(57)【要約】【課題】被験者が自身の歩行中の姿勢を補正する際に使えるもので、自身の歩行姿勢に関する評価方法と評価装置を提案する。【解決手段】被験者が歩行しながら課題を遂行し、被験者自らが、課題での成績をもとに歩行姿勢を改善する。歩行中の被験者の姿勢を評価する第１評価装置、被験者の課題遂行の成績を評価する第２評価装置、第１評価装置と第２評価装置からのデータを処理し、その結果を被験者に提示するコンピュータを備えるものである。第１評価装置には３Ｄモーションキャプチャ装置と上記コンピュータを用い、第２評価装置には上記課題に応じたセンサーと上記コンピュータを用いる。被験者への上記結果の提示は、第１および第２評価装置の各評価結果を示す２Ｄ空間上での表示を含む。課題例として、レーザポインタ等での的当てを歩きながら行い、成績は的または的の中心までの距離で評価する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の姿勢を評価する第１評価装置と、前記被検者の課題遂行を評価する第２評価装置と、それらの評価結果を表示する表示装置とを用いる評価方法で、
（１）上記被検者が所定の課題を遂行する間に第１評価装置で上記被検者の姿勢を評価しつつ、（２）上記課題の遂行度を第２評価装置で評価し、（３）第１評価装置の評価結果と第２評価装置の評価結果とによる２次元空間における上記被検者の位置を上記表示装置に表示する、ことを含むことを特徴とする歩行姿勢の評価方法。
【請求項２】
上記被検者の姿勢を評価する方法は、上記被検者の、頭部の所定の点の位置と腰部の所定の点の位置の差（Ａ）または頭部の上記の点の位置と肩部の所定の点の位置の差（Ｂ）から求め、
上記表示装置における表示は、第２評価装置の結果とＡの値とによる２次元空間または第２評価装置の結果とＢの値とによる２次元空間を含む表示であることを特徴とする請求項１に記載の歩行姿勢の評価方法。
【請求項３】
上記課題は、上記被検者が、片手または両手に持った単数または複数の高指向性光照射装置からの光ビームで、所定の的を歩きながら射ることであり、
上記遂行度は、上記の的の所定位置からの近さで逐次計測するものである、
ことを特徴とする請求項１あるいは２に記載の歩行姿勢の評価方法。
【請求項４】
上記被検者を、所定の速度で移動する可動面上を歩行させることで、上記の課題遂行時の評価条件の変化を抑制することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の歩行姿勢の評価方法。
【請求項５】
被検者の姿勢を評価する第１評価装置と、前記被検者の課題遂行を評価する第２評価装置と、それらの評価結果をデータ処理して表示するコンピュータとを備える評価装置で、
（１）上記被検者が所定の課題を遂行する間に第１評価装置で上記被検者の姿勢を評価しつつ、（２）上記課題の遂行度を第２評価装置で評価し、（３）第１評価装置の評価結果と第２評価装置の評価結果とによる２次元空間における上記被検者の位置を上記コンピュータによるデータ処理で算出し表示するものであることを特徴とする歩行姿勢の評価装置。
【請求項６】
さらに、上記被検者が歩行するための可動面上を具備する室内歩行器を備え、上記の課題遂行時の上記被検者の移動に伴う評価条件の変化を抑制することを特徴とする請求項５に記載の歩行姿勢の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、例えば高齢者が自身の歩行中の姿勢を補正する際に必要となる歩行姿勢のデータを提供することを目的に、その高齢者自身の歩行姿勢の評価方法および評価装置を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】  人間の姿勢には、加齢により歪みが生じることが知られている。また、そのような姿勢の歪みは、歩行時に転倒事故を引き起こし、骨折や脳疾患等、重篤な疾患を引き起こす危険性が指摘されている［非特許文献１］。このような観点から、本発明は、高齢者が自身の歩行中の姿勢を補正するための新たな訓練手法を提案することを念頭に、自身の歩行姿勢に関する評価方法を提案することを目的としている。【０００３】  本発明の発明者は、これまで、高齢者の健康維持に活用するためのインタフェース技術の構築を目指し、姿勢の歪みを、キネクト（ＫＩＮＥＣＴ、登録商標）センサ−を用いて計測し、加齢との関係を指標化する手法の提案を行ってきた［非特許文献２］。具体的には、高齢者の歩行姿勢の計測手法として、キネクト（登録商標）センサ−を実装したロボット“Ｄｏｃｔｏｒ’ｓ  Ｅｙｅ”（（有）テレビジネス社製）を用い、高齢者の直立時、歩行時、着座時の、腰と頭、または肩と頭の前後方向の相対距離をもとに、脊柱の湾曲を推定し、それを姿勢の歪みとして評価する手法を提案してきた。