JP5692929B2 - 転倒予防用エクササイズマット - Google Patents

Description

本発明は、高齢者の転倒を予防するマットに関し、詳しくは、高齢者の転倒の要因となる身体的な運動機能低下の予防及び回復、並びに視線行動の改善による転倒予防（視線の集中先を遠方にして歩行させる訓練）に用いるエクササイズマットの技術に関する。

65才以上の高齢者では、３人に１人が１年間に１回以上転倒するといわれ、歩行についての高い移動能力を有する高齢者であっても、その数は５人に１人の割合で生じており、移動能力が低下すればするほど転倒の頻度は高まることになる。高齢者は反射の能力も低下しているため、歩行中の不意な転倒は骨折等の大きな怪我へと繋がり易く、延いては寝たきりとなることも少なくない。また、歩行機能の低下は高齢者の日常の行動意欲を減少させ、特に、転倒骨折等を経験した高齢者においては、再び転倒することを恐れて転倒前の活発な行動を控えるようになり、それまでの有意義な生活の質が低下し、肉体的にも精神的にも活力を失ってしまう。係る転倒のきっかけは移動中のつまずきや滑りによることが多いが、高齢に伴う筋力などの身体的な歩行機能の低下と、足元の状況判断ミスなどが転倒の大きな要因といえる。

人口が少なく、高齢化社会への歩みが益々と深刻化していく我が国にとって、高齢者の転倒から生じるこれらの諸問題を効果的に予防、又は回避する技術の提案は、社会的に要請されているものといえる。しかしながら、係る課題解決は決して容易なことではない。そこで、本願発明者は、高齢者の転倒要因を調査・研究し、転倒を起こしやすい高齢者には「ｄｕａｌ−ｔａｓｋ（二重課題）遂行能力」（以下、「二重課題遂行能力という））が低下していることを明らかにした。「二重課題遂行能力」とは、二つの課題を同時に遂行する能力を指し、本願発明者は、係る「二重課題遂行能力」の評価研究をすべく、３色のターゲットを１５枚ずつランダムに配置させ、被験者には指定された１色のターゲットのみを踏み、それ以外の２色の非ターゲットについては踏まないで歩くように指示する評価テスト（Multi-Target Stepping test）を開発し、その転倒要因等の研究を進めてきた。その結果、転倒の危険性の高い高齢者では、指示されたターゲットを踏み外す割合が非常に高く、足元に対する注意が不十分になると転倒の危険性が高まることが分かった。さらに、ターゲットを踏み外す要因を解明するために、視線解析装置という機械を用いてMulti-Target Stepping test遂行中の視線行動を計測したところ、踏み外し傾向がなく、転倒危険性が低い高齢者では、常に１．５〜２ｍ程度前方に視線が向けられていたのに対して、踏み外し傾向があり転倒する危険性が高まっている高齢者では０．３〜０．６ｍほど前方、という身体に近い箇所に視線が集中していることが分かった。

そこで、本願発明者は、高齢者から転倒の要因を除去又は減少させ、転倒による骨折等を効果的に予防できる歩行訓練用器具を提供すべく、「二重課題遂行能力」を高める転倒予防用エクササイズマットの開発に至ったものである。

なお、本願以外にも、前記問題に鑑み、以下のような高齢者向けの歩行訓練マットや歩行訓練用装置など、種々の技術が提案されている。例えば、本願発明と同様に高齢者の転倒予防防止を目的とした運動用具（特許文献１）、水又は空気をクッションにしたゴム状のマットで小形の隔室を沢山作り、高さや硬さが異なるような構造にし、その上を歩くと身体のバランスが崩れ、それを回復しようとして全身の筋肉を使うために短時間で効果的な運動となるバランスマット（特許文献２参照）、老化、疾病、事故等で歩行機能に障害のある人を対象として、その歩行機能の回復訓練を行なうための歩行訓練装置及び歩行訓練方法に関する技術（特許文献３参照）、発光体と、該発光体の近傍に設けられ発光体の点灯を消すスイッチと、該スイッチと発光体とを配設した板状の本体と、発光体の点灯信号とスイッチの作動信号とから演算をする制御部と、該制御部の出力を表示する表示部とから構成される歩行訓練器（特許文献４参照）などである。

