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1 NITE 人間特性データブック ( 関節発揮トルク ) Data Book of human physical characteristics among healthy Japanese (Extremity Joint Torque) 付 : 人間特性データ活用ガイド ( 独 ) 製品評価技術基盤機構 National Institute of Technology and Evaluation of JAPAN

2 序 我が国において急速に増加する高齢者が自立し, 安全 安心で快適な生活を送るためには, ユニバーサルデザインやアクセシブルデザイン等の概念で言われているように, ヒトの身体特性に配慮した製品や環境の設計が必須である. また, 将来の高齢者の自立の観点からは, 現在の若年層や壮年層の身体特性の現状を把握し, 数十年後に彼らが自立した高齢者となるよう, 検討が必要となる. 一方, これらを実現するためには, そのベースとなるヒトの身体特性を把握することが必要となる. しかしながら, ヒトの身体特性の把握には時間と労力を要し, 十分な整備が行われているとは言い難い現状がある. このような中,NITEは平成 13 年から平成 14 年にかけて, ヒトの身体特性の 基礎データ として高齢者を中心とする国内の健常者約 1 名のデータを取得し, 第 1 期 NITE 人間特性データベース として公開してきた *. 本データブックは, 製品や環境を提供する企業や身体特性の研究機関等の人間特性データ ユーザを想定し, 第 1 期 NITE 人間特性データベースの全体像とそのデータについて記述し, データ ユーザのサポートを目的としたものである. このデータブックが, 安全 安心で快適な暮らしの実現のため, 関係各位のお役に立つことができれば幸いである. * 29 年 3 月

3 NITE 人間特性データブック ( 関節発揮トルク ) について第 1 期 NITE 人間特性データベースは, 四肢を中心とした身体特性の 基礎データ としての 関節発揮トルク と 関節可動域 を柱とし, 被計測者のインデックスを運動特性等で示す 属性 データ, 基本的な 身体寸法 データ, 余暇や職場での筋活動履歴をアンケート形式で調査した 運動履歴, ならびに, 手の発揮力の応用データとして 上肢操作力 データの,6つのデータ群で構成される. このデータベースの特色は, これらデータ群が基本的に共通の被計測者群で計測されたことで,NITE ホームページでは, これらのデータ群を被計測者横断的に ( いわば横串的に ) 抽出できることである. 本ハンドブックは, これら6つのデータ群のうち 上肢下肢関節の筋力 をテーマとして整理したもので, 関節発揮トルク を中心に, 被計測者の筋力インデックスとしての 握力と垂直跳び高さ, さらに被計測者の基本なデータとして, 身体寸法 および 運動履歴 について整理したものである. 第 1 章では, 日本人の筋力データの観点から NITE 人間特性データベース全般について解説した. 第 2 章では, 関節発揮トルク を中心に, 握力と垂直跳び高さ 身体寸法 運動履歴 のデータ取得に係る計測方法, 計測条件, ならびに計測手順を記述した. 第 3 章では, 本計測実験の被計測者について記述した. 第 4 章では, このようなヒトのデータで非常に重要な, 被計測者の代表性について述べた上で, 本計測実験で得られたデータを示し整理した. 第 5 章では, 国内外の比較データを示し, これらと NITE 人間特性データとの比較検討を行った. 第 6 章では人間特性データの活用について解説した. 29 年 3 月

4 目 次 第 1 章 NITE 人間特性データベースについて ヒトの特性データ整備の現状と課題 NITE 人間特性データベースの特色と概要 8 3 第 2 章 計測実験 計測条件と装置 握力と垂直跳び高さ 身体寸法 関節発揮トルク 運動履歴問診 計測手続き 計測の流れ 握力と垂直跳び高さ 身体寸法 関節発揮トルク 26 3 第 3 章 被計測者 29 3 第 4 章 データ 握力と垂直跳び高さ ~ 被計測者の代表性 ~ 身体寸法 運動履歴問診 関節発揮トルク 関節角度依存特性 関節発揮トルクの世代差 61 3 第 5 章 比較 文部科学省 体力 運動能力調査 Baltimore Longitudinal Study of Aging 諸論文 73 3 第 6 章 データの応用 基礎データの応用の考え方 ヒトの特性データ活用時の留意事項 79 3 第 7 章 参考文献 読者の参考となる文献等 本データブックで参照した文献等 82 3 第 8 章 附録 ヒトの身体運動に関わる諸定義 関連機関 92 人間特性データ活用ガイド 96