【０００４】  このようなキネクト（登録商標）センサ−を使った歩行姿勢の計測手法は、非接触型かつ低価格で導入することが可能である上、近年の研究によりキネクト（登録商標）センサ−を歩行分析等に用いた場合に十分な信頼性が得られていることも報告されており［非特許文献３−５］、身体的な負担をあまりかけることができない高齢者を対象とした、姿勢の計測に適しているといえる。【０００５】  一方、高齢者の姿勢の評価や訓練に関しては、一般的に、運動療法が用いられることが知られている。これは、静的な姿勢の改善に関しては、関節可動域訓練や、ストレッチ、筋力増強運動などのエクササイズ［非特許文献６、７］、歩行などの動的な姿勢の改善に関しては、片脚立位や、一直線上を歩くタンデム歩行など、姿勢のバランスをとるのが難しい環境下での立位や歩行の訓練を行う手法が挙げられる［非特許文献８］。【０００６】  身体全体の歩行姿勢を年齢と性別に応じた基準で点数化できるシステムとして、ＮＥＣ歩行姿勢測定システム（ＮＥＣソリューションイノベータ株式会社）が市販されている。これは、３次元センサ−に向かって歩くだけで、「歩行速度」「歩幅」「胸腰部の上下動」「足の上がり角度」等の３６項目を数値で表示するものである。測定値は、「身体の軸」等の６つのカテゴリごとに５段階で評価され、「速度年齢」「姿勢年齢」「バランス年齢」から構成される推定歩行年齢が算出される。【０００７】  また、利用者に自身の姿勢を視覚的に認識させ、且つ自身の姿勢と表示されている映像中の姿勢との違いがどの程度あるのかを認識させることができるものとして特許文献１（国際公開第２０１２／０３９４６７号）の運動支援システムが知られている。これは、利用者に画像を表示する表示面を有する表示装置と、所定の運動を行う運動者の画像である比較画像を記憶する比較画像記憶部と、前記比較画像記憶部に記憶された前記比較画像を前記表示面に表示する比較画像表示部と、前記利用者の鏡像を前記比較画像に重ねて表示する鏡像表示手段と、前記利用者の身体における所定の標本点の位置を検出し当該標本点の位置に基���いて前記利用者の姿勢を表す特徴量を求める特徴量抽出部と、前記特徴量抽出部で求められた前記特徴量を前記運動者の姿勢を表す基準量と比較して、前記利用者の姿勢の前記運動者の姿勢からのずれの評価を行う姿勢評価部と、前記姿勢評価部による前記評価の結果を提示する提示部と、を備えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０３９４６７号
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】武藤芳照、太田美穂、長谷川亜弓、山田有希子、杉山明希：総説・転倒予防；臨床整形外科、Ｖｏｌ．４０、Ｎｏ．５、ｐｐ．５３７−５４８（２００５）．
【非特許文献２】武藤ゆみ子、菅生誠、伊藤穂南、圓井楓、細野雄一郎、武藤剛：高齢者の姿勢の歪み評価のためのＫｉｎｅｃｔ活用手法の提案、ヒューマンインタフェース学会論文誌、Ｖｏｌ．１９、Ｎｏ．３（２０１７）．（ｉｎ  Ｐｒｅｓｓ）
【非特許文献３】Ｃｌａｒｋ，Ｂｏｗｅｒ，Ｍｅｎｔｉｐｌａｙ，Ｐａｔｅｒｓｏｎ  ａｎｄ  Ｐｕａ，“Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ  ｖａｌｉｄｉｔｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  ＫＩＮＥＣＴ  ｆｏｒ  ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  ｓｐａｔｉｏｔｅｍｐｏｒａｌ  ｇａｉｔ  ｖａｒｉａｂｌｅｓ”，Ｊ  Ｂｉｏｍｅｃｈ．ｐｐ．２７２２−２７２５（２０１３）．
【非特許文献４】Ｄｏｌａｔａｂａｄｉ，Ｔａａｔｉ  ａｎｄ  Ｍｉｈａｉｌｉｄｉｓ，“Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ  ｖａｌｉｄｉｔｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  ＫＩＮＥＣＴ  ｆｏｒ  Ｗｉｎｄｏｗｓ  ｖ２  ｆｏｒ  ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｓｐａｔｉｏｔｅｍｐｏｒａｌ  ｇａｉｔ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ”，Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，ｐｐ．１−７（２０１６）．
【非特許文献５】Ｏｔｔｅ，Ｋ．，Ｋａｙｓｅｒ，Ｂ．，Ｍａｎｓｏｗ−Ｍｏｄｅｌ，Ｓ．，Ｖｅｒｒｅｌ，Ｊ．，Ｐａｕｌ，Ｆ．，Ｂｒａｎｄｔ，Ｓ．，Ｓｃｈｍｉｔｚ−Ｈｕｂｓｃｈ，Ｔ．：Ａｃｃｕｒａｃｙ  ａｎｄ  Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＫＩＮＥＣＴ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  ２  ｆｏｒ  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｍｏｔｏｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ；ＰＬｏＳ  Ｏｎｅ，Ｖｏｌ．１１，Ｎｏ．１１，１７−ｐａｇｅｓ，（２０１６）．
