[PL-2-2] 体幹前傾をサポートする椅子の駆動とリーチ動作に必要な運動パターンの解析
はじめに：我々は前方リーチ動作時に生じる本来の体幹や骨盤の運動を補助するために，座面が前傾する可動性に加え骨盤と体幹の位置関係を変化させずにリーチ活動を補助する座面の前方移動が可能となる椅子を開発している．この椅子は，油圧バンパーを搭載し，前方への体重負荷と共に前傾かつ前方へ移動し，後方への体重負荷により後傾しながら後方に戻る仕様となっている．座面が前傾することで，骨盤と下部体幹の前傾運動を補助し，座面が前方に移動することで体幹の前傾や回旋による手の運搬のための運動を補助することができる可能性がある．
これまでに，椅子を駆動するために必要な体幹前傾の角度と筋活動について解析してきた．本研究では，椅子を駆動させながら前方リーチ動作を行う時の体幹前傾角度および筋活動を明らかにし，生活動作に必要となる動作を行う際の油圧バンパー設定の基礎資料とすることを目的とした．本研究は本学倫理委員会の審査を得ている（承認番号24-2-33）．
方法：対象は，20～30代の健常成人5名とし．対象者には口頭および書面で研究内容を説明し同意を得ている．取り込み基準は，BMIが標準値（18.5～25）であり，整形外科的・眼科的・耳鼻科的・神経学的な既往がない者とした．除外基準としては，BMIが標準値を超える者，腰痛やリーチ動作に障害をきたす運動器疾患を有する者，説明に従えない者とした．
課題は，前方リーチ課題とした．対象者には膝関節と足関節が90度になるよう座位姿勢を取り，上肢長×1.3の距離で目の高さにある指標に対し中指でリーチするよう指示した．課題は5回実施し，分析対象は3回目の施行とした．
動作解析はダートフィッシュ10.0(ダートフィッシュ社)を用い，課題中の体幹前傾角度と椅子の傾斜角度について算出した．体幹前傾角度は機器調整の都合上，第7頚椎と大転子，大腿骨外側上顆によりなす角から求めた．椅子の傾斜は水平線に対して座面が傾く角度とした．また，筋電図はテレマイオDTS EM-801（ノラクソン社）を使用し，導出筋に送信機（EMG プローブ）を装着し，サンプリング周波数1000Hz，フィルタ特性15～500Hzの設定で測定した．導出筋は体幹屈曲筋である外腹斜筋，体幹伸展筋である腰部脊柱起立筋，股関節屈曲筋である大腿直筋とした．すべて左右の筋を測定した．
動作解析からは最大体幹前傾角度および座面の傾きを求めた．筋活動からは，椅子が最大前傾するまでの各筋の％EMGを算出し，平均筋活動及び個人内での筋活動パターンを分析した．
結果のまとめと考察：動作解析の結果より，全被験者が椅子を5度程度前傾させることでリーチ動作を達成していた．その際の体幹の前傾角度は平均12.5±4.0度であった．これは椅子を最大前傾である10度前傾させる時に必要な体幹前傾角度の3分の1程度であった．
また，椅子の駆動に要した筋活動については，外腹斜筋(右/左)が4.43±1.79/3.78±2.03，脊柱起立筋(右/左)が8.89±4.45/19.51±16.4，大腿直筋(右/左)が9.26±7.42/3.15±2.08であった．この結果は椅子を最大前傾させる時と比較し，下肢の筋活動量が減少傾向にあり，右体幹筋は上肢挙上に伴い増加傾向にあった．しかし個人差も大きく，大腿直筋優位な者，腰背部が優位な者など個人の動作戦略が影響していた可能性がある．
これらのことから，安全に上肢を伸ばせる130％距離へのリーチ動作では椅子の前傾角度は5度程度となり，食事や書字に必要な10度程度の前傾は補助できていないことが示された．しかし筋活動の側面からは下肢への負担は少ないことが示唆された．今後は，油圧バンパーの設定を最適化し，リーチ距離が上肢長の130％未満においても座面を10度程度前傾できるよう調整を加えていく．
これまでに，椅子を駆動するために必要な体幹前傾の角度と筋活動について解析してきた．本研究では，椅子を駆動させながら前方リーチ動作を行う時の体幹前傾角度および筋活動を明らかにし，生活動作に必要となる動作を行う際の油圧バンパー設定の基礎資料とすることを目的とした．本研究は本学倫理委員会の審査を得ている（承認番号24-2-33）．
方法：対象は，20～30代の健常成人5名とし．対象者には口頭および書面で研究内容を説明し同意を得ている．取り込み基準は，BMIが標準値（18.5～25）であり，整形外科的・眼科的・耳鼻科的・神経学的な既往がない者とした．除外基準としては，BMIが標準値を超える者，腰痛やリーチ動作に障害をきたす運動器疾患を有する者，説明に従えない者とした．
課題は，前方リーチ課題とした．対象者には膝関節と足関節が90度になるよう座位姿勢を取り，上肢長×1.3の距離で目の高さにある指標に対し中指でリーチするよう指示した．課題は5回実施し，分析対象は3回目の施行とした．
動作解析はダートフィッシュ10.0(ダートフィッシュ社)を用い，課題中の体幹前傾角度と椅子の傾斜角度について算出した．体幹前傾角度は機器調整の都合上，第7頚椎と大転子，大腿骨外側上顆によりなす角から求めた．椅子の傾斜は水平線に対して座面が傾く角度とした．また，筋電図はテレマイオDTS EM-801（ノラクソン社）を使用し，導出筋に送信機（EMG プローブ）を装着し，サンプリング周波数1000Hz，フィルタ特性15～500Hzの設定で測定した．導出筋は体幹屈曲筋である外腹斜筋，体幹伸展筋である腰部脊柱起立筋，股関節屈曲筋である大腿直筋とした．すべて左右の筋を測定した．
動作解析からは最大体幹前傾角度および座面の傾きを求めた．筋活動からは，椅子が最大前傾するまでの各筋の％EMGを算出し，平均筋活動及び個人内での筋活動パターンを分析した．
結果のまとめと考察：動作解析の結果より，全被験者が椅子を5度程度前傾させることでリーチ動作を達成していた．その際の体幹の前傾角度は平均12.5±4.0度であった．これは椅子を最大前傾である10度前傾させる時に必要な体幹前傾角度の3分の1程度であった．
また，椅子の駆動に要した筋活動については，外腹斜筋(右/左)が4.43±1.79/3.78±2.03，脊柱起立筋(右/左)が8.89±4.45/19.51±16.4，大腿直筋(右/左)が9.26±7.42/3.15±2.08であった．この結果は椅子を最大前傾させる時と比較し，下肢の筋活動量が減少傾向にあり，右体幹筋は上肢挙上に伴い増加傾向にあった．しかし個人差も大きく，大腿直筋優位な者，腰背部が優位な者など個人の動作戦略が影響していた可能性がある．
これらのことから，安全に上肢を伸ばせる130％距離へのリーチ動作では椅子の前傾角度は5度程度となり，食事や書字に必要な10度程度の前傾は補助できていないことが示された．しかし筋活動の側面からは下肢への負担は少ないことが示唆された．今後は，油圧バンパーの設定を最適化し，リーチ距離が上肢長の130％未満においても座面を10度程度前傾できるよう調整を加えていく．