最 大 値}FTXmax

_（

GXm

。

，

_）

_{との差により求 め る}

。

らはGxが0の場 合に お け るFTxの最小値FTx　_n

、

_h

、

_〔

Gx

．

。

，

。

_）

こ_等しい

　　　

FR

_，

_mx

＝

FTXmnK

_（

GXmttx

_）

一

  な お

、

シ ミュレ

ー

ション で は 体 節 長 お よ び 体 節 の 重 心 位 置 を 身 長 （Ht）よ り 以下 の式で求め た 　 　　 ぜ1

＝

O

．

4910

×

】】t 　 　 　 6

勹＝

O

．

2880xHt 　 　 　 乏

．

．＝

O

．

4405xHt

　　　　．

｝

　 　　 r1

「

t

．

1xO

．

553

　　　

「₂



＝

グ_2xO

．

626 　 　 　 FL

＝

0

．

152×Ht 　 　 　

C

＝

〔｝

．

779×1［t α

、

β

、

_γ か ら関節 角 度へ の変 換は 次の 式を用いた 　 　 　 ank ［c

；

u 　 　　 hip

＝一

α＋_β 　 　　 shoulder

＝

18e

一

_β

一

_γ

<Abstract>

A

Study

of

Postural

Optimization

during

Functional

Reach

-Examination

Using

a

Geometric

IIiroyuki

FUJISAWA,

RPT,

PhD.

Kazuya

YANAGA"iA,

RPT,

Makoto

SUZUKI,

RPT,

MS,

Ryoko

TAKEDA,

RPT,

MS

Department

of

Rehabilitation,

FZtculC),

of

Medical

Seienee

and

Wkilfttre,

7bhobu

Bunha

Gakuen

University

Iori

ARISIJE,

RPT

Graduate

School

of

Hlealth

and

Environment

Scierzce,

7bhok"

Bunha

Gahuen

Uhiversit)'

The

present

study examined reach

length

during

reach motion ",ithout

transfer

of

the

center

of

_gravity

(COG),

the

relationship

bctween

height

and maximal reach

lenglh

(FRmm.),

and postural

optimization

during

functional

reach

in

the

forward

direction

u$ing a geometric model

(FR

model).

The

modeL

dcterrnined

the optinial angles of the ankle and shoulder

joints

that

are requircd

to

maximize reach

length

at a

fixed

COG

position and

hip

joint

angle.

The

simulation showed

that

a

postural

challge could elicit rcach of about

25

cm

during

funetional

reach without nioving the

COG

forward.

The

FR,,,..

vatue was

increased

in

proportion

to

height,

and an

increase

in

foot

length

preportional

to

the

height

aiid

COG

mevement was

important

for

the

increase,

The

relationship