【非特許文献６】山本圭彦、坂光徹彦、堀内賢、中川朋美、林下知惠、福原千史、浦辺幸夫：運動療法により高齢者の円背姿勢は改善するか；第４１回日本理学療法学術大会  抄録集、Ｖｏｌ．３３、Ｎｏ．２、ｐｐ．７９６（２００５）．
【非特許文献７】山田拓実：高齢者の平衡機能と運動療法；理学療法ジャーナル、Ｖｏｌ．１４、Ｎｏ．１、ｐｐ．２５−３３（２００７）．
【非特許文献８】和泉徹、上原彰史、和泉由貴、鈴木  順夫、小幡裕明：Ｔｈｅ  Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、Ｖｏｌ．５３、Ｎｏ．５、ｐｐ．３９２−４００（２０１６）．
【非特許文献９】Ｋｉｔｓｕｎｅｚａｋｉ，Ａｄａｃｈｉ，Ｍａｓｕｄａ  ａｎｄ  Ｍｉｚｕｓａｗａ，“ＫＩＮＥＣＴ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｔｈｅ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ”，ＭｅＭｅａ２０１３，Ｇａｔｉｎｅａｕ，Ｑｕｅｂｅｃ，Ｃａｎａｄａ（２０１３）．
【非特許文献１０】Ａｄａｃｈｉ  Ｈ。  ａｎｄ  Ａｄａｃｈｉ  Ｅ．，“Ｕｓｉｎｇ  ＫＩＮＥＣＴ  ｔｏ  ｍｅａｓｕｒｅ  ｊｏｉｎｔ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ｓｔａｎｄｉｎｇ  ｕｐ  ａｎｄ  ｓｉｔｔｉｎｇ  ｄｏｗｎ”，Ｔｈｅ  ９ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＩＳＭＩＣＴ（２０１５）．
【非特許文献１１】Ｋｉｔｓｕｎｅｚａｋｉ，Ｎ．，Ａｄａｃｈｉ，Ｅ．，Ｍａｓｕｄａ，Ｔ．，Ｍｉｚｕｓａｗａ，Ｊ．：ＫＩＮＥＣＴ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｔｈｅ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ；Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ（ＭｅＭｅＡ２０１３），６−ｐａｇｅｓ，（２０１３）．
【非特許文献１２】後藤和也、久保晃、神津教倫：要支援高齢者に対するバランス障害の評価方法の予備的研究、国際医療福祉大学学会誌、Ｖｏｌ．１９、Ｎｏ．１、ｐｐ．５−８（２０１４）．
【非特許文献１３】ＩＩｂｏｓｈｉ  ａｎｄ  Ｓｕｅｎａｇａ：Ｇａｉｔ  ｗｉｔｈ  ａ  ｌｏａｄ  ｃａｒｒｉａｇｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｅｌｄｅｒｌｙ  ｍｅｎ；Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ  １７ｔｈ  Ｃｏｎｇｒｅｓｓ，Ｐ１６５（１９９９）．
【非特許文献１４】小澤春香、松崎嵩、中山惟人、中山秀人、高橋典明、渡部恭平、内藤皓、久保晃：健常者のトレッドミル歩行における荷物運搬課題の相違が身体反応へおよぼす影響；理学療法科学、Ｖｏｌ．２５、Ｎｏ．６、ｐｐ．９０９−９１２（２０１０）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  高齢者の歩行姿勢に関する新たな評価方法として、高指向性光照射装置であるレーザーポインタを手で持ち、それから照射される光ビームであるレーザー光を正面の的に当て続けながら歩く形式の課題（レーザーポインタ課題）を提案し、そのレーザーポインタ課題を行っている際の歩行姿勢を計測するという評価方法や評価装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  この発明は、被検者の姿勢を評価する第１評価装置と、前記被検者の課題遂行を評価する第２評価装置と、それらの評価結果を表示する表示装置とを用いる歩行姿勢の評価方法で、
（１）上記被検者が所定の課題を遂行する間に第１評価装置で上記被検者の姿勢を評価しつつ、（２）上記課題の遂行度を第２評価装置で評価し、（３）第１評価装置の評価結果と第２評価装置の評価結果とによる２次元空間における上記被検者の位置を上記表示装置に表示する、ことを含むことを特徴とする。【００１２】  上記被検者の姿勢を評価する方法は、上記被検者の、頭部の所定の点の位置と腰部の所定の点の位置の差（Ａ）または頭部の上記の点の位置と肩部の所定の点の位置の差（Ｂ）から求め、