前記いずれの技術も歩行訓練に資するものであるが、例えば、特許文献１や２の技術では、マット上面に突出部が存在するため、摺り足でしか歩けない歩行能力者には使用できず、却って突出部によるつまずきが気になり、身体近くの足元に意識が向いてしまう。また、特許文献１から３の技術において、歩行面に現されているのは同一面積の正方形等の市松模様や格子形状であり、ターゲットと非ターゲットの区別が存在しないか、若しくは区別し難い。従って、本願発明のように、遠方の目標にも意識を向けるようにしながら足元の状況判断ミスを低減させるという「二重課題遂行能力」を高める視線行動への改善効果を発揮するものではない。また、特許文献４には発光ダイオードによるターゲットはあるものの、非ターゲットは存在せず、また、このような電気的な制御を介して行うシステムでは、電源やコスト、或いは故障の問題などが生じてくる。更に、特許文献１から４のいずれの技術においても、本願発明の歩行面に現されている模様のように、方向性や識別標識としての注意力が発揮されるものではない。

その他、足裏に係る圧力を電気的に測定し、歩行状態の電子データをコンピューター等の情報処理装置を用いて解析する等、設備的に大掛かりなもの等もある。また、病院等に設置される歩行訓練用の医療用器具やリハビリテーション器具ではシステム化されたものが多く高価なため、小さな施設や個人で購入するには経済的負担や設置場所等の諸問題がある。

特開２００４−３０５５２９号公報 特開２００４−１３６０５２号公報 特許第３４７２５６６号公報 実開平６−５８９６４号公報

そこで、本願発明者は、上記問題点に鑑みつつ、高齢者の転倒を効果的に予防するためにはどのようなエクササイズが有効であるのかについて研究し、転倒の要因となる身体的な運動機能低下の予防及び回復、並びに「二重課題遂行能力」を高める視線行動への改善を可能にする転倒予防用エクササイズマットの技術提供を課題とした。

本発明は、上記目的を達成するために、高齢者等の転倒を予防するエクササイズに用いられるマットであって、歩行面となる上面には、少なくとも２種類以上の異なる色彩で色分けされた模様がそれぞれ複数表示され、前記模様は、縦方向に所定の距離Ｐ２をおいて等間隔に配置され、かつ、横方向に所定の距離Ｐ１をおいて等間隔に配置され、同一色の前記模様を繋ぐルートと、これとは別色の前記模様を繋ぐルートととが、色彩毎の配置数割合別色の前記模様とが、色彩毎の配置数割合、及び配置位置の関係により、歩行難易度が異なるように配置されていることを特徴とする転倒予防用エクササイズマットとした。

また、本願発明は、前記模様が、略凸形状等の指向性を発揮できる形状で表されている模様であることを特徴とする前記に記載の転倒予防用エクササイズマットとすることもできる。

また、本願発明は、前記模様の歩行方向の長さ寸法が、平均的な成人男性の爪先から踵まで長さよりも短く、且つ、歩行方向に垂直方向の幅寸法が、平均的な成人男性の足幅を超え、踏み込み不足状態又は踏み外し状態を外部から視覚により認識可能にできる大きさで表されていることを特徴とする前記に記載の転倒予防用エクササイズマットとすることもできる。

また、本願発明は、前記転倒予防用エクササイズマットにおいて、マット材の底面側に柔軟なクッション素材が貼着されていることを特徴とする構成の前記転倒予防用エクササイズマットとすることもできる。

また、本願発明は、前記転倒予防用エクササイズマットを繋ぎ合わせることで、より長尺物へと変化させても、結合端辺部でターゲット模様の歩行ルートが途絶えないように前記模様が歩行面に表されていることを特徴とする前記に記載された転倒予防用エクササイズマットとすることもできる。

