JPH07250821A

JPH07250821A - 重心動揺による平衡障害評価方法

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Publication number: JPH07250821A
Application number: JP6041592A
Authority: JP
Inventors: Toshihito Okuda; 敏仁奥田
Original assignee: Anima Corp
Current assignee: Anima Corp
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-10-03
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: JP2760471B2

Abstract

(57)【要約】【目的】被検体の平衡障害の病態を評価することによ
って、直立動揺の病態を詳細に把握することができる。【構成】検出板に乗せられた被検体の各足にかかる荷
重中心を連続的に検出して前記被検体の重心位置を算出
し、この重心位置を予め設定されたＸ−Ｙ座標上の位置
に変換して重心位置の時間の経過に伴う軌跡を求め、こ
の軌跡の全長である総軌跡長Ｌを算出するとともに、当
該軌跡によって形成された軌跡図形の最外周線の内側の
面積である外周面積Ｄを算出して、Ｌ／Ｄ値（単位面積
軌跡長）を算出し、この値によって前記被検体の平衡障
害の病態を評価する。単位面積軌跡長（Ｌ／Ｄ）は重心
動揺の大きさ、視性制御を示すパラメータではなく、直
立姿勢制御の微細さ、これに与かる自己受容性姿勢制御
の働きを示すパラメータであるので、直立動揺の病態を
詳細に把握することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、迷路障害、小脳・脳幹
障害等の平衡障害の病態を評価する方法に係り、特に、
被検体の重心動揺によって前記病態を評価するものに関
する。

【０００２】

【従来の技術】重心動揺検査が平衡障害の総合的把握に
有用であることは、広く認められている。従来の重心動
揺検査では、検出板に乗せられた被検体の各足にかかる
荷重中心を連続的に検出して前記被検体の重心位置を算
出し、この重心位置を予め設定されたＸ−Ｙ座標上の位
置に変換して重心位置の時間の経過に伴う軌跡を求め、
この軌跡の総軌跡長を算出するとともに、当該軌跡によ
って形成された軌跡図形の最外周線の内側の面積（以
下、外周面積という。）を算出し、これら総軌跡長と外
周面積によって、平衡障害の病態を評価している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記重心動
揺検査を平衡障害の診断に役立てるには、つまり、病巣
診断的意義、病態診断的意義に関して、その価値を明ら
かにするには、単に、重心の揺れの大きさの検査のみで
なく、検査結果を視性、迷路性、自己受容性などの直立
制御機構との関係で解釈できるパラメータを取り上げる
必要がある。そこで、本発明者が前記パラメータを得る
べく鋭意研究を重ねた結果、次のような見解を見い出す
に至った。

【０００４】すなわち、前記総軌跡長をＬ、外周面積を
Ｄとして、Ｌ／Ｄ値を算出して、この値を前記パラメー
タ（以下、単位面積軌跡長という。）とすると、この単
位面積軌跡長は、正常者を検討すると、（１）年齢とと
もに変化する、（２）開眼と閉眼とで差が少ない。
（３）外周面積Ｄと逆比例する、（４）総軌跡長Ｌと比
例関係がない、（５）ロンベルグ率と比例関係がない、
ことが認められた。すなわち、単位面積軌跡長は動揺の
大きさ、視性制御を示すパラメータではなく、直立姿勢
制御の微細さ、これに与かる自己受容性姿勢制御の働き
を示すパラメータであることが認められた。なお、ロン
ベルグ率とは、外周面積Ｄにおける閉眼／開眼率のこと
をいう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記見解に基づ
いてなされたもので、検出板に乗せられた被検体の各足
にかかる荷重中心を連続的に検出して前記被検体の重心
位置を算出し、この重心位置を予め設定されたＸ−Ｙ座
標上の位置に変換して重心位置の時間の経過に伴う軌跡
を求め、この軌跡の全長である総軌跡長を算出するとと
もに、当該軌跡によって形成された軌跡図形の最外周線
の内側の面積である外周面積を算出し、前記総軌跡長を
Ｌ、外周面積をＤとすると、Ｌ／Ｄ値を算出し、この値
によって前記被検体の平衡障害の病態を評価することを
特徴としている。