上記表示装置における表示は、第２評価装置の結果とＡの値とによる２次元空間または第２評価装置の結果とＢの値とによる２次元空間を含む表示である。【００１３】  上記課題は、片手または両手に持った単数または複数の高指向性光照射装置からの光ビームで、歩きながら所定の的を射ることであり、
上記遂行度は、上記の的の所定位置からの近さで逐次計測するものである。
ここで、被検者が上記高指向性光照射装置を、１つを右手あるいは左手のどちらか一方に持つか、１つを両手で持つか、あるいは左右の手に１つずつ持つことになる。【００１４】  上記被検者を、所定の速度で移動する可動面上を歩行するようにすることで、上記の課題遂行時の評価条件の変化を抑制することもできる。【００１５】  また、本発明は、被検者の姿勢を評価する第１評価装置と、前記被検者の課題遂行を評価する第２評価装置と、それらの評価結果をデータ処理して表示するコンピュータとを備える歩行姿勢の評価装置で、
（１）上記被検者が所定の課題を遂行する間に第１評価装置で上記被検者の姿勢を評価しつつ、（２）上記課題の遂行度を第２評価装置で評価し、（３）第１評価装置の評価結果と第２評価装置の評価結果とによる２次元空間における上記被検者の位置を上記コンピュータによるデータ処理で算出し表示するものであることを特徴とする。【００１６】  さらに、上記被検者が歩行するための可動面上を具備する室内歩行器を備え、上記の課題遂行時の上記被検者の移動に伴う評価条件の変化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】  一般に高齢者の歩行姿勢が、前かがみ気味となることが知られている。そのような姿勢の歪みは歩行時に転倒事故を引き起こし、骨折や脳疾患等、重篤な疾患を引き起こす危険性が指摘されている。本発明は、高齢者が自身の歩行中の姿勢を補正するための新たな訓練方法を提案することを念頭に、自身の歩行姿勢に関する評価方法および評価装置を提案するものである。本発明の歩行姿勢の評価方法および評価装置による測定結果を被検者に通知することで、被検者に姿勢の悪化を警告することができるようになり、この結果、高齢者等を含めた被検者は姿勢を正すことができ、歩行中の転倒事故を抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】  本発明で用いる装置構成の模式図である。
【図２】  キネクト（登録商標）センサ−における２５関節を示す図である。
【図３】  （ａ）は、本発明の実施例で用いた“Ｄｏｃｔｏｒ’ｓ  Ｅｙｅ”の外観を示す図であり、（ｂ）は、実験３の様子を示す図である。
【図４】  肩と頭の深度値の差を示す図である。
【図５】  実験１における姿勢の歪みの比較を示す図である。
【図６】  実験２、３における歩行時間の比較を示す図である。
【図７】  実験２における姿勢の歪みの比較を示す図である。
【図８】  実験３における姿勢の歪みの比較を示す図である。
【図９】  全実験のおける高齢者の姿勢の歪みの比較を示す図である。
【図１０】  実験３におけるレーザーの的あて精度の比較を示す図である。
【図１１】  レーザーの的あて精度と｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝の相関を示す図である。
【図１２】  レーザーの的あて精度と｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）｝−Ｈｅａｄ｝の相関を示す図である。
【図１３】  高齢者のレーザーの的あて精度と｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝の相関を示す図である。
【図１４】  高齢者のレーザーの的あて精度と｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝の相関を示す図である。
【図１５】  図１の構成に加えてランニングマシン（トレッドミル）を用いる構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この説明において、同じ機能あるいは類似の機能をもった装置に、特別な理由がない場合には、同じ符号を用いるものとする。
【実施例１】
【００２０】  図１に、本発明で用いる装置構成の模式図を示す。被検者１は、左右の手にそれぞれ高指向性光照射装置であるレーザーポインタ５ａと５ｂを持ち、指示線６に沿って的２に向かって歩きながらこのレーザーポインタからの光ビーム（レーザー光５ｃ）で的２を射るという課題が与えられている。この際、高指向性光照射装置はレーザーポインタに限定する必要は無く、ＬＥＤによるポインタであっても、矢印等の光学像を的２に投影する投影装置であってもよい。また、高指向性光照射装置は、連続光の光源または被検者の姿勢測定に必要な頻度で発光するパルス光源でもよい。また、左右いずれかの手に持った高指向性光照射装置を用いてもよい。また、的２は、右手用と左手用の的が別々のもので２つあってよいが、右手用と左手用で共通の的を用いるものとしてもよい。