[1599] 『知的財産権取得』ウォーキング用の杖「R9-STICK」の試作とモニタリング
Keywords:杖, ウォーキング, 福祉用具
【はじめに，目的】
杖は歩行補助具であり,対象者の歩行状態や目的に応じて選択される。近年,ウォーキングでノルディックウォークポール（以下NWP）が体重支持よりむしろ運動効果を高める目的で用いられている。しかし,体重支持目的でNWPを使用すると手首に負担が生じたり,腕を振る動作が阻害される問題点がみられた。そのため我々は,ウォーキングの使用で安定したフォームと体重支持を可能とするために,グリップ部は主軸シャフトを基準に15°進行方向へ屈曲し,かつシャフト下部は主軸シャフトを基準に9cm進行方向へ屈曲を設けた新しい形状のR9-STICK（以下R9）の開発に取り組んでいる。第47回日本理学療法学術大会で開発に至る経緯と今後の展望の報告を行った。今回は前回発表時より完成度の高い試作品が仕上がり,1）R9使用の標準化を図る「身長に応じた長さの基本設定」の検証,2）開発時に着目した「杖先接地位置と歩幅の関係」の検証,3）「使用感に関するモニタリング」を行い,今後の普及に向けた予備データ収集と改良への情報収集を行ったので報告する。
【方法】
R9は「特許」「意匠」「商標」を取得している。関節・神経に既往のない健康な成人30名（男17名,女13名,年齢21～49歳）を対象とし,1）身長に応じた長さの基本設定の検証では,身長,杖の操作しやすい長さ,肩・肘のROM,臍に対する手部の位置を確認した。2）杖先接地位置と歩幅の関係は,身長別の標準的歩幅（身長×0.37cm）で前後下肢均等荷重の静止姿勢にて,1）で確認した基本設定でR9を持った際の前足中央と杖先接地の位置関係を確認した。前足中央と杖先接地位置の前後ズレは絶対値化して平均と標準偏差からズレの程度を算出した。3）使用感に関するモニタリングでは,使用感の比較対象で主軸シャフトを基準にグリップ部を進行方向へ屈曲を設けた形状のNWP（KIZAKI社製APAC-7H202）を使用し腕の操作性,腕の負担感,改良に関する意見聴取を行った。
【倫理的配慮，説明と同意】
対象者にはヘルシンキ宣言に基づき目的と内容を説明し,本発表と今後のR9改良にデータを活用することを書面にて同意を得た。
【結果】
1）身長に応じたR9の長さの基本設定は身長をX,R9の使いやすい長さをYとして〔Y＝0.573X+13.51,R2＝0.927〕の比例を確認した。R9の使いやすい長さは肩ROM：屈曲2.8±4.4°（53.3％が0°）,肘ROM：屈曲102±5°,臍に対する手部の位置：中指が臍の高さ60％・示指が臍の高さ26.7％であった。2）身長別の杖先接地位置と歩幅の関係で,標準的歩幅とR9の基本設定状態で前足中央とR9の杖先接地位置は1.76±1.32cmのズレ範囲に収まる。3）使用感のモニタリングは「NWPに比べて使用感が良い」と30名中28名から回答を得た。詳細は「NWPに比べ手首や肘へ衝撃が少ない」「腕の振りがスムーズで体幹の回旋が出やすい」「肘の伸展が制御され疲れにくい」「杖先接地位置の違いから歩行の安定感がある」等の意見を得た。改良点は「グリップ部のベルト位置」「伸縮機能を身長表記へ変更」等の意見を得た。
【考察】
身長に応じた基本設定は身長140cmでR9全長93.8cm,身長180cmでR9全長116.7cmで,R9の伸縮部位に0.57cm刻みで40目盛りを配置すると140～180cmの身長に応じた伸縮設定の改良につながる。肩屈伸中間位の0°,肘屈曲100°で臍と示指か中指が同じ高さでR9の長さ設定をすると使用の標準化を図れる。標準的歩幅におけるR9の杖先接地位置の関係は,例えば右手にR9を持った際の左足接地時の足部中央とR9の杖先接地位置は前後ズレが少ない同等の位置になることを確認した。使用感のモニタリングからNWPに比べ使用感が良いと多数の回答を得たことは,R9がNWPに比べ杖先接地位置が異なることに起因する。R9は身体計測で得たデータからウォーキングのフォームで足接地と杖先接地が一致することを意識して開発した。よって歩行時の動的環境下でも足接地と杖先接地の前後ズレが少なく,腕の動きに肘の無駄な伸展動作なく屈曲角度を維持した状態で使用するため腕の疲労感少なく体幹の回旋を誘導しやすいと考える。R9の開発は,NWP使用での杖先接地位置が臨床で指導する杖先接地位置に比べ後方にあることの違和感が発端である。シニアや障害者にウォーキングを楽しんでもらうために,理想的なフォーム,理想的な杖先接地位置を体現するウォーキング用の杖が必要だと考えてきた。今後はR9を臨床場面で使用して,適応する疾患や状態の抽出,使用での歩容変化,長期介入による日常生活の変化の追跡調査を実行したい。
【理学療法学研究としての意義】