本発明に係る転倒予防用エクササイズマットによれば、高齢者の転倒の要因となる身体的な運動機能低下の予防及び回復、並びに視線行動の改善を、安全に楽しみながら歩行訓練が行えるという優れた効果を奏する。また、本発明に係るエクササイズ用マットは、利用者に低価格に提供でき、高齢者でも設置が容易でることから、広く普及することが考えられ、産業の発達にも資する有用な技術であるといえる。

また、本発明の請求項２に係る転倒予防用エクササイズマットによれば、前記模様が略凸形状等の指向性を発揮できる形状で表されている態様の模様であることから、ターゲット模様を同一色彩とするのみならず、例えば、同一色彩であって、且つ同一方向の模様をターゲットとしたり、色彩は異なっても同一方向の模様をターゲットとしたりする等、歩行訓練用ルールの選択幅を広げることが可能となるという優れた効果を奏する。

また、本発明の請求項３に係る転倒予防用エクササイズマットによれば、ターゲット模様及び非ターゲット模様の大きさが、踏み込み状態又は踏み外し状態を視認可能にできる大きさであることから、ターゲット模様を踏み外した状態、即ち、足底がターゲット模様を完全に踏み外したか、踏み込み不足であるかのように、足元の状況判断の誤りをより詳細に把握することが可能となる優れた効果を奏する。

また、本発明の請求項４に係る転倒予防用エクササイズマットによれば、マット材の底面側に柔軟なクッション素材が貼着されていることから、腰や足の間接を痛めるリスクが少なく、歩行訓練中に転んでしまった場合でも、怪我の程度を軽減することが可能となるといった優れた効果を奏する。

また、本発明の請求項５に係る転倒予防用エクササイズマットによれば、例えば、スタンダードサイズに幅１ｍ、長さ３ｍの比較的小さなサイズの転倒予防用エクササイズマットでは自宅で利用し、敷設面積を広く確保できる場所で使う場合には、長さを６ｍとしたり、或はこれらを結合して１２ｍの長尺なエクササイズマットとして利用するなど、場所を選ばず、或は場所に応じて、適宜長さの調整が可能であるといった優れた効果を奏する。

また、本発明に係る転倒予防用エクササイズマットによれば、高齢者の転倒予防のみならず、疾病や外傷の後遺症によって低下してしまった身体的な機能回復訓練などの治療的訓練にも利用可能であるという優れた効果を奏する。

本発明に係る転倒予防用エクササイズマットの全体構成説明図である。 本発明に係る転倒予防用エクササイズマットのサイズ別説明図である。 本発明に係るマットを用いた二重課題遂行能力評価状態説明である。 本発明に係る転倒予防用エクササイズマットの使用説明図である。

本発明は、単にマット上を歩行する運動によって脚力等の身体的な機能の向上を図る従来の歩行訓練器や運動用具等と異なり、身体的な運動機能低下の予防及び回復の他、できるだけ先読みして移動が行える視線行動の改善により、二重課題遂行能力を高めて高齢者の転倒予防を図るという、従来の運動器具等にはなかった発想に基づいていることを最大の特徴とするものである。以下、実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る転倒予防用エクササイズマット１の全体構成説明図である。本発明に係る転倒予防用エクササイズマット１は、図１に例示されるように、歩行者の歩行面となるマット材１０の上面に、少なくとも２種類以上の異なった色彩に着色されたターゲット模様２１又は非ターゲット模様２２が複数表示され、これらの模様２０は、縦方向（長手方向）と横方向（幅方向）とに、それぞれ所定の距離をおいて等間隔Ｐ２・Ｐ１に配置され、同一色の前記ターゲット模様２１を繋ぐルートと、これを隔てる前記非ターゲット模様２２との配置関係による歩行難易度が、色彩毎に異なるように配置する。具体的には、例えば、模様２０の色彩を赤・白・水色の３色とした場合において、係る３種類の模様２０の個数割合に変化をつけることや、又は白い模様２０は中央付近に集めて左右の変化を少なくして難易度を低く設定し、赤と水色は左右に大きく動かして難易度を高め、更に赤い模様２０を水色の模様２０よりも個数割合を少なくすることで、赤い模様２０をターゲットとして繋いでいくのが最も難易度が高い。といったように、異なる色彩の模様２０を用いることで発揮し得る効果を考慮し、色彩別の模様２０の個数割合や配置を考慮して決定する。