的２の上の光ビームの照射位置は、その中心からの距離として計測され、この計測値は第２評価装置であるコンピュータ４に伝送され評価される。的２とコンピュータ４とは第２評価装置を構成する。また被検者１の姿勢は、キネクト（登録商標）センサ−３で検出されコンピュータ４に伝送され評価される。キネクト（登録商標）センサ−３とコンピュータ４は第１評価装置を構成する。キネクト（登録商標）センサ−の代わりにリアルセンス（登録商標）などのモーションキャプチャ装置を用いることも可能である。【００２１】  以下に詳しく説明する。図３（ａ）は、本実施例で用いたロボット“Ｄｏｃｔｏｒ’ｓ  Ｅｙｅ”の外観を示す図である。このロボットには、カメラ部分には、キネクト（登録商標）Ｖ２  ｆｏｒ  Ｗｉｎｄｏｗｓ（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社製）、モニタ部分には、テレビジネス社で開発された体の姿勢計測を行うためのソフトウェアが実装されたタブレットＰＣ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｒｏ  ３、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社製）が搭載されている。また、同ソフトウェアにより、Ｄｏｃｔｏｒ’ｓ  Ｅｙｅに、搭載されているキネクト（登録商標）センサ−が、２５か所の関節位置を同時に三次元空間座標で収集・記録し、画像情報を正面・左右側面および上方からの視点で再現することを可能としており、開発に関わる研究やすでにリハビリテーションの現場で使用された例なども報告されている［非特許文献９から１１］。
【実施例２】
【００２２】  本実施例での実験参加者は、以下の通りである。まず、高齢者は、６３歳以上（平均７５。１５歳）の男女２０名（男性１１名、女性９名）であった。若年者は、大学生（平均２０．８歳）の１１名（男性６名、女性５名）であった。いずれの参加者に関しても、正面に置かれた的を十分視認できることを確認したうえで実験は行われた。また全ての参加者は、実験内容に関する十分な説明を受け、その同意の上、実験に参加した（ｉｎｆｏｒｍｅｄ  ｃｏｎｓｅｎｔ）。【００２３】  実験手順は以下の通りである。上記実験参加者は、各実験の開始時に、高さ０．８ｍのテーブル上に置かれた２つの的が描かれたボードの前方４．０ｍの位置（実験開始位置）に直立する。その後、実験開始の合図とともに、計測が開始される。計測するＤｏｃｔｏｒ’ｓ  Ｅｙｅは、テーブル上の的の描かれたボードの隣に設置された。実験は以下の３種類設定され、参加者は、全ての実験下で、正面の的を視認しながら歩くことが求められた。【００２４】実験１：  実験開始位置に１０ｓｅｃ、直立する。
実験２：  実験開始位置に直立した状態から、前を見ながら、３ｍをまっすぐ歩く。
実験３：  実験開始位置に直立した状態から、前方の的の中心を目視しながら、レーザーポインタを両手でそれぞれ１個ずつ持ち（図３（ｂ））、そこから照射されるレーザーを正面の的の中心をできる限り狙いながらまっすぐ歩く（レーザーポインタ課題）。【００２５】  参加者は、実験１を一回行った後、実験２、３を各２回ずつ順番に行った。実験２、３における歩行に関しては、自分のペースで自然に歩くように依頼された。また、実験３に関しては、開始直前に、的から４ｍ離れた実験開始位置に立ち、的の中心にレーザー光を正しくあてられることが確認された上で行われた。【００２６】  実験３で使用されたレーザーポインタは、レーザー光及び、狙っている的の左右が正しく判別できるよう、赤色レーザーを発するもの（ＬＰ−Ｒ２５５、プラス（株）製）と、緑色レーザーを発するもの（ＬＰ−Ｇ２５０、プラス（株）製）を右手と左手それぞれに持ちながら、実験は行われた。
上記高指向性光照射装置であるレーザーポインタを、被検者は上記の様に持つ他に、１つを右手あるいは左手のどちらか一方に持つか、１つを両手で持ってもよい。【００２７】  的については、直径が３２、２１、１２、３．５ｃｍで、幅１ｃｍの４重の円で描かれたもの２つ（最外周のみ赤色または緑色で、それ以外は黒色の線で描かれている）をＡ１サイズのボードに中心を４２ｃｍ離し、描かれたものを図３のように設置した。