安定したフォームと体重支持を可能とするウォーキング用の杖は現存しない。開発段階にあるR9-STICKがウォーキングに適した杖であることを示唆する結果を得た。
杖は歩行補助具であり,対象者の歩行状態や目的に応じて選択される。近年,ウォーキングでノルディックウォークポール（以下NWP）が体重支持よりむしろ運動効果を高める目的で用いられている。しかし,体重支持目的でNWPを使用すると手首に負担が生じたり,腕を振る動作が阻害される問題点がみられた。そのため我々は,ウォーキングの使用で安定したフォームと体重支持を可能とするために,グリップ部は主軸シャフトを基準に15°進行方向へ屈曲し,かつシャフト下部は主軸シャフトを基準に9cm進行方向へ屈曲を設けた新しい形状のR9-STICK（以下R9）の開発に取り組んでいる。第47回日本理学療法学術大会で開発に至る経緯と今後の展望の報告を行った。今回は前回発表時より完成度の高い試作品が仕上がり,1）R9使用の標準化を図る「身長に応じた長さの基本設定」の検証,2）開発時に着目した「杖先接地位置と歩幅の関係」の検証,3）「使用感に関するモニタリング」を行い,今後の普及に向けた予備データ収集と改良への情報収集を行ったので報告する。
【方法】
R9は「特許」「意匠」「商標」を取得している。関節・神経に既往のない健康な成人30名（男17名,女13名,年齢21～49歳）を対象とし,1）身長に応じた長さの基本設定の検証では,身長,杖の操作しやすい長さ,肩・肘のROM,臍に対する手部の位置を確認した。2）杖先接地位置と歩幅の関係は,身長別の標準的歩幅（身長×0.37cm）で前後下肢均等荷重の静止姿勢にて,1）で確認した基本設定でR9を持った際の前足中央と杖先接地の位置関係を確認した。前足中央と杖先接地位置の前後ズレは絶対値化して平均と標準偏差からズレの程度を算出した。3）使用感に関するモニタリングでは,使用感の比較対象で主軸シャフトを基準にグリップ部を進行方向へ屈曲を設けた形状のNWP（KIZAKI社製APAC-7H202）を使用し腕の操作性,腕の負担感,改良に関する意見聴取を行った。
【倫理的配慮，説明と同意】
対象者にはヘルシンキ宣言に基づき目的と内容を説明し,本発表と今後のR9改良にデータを活用することを書面にて同意を得た。
【結果】
1）身長に応じたR9の長さの基本設定は身長をX,R9の使いやすい長さをYとして〔Y＝0.573X+13.51,R2＝0.927〕の比例を確認した。R9の使いやすい長さは肩ROM：屈曲2.8±4.4°（53.3％が0°）,肘ROM：屈曲102±5°,臍に対する手部の位置：中指が臍の高さ60％・示指が臍の高さ26.7％であった。2）身長別の杖先接地位置と歩幅の関係で,標準的歩幅とR9の基本設定状態で前足中央とR9の杖先接地位置は1.76±1.32cmのズレ範囲に収まる。3）使用感のモニタリングは「NWPに比べて使用感が良い」と30名中28名から回答を得た。詳細は「NWPに比べ手首や肘へ衝撃が少ない」「腕の振りがスムーズで体幹の回旋が出やすい」「肘の伸展が制御され疲れにくい」「杖先接地位置の違いから歩行の安定感がある」等の意見を得た。改良点は「グリップ部のベルト位置」「伸縮機能を身長表記へ変更」等の意見を得た。
【考察】
身長に応じた基本設定は身長140cmでR9全長93.8cm,身長180cmでR9全長116.7cmで,R9の伸縮部位に0.57cm刻みで40目盛りを配置すると140～180cmの身長に応じた伸縮設定の改良につながる。肩屈伸中間位の0°,肘屈曲100°で臍と示指か中指が同じ高さでR9の長さ設定をすると使用の標準化を図れる。標準的歩幅におけるR9の杖先接地位置の関係は,例えば右手にR9を持った際の左足接地時の足部中央とR9の杖先接地位置は前後ズレが少ない同等の位置になることを確認した。使用感のモニタリングからNWPに比べ使用感が良いと多数の回答を得たことは,R9がNWPに比べ杖先接地位置が異なることに起因する。R9は身体計測で得たデータからウォーキングのフォームで足接地と杖先接地が一致することを意識して開発した。よって歩行時の動的環境下でも足接地と杖先接地の前後ズレが少なく,腕の動きに肘の無駄な伸展動作なく屈曲角度を維持した状態で使用するため腕の疲労感少なく体幹の回旋を誘導しやすいと考える。R9の開発は,NWP使用での杖先接地位置が臨床で指導する杖先接地位置に比べ後方にあることの違和感が発端である。シニアや障害者にウォーキングを楽しんでもらうために,理想的なフォーム,理想的な杖先接地位置を体現するウォーキング用の杖が必要だと考えてきた。今後はR9を臨床場面で使用して,適応する疾患や状態の抽出,使用での歩容変化,長期介入による日常生活の変化の追跡調査を実行したい。
【理学療法学研究としての意義】
安定したフォームと体重支持を可能とするウォーキング用の杖は現存しない。開発段階にあるR9-STICKがウォーキングに適した杖であることを示唆する結果を得た。