【０００６】

【作用】本発明の重心動揺による平衡障害評価方法で
は、単位面積軌跡長（Ｌ／Ｄ）が重心動揺の大きさ、視
性制御を示すパラメータではなく、直立姿勢制御の微細
さ、これに与かる自己受容性姿勢制御の働きを示すパラ
メータであり、単位面積軌跡長が長くなるほど自己受容
性制御が行われるので、重心動揺検査において、単位面
積軌跡長であるＬ／Ｄ値を算出し、この値によって被検
体の平衡障害の病態を評価することによって、直立動揺
の病態を詳細に把握することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の重心動揺による平衡障害評価
方法の一実施例について説明する。本実施例では、被検
体の重心位置を算出し、この重心位置を予め設定された
Ｘ−Ｙ座標上の位置に変換して重心位置の時間の経過に
伴う軌跡を求め、この軌跡の総軌跡長を算出するととも
に、当該軌跡によって形成された軌跡図形の最外周線の
内側の面積を算出し、前記総軌跡長をＬ、軌跡図形の最
外周線の内側の面積をＤとして、Ｌ／Ｄ値を算出し、こ
の値によって前記被検体の平衡障害の病態を評価するの
であるが、まず、以下に前記重心位置の軌跡を求める重
心動揺計について図１および図２を参照して説明する。

【０００８】すなわち、重心動揺計１０は、被検者（患
者）の両足が乗せられる略三角形状の検出板１１と、該
検出板１１に設けられて患者の両足にかかる荷重中心を
連続的あるいは断続的に検出する３個のロードセル（荷
重検出手段）１２‥と、これらロードセル１２‥からの
検出信号に基づき、患者の重心位置を算出する演算手段
１３と、演算手段１３によって算出された重心位置を予
め設定されたＸ−Ｙ座標上の位置に変換するとともに、
変換されたＸＹ座標位置を予め設定された単位時間毎に
認識された多数のＸＹ座標として記憶するＸＹ座標位置
記憶手段１４と、ＸＹ座標位置記憶手段１４によって記
憶された多数のＸＹ座標位置を、それぞれＸ座標位置、
Ｙ座標位置毎にその加重平均を求めて加重平均ＸＹ座標
位置を算出し、算出された加重平均ＸＹ座標位置を重心
中心位置に決定する決定手段１５と、前記記憶手段１３
によって記憶された多数のＸＹ座標位置と、前記決定手
段１５によって決定された重心中心位置とを表示する表
示装置（表示手段）１６とを備えて構成されたものであ
る。

【０００９】ここで、演算手段１３は、中央演算処理ユ
ニット（ＣＰＵ）、および内部記憶装置となるＲＡＭ、
ＲＯＭ等のメモリを備えた演算処理装置（コンピュータ
ー）に記憶されたものであり、またＸＹ座標位置記憶手
段１４、決定手段１５は、この演算処理装置、あるいは
光磁気ディスク等の補助記憶装置に記憶されたものであ
る。

【００１０】ロードセル１２‥は、略三角形状の検出板
１１の各隅部に、正三角形の各頂点をなすようにしてそ
れぞれ配設されたものであり、これらロードセル１２‥
にはそれぞれその出力を増幅するためのアンプ１７が接
続され、さらにこれらアンプ１７‥にはフィルタ１８、
ＡＤ変換器１９を介して演算手段１３となる演算処理装
置が接続されている。なお、検出板１１の足を乗せる面
には、各ロードセル１２‥の中心となる位置に点、ある
いは丸といった足の位置を合わせるための目印２０が設
けられている。