このような手で物を持ちながらの歩行姿勢の評価は、要介護者のバランス訓練［非特許文献１２］や、高齢者の転倒予防評価［非特許文献１３］、健常者を対象とした運動負荷を評価に用いられている［非特許文献１４］。【００２８】  これに対し、実験３で提案するレーザーポインタ課題は、的に向けられたレーザー光の動きを通して、自身の歩行が安定性を確認しながら、歩行姿勢の評価や訓練を行うことができるメリットがあると考えられる。【００２９】  キネクト（登録商標）センサ−から得られたデータは、サンプリングレート３０Ｈｚで２５関節（図２）の位置座標（ｘ、ｙ、ｚ）の時系列データとして取得された。【００３０】  本発明では、姿勢の歪みを評価することを目的とするため、それら２５関節から、脊柱に関わる頭（Ｈｅａｄ）、右肩（Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ））、腰中央（Ｈｉｐ（Ｃ））に関する関節に着目し、それらのｚ座標を分析に用いた。各ｚ座標は、参加者の各関節キネクト（登録商標）センサ−からの深度値を示している（図３）。さらに、Ｈｅａｄの深度値を基準として肩や腰の位置を算出するため、腰と頭の深度の差分値｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝および肩と頭の深度の差分値｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝を計算した。この方法を採用することにより、頭・肩・腰が、ｚ軸を法線とする鉛直方向の平面に対し、どれだけの距離を保って位置しているのかを定量的に判定することが可能となる。すなわち、仮に、｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝＝｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝＝０、を示した場合、頭・肩・腰は、ｚ軸を法線とする１つの鉛直平面上に全て位置していることを意味している。【００３１】  一方、実験３におけるレーザーポインタの動きについては、ボードの裏側からの透過する映像をビデオカメラ（ＨＤＲ−ＣＸ１８０、ソニー（株）社製）にて撮影し、その映像データをモーションキャプチャソフト（ＰＶ  Ｓｔｕｄｉｏ  ２Ｄ  ｖｅｒ．２、（株）エル・エー・ビー製）にて的の中心からの距離の時系列データとして計測し、その遂行精度（レーザーの的あて精度）の評価を目的とし解析することとした。【００３２】  図５に、実験１における各実験参加者の平均値を示す。
この場合、｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝に関しては、若年者に比べ、高齢者のほうが、有意に小さくなっていた（Ｍａｎｎ−Ｗｈｉｔｎｅｙ  Ｕ  ｔｅｓｔ、ｐ＜０．０１）。また、｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）Ｈｅａｄ｝に関しては、逆に、若年者に比べ、高齢者のほうが、有意に大きくなっていた（Ｍａｎｎ−Ｗｈｉｔｎｅｙ  Ｕ  ｔｅｓｔ、ｐ＜０．０５）。
このことから、実験１では、高齢者、若年者ともに、頭の位置を基準として、腰及び、両肩の位置が相対的に前方にある姿勢となっていたが、高齢者は若年者と比べると、腰は後方に位置し、肩甲骨が外転した、前かがみの姿勢（猫背や円背）であったと考えられる。【００３３】  図６に、実験２および３における実験参加者の歩行時間の平均値を示す。
この場合は、実験２および３ともに高齢者と若年者の間に有意な違いは見られなかった（Ｔｕｋｅｙ−Ｋｒａｍｅｒ  ｔｅｓｔ、ｐ＜０．００１）。
このことから、各実験において、高齢者と若年者の間に、歩く速さの顕著な違いは見られなかったと考えられる。
一方、高齢者、若年者ともに、実験２と３との間に有意な違いがみられた（Ｔｕｋｅｙ−Ｋｒａｍｅｒ  ｔｅｓｔ、ｐ＞０．０５）。このことから、高齢者、若年者ともに、実験３の歩行時間が実験２に比べ、有意に長かったといえる。
このことから、高齢者、若年者ともに、実験２に比べ、実験３では、ゆっくりした歩行となっていたと考えられる。【００３４】  図７に、実験２における、高齢者と若年者の｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝と｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝の平均値を示す。
この場合、｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝に関しては、高齢者のほうが若年者に比べ有意に大きい値となった（Ｓｔｕｄｅｎｔ  ｔ−ｔｅｓｔ、ｐ＜０．００１）。しかし、｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝に関しては高齢者と若年者の間で有意な違いは見られなかった。（Ｓｔｕｄｅｎｔ  ｔ−ｔｅｓｔ、ｐ＞０．０５）
このことから、腰の位置に対し、高齢者の頭部は若年者の頭部に比べ前方に位置する前傾姿勢となっていたと考えられる。一方、両肩の位置に対しては、高齢者、若年者ともに、実験１の時よりも両肩が頭や腰より後方に位置しており、肩甲骨の外転が弱まった、より胸を張った姿勢に変化したと考えられる。【００３５】  図８に、実験３における、｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝と｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝の平均値を示す。
