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脳卒中片麻痺患者における体幹運動機能と側方重心移動動作時の圧中心点変化との関係

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(1)

理 学 療法 学 第31巻 第2号 130 

13rl 2004

報  

 

脳 卒 中片 麻

患 者

にお

幹 運 動 機 能

側 方 重 心 移

動動 作 時

圧 中心 点 変 化

* 阿

部 干 恵

1)

 

真 紀

1〕 真 鍋 祐 子1)

    

E

一.

1)

 

澤 宏 幸

2) 要 旨  今 回我々 は

片麻 痺 患 者 を対 象 〔n

=33

)に

端坐位に おい て体 幹側 屈に よる速い側 方へ の重心 移 動 動 作 時の圧 中心 点 (center of pressure ;COP )の変化量 を測 定し

体 幹 運 動 機 能 (頸

体幹

骨 盤i運 動 機

能 検 査 ;

N .

T .

P.

)との関 係 を 検 討 した

 COP 変 化量の指 標は

動 作開始 直 後にみ ら れ る 重 心移 動を し よ うと す る方向と 逆方 向の振 幅 (Al)

 COP 最 大 移 動 速 度 (

Vm 。

重心移 動距離 〔

D

、 。g)と し た。 また

独 歩 可能な患 者の 10m 最 大 歩 行 速 度を計測 し

 

