In this study, "Comfort Index" calculated from the heartbeat fluctuation was proposed in order to objectively evaluate the comfortableness on the swinging of active rocking chair. The heartbeat was used by reason that the heartbeat sensor does not almost get on examinee's nerves. Then, it was confirmed by the evaluation experiment that "Comfort Index" was effective for the relative evaluation in the identical examinee. Next, the swinging of the motion style active swing chair was evaluated using the proposed "Comfort Index". In the result, it was confirmed that the swinging was comfort. And the validity of "Comfort Index" was also confirmed from the result of simultaneously carried out questionnaire that the swinging is equivalently comfort with the active rocking chair.

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【はじめに・目的】

　近年、自転車エルゴメーター（以下、エルゴメーター）が脳卒中片麻痺患者の機能回復運動として有用であることが報告されている。また、先行研究において新野等は慢性期の脳卒中片麻痺患者において自転車エルゴメーター施行後の歩行における効果を述べている。しかし、回復期脳卒中片麻痺患者を対象とした検証は少ない。本症例はT杖歩行自立しているが、「もう少し早く歩きたい」との訴えがあった。そこで今回、回復期脳卒中片麻痺患者においる自転車エルゴメーター駆動後の歩行能力の変化について検討を行ったので報告する。

【方法】

　対象は50歳代女性。左片麻痺。発症から3ヶ月経過。Brunnstrom recovery stage上肢Ⅲ、手指Ⅲ、下肢Ⅳ。脳卒中機能障害評価法（以下、SIAS）運動機能5項目（2,1C,3,4,1）で、感覚は表在・深部ともに中等度鈍麻。歩行はプラスチックAFO使用し屋内T杖歩行自立。片脚立位は左2.04秒、右4.19秒。10m歩行（最大速度）は18.71秒であった。

　エルゴメーターは、COMBI WELLNESS社製2100Uを用いた。負荷量20W、運動時間は5分間で運動強度は年齢推定予測最大心拍数（220－年齢）の60%の値と自覚的運動強度（Borg2～3）を指標とし、リズミカルに駆動でき、連合反応を生じない回転速度（50rpm）とした。以上の内容を通常の理学療法に加え12日間施行した。評価として自転車エルゴメーター施行前後において、片脚立位時間と10m歩行時間を計測した。統計方法は片脚立位時間と10m歩行時間の結果から、それぞれt検定にて比較検討した。

【結果】

　片脚立位時間は左4.01秒、右5.71秒に改善を認め、さらに左右共に施行前に比べて施行後は有意に時間の延長を認めた。（P<0.05）10m歩行時間（最大速度）は15.81秒となり、施行前に比べて施行後は有意に時間の短縮を認めた。（P<0.05）

【考察】

　片脚立位においては、エルゴメーターによって固有感覚受容器への刺激が増大し、それに伴って協調的な筋収縮と弛緩のタイミングを強化できた為と考える。また、吉田らは脳卒中片麻痺患者におけるエルゴメーターは体幹筋やバランス促通に効果があるとしており、10m歩行においては、協調的な活動が強化できたことで歩行速度や立位バランスに影響をもたらしたものと考える。

　今回の結果から、回復期脳卒中片麻痺患者における自転車エルゴメーターの活用が歩行能力向上に有効であることが示唆された。

【倫理的配慮，説明と同意】

本報告は、ヘルシンキ宣言に則り実施し、対象者には研究内容の説明を口頭と書面にて実施し、署名にて同意を得た後に実施している。

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【はじめに・目的】

脳卒中患者は脊髄神経回路の直接的損傷を受けていないため，運動感覚麻痺がある場合でも，左右下肢の交互運動と周期的な荷重印加等が実現できれば，脊髄中枢パターン発生器による歩行運動出力の発現が可能である．今回，簡便に立位歩行運動が可能な装置を用いて，脳卒中症例に対して受動的歩行様運動（受動歩行）実施中の下肢筋活動の特徴を調査し，自律的な神経制御の賦活に着目した介入の応用可能性を検討することとした．

【方法】

初発脳卒中患者16名（年齢66.15±10.44歳，発症経過82.7±30.7日）を対象とし，参加基準は一側の運動麻痺を呈する症例で指示理解良好な症例とした．課題には膝・股関節・体幹の3点固定にて全荷重での受動立位と歩行様交互下肢屈伸運動が可能な装置（EasyStand

6000，Altimate Medical社）を使用した．被験者にはできる限りリラックスさせた立位をとらせ，検者が1歩行周期1秒のリズムで10分間装置を駆動させた．麻痺側足関節底屈MVC時，受動立位時の最大値，受動歩行時の両側ヒラメ筋および前脛骨筋の表面筋電図（EMG）を測定し，20~500Hzのパスフィルターで処理した後，二乗平均平方根を算出し，最大M波振幅または最大随意収縮（MVC）で正規化した．受動歩行中のEMGの特徴を確認するため4歩行周期を10回分加算平均し，麻痺側ヒラメ筋EMGの自己相関係数，麻痺側ヒラメ-前脛骨筋と両側ヒラメ筋同士の交互相関係数を算出した．また，運動麻痺との相関関係について，底屈MVCトルクと受動歩行時の筋活動をスピアマンの順位相関係数を用いて分析した．