この場合、｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝、｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝ともに、高齢者と若年者の間に有意な差が見られた（Ｔｕｋｅｙ−Ｋｒａｍｅｒ  ｔｅｓｔ、ｐ＜０．０１）。
このことから、実験３の場合においては、若年者に比べ高齢者の方が、より頭部が前方で、両肩も頭より後方に位置する、より胸を張った姿勢になっていたと考えられる。【００３６】  図９に、高齢者のそれぞれ｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝と｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝に関する、全実験の平均値を示す。
この場合、｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝、｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝ともに、実験２と実験３との間で、有意な差が見られた（Ｔｕｋｅｙ−Ｋｒａｍｅｒ  ｔｅｓｔ、ｐ＜０．００１）。
このことから、実験３では、実験２に比べ、頭の位置が腰や肩の真上に近い、より背筋の伸びた姿勢となっていたと考えられる。【００３７】  レーザー光の的あて精度との関連を次に説明する。
図１０に、実験３において、照射されたレーザーによるポインタの的の中心からの距離の平均値を示す。その結果、高齢者のほうが、若年者よりも的の中心からの距離が有意に大きかった（Ｍａｎｎ−Ｗｈｉｔｎｅｙ  Ｕ  ｔｅｓｔ、ｐ＜０．００１）。【００３８】  図１１と１２それぞれに、レーザー光の的あての精度に対する｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝との相関と｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝との相関を示す。これは、歪みの相関を分析するためである。
その結果、｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝、｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝どちらに関しても、高齢者と若年者の間で、その分布が大きく異なることが分かった。特に、若年者は、｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝、｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝ともに、その値と関係なくレーザー光の的からの距離は、概ね２〜５ｃｍの間に分布していたが、高齢者は、おおむね２〜２６ｃｍの間とより広い領域に分布していた。【００３９】  そこで、高齢者のデータのうち、ポインタの距離に関し、外れ値検定（Ｓｍｉｒｎｏｖ  Ｇｒｕｂｂｓ  Ｔｅｓｔ、ｐ＜０．０５）を行い、その値を除外したデータを対象として、レーザーの的あての精度と、歪みの相関分析を行った。
図１３、１４に、その相関分析の結果を示す。
｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝、｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝ともに、レーザーの的あての精度と姿勢の歪みの間に有意な正の相関がみられた（ｒ＝０．３１、ｒ＝０．２６、Ｓｔｕｄｅｎｔ  ｔ−ｔｅｓｔ、ｐ＜０．０５）。
以上より、レーザーポインタが的に近くあてられている高齢者ほど、頭部の位置が腰や肩よりも後方に位置している背筋の伸びた状態の傾向にあったと考えられる。【００４０】  上記の結果を高齢者についてまとめると、以下のことが言える。
まず、若年者と高齢者の姿勢を比較した結果、すべての実験で、高齢者と若年者の姿勢の歪みに顕著な違いがみられた。
特に、実験１の結果から、静止時の高齢者の姿勢は、若年者と比べると、腰は後方に位置し、両肩は前に出ている、肩甲骨が外転した、前かがみの姿勢（猫背や円背）であったことが分かった。【００４１】  実験２においては、腰の位置に対し、高齢者の頭部は若年者の頭部に比べ前方に位置する前傾姿勢となっていたことが分かった。また、両肩の位置に関しても、高齢者、若年者ともに、実験１の時よりも、両肩が頭より後方に位置する、胸を張った姿勢にともになっていたことも明らかとなった。
一般に、歩行時の速さが早いほうがより前傾姿勢になることが知られている。しかし、高齢者と若年者の歩行時間の間に有意な違いがみられなかったことから、両者の歩行速度は同程度であったと考えられる。