5 第 1 章 NITE 人間特性データベースに ついて 1.1 ヒトの特性データ整備の現状と課題 (1) 高齢社会 日本 と高齢者の自立総務省の統計データでは, 我が国の 28 年 9 月 15 日 ( 敬老の日 ) 現在の高齢者推計人口 (65 歳以上の人口 ) は過去最高の 2,819 万人にのぼり, また,7 歳以上の人口が初めて 2, 万人を超えた. あわせて, 我が国の総人口は平成 17 年には戦後初めてマイナスに転じ, 今後は長期的に減少傾向が続くと見られている [1]. これら長寿化と人口減少の結果, 高齢者が総人口に占める割合 ( 高齢化率 ) は既に 2 [%] を超え, 底辺が広いはずの人口ピラミッドが倒立して, 少数の労働力で多数の高齢者を支える構図が完成した. 我が国の 7 歳以上の高齢者数は, スイス, スウェーデン, ポルトガル, オランダの総人口を上回ることがわかる.65 歳以上で比較すると, これらに加えて北朝鮮の総人口を上回り, カナダの総人口に迫る勢いであり, 我が国の置かれている状況が理解できる. このように, 高齢化が急速に進展し, かつ, 一人暮らしを余儀なくされる高齢者が急増することを前提にすれば, 1 如何にして 現在の高齢者 の自立した暮らしを可能にするか 2 如何にして 将来の高齢者 を自立した高齢者とするかのふたつの観点が, 今後の日本社会における非常に大きな課題であることは自明である.

6 (2) 高齢者の身体的自立と身体特性データ高齢者の 自立 の可否は, 主として 身体的自立, 精神的自立, 経済的自立, 並びに 社会的自立 で決定すると考えられる. これらのうち, 身体的自立は, 他の自立要素にも影響を与え得る, いわば 自立 の基盤的要素と言える. この身体的自立を高めるためには, 次のような検討が必要と考えられる. まず, 前項で述べた 現在の高齢者 の自立した暮らしを可能にするという観点からは, 現在の高齢者について日常生活や就労場面で重要な身体特性の実態を把握し, そのデータに基づいた製品や建築物等の設計を行うことが必要となる. また, 将来の高齢者 を自立した高齢者とする観点からは, 将来の高齢者 たる 現在の若年層 を含んだ世代横断的な身体特性の実態を把握し, 将来の高齢者が自立して行くうえでの阻害要因を見いだし, その対策を検討する必要がある. これら, 何れの観点から高齢者の身体的自立を実現するとしても, ヒトの身体特性データの取得と分析が必須となる. なかでも, 自立の可否に大きく影響する 筋力 データの取得と分析は, 特に重要と考えられる. (3) 我が国における筋力データ整備の実態それでは, 我が国において筋力に関するデータは十分に収集 整理 公開されているかと言うと, そうではない. 多数の研究機関等で取得された既存データを形態, 身体機能等に分類して整理し, 日本人のデータを集大成したバイブル的な存在として, 東京都立大学体力標準値研究会が編纂したデータ集がある [2]. このデータ集において, 筋力データについて, その主たる部分を占めるのは文部科学省の 体力 運動能力調査 [3] のデータである. 体力 運動能力調査 は, 旧文部省が 1964 年に東京オリンピックを契機にとして, 主として児童生徒の体力を把握する事を目的に開始したもので, 被験者数は毎年数十万人に及ぶ. 当初は青少年を対象としたが 1967 年からは 59 歳までが対象となり,1998 年 ( 平成 1 年 ) には, 高齢化をにらんで 6 歳から 79 歳までの高齢者のデータも取得され始めた. しかし, 計測の安全性の観点から年齢群ごとに計測項目や計測方法が異なり, また, 計測に危険を伴う背筋力等の計測が廃止される等, 計測項目は変遷を経た. 現在は握力, 上体起こし, 長座体前屈, 反復横跳び等の項目について計測を実施しているが, これまでに関節発揮トルクが計測されたことはない. しかし, 握力 においては, 例えば平成 12 年度は 6 歳から 79 歳の範囲をカバーし, その被験者数は約 7 万人と膨大な数にのぼる. その意味では, 体力 運動能力調査 は, 日本の標準的なデータベースといえる. 上述の東京都立大学のデータ集においては, 国内の大学や研究機関等で取得