【００１１】演算手段１３は、ロードセル１２‥からの
検出信号がアンプ１７によって増幅され、フィルタ１８
によって不要周波数帯域がカットされ、さらにＡＤ変換
器１９によってＡＤ変換された信号を入力し、これによ
り各ロードセル１２‥が受けた荷重からその重心位置を
実時間、すなわちリアルタイムに算出するものである。
なお、ロードセル１２‥では連続的に荷重が検出される
が、演算手段１３ではこれを０.５秒、１.０秒あるいは
２.０秒といったような単位時間毎に、すなわち断続的
に演算処理してその重心位置を算出している。そして、
このようにして断続的に処理されて得られた重心位置の
データは、その個々のデータがＣＲＴ等からなる表示装
置１６によって連続的（ミクロ的には断続的）に表示さ
れ、これにより測定開始時からの重心位置の移動が図２
に示すような軌跡Ｋとして表示されるようになってい
る。また、前記演算手段１３では軌跡Ｋの総軌跡長Ｌが
算出されるとともに、外周面積Ｄが画像処理等の手段に
よって算出されるようになっている。

【００１２】また、ＸＹ座標位置記憶手段１４は、演算
手段１３によって算出された重心位置を予め設定された
Ｘ−Ｙ座標上の位置に変換する変換機能１４ａと、変換
されたＸＹ座標位置を予め設定された単位時間毎に認識
された多数のＸＹ座標として記憶する記憶機能１４ｂと
からなるものである。ここで、予め設定されたＸ−Ｙ座
標とは、この例では、前記目印２０の位置を原点とし、
ロードセル１２‥が形成する正三角形の底辺（足を検出
板１１に乗せた際踵が向く側の辺）がＸ軸と平行となる
ように設定されたものであり、また、このＸ−Ｙ座標も
図２に示すように表示装置１６に表示されるようになっ
ている。

【００１３】また、決定手段１５は、ＸＹ座標位置記憶
手段１４によって記憶された多数のＸＹ座標位置を、そ
れぞれＸ座標位置、Ｙ座標位置毎にその加重平均を求め
て加重平均ＸＹ座標位置を算出する算出機能１５ａと、
算出機能１５ａによって得られた加重平均ＸＹ座標位置
を重心中心位置として決定し、この位置を信号として出
力する出力機能１５ｂとからなるもので、出力機能１５
ｂによって出力した信号を表示装置１６に送り、重心位
置の軌跡Ｋとともに、該軌跡Ｋ内に重心中心位置Ｇ０を
も表示できるように構成されたものである。

【００１４】ここで、算出手段１５ａおよび出力機能１
５ｂは、測定時間、あるいは記憶手段１４によって得ら
れたデータの数が予め設定された時間あるいは数になっ
たら、自動的に加重平均ＸＹ座標位置を算出し、結果を
出力するようになっており、したがって例えば測定時間
（訓練時間）をそのまま設定時間にすれば、測定（訓
練）終了後、測定中の全重心位置の中心が出力されるよ
うになっている。

【００１５】なお、前記重心動揺計１０には、演算手段
１３、ＸＹ座標位置記憶手段１４、決定手段１５を構成
するコンピューターシステムにプリンター（図示略）が
設けられており、これによって表示装置１６に表示され
る画像と同様のデータ、すなわちＸ−Ｙ座標や重心位置
の軌跡、重心中心位置がプリントアウトされるようにな
っている。

【００１６】次に、前記重心動揺計１０によって求めら
れ、本実施例の方法で使用する単位面積軌跡長（Ｌ／
Ｄ）が、（１）年齢とともに変化する、（２）開眼と閉
眼とで差が少ない。（３）外周面積Ｄと逆比例する、
（４）総軌跡長Ｌと比例関係がない、（５）ロンベルグ
率と比例関係がない、等の点について、実際に健常者を
検査した結果を示す。なお、検査条件は以下の通りであ
る。閉足直立における重心動揺を、開眼および閉眼に
て、１分間記録した。開眼検査においては、２m前方の
視標を注視せしめた。単位面積軌跡長は６０秒間の軌跡
長（総軌跡長）を外周面積で割った値である。ロムベル
グ率は外周面積における開眼／閉眼率を用いた。

