[1433] 定常歩行を評価するのに適切な加速歩行路の距離とは？
Keywords:歩行速度, 歩行周期変動係数, 定常歩行
【はじめに，目的】
歩行能力の評価として,定常歩行状態での歩行速度が用いられることが多い。しかし,歩行が「定常」となるには,どれくらいの距離の加速路が必要なのか,あるいは加速路は必要なのかどうかということは明らかではない。
そこで本研究はどれくらいの距離で歩行速度は一定となるのか,そしてどれくらいでステップのバラツキが少なくなり歩行パターンが安定するのかを調べることによって,定常歩行を評価するのに適切な加速歩行路の距離を明らかにすることを目的とした。
【方法】
対象は健常若年者21名（男性2名,女性19名,平均年齢21.8±1.1歳）および自力歩行可能な施設入所高齢者24名（男性3名,女性21名,平均年齢84.8±6.6歳）とした。なお,測定に大きな支障を及ぼすほど重度の神経学的・整形外科的障害や認知障害を有する者は対象から除外した。
歩行課題は通常快適歩行とした。歩行路のスタート地点から1m,2m,3m,4m,8m,12mの地点に光電管を設置し,各区間の歩行速度を測定した。また多機能三軸加速度計（ベルテックジャパン製G-WALK）を腰部に装着し,歩行開始から12mまでの区間の歩行速度,ケイデンス,歩幅,ステップごとの踵接地時間を測定した。5ステップ分の踵接地時間の平均値および標準偏差値から変動係数（Coefficient of variation；CV）を算出した（CV=標準偏差/平均×100）。なお,1～5歩目の踵接地時間のCVを前期CV,6～10歩目の踵接地時間のCVを中期CV,11～15歩目の踵接地時間のCVを後期CVと定義した。
統計学的解析について,若年者と高齢者の比較についてはマンホイットニー検定を用いた。若年者・高齢者それぞれの0～1m,1～2m,2～3m,3～4m,4～8m,8～12mの各区間の歩行速度を多重比較検定により比較した。また若年者,高齢者それぞれの前期CV,中期CV,後期CVの違いについて多重比較検定を用いて検討した。
【倫理的配慮，説明と同意】
対象者には本研究の目的や趣旨について十分な説明を行い,書面にて同意を得た。
【結果】
歩行開始から12mまでの区間の歩行速度は若年者で1.3±0.23 m/sec,高齢者で0.97±0.30 m/secであり,若年者は高齢者より有意に高値を示した。ケイデンスは若年者で60.1±2.6 step/min,高齢者で61.2±13.1 step/minであり,両群に有意差はみられなかった。歩幅は若年者で66.8±9.8 cm,高齢者で47.2±9.6 cmであり,若年者は高齢者より有意に大きい値を示した。
各区間の歩行速度を比較した結果,若年者では0～1mよりも1～2mの歩行速度が有意に大きい値を示したが,2m以降では各区間の歩行速度の間に有意差はみられなかった。一方,高齢者ではいずれの区間においても有意差はみられなかった。
CVについて,若年者では前期6.3±3.0%,中期3.9±3.6%，後期3.2±2.3%，高齢者では前期9.4±6.3%,中期8.9±7.7%，後期8.7±7.8%であり,いずれのCVにおいても若年者と比較して高齢者では有意に高値を示した。各期のCVを比較した結果,若年者では前期と比較して中期では有意に低い値を示したが,中期と後期の間には有意差はみられなかった。一方,高齢者ではいずれのCVの間にも有意差はみられなかった。
【考察】
各区間の歩行速度を比較した結果,若年者では0～1mと1～2mの間にのみ有意差がみられ,高齢者ではいずれの区間でも有意差がみられなかったことから,若年者では歩行開始から2mまでは加速しているが,歩行速度が遅い高齢者では加速期間がみられないことが示唆された。このことから,若年者では歩行速度が一定となるまで2m程度の加速路が必要であるが,高齢者では定常歩行を評価するにあたり加速路はあまり必要ないと考えられた。
CVは若年者では前期よりも中期では有意に低い値を示したことから,歩行開始から5歩目まではステップが不規則であることが示唆された。若年者の歩幅平均が66.8cmであったことから推測すると,歩行開始から3m程度で歩行パターンが安定することが示唆された。一方,高齢者では各期のCV間で有意差はみられず,若年者と比較して大きな値を示したことから,常にステップのバラツキが大きく不規則な歩行パターンであることが示唆された。
【理学療法学研究としての意義】
定常歩行を評価するのに適切な加速歩行路の距離について検討した結果,若年者においては歩行速度が一定となり,歩行パターンが安定するには2～3mの加速路が必要であるのに対して,虚弱高齢者では加速路はあまり必要ではないことが示唆された。