COP

変 化 量 との 関 係 を 併 せて検 討し た

結 果

側 方 重 心 移 動 時の AI とN

T

P

ス テ

ジ に は有 意な 相関 関 係が あ り

N

T

P

ス テ

ジ が良 好であっ た患 者の

AI

は麻 痺 側

非 麻 痺 側へ の重 心 移 動 動 作共 に 大 き かっ たtt これ より

体 幹 運 動 機 能が良 好 な片 麻 痺 患 者では速い 動 作を 遂行す る 為の重 力の モ

メ ン トを 作 り出 すこ と が 可能で ある と思わ れ た。 最 大 歩 行 速 度と

D

 の        cog 関係は麻痺側 方向と 非麻 痺側方 向 共に有 意な相 関があ り

Alにおい て は非 麻 痺 側へ 重 心 移 動 を 行っ た 場 合

相関 が 認 め ら れ た

これ より

歩 行 時の体 幹 機 能は骨 盤挙上の要 素に比べ 骨 盤 帯や 下の 支持 性が よ り影 響 す る もの と 思 わ れ た

本研 究より

端坐位に お ける側 方重心移 動 動 作 時の

COP

解 析

体 幹 運 動 機 能 評価に有 用であ り歩 行 能 力に関 連し てい ることが考え ら れ た

ド  側 方 重 心 移 動

圧 中心 点

体 幹 運 動 機 能 緒 言  日常生活 活 動 (以

ドADL )におい て端 坐 位は基 本 的 な抗重力 姿 勢であ り

治 療 場 面においても

歩 行へ の導 入や ADL の向上D に重 要な要 素と捉 えら れてい る

端 坐 位で は

その姿 勢 保 持 能 力に加 え, 安 定し た姿 勢で

ヒ 肢の運 動が行 える体 幹 機 能が 要求さ れ る が2〕

片 麻卿患 者に おいて その 体 幹 機 能

麻 痺 側

非 麻 痺 側で活 動 性 や 制 動性に 左右差 が 出現し

安 定し た姿 勢 保 持が困難 な こと が多い

体 幹 機 能は 坐位

立位で の リ

チ動 作に不 可 欠 な要 素2 〕で あ り

ADL に大 き く影 響 を与 える。 リ   ReLatio【1ship  betw巳en Trunk M匸,匸〔レr Fu−ct

ion and  Changc [n

  Center of  Pressure during Laterと己Shift〔,f Center〔レf Gravity ill

  Sitting Hcmiplcgic Pat

icnts

D 医療 法人社団脳 健 会  仙 台 東脳神経外 科 病院

  〔〒983

082⊥ 宮城 県 仙 台TI了宮 城野 区岩 切1121 〕

  Chic Abe

 RPT

 Maki Yoshihara

 RPT

 Yuk〔, Manabe

 RPT

  KEnichi Murakami

 RPT ;Divis[0110f Rehai)ilitatiDn

 Easし

Sendai

  Neurosurgi⊂al HospilaL

2〕東北 文 化学園 大学   医 療 福祉学 部  リハ ビ リテ

ション学 科   Hiroyuki Ful且sa、va

 RPT

 PhD:Department 〔}f Rehnl)ili匸ation

  Facu且tv (エf Medicai Sc

ience &  “relfare

 Tohoku Bunka

 GakLlen   Universi匸V   〔受付日  2002 年7月 13日/ 受 理口 2003年12月20日 }

動 作で は自動 的 な 重 心 移 動が 必あ り

重 心 移 動 を終 えた状態で姿勢を 保 持 す る 能力が求め ら れ る, 片麻 痺 患 者は, 端坐位で 側方へ の重 心 移動 動 作が困 難な場 合 が多 く

その動 作の 11∫否機 能 が 大 き く反 映 しい る

これ ま で に

端坐位に おける側 方へ の重 心 移 動 動 作 につ いては

多 くの研 究

報 告が さ れてい る。 それ ら は

動 作 制動に関 する体 幹運動や筋 活 動につ い て の研究3)4) が中心であ り

動 作 開 始 時に関 する研 究

報 告は少ない

  ・

筆 者ら5)は

健 常 者が端 坐 位に おい て側方へ 速 く重 心 移 動を行っ た際の動作開 始 時 に 着 目 し

その 姿 勢及 び 圧中 心 点 (以 ド

COP

) 変 化量

筋 活動 を 報 告 し た

健 常 者において COP 変 化 量は動 作 開 始 直 後に

重 心 移側 とは反側に移 動し

そ の後急 速に重心 移 動 方 向へ 移 るこ と を 見 出 し

その反対

側へ の COP の移 動 は, 重 力の モ

メ ン トを 牛 み 出 す 為 に 重 要 で あ る と 結論 づけた

すなわ ち

COP

を移動 するこ と に よ り重心線 まで の距 離が 大 き くな り

その結 果と し て COP を 支 点 と し た回転 力を 生み 出して体 幹を傾 斜し やす くする もの で あ る

ま た

動作 開始直 後の COP の移 動は 重心 移 動 側の骨 盤 が 挙 ヒす るこ とに よっ て叮 能 と な るこ と も 報 告

(2)

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service Japanese  Physioal  Therapy  Assooiation

脳卒 巾片麻痺患者に おける体 幹 運 動 機 能 と側 方 重 心 移 動 動 作 時の圧 中心 点 変 化との関係 131 し た。 a

測定開始 肢位 b

測定終 了時肢位 図1  測 定肢 位   筆 者ら が行っ た健 常 人 を対 象と した 先 行 研 究よ り

我々は 片 麻痺患 者 に おい て も, 良 好な体 幹 機 能で あ れば 重 力の モ

メ ン トを生み出すこと が 可能であ り, 速い動 作遂行が 可能と な るのでは ないか と考 えた

また

体 幹 機 能は歩行に おいて重要であ るこ とか ら

重力の モ

メ ン トを 生 み 出す 為に 必要な骨盤挙上の要 素が

片 麻 痺患 者の歩行速度に影 響を与えて い る可能 性が ある と考え た。 動 作 遂 行 時の COP 変 化 量は片 麻 痺 愚 者の体 幹 機 能 と密 接 な 関係 が ある と推 測 した。  そこ で今回

片 麻 痺 患 者の端坐位にお ける速い 側方 重 心 移 動 時の

COP

変 化 量 を測 定し

その変 化 量 と体 幹運 動 機 能

歩行 能 力 との関係 を明 ら か にすること を凵的 と し研 究 を 行っ た

方 法  冂頭 指 示の理解が 良 好であ り

端 坐 位の保 持 が 可 能 な 片 麻 痺 患 者33名を対 象と し た。 高 次 脳 機 能 障 害を有 す る患 者は対 象か ら除 外し た。 対 象 者は男 性22名

女 性 n 名

平 均 年 齢62

6± il

7歳 (35

89歳 )

発 症か ら の平 均 期 間は

33.

2ヶ月 (1

3

 

 

89.