【００１７】（１）単位面積軌跡長と年齢との関係につ
いて、（閉眼検査）図３に示すように、単位面積軌跡長
値は、バラツキが多いが、１０歳代は短く、２０〜４０
歳代は長くなるが、５０〜６０歳代では再び短くなる傾
向がある。同じ年代でも、値にバラツキのあることは、
健常者でも直立維持の状態に差異があるためである。（２）単位面積軌跡長における開眼と閉眼との関係につ
いて、図４に示すように、開眼と閉眼とでの値に差が少
ないことが分かる。したがって、単位面積軌跡長は、閉
眼で大きくなる前記外周面積Ｄ、総軌跡長Ｌとは異なる
性質のパラメータである。

【００１８】（３）単位面積軌跡長と外周面積との関係
について、（閉眼検査）図５に示すように、単位面積軌
跡長は外周面積が小さい程長く、外周面積が大きい程短
い傾向がある。つまり、単位面積軌跡長は外周面積と逆
比例関係がある。なお、外周面積３〜４cm²の例で、単
位面積軌跡長に拡がりがある。これは、外周面積と単位
面積軌跡長の両者から姿勢制御の状態を検討すれば、外
周面積のみより詳しく解釈できることを示している。（４）単位面積軌跡長と総軌跡長との関係について、
（閉眼検査）図６に示すように、単位面積軌跡長と総軌
跡長との間には比例関係がないことが分かる。単位面積
軌跡長が外周面積、総軌跡長と正比例関係を示さないこ
とは、単位面積軌跡長は揺れの大きさを示すパラメータ
ではないことを示している。（５）単位面積軌跡長とロムベルグ率との関係につい
て、（閉眼検査）図７に示すように、両者の相関を認め
難い。単位面積軌跡長は開眼、閉眼で差が少ないことと
合わせ、視性の視性制御を示すパラメータではないこと
が分かる。以上により、単位面積軌跡長は直立姿勢制御の微細さを
示すパラメータであり、直立姿勢制御の微細さは、主
に、自己受容性反射の働きに依存することより、単位面
積軌跡長は自己受容性姿勢制御を示すパラメータである
ことが分かる。

【００１９】次に、本発明に係る重心動揺による平衡障
害方法について説明する。本発明では、前記重心動揺計
１０によって、重心位置の時間の経過に伴う軌跡を求
め、この軌跡の全長である総軌跡長を算出するととも
に、当該軌跡によって形成された軌跡図形の最外周線の
内側の面積である外周面積を算出し、前記総軌跡長を
Ｌ、外周面積をＤとするとＬ／Ｄ値を算出し、この値に
よって前記被検体の平衡障害の病態を評価する。

【００２０】この評価について図８〜図１２を参照して
説明する。なお、図９〜図１２の、重心動揺のＸ−Ｙ記
録図における十字の線は、重心動揺の左右径、前後径の
中心線で、図の中央に動揺図を描くためのもので、動揺
中心を示す線ではない。図８に迷路障害群、小脳・脳幹
障害群、パーキンソン病群の単位面積軌跡長を示す。各
群は、値の小さいものより順次並べてある。なお、これ
らは閉眼検査による値であるが、小脳・脳幹障害群のう
ち栄養障害性脳症の一例のみは開眼検査の値を示してあ
る。迷路障害例、小脳障害例とも、単位面積軌跡長は短
い例と、長い例の両方が認められる。パーキンソン例は
長い傾向がある。