7 したデータも掲載されているが, 被験者数が少ないデータもある. 例えば, 日常生活動作で非常に重要と考えられる筋力として, 屈腕力 が掲載されているが, その 5 歳代女性を代表するデータとして,1965 年に 7 名の被験者で取得されたデータが示されている. 日本建築学会の編纂による 建築設計資料集成 人間 [4] は, 建築物等の設計においてバイブル的に用いられているものであるが, ただちに建築物等の設計に用いることができる推奨値を中心に示したものであり, 推奨値の根拠となる理論やデータ等の背景は必ずしも明確になっていない場合がある. さらに, 厚生労働省が毎年実施している国民栄養調査があるが, これは日本人の栄養状態の把握が目的であることから, その調査項目も血液化学等の医学的観点が中心で, 筋力に関する項目はない [5]. このように, 筋力データの重要性は認識されていても, そのデータ整備は不十分な実態がある. その背景のひとつは, 筋力データ取得に要する労力や設備投資の大きさ, すなわちコストの大きさが考えられる. つまり, 費用対効果の観点から民間企業がデータ取得することは考えにくく, また, 公的機関が取得しているデータとしても不十分な現状がある. もちろん, 全国の医療機関の整形外科やリハビリテーション科等で各個に取得されている筋力データは膨大な量に及ぶと考えられるが, これらは入院患者等のデータであり, 健康な被験者のデータが無い. このほか, 被験者数が多いデータとしては防衛庁が取得している自衛隊員のデータは存在するが, 基本的に非公開である. なお, 世代横断的な筋力データの世界的な整備状況に目を向けると, 世代横断的かつ縦断調査で, しかも, 大規模かつ公開されているものとして, 米国の National Institute on Aging (National Institute of Health) が 1958 年から実施している BLSA (Baltimore Longitudinal Study of Aging )[6] がある. これは, 血圧, 心電図, 骨密度等の生理計測, 血液化学分析から筋力等のバイオメカニクス特性に至るまでの極めて広範囲のパラメータについて,1 名から 2 名の健常男女のボランティアに対して毎年または隔年で追跡計測を実施しているものである. ただし, 計測対象は米国に在住の被験者である. また, オランダのデルフト大学において, 高齢者を中心とする被計測者約 75 人による身体特性の計測が行われている. 当該計測は, 身体寸法と関節可動域, 上肢の到達域等を中心に, 実生活に即した切り口を含めた 77 の計測項目で実施されている.[7]

8 表 1-1 国内外の主要な人間特性データ ( 筋力を含むもの ) Table 1-1 Key Human Characteristics Data in Japan and Other Countries NITE 人間特性 DB( 第 1 期 ) n=1, 世代横断的,(22) 文部科学省 体力運動能力調査 n= 多数, 世代横断的,1964 年より毎年 (including Muscle Strength) 厚生労働省 国民栄養調査 n=4,~9, ( 項目ごとに異なる ), 世代横断的,1952 年より毎年 厚生労働省 日本人の新身体計測基準値 21 n=8, 世代横断的,(21) BLSA: Baltimore Longitudinal Study( 米国 ) n=2 追跡調査, 世代横断的, 毎年 デルフト大学 ( オランダ ) n=75, 世代横断的,(1998) 身長 握力 身長 身長 身長 身体寸法 体重 上体起こし 体重 体重 体重 握力 身体寸法 長座体前屈 腹囲 BMI 身体寸法 押す引く力 関節発揮トルク 反復よことび 血圧 周囲長 筋力一般 回旋力 関節可動域 急歩 血液化学 皮下脂肪 関節発揮トルク 関節可動域 関節受動抵抗 2mシャトルラン 1 日の歩数 筋断面積 肺機能 上肢到達域 血圧 1m 障害物歩行 運動状況 酸素消費量 またぎ高さ 肺機能 6 分間歩行 服薬状況 記憶 巧緻性 握力 立ち幅跳び 問題解決 開眼片足立ち 閉眼片足立ち 開眼片足立ち 神経科学 閉眼片足立ち 全身反応時間 ストレステスト 反応時間 体脂肪率 心電 聴力 静止視力 触診 触覚 動体視力 腎機能 長座体前屈 糖負荷 垂直跳びアンケート 血液化学骨視覚聴覚生活活動度薬歴病歴

9 1.2 NITE 人間特性データベースの特色と概要 NITE 人間特性データベースの最大の特色は, ひとりひとりの被計測者の身体特性データを横断的 ( いわば横串式 ) に抽出できることである. 我が国において, 多数の人間特性データが個別に存在するが, これらは当然, 異なる被計測者のデータであり, ひとりひとりの被計測者内の種々の身体特性の関連を分析することはできない. (1) NITE 人間特性データベース構築に至る経緯前項で述べた現状をふまえ, 製品評価技術センター ( 現 NITE) では, 平成 8 年度から5 年計画で実施した知的基盤整備事業において, 日常生活を 14 の基本動作に分類し ( 表 1-2), 各々の日常生活動作の計測方法を検討し, 計測マニュアルを示した. 併せて, 平成 1 年度即効的知的基盤整備事業においては,NITE はこれら 14 動作の共通要素である, 上肢下肢の関節特性 ( 関節自動可動域, 関節受動抵抗と関節発揮トルク ) の計測方法を確立し,HQL において約 25 名の被計測者による計測実験が実施された. これらの事業で得た知見を基に, 平成 12 年度に NITE 人間特性データベースの構築準備を開始し, 平成 13 年度および平成 14 年度に, 高齢者を中心とする健常者約 1 名について, 関節特性を中心とする身体特性データを取得した.