5

月 )で あっ た。 麻 痺側は右 片 麻 痺17名

左片麻 痺工

6

名で あ り

上 肢

Br.

stage は H l名

皿 12名, ]V 

8

名, 

V

 ll名, 

V

【1名で あっ た。 ド肢

Br.

 stage は

3

 

N

 

l6

 

V

 

l3

NTl 名で あっ た

疾 患名の内訳 は

脳 梗 塞 16名

脳 出 血

15

名, その他

2

名で あっ た

ま た

片 麻 痺患者の体 幹運 動 機 能の指 標 と して

吉尾 ら6}に よ る 頚

体 幹

骨盤運 動機能検査 (N

T

P,

) を 全 対 象 者 に 実 施 し た

各 N

T

P

ス テ

ジ は

13 名

  H4

皿 3名

  Wl2 , V6 名

、15 名であっ た。 また

装 具 (プ ラス チッ ク製 短 ド肢 装具) 使用者は 6名であり

測 定 時は装 着下に て 実 施 す るこ と と し た

 

COP

の測定に は 重 心動 揺計 (アニ , ツイン グラ ピコ

G6100)を使用 し

サン プ リング 周波 数 を

500Hz

とし た。 被 験 者は図

1−

aの ように重 心 動 揺 計上に 設 置 し た椅子 上で

体 幹 伸 展

膝 関 節

90

°

屈 山 位

足 底 接 地の端坐 位とな り

両 lt肢 を組ん だ状 態 を開始肢 位 と し た

椅子の 高さ は被 検 者が正しい開始 肢 位 となる ようそ れ ぞ れ変更 し た

動 作開 始の 合図 は音及 び光 とし

合 図と同 時に可 能 な 限 り速 く そ して可 能 な 限 り大 き く

体 幹 側 屈に よ る側 方へ の重 心移 動を行 うよう指 示し た (図1

b)。 重 心 移 動 方 向は麻 痺 側

非 麻 痺側の両 方 向と した。 COP 測 定は

動 作 開 始5秒 前か ら行い

検 者が 動 作 終 了 と判 断し た時 点 まで行っ た。 測 定は

十 分 な 練 習 後 に 両 方向と も各1回 ずつ 行っ た

 健 常 者に おける同様の測定で は,

COP

の左 右 方 向の 測定 値は図2

a の ように動 作 開始直 後に

旦 移 動 側 と は 反 対 方 向へ 変 化し その後急 速に移動側へ 変 化し た

々 は

運 動 開 始 前の位 置 か ら反 対 方 向へ 移 動 し初 期

COP

最 大 変 化 量 をAl

運 動 方 向へ る速 度 をVm。。

運動開始の位 置か ら最 大限重 心 を移 動した位 潰 まで の距 離 を重 心 移 動 距 離 (

D,。

g)とし

 

COP

変 化 量の指 標 と し た

。COP

の移 動 速 度は デ

タの 差 分 をサンプ リン グ 周 期で除して求め

最大値をVm x と し た

な お

重 心 移 動 動 作 終 γの判 断は

,COP

が ほ ぼ

定と なっ た時 点 と し た

  また

独 歩 可 能 な24名につ いて 10m 歩 行 時の最 大 歩 行 速 度 (m 〆min ) を 計 測 した。 装 具 使 用 者は装 着にて 計測 した

10m 歩 行は

助 走 路 を2m と し

ス タ

ト ラ インを足 部が 越 え た時 点か ら

ルラ インを足部が 越えた時 点 まで計 時し た

 デ

タの統 計 的 解 析 は

,N ,

T,

P

の ス テ

ジ と

COP

の 各指 標の関係つ い ては

Spearman

の順位 相 関を用い て検 討し た

ま た

Al と最大歩 行速度 及びD 。  と最 大 歩 行 速 度の関係につ いてはPearsonの相 関係 数を用い て検 討 し た。 統 計 学 的 有 意 水 準は全て の検 定におい て危 険 率

5

%と した

結 果  

COP

指 標 と歩 行 速 度の基 本 統 計 量 を 表 1に 示 す

 

N ,

T.

P.

A1

で は

両 側共に有意 な相 関を認め た (麻 痺側 移 動 時p<O

Ol

 r

0

728

非 麻 痺側移 動 時pく O

Ol

 r

0

648)

 N

T

P

とVmax で はA1 同 様 両側共に 有 意 な相 関をめ た 麻 痺 側 移 動 時p

0,

01,

r

=0,

678,

非 麻 痺 側 移 動 時p < O

Ol

 r

O

615>

 N

T

P

とDe

gで は

非 麻 痺 側へ 重 心 移 動 し た 場 合には 有 意 な 相 関 が 認 め ら れた (p く 0

05 r

0

415) が 麻痺側へ の 重 心 移動 時 に は有 意な相関 は 認 め ら れ な かっ た (r

=O.