また、前記同様に、模様２０の色彩を赤・白・水色の３色とした場合において、水色の模様２０をターゲットとして繋いでいくルールの他に、赤色の模様２０を踏まなければよく、他の２色のどちらでもターゲットとして繋いでいけるという難易度の低い簡易ルールにすることも可能である。なお、説明の余地がないとも思われるが、重度の歩行困難者等では、色彩に関係なく、いずれの模様２０を繋いでいっても良いというルールにすることもできる。従って、色彩の種類を増やせばそれだけ多くのルールを適用することが可能となる。更に、同じマットであっても、使用者の歩行訓練等の成果に応じて段階的に非ターゲットとなる模様が増えるルールを採用することでも難易度を変えられるため、前述した先行技術では発揮し得なかった効果を奏するといえる。

また、請求項２では、略凸形状等の指向性を発揮できる形状で表される模様２０であること、とその形状を特定している。これは、具体的には略矢印的形状であったり、各図に示したような略凸形状等である。このような形状とすることで、歩行訓練用ルールの選択幅を広げることが可能となる。同一方向を向いている模様２０であれば色彩に関係なくターゲットとして繋いでいけるという難易度の低い簡易ルールにしてもよい。他方、幅方向の寸法を大きくとれる場合には、模様２０の配列数を多くできるため、色彩も方向も同一の模様２０をターゲットにしなければならないような難易度の高い繋ぎ方とすることもできる。なお、模様２０の大きさは、図１に示したように、設置した足底Ｆとの関係で、観察しやすい大きさとなるように寸法Ｘ・Ｙが決定されるが、概ね１２０ｍｍ〜１６０ｍｍの範囲であり、実験に用いた時の実施例では、縦横の枠内に納めたときに一辺の寸法Ｙが１４６．４ｍｍ、他方の一辺の寸法Ｘが１４０ｍｍであった。ほぼスクエアとしたのは、向きを９０度回転させた位置で使用しても、足底Ｆの踏み込み状態を把握しやすくするためである。

素材については、特に限定されるものではなく、例えば天然繊維のような綿系有機素材でも、ナイロン、ポリエステルのようなシート状の石油系無機素材でもよい。また、例えば、基布の上面にナイロン製のパイル、底面にはＮＢＲゴムといった多層構造としてもよい。ただし、このように多層構造とした場合は、重量増加や折りたたみ性などの収納性を考慮して厚み等を決定することが望ましい。係る例であればパイル長６．５ｍｍ、ＮＢＲゴム厚８ｍｍで約２．２Ｋｇ／ｍ^２となる。また、ベース生地に低反発ウレタンを用いて膝関節への負担を軽減することなども有効である。

寸法につても特に限定されるものではないが、機能性や収納性を考慮した実施例での寸法を示すと、例えば、図２（ａ）に示したように、本発明の効果を発揮できる幅Ｈ（１０００ｍｍ）及び長さＬ（３０００ｍｍ）のコンパクトなサイズや、これの歩行距離を倍にした図２（ｂ）の長さＬ（６０００ｍｍ）などが考えられる。なお、図２（ｃ）は、図２（ｂ）を二つ長手方向に連接した場合を示しており、請求項５に示したように、ジョイント部２３において、模様２０を繋ぎ合わせることで、結合端辺部でターゲット模様２１の歩行ルートが途絶えないようにする。係るジョイント構造は、例えばマジックテープ（登録商標）や、凹部形状と凸部形状との嵌合、或いはボタンなどが考え得るが、いずれの方法を採った場合でも、該ジョイント部２３に段差部や突出部ができないように考慮することが望ましい。また、我が国の建築構造物では尺貫法を用いているものが多いので、幅Ｈを９００ｍｍとすることも有効である。９００ｍｍ以下の廊下などは考え難く、９００ｍｍあれば、幅方向の一列に模様２０を３〜４個配列可能だからである。更に、別の実施形態として、ロール状に収納するような長尺物ではなく略正方形状等のマットに本発明に係る模様２０を配置して応用することも考え得る。