【結果】

麻痺側ヒラメ筋および前脛骨筋の受動歩行時の筋活動は，受動立位時よりも有意に大きかった(p<0.01)．16名中5名は最大足関節底屈時(2.28%±1.72%)よりも受動歩行時(5.26±3.09%)の麻痺側ヒラメ筋のEMG振幅が大きく，底屈MVCトルクと受動歩行中の麻痺側ヒラメ筋％MVCには中等度の負の相関を示した(ρ=－0.59, p<0.05)．受動歩行時EMGにおいて，麻痺側ヒラメ筋および前脛骨筋の最も高い自己相関係数の平均は各々0.62±0.14，0.48±0.20であり，ピーク間隔は平均959±25ms，941±47msであった．両ヒラメ筋の相互相関係数は平均0.70±0.20，麻痺側ヒラメ筋-前脛骨筋の相互相間係数は平均0.56±0.18であった．

【考察】

受動立位に比して受動歩行中に大きな筋活動を認め，全症例で交互的かつ周期的な筋活動が確認できたことは，本装置による下肢交互運動や荷重印加によって脊髄歩行中枢の活動が生じたものと考えられる．また，足関節底屈筋の随意運動が生じない症例ほど受動歩行時により大きい筋活動が得られたことから，重度麻痺例で問題となる発症早期または生活期での二次的な筋萎縮の予防と過剰な随意努力が少ない反射的筋活動に基づく歩行の促通に活用できることが示唆された．

【倫理的配慮，説明と同意】

本研究はヘルシンキ宣言に基づき，研究の趣旨の説明を行い，自署による同意を得た後に実施した．

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The purpose of this study is to examine the condition of "comfortable swinging". The swinging of the low frequency seems to be sensed in the semicircular canals which sense the posture. Therefore, an equipment is developed for measuring the three-axial acceleration on the ear where is near the semicircular canals. Then, acceleration on the ear of person swung by the active swing chair realizing the comfortable swing and by the active rocking chair changing the driving force with heartbeat fluctuation is measured. It is clarified that the power spectrum of the envelope of acceleration waveform shows the relationship of "1/f". Next, the acceleration on the ear of person riding a pickup truck with hard suspension, comfortable car with soft suspension and comfortable limited express train is measured. The deference between the power spectrum of the envelope of acceleration sensed comfortable and one sensed uncomfortable is clarified.

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In this study, the heart beat fluctuation is proposed as an evaluation index of "comfortable swing". The power spectrum of the heart beat fluctuation is examined using the developed rocking chair drive unit. In a result, it is clarified that while the power spectrum of the heart beat fluctuation in experiencing the uncomfortable swinging becomes almost the relation of 1/f^<0.9>, the power spectrum of the heart beat fluctuation in experiencing the comfortable swing is tended to become white noise in 0.15&acd;0.4Hz frequency range and fall in frequency range over 0.4Hz. In addition. an active rocking chair. which realizes the "comfortable swing". is developed. It is driven by an electromagnetic cylinder. Then, it is confirmed by the heart beat fluctuation that the swing is evaluated with "comfortable swing".

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目次

【特集】　空の向こうに生命を探す

p.06　どこまで高く 生命は存在できる？

p.08　青空の向こうに 生き物はいる？－生物学者に聞く－

p.11　生命はどのように生まれる？－化学者に聞く－

p.14　どうやって宇宙の生命を探すの？　レポート

p.17　生命の原材料を持ち帰れるか－はやぶさ2 －　インタビュー

p.20　星とともにできた私たちの体の材料－宇宙図より－

p.22　みんなも望遠鏡で見てごらん－天文学者に聞く－

p.24　空を見上げて生命を考える教育　学校現場から

【連載】

p.02　共に生きる：ニホンリスとオニグルミ

p.18　人と大地：米国／アリゾナ隕石孔

p.26　タイムワープ夢飛翔：地球外生命／どこかに仲間がいるはず

p.27　カタカナ語でサイエンス！：ヘリコプターは「らせんの翼」! ?

p.28　TOPICS：震災後の放射線教育はいま1

p.30　文学と味わう科学写真：写真機の原初

p.32　動物たちのないしょの話：ムササビ

p.34　自然観察法のイロハのイ：見上げるだけでできる！ 雲ウオッチング

p.36　発見！くらしの中の科学：香りはどうやってつくるの？

p.38　読者の広場：サイエンスウィンドウカフェ

p.40　人と大地：解説

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