【００２１】次に、各々の群で単位面積軌跡長の短い
例、長い例を、疾患経過、他の重心動揺パラメータとの
関係において説明する。図９は、３２歳、男子、左メニ
エール病をもつ症例であり、発作を繰り返している時の
重心動揺検査成績である。Ｘ−Ｙ記録図において、重心
動揺は図の右方に集まっているが、時々、患側左方向に
大きく揺らいでいる（患側偏倚型）。外周面積Ｄは９．
８１cm²で、健常者の棄却限界３．０±２．１cm²を越え
る。単位面積軌跡長は１．５cmと短く、微細な制御も破
綻している。以上は、迷路性の破綻期の重心動揺の特徴
を示すものでるある。

【００２２】図１０は、７３歳、男子、右耳性帯状疱疹
をもつ症例であり、発症後１０箇月後の重心動揺検査成
績である。Ｘ−Ｙ記録図において、重心動揺は図の中央
に集まっている（健側偏倚型）。外周面積Ｄは２１．４
３cm²と大きいが、単位面積軌跡長は５．２cmで、自己
受容性の微細な姿勢制御が行われている。以上は、迷路
性の平衡障害に、自己受容性の代償機能が働いてきた協
応期の重心動揺の特徴を示すものである。

【００２３】単位面積軌跡長は、図８に示すように、短
い例、長い例があるが、患側偏倚型、左右型例では短い
傾向、求心型例では長い傾向があった。迷路障害が発症
し、平衡機能破綻期にあるとき重心動揺型は、患側偏倚
型、左右型を示し、自己受容性姿勢制御は破綻、単位面
積軌跡長は短くなり、一方、迷路機能が回復し、自己受
容性の代償が働いてくると、その微細な姿勢制御により
単位面積軌跡長が長くなり、健側偏倚型、求心型動揺に
なると解釈できる成績である。

【００２４】図１１は、６８歳、女子、椎骨脳底動脈不
全、ＭＲＡで椎骨脳底動脈に動脈硬化、狭索を認める症
例であり、動揺記録において、重心動揺の型はびまん型
である。動揺面積は２０．８０cm²と大きく、単位面積
軌跡長１．５cmと短い。ロムベルグ率は３．４と大き
い。大きいびまん型動揺は小脳性の起立障害の存在を示
唆している。小脳性の直立障害が存在する状態では自己
受容性姿勢制御の働きも低下し、微細な自己受容性制御
が行われず、単位面積軌跡長が短いと解釈できる。

【００２５】図示は省略するが、６３歳、男子、脳幹梗
塞、ＭＲＩで中脳に梗塞を認める症例で、慢性期の場
合、重心動揺は求心型動揺に、振幅の大きい前後動揺が
加わった型である。外周面積Ｄは１７．０８cm²と大き
い。単位面積軌跡長は５．０と長く、ロムベルグ率は
８．８と大きい。小脳前葉から脳幹にかけた障害では振
幅の大きい前後動揺を認める。また、前後動揺は自己受
容性反射の亢進において認めることが多い。このような
例では単位面積軌跡長が長くなると考えられる。

【００２６】小脳・脳幹障害例５例中、栄養障害性脳症
例は、けいれん性で、小脳性平衡障害が高度で開眼検査
しか行いえなかったが、動揺の型は、前後動揺型、外周
面積Ｄが２５．３９cm²で、単位面積軌跡長は２．１cm
と短かった。ＦＬＭ症候例は、動揺の型は前後動揺型
で、単位面積軌跡長は５．９cmと長かった。上記の例と
別の椎骨脳底動脈不全例は、動揺の型は求心型動揺で、
単位面積軌跡長は４．６cm、ロムベルグ率１．２で直立
機能の異常は顕著でなかった。

【００２７】以上、小脳障害により、大きいびまん型動
揺を示す例では、単位面積軌跡長は短く、脳幹障害でけ
いれん性が存し、前後動揺を示す例では単位面積軌跡長
が長い傾向にあった。前者では自己受容性姿勢制御が破
綻しているため、後者では自己受容性反射の亢進による
ためであると考えられる。