このことから、実験２でみられた、高齢者特有の歩行姿勢の特徴は、歩く速さに起因するものではない、高齢者特有の特徴であると考えられる。【００４２】  一方、実験３では、若年者、高齢者ともに、実験２と比べ、より頭部が前方で、両肩も頭や腰よりも後方に位置する、より胸を張った姿勢になることが明らかとなった。また、このような傾向は、若年者より、高齢者のほうが強くみられることも明らかとなった。
さらに、｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝、｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝ともに、実験２とくらべ、実験３では、頭の位置が腰や肩の真上に近い、より背筋の伸びた姿勢となることも明らかとなった。このことから、レーザーポインタ課題を行うことが、歩行中の姿勢の歪みに影響を与えていたと考えられる。【００４３】  実験３は、レーザー光の動きを的の中心に合わせるという行為と、歩くという行為の双方を同時に遂行することが求められる、一種の二重課題であると考えられる。単にレーザー光の動きを的の中心に合わせるだけであれば、腕や手首、姿勢を固定する静的な運動制御によって遂行は可能である。しかし、レーザーポインタ課題では歩くという姿勢の揺れが伴う行為と同時に行うため、その揺れがレーザー光の揺れとして的に現れる。そのため、その揺れをできるだけ少なくするよう、正面の的を見続けるだけでなく、同時に腕の動きを固定し、上下動をできるだけ低く抑えた安定した姿勢で歩行運動を行うことが必要となる。そのため、頭、肩、腰の前後方向の位置関係が、一直線上にあるような背筋の伸びた歩行姿勢に変化したと考えられる。
つまり、実験３では、実験参加者は、レーザー光の的の中心への安定化を正確に遂行することを意識して歩行したため、このような背筋の伸びた安定した歩行姿勢とっていたと考えられる。【００４４】  レーザーの的あて精度に関しては、高齢者のほうが、若年者よりも的の中心からの距離が有意に大きく、高齢者のほうが的あての精度は低かった。
また、レーザーの的あての精度と、姿勢の歪みの相関を分析した結果、高齢者のほうがより広く分布していた。
この点を踏まえ、高齢者のデータを対象として相関を求めた際、｛Ｈｉｐ（Ｃ）−Ｈｅａｄ｝、｛Ｓｈｏｕｌｄｅｒ（Ｒ）−Ｈｅａｄ｝ともに、両者の間に有意な正の相関がみられた。このことから、頭部の位置が腰や肩よりも後方に位置している背筋の伸びた姿勢の高齢者は、そうでない高齢者と比べ、より正確に的の中心にレーザー光をあてられる傾向にあることが示唆される。
【実施例３】
【００４５】  図１５に、図１（ａ）の構成に加えて、被検者１が、室内歩行器７（トレッドミル、ウォーキングマシン、ランニングマシン等とも呼ばれる）上を歩行する構成の、歩行姿勢の評価装置を示す。この室内歩行器６は、コンピュータ４の制御で可動面の移動速度を設定できるものである。
この構成の評価装置を用いることによって、被検者１と的２間の距離を一定に保つことができるため、被検者１から見た的２の立体角を一定に保つことが出来る様になる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】  上記の様に、レーザーポインタ課題の遂行中の歩行姿勢では、姿勢の歪みの改善がみられ、通常の歩行姿勢と比べ頭の位置が腰や肩の真上に近い、より背筋の伸びた、歩行姿勢となることが明らかとなった。このことから、レーザーポインタ課題を行うことが、歩行中の姿勢の歪みに影響を与えている可能性を示した。
また、レーザーポインタ課題において、高齢者の姿勢の歪みと、レーザーの的あての精度の間に有意な相関がみられた。このことから、背筋の伸びた姿勢の高齢者は、そうでない高齢者と比べ、より正確に的の中心にレーザー光をあてられる傾向にある可能性を示した。【００４７】  すでに述べたように、本発明の提案するレーザーポインタ課題は、レーザー光の動きを的の中心に合わせるという行為と、身体の揺れを伴う歩行という行為の双方を同時に遂行することが求められる。従って、レーザー光を安定化させるためには、その揺れができるだけ少ない安定な歩行姿勢をとることが必要であったと考えられる。
以上のことから、提案するレーザーポインタ課題におけるレーザーの的あて精度が、歩行姿勢の状態にかかわる指標として活用できることが分かる。
従って、本発明が提案したレーザーポインタ課題を姿勢の歪みの評価の他に補正訓練として活用することで、歪み年齢に基づく評価だけでなく、歩行姿勢の安定性（身体の揺れ）に基づく評価との併用により、理想的な歩行姿勢への移行を促す効果を期待できる。
【符号の説明】
【００４８】１  被検者
２  的
３  キネクトセンサ−
４  コンピュータ
５ａ、５ｂ  レーザーポインタ
５ｃ  レーザー光
６  補助線
７  室内歩行器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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