312

。A1

と 10m 歩 行 速 度で は

非 麻 痺側へ 心 移 動 した場 合 には 有 意 な相 関が認め ら れた (p< O

05

r

0

453)が麻 痺 側へ 重 心 移動 時に は意 な相 関め ら れ な かっ た N工 工

Eleotronio  Library  

(3)

132 理学療法学 第31巻 第2号 反 対 方 向 璽 心 移 動 方 向

00P

(  ) 100

50

0 50 100

__

   『}.

A1

    

一一

L

   

D

。。賦

1000

2000 a

体幹 機能 が 良 好 な 場 合

3000Time

(ms)

cOP

(  ) 100 50 0 50 100  

2000

      4000     

6000

                 Time(旧S) b

体 幹 機 能が良好で は ない場 合 図2 側 方 重 心 移動 時のCOP 変 化量 とその指 標

   A1 :重心 移 動方向と は 反対 方 向へ の最 大 変 化 量

  

Vm。x :COP 軌 跡の最大 速度

 D、

。g :重 心 移 動 距 離

表1COP 指 標 と歩行 速 度の基本 統 計 量 麻 痺 側 重 心 移 動 非 麻痺側 重 心移動 A1 (mm ) VI

x (mm /s) Dce、1 (mm ) 歩 行 速 度 (m /min ) 26

 19

8 0

0

 67

1    31ρ ± ]9

8 (0

0

 72

7) 35

3 ± 21

8 (5

4

 83

5)    37

0 ± 23

1 (52

 90

0 54

1 ± 23

9 (6

7

102

2   59

9 ± 28

7 2

2

ll8

2       64

8 ± 23

4 (30

2

ll6

3 平 均 値±標 準 偏 差 範 囲

表2COP 指 標とN

T

Pお よ び 歩 行 速 度 との関 係 N

T

P 歩行速 度 麻 痺 側 重心 移 動 時 非 麻 痺側重心 移 動 時 麻 痺 側 重 心 移 動 時 非 麻痺側 重 心 移動 時  

  g AVD 0

728

0

678

0

312 0

648* O

615* 0

415* * G

365 0

486

0

453

0

636

                                            * p<0

Ol

 

pく {〕

05

N

T

P とCOP 指 標との関係に つ い てはSpearman の順 位 相 関 係 数 を

歩 行 速 度 とCOP 指 標 との関係につ い てはPearson の積 率 相 関 係 数をそれぞれ示し た

(r

0

365)