歩行能力の評価として,定常歩行状態での歩行速度が用いられることが多い。しかし,歩行が「定常」となるには,どれくらいの距離の加速路が必要なのか,あるいは加速路は必要なのかどうかということは明らかではない。
そこで本研究はどれくらいの距離で歩行速度は一定となるのか,そしてどれくらいでステップのバラツキが少なくなり歩行パターンが安定するのかを調べることによって,定常歩行を評価するのに適切な加速歩行路の距離を明らかにすることを目的とした。
【方法】
対象は健常若年者21名（男性2名,女性19名,平均年齢21.8±1.1歳）および自力歩行可能な施設入所高齢者24名（男性3名,女性21名,平均年齢84.8±6.6歳）とした。なお,測定に大きな支障を及ぼすほど重度の神経学的・整形外科的障害や認知障害を有する者は対象から除外した。
歩行課題は通常快適歩行とした。歩行路のスタート地点から1m,2m,3m,4m,8m,12mの地点に光電管を設置し,各区間の歩行速度を測定した。また多機能三軸加速度計（ベルテックジャパン製G-WALK）を腰部に装着し,歩行開始から12mまでの区間の歩行速度,ケイデンス,歩幅,ステップごとの踵接地時間を測定した。5ステップ分の踵接地時間の平均値および標準偏差値から変動係数（Coefficient of variation；CV）を算出した（CV=標準偏差/平均×100）。なお,1～5歩目の踵接地時間のCVを前期CV,6～10歩目の踵接地時間のCVを中期CV,11～15歩目の踵接地時間のCVを後期CVと定義した。
統計学的解析について,若年者と高齢者の比較についてはマンホイットニー検定を用いた。若年者・高齢者それぞれの0～1m,1～2m,2～3m,3～4m,4～8m,8～12mの各区間の歩行速度を多重比較検定により比較した。また若年者,高齢者それぞれの前期CV,中期CV,後期CVの違いについて多重比較検定を用いて検討した。
【倫理的配慮，説明と同意】
対象者には本研究の目的や趣旨について十分な説明を行い,書面にて同意を得た。
【結果】
歩行開始から12mまでの区間の歩行速度は若年者で1.3±0.23 m/sec,高齢者で0.97±0.30 m/secであり,若年者は高齢者より有意に高値を示した。ケイデンスは若年者で60.1±2.6 step/min,高齢者で61.2±13.1 step/minであり,両群に有意差はみられなかった。歩幅は若年者で66.8±9.8 cm,高齢者で47.2±9.6 cmであり,若年者は高齢者より有意に大きい値を示した。
各区間の歩行速度を比較した結果,若年者では0～1mよりも1～2mの歩行速度が有意に大きい値を示したが,2m以降では各区間の歩行速度の間に有意差はみられなかった。一方,高齢者ではいずれの区間においても有意差はみられなかった。
CVについて,若年者では前期6.3±3.0%,中期3.9±3.6%，後期3.2±2.3%，高齢者では前期9.4±6.3%,中期8.9±7.7%，後期8.7±7.8%であり,いずれのCVにおいても若年者と比較して高齢者では有意に高値を示した。各期のCVを比較した結果,若年者では前期と比較して中期では有意に低い値を示したが,中期と後期の間には有意差はみられなかった。一方,高齢者ではいずれのCVの間にも有意差はみられなかった。
【考察】
各区間の歩行速度を比較した結果,若年者では0～1mと1～2mの間にのみ有意差がみられ,高齢者ではいずれの区間でも有意差がみられなかったことから,若年者では歩行開始から2mまでは加速しているが,歩行速度が遅い高齢者では加速期間がみられないことが示唆された。このことから,若年者では歩行速度が一定となるまで2m程度の加速路が必要であるが,高齢者では定常歩行を評価するにあたり加速路はあまり必要ないと考えられた。
CVは若年者では前期よりも中期では有意に低い値を示したことから,歩行開始から5歩目まではステップが不規則であることが示唆された。若年者の歩幅平均が66.8cmであったことから推測すると,歩行開始から3m程度で歩行パターンが安定することが示唆された。一方,高齢者では各期のCV間で有意差はみられず,若年者と比較して大きな値を示したことから,常にステップのバラツキが大きく不規則な歩行パターンであることが示唆された。
【理学療法学研究としての意義】
定常歩行を評価するのに適切な加速歩行路の距離について検討した結果,若年者においては歩行速度が一定となり,歩行パターンが安定するには2～3mの加速路が必要であるのに対して,虚弱高齢者では加速路はあまり必要ではないことが示唆された。