【００２８】図１２は、７０歳、女子、パーキンソン病
の疑いがあり、半年前より肢体の振戦を来たしている症
例であり、Ｘ−Ｙ記録図において、重心の揺れの中心が
緩徐に移動し、全体が円形でない（移動型）。外周面積
は４．１４cm²で大きくなく、単位面積軌跡長は６．８c
mと長い傾向にある。これは筋に振があるためと考えら
れる。また、図示は省略するが、パーキンソン病の他の
一例も、単位面積軌跡長は６．４cmと長い傾向にあっ
た。

【００２９】以上、実際の症例から明らかなように、単
位面積軌跡長は重心動揺の微細さを示し、主として自己
受容性の制御を示すものであり、その値が長くなるほど
自己受容性制御が行われるので、重心動揺検査におい
て、重心の軌跡の全長である総軌跡長Ｌと、軌跡図形の
最外周線の内側の面積である外周面積Ｄを求めて、単位
面積軌跡長であるＬ／Ｄ値を算出し、この値によって前
記被検体の平衡障害の病態を評価することによって、直
立動揺の病態を詳細に把握することができる。

【００３０】なお、病巣診断、病態診断を意図した重心
動揺検査においては、前記単位面積軌跡長の他に、重心
動揺の型、外周面積、動揺中心の偏倚（閉眼、左右）、
ロンベルグ率等を総合的に評価すことが必要である。そ
して、この評価は、先ず、視性制御が除かれる閉眼検査
について行うことが結果の解釈を楽にする。閉眼検査の
成績を基に、ロムベルグ率、開眼の成績を評価するのが
望ましい。このため、上記症例では、閉眼検査成績につ
いて述べている。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の重心動揺
による平衡障害評価方法によれば、単位面積軌跡長は重
心動揺の微細さを示し、主として自己受容性の制御を示
すものであり、その値が長くなるほど自己受容性制御が
行われるので、重心動揺検査において、重心の軌跡の全
長である総軌跡長Ｌと、軌跡図形の最外周線の内側の面
積である外周面積Ｄを求めて、単位面積軌跡長であるＬ
／Ｄ値を算出し、この値によって前記被検体の平衡障害
の病態を評価することによって、直立動揺の病態を詳細
に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において、重心位置の軌跡を求める重心
動揺計の一を示す概略構成図である。

【図２】図１に示した重心動揺計によって得られる重心
位置の軌跡を示す図である。

【図３】単位面積軌跡長と年齢との関係を示すグラフで
ある。

【図４】単位面積軌跡長における開眼検査と閉眼検査と
の関係を示すグラフである。

【図５】単位面積軌跡長と外周面積との関係を示すグラ
フである。

【図６】単位面積軌跡長と総軌跡長との関係を示すグラ
フである。

【図７】単位面積軌跡長とロムベルグ率との関係を示す
グラフである。

【図８】各臨床例の単位面積軌跡長を示すグラフであ
る。

【図９】迷路障害例の重心動揺の一例を示すグラフであ
る。

【図１０】迷路障害例の重心動揺の他の例を示すグラフ
である。

【図１１】椎骨脳底動脈不全例の重心動揺を示すグラフ
である。

【図１２】パーキンソン病例の重心動揺を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１０重心動揺計１１検出板１２ロードセル（荷重検出手段）１３演算手段１４ＸＹ座標位置記憶手段１５決定手段１６表示装置２０目印

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検出板に乗せられた被検体の各足にかか
る荷重中心を連続的に検出して前記被検体の重心位置を
算出し、この重心位置を予め設定されたＸ−Ｙ座標上の
位置に変換して重心位置の時間の経過に伴う軌跡を求
め、この軌跡の全長である総軌跡長を算出するととも
に、当該軌跡によって形成された軌跡図形の最外周線の
内側の面積である外周面積を算出し、前記総軌跡長を
Ｌ、外周面積をＤとすると、Ｌ／Ｄ値を算出し、この値によって前記被検体の平衡障
害の病態を評価することを特徴とする重心動揺による平
衡障害評価方法。