D  と10m 歩 行 速 度で は

両 側共に有 意       ceg な 相 関 を 認 め た (麻 痺 側 移 動 時p< 0

01

r

0

486

非 麻 痺側移 動 時p 〈O

Ol

 r

0

636) (表2)。 考 察   本 研 究におい て

N

T

P

の ステ

ジ が高い患 者で は A1 は 大 き く

特に ス テ

ジW以 上で は より大 き くな る 傾 向 が み ら れ た

そ れ はVm 。x におい て も 同様であ り

ステ

ジ が 高い患者で は 速い移動が 可 能であっ た

側方 へ 速 く重 心 を移 動せ る為に は

重 力の モ

メ ン トを 有 効に利用で きる ことが 必要と考 える

今回 我々が 示 した A1 は

歩 行 開 始や 片 脚立位 時に認め ら れる動 作 開 始 直 後の圧 中 心 点の移 動 と 同様で あ る と 思 わ れ

重力の モ

メ ン トを作 り出 す

つ の 機構で あ る と考 えら れ る

よっ て

片麻 痺 患 者に おい て も

体 幹運動 機 能が比較的良 好 であれ ば速 く側 方へ 重 心 移 動 を行 う為の機構 を作り出 す こと が卩

f

である と思わ れ た。 また

N

T

P

の ス テ

ジ W以上のテス トで は

端 坐 位に おける側 方へ の重 心 移 動 や骨 盤 挙上 の要 素が含 まれた テス トとなっ てい るこ とか ら

それ らが 反映さ れ, よ り良好な 結 果 が得ら れ た もの と考 えられ た

筆 者ら は動 作開 始 時 に

移 動 側の骨 盤 が COP と 同様に移 動側 と は反 対方 向へ mm 動い た 後 に

急 速に移 動 側へ っ てい る こと を明ら か に し てきた

加 えて こ の骨盤挙上運 動が初 期の COP の変 化 即 ちAl を生 み 出 すことによっ て

重 力のモ

メン トを有 効に利 用し

側 方へ の す ば やい 重 心 移 動 を 可 能 と してい ること を 報 告 した。 し た がっ て

片 麻 痺 患 者に おい て も 同様に 骨 盤挙 ヒ運動がA1に反 映 され

且つ 動 作 を 可 能る要 素であると 考 え ら れる

 また 麻 痺 側, 非 麻痺側 に関らずAlが体 幹運動 機 能

(4)

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service Japanese  Physioal  Therapy  Assooiation

脳卒中片麻痺患 者に おける体 幹 運 動 機 能 と側 方 重 心 移 動 動 作 時の圧 中 心 点 変 化と の関係 正33 と有意 な 関 係 が あっ たこと が 興味深い

体 幹 運動が両 側 共に深 く関っ てお り

体 幹を麻 痺 側

非 麻痺側 に分離し て捉 える よりも

 

つ の機 能 単 位と して捉え た方が よい と考 えら れ る。 健 常 者では

初 期の COP 変 化の 立 ち 上 がりに同期 して移 動 側の脊 柱 起立筋 活 動の増 加と反 対側 の脊柱起立筋 活 動の低下が お きる ように

体 幹がひとつ の能導位と して働 くた め に左 右 筋 活 動の協 調 性が 重要 なので あ ろう

 