図３は、本発明に係る転倒予防用エクササイズマット１を用いた二重課題遂行能力の評価状態説明図であり、図２（ａ）は良い例を示しており、図２（ｂ）は悪い例を表している。図２（ａ）では、足底Ｆがターゲット模様２１をしっかりと踏んでおり、歩行者が意図する位置にしっかりと足が運ばれ、筋力等の身体的な能力と、視線行動としても、かなり先読みして移動が行えている状態である。これに対し、図２（ｂ）では、完全に踏み外しエラーＥ２や踏み込みエラーＥ１があり、転倒ハイリスク者であるといえる。

図４は、本発明に係る転倒予防用エクササイズマット１の使用説明図である。図４（ａ）は、本発明に係る転倒予防用エクササイズマット１を使用したときの全体の動きを示し、図４（ｂ）は左が良い状態、中央が間違って他の色彩の非ターゲット模様２１を踏んでしまっている状態、そして右がターゲット模様２０を踏み外してしまっている状態をそれぞれ示し、図４（ｃ）の左の図は、転倒リスクの高い高齢者が初めて使用したときの状態を示しており、視線３０は足下近くに集中し（平均で１．２ｍ）、視線行動による移動経路４０が短いことを示している。他方、右側の図では、本発明に係る転倒予防用エクササイズマット１の使用により、見ている領域５０がより遠方となり、転倒リスクが軽減されている状態を示している。個人差はあるものの、本発明に係る転倒予防用エクササイズマット使用後は平均すると約２．５ｍ先を見るという実験結果が得られた。

１ 転倒予防用エクササイズマット
１０ マット材
２０ 模様
２１ ターゲット模様
２２ 非ターゲット模様
２３ ジョイント部
３０ 視線
４０ 移動経路
５０ 見ている領域
Ｐ１ 間隔（幅方向）
Ｐ２ 間隔（長手方向）
Ｌ 長さ
Ｈ 幅
Ｆ 足底
Ｘ 寸法
Ｙ 寸法

Claims (5)

1. 高齢者等の転倒を予防するエクササイズに用いられるマットであって、
   歩行面となる上面には、少なくとも２種類以上の異なる色彩で色分けされた模様がそれぞれ複数表示され、
   前記模様は、縦方向に所定の距離Ｐ２をおいて等間隔に配置され、かつ、横方向に所定の距離Ｐ１をおいて等間隔に配置され、
   同一色の前記模様を繋ぐルートと、これとは別色の前記模様を繋ぐルートとが、色彩毎の配置数割合、及び配置位置の関係により、歩行難易度が異なるように配置されていることを特徴とする転倒予防用エクササイズマット。
2. 前記模様が、略凸形状等の指向性を発揮できる形状で表されている模様であることを特徴とする前記請求項１に記載の転倒予防用エクササイズマット。
3. 前記模様の歩行方向の長さ寸法が、平均的な成人男性の爪先から踵まで長さよりも短く、且つ、歩行方向に垂直方向の幅寸法が、平均的な成人男性の足幅を超え、踏み込み状態又は踏み外し状態を外部から視覚により認識可能にできる大きさで表されていることを特徴とする前記請求項１又は請求項２に記載の転倒予防用エクササイズマット。
4. 前記転倒予防用エクササイズマットにおいて、マット材の底面側に柔軟なクッション素材が貼着されていることを特徴とする前記請求項１から請求項３のいずれかに記載の転倒予防用エクササイズマット。
5. 前記転倒予防用エクササイズマットを繋ぎ合わせることで、より長尺物へと変化させても、結合端辺部でターゲット模様の歩行ルートが途絶えないように前記模様が歩行面に表されていることを特徴とする前記請求項１から請求項４のいずれかに記載された転倒予防用エクササイズマット。