体 幹運動 機 能とD 。。gの 関 係で は

非 麻 痺 側 に 重 心 を 移 動 させ た際に は有 意 な相 関が認め ら れ た が

麻 痺 側へ の重 心 移 動 時には認められなかっ た。 こ の こと は

側 方 へ 大 き く 重 心移 動 する た め に は 重 心 移 動 側とは反 対 側 の体幹 筋の制 動 力が重 要であるといえる。

麻 痺 側 へ の重心 移動 距 離は体 幹 機 能 と有 意 な相 関 を示 さ なかっ た。 筆 者ら は

健 常 者に お け る 側方重 心 移動 時の 動 作制 動には移 動 側 大 殿 筋の筋 活 動が増 加 する こ と を明らか に した。 よっ て

片 麻 痺 患 者においては麻 痺 側の

F

肢 機 能

特に 股 関節 伸展の筋 活 動が側 方 重 心 移 動 能 力に反 映 して い る 可能性があると思 わ れ た が

この点につ い て は今 後 さ ら に 検 討 を 要 す る

 歩 行に おいて は

非麻 痺側へ 心 移を 行 場 合 Alで の み相 関 関 係がみ ら れ た

こ の場 合の Al は

非麻 痺 側下肢遊 脚時にお け る骨盤挙上の要素であ る と考え ら れる。 こ のた め

歩 行 速 度とAl の関 係は

骨 盤 挙上の 要 素に加え下肢の状態に影響さ れ るもの と考 え られ

今 後, 多 面 的に評価 が 必 要である と思われた。 また

歩 行 速 度とD。。LTに おい て は

麻 痺 側

非 麻 痺 側 問わず 相 関 関 係 が 認 め ら れ た

歩 行中におい て D 、。gは

,一

側 下 肢 へ 心 移 場 合の骨 盤の支 持 性 と しての要 素で あ る と考え ら れ た

片 麻 痺 患 者の歩 行は

体 幹の重 要性 は も ちろんの こと

下 肢の麻痺の程 度 や 筋 緊 張等 多くの 要 素 を含 むことか ら

今 後 更 なる検 討を要 する。  以 上 よ り

両方 向へ の重 心 移 動 動 作に おける COP 変 動の指 標

A

,Vma。

は片麻痺患 者に おい て体 幹 運 動 機 能 と深 く関 り

非 麻 痺側へ の重 心 移 動 距 離

D。。

g も体 幹 運 動 機 能と関連性のあ ること が 明 らか と なっ た

ま た 端 坐 位で の側 方 移 動 能 力 を歩 行 速 度との関連が明ら か と なっ た

文 献 1) 椿 原 彰 夫 :座 位

立 位 訓 練

総合リハ 20:779

786

1992

2) 内 山 靖:坐位お よ び 立位に お け る姿勢調節と躯 幹協調 機   能

理 学 療 法 学 26:337

338

1999

3) 冨 田 昌夫

佐 藤 房 郎

他 :片 麻 痺の体 幹 機 能

理 学 療 法ジ   ャ

ナル 25:88

94

1991

4) 佐 藤 房 郎1片 麻 痺の体 幹 活 動 と 筋 活 動

理 学 療 法 学 21:   464

469

1994

5) 藤 澤 宏幸

星 文 彦

他 :端 座 位に おける側方 重 心 移 動 動   作の運 動 学 的 分析

理 学療 法学 28:268

274

2001

6)吉 尾政春

糠 野 猛入

他 :麻痺

体 幹

盤の運 動   機能検査法の試作

療法 14:831

839

1980

N工 工

Eleotronio  Library  

(5)

134 mpif"ffitilif:

ng

31

ts

as

27f

<Abstract>

Relationship between Trunk

Motor

Funetion and Changes

in

Center

of Pressure

during

Lateral

Shift

of

Center

of Gravity in

Sitting

Hemiplegic

Patients

Chie

ABE,

RPT, Maki YOSHIHARA, RPT,

Yuko

MANABE, RPT, Kenichi MURAKAMI, RPT Division

ofRehabilitation,

East-Sendai

IVburosurgical

Hospital

Hiroyuki

FUJISAW'A,

RPT, PhD

Dqpartment

of

Rehabilitation,Rieudy of

Medical

Seience

&

Welfdre,

7bhohu Bunka Gakuen Universily

The purposes of thisstudy were to examine the relationship between trunk motor

function

and changes inthecenter ofpressure

CCOP)

duringfastlateral

bending

in

sitting,and to

investigate

the relationship

between

these changes and the ability to walk in hemiplegic patients. Subjects

were thirty-three

hemiplegie

patients

(right

hemiptegia,17;lefthemiplegia,16:age, 63 ± 12 years),

The

directions

of the motion were measured on

both

theparalyzed and

healthy

sides of the body.

The

COP

displaceunentinright-left

direction

was

detected

by means of forceplates at asampling rate of 500 Hz, COP trajectories moved inthe opposite

direction

of themotion immediate]y after a starting signal.

Thereafter

thesetrajectoriesrapidly moved inthe directionof the motion.

The

maximum amptitude of the initialCOP shift and the maximum velocitv of the

COP

were

defined

as

AT

and

V...,

respectively. The distancethat the COP moved from the neutrai position tothe

rnaximum shift position was definedas D..g,Trunk motor

function

in

hemiplegia

was evaluated using the neck, trunk and pelvicmetor functiontest

(NTP'),

which was classified intosix stages, In addition, the degree of hemiplegia with which walking remains possible was determined using the

10-meterwalking speed.

The correlation

between

Ad

in

both

directions

and NTP stage was significant

(p<O.Ol).

The subjects above NTP stage 4 tended to

have

a

larger

Ai value than the other hemiplegicpatients.

The

relationship

between

V...

in

both

directions

and NTP stage was also significant

Cp

< O.Ol).

The

correlation

between

D,., inthe healthy side and NTP stage was significant

(p<O.05),

while the correlation between D.,,ginthe paralyzedside and

NTP

stage was not.

The

relationship

between

walking speed and Ai inthe healthyside was significant

(p

< O,05),while that inthe paraLyzed side was noL The correlation

between

walking speed and

D,.,

was significant

(p

< O,OU

Itwas thought

that

the

hemiplegic

patients with good trunk motor functionwere able to

produce the moment of gravity

for

fast

movemenL Moreover, lower limb stability may induce a largercenter ofgravityshift.

The

relation

between

walking speed and Ai isthought to

be

influeneed

by

the condition of the

lower

]imb

in

addition topelvis elevation. The resulrs indicatedthat analysis of changes in

COP

during

fast

lateral

bending

insitting isuseful for evaluation ef trunk motor function,

参照

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