10 表 1-2 日常生活における 14 の基本動作 Table Basic Movements in Daily Life 1 指で押す Push with finger 2 手 ( 指先 ) でつまむ Pinch 3 手で握る Grip 4 手でひねる Twist hand 5 手で押す 引く Push/pull with hand 6 持ち上げる 降ろす Lift/lift down 7 肩関節を屈折 伸展する Flex/extend shoulder joint 8 腰を曲げ続ける Keep bending over 9 躯幹をひねる Twist the body 1 首を前後 左右に曲げる Flex the neck up and down/right and left 11 立ち上がる 座る Stand up/sit down 12 歩く Walk 13 またぐ Step over 14 昇る 降りる Ascend/descend (2) NITE 人間特性データベースの内容 NITE 人間特性データは, おおきく5つのデータ群で構成される ( 表 1-3). 身体寸法項目は, 身長, 座高等の基本的な寸法項目とあわせて, 筋力と関連すると考えられる, 上肢下肢の周囲長を計測した. 関節可動域は, 上肢下肢と体幹, さらに頸部の可動域を計測した. 関節発揮トルクは, 上肢下肢の矢状面内の等尺性発揮トルクを計測した. 力の発揮レベルは MVC(Maximum Voluntary Contraction) としたが, 血圧の急変による事故を防止する意味で, 呼気下での力の発揮とした. 身体属性のうち, 運動属性は, 筋力 柔軟性 平衡機能 反射の4つの観点から計測項目を選択し, また, 一般属性としては, 計測実験の安全性確保のための血圧計測と, 基本的な知覚データである視力と聴力, さらに, 体脂肪率を計測項目とした. これらの被計測者の過去から現在の就労と日常生活上のアクティビティを評価するため, 問診票によるアンケートを実施した. 上肢の発揮力は, これらの計測と別に実施し, 対象物の位置の高さを, 被計測者の肘頭高を基準に上下に移動し, 押す 引く 回す発揮力の変化を計測した. これらの計測実験は, 被計測者のインフォームドコンセントを得たうえで実施した.

11 表 1-3 NITE 人間特性データの構造 Table 1-3 Items to be tested for NITE Human Characteristics Data 関節発揮トルク Joint Exertion Torque 関節可動域 ( 関節自動可動域, 関節受動抵抗 ) Range of Joint Motion (Active Joint Motion/Passive Resistance) 属性 Characteristics 身体寸法 Body Size 運動履歴 Exercise History 上肢発揮力 Exertion Power of Upper Etreimity 1 足関節 Ankle joint 2 膝関節 Knee joint 3 股関節 Hip joint 4 肩関節 Shoulder joint 5 肘関節 Elbow joint 6 手関節 Wrist joint 1 足関節 Ankle joint 2 膝関節 Knee joint 3 股関節 Hip joint 4 肩関節 Shoulder joint 5 肘関節 Elbow joint 6 手関節 Wrist joint 7 体幹 Trunk 8 頸 Neck 1 体重 Body weight 2 体脂肪率 Body fat percentage 3 握力 Grip strength 4 垂直跳び Vertical jump height 5 長座体前屈 Sitting trunk flexion 6 閉眼片足立ち One foot balance with eyes closed 7 全身反応時間 Jumping reaction time 8 血圧 Blood pressure 9 肺機能 Vital capacity 1 視力 ( 静止視力, 動体視力 ) Visual acuity (static vision/dynamic vision) 11 聴力 Audebility 1 身長 Stature 2 手長 Hand length 3 前腕長 Forearm length 4 上腕長 Upper arm length 5 足長 Foot length 6 下腿長 Lower leg length 7 大腿長 Thigh length 8 前腕最大囲 Forearm circumference 9 上腕囲 Upper arm circumference 1 下腿最大囲 Calf circumference 11 大腿囲 Thigh circumference 12 腹囲 Abdominal grth 13 胸囲 Chest circumference 14 頸囲 Neck circumference 過去の職業種別, 現在の職業種別, 運動履歴等 By past occupation/ current occupation/ exercise history 1 手で押す発揮力 Exertion of pushing with hand 2 手で引く発揮力 Exertion of pulling with hand 3 手で回す発揮力 Exertion of rotate with hand 4 指で押す発揮力 Exertion of pushing with finger

12 第 2 章計測実験 2.1 計測条件と装置 握力と垂直跳び高さ既に述べたとおり,NITE 人間特性データベースでは被計測者の運動能力の指標データとして, 筋力 柔軟性 平衡機能及び反射の各領域について握力 長座体前屈 閉眼片足立ち時間及び光全身反応時間を計測した. 本ハンドブックは関節発揮トルクを中心に整理したが, 筋力の観点からの被計測者の代表性のインデックスとして, 上肢では握力を, 下肢では垂直跳び高さを抽出して用いた. 握力は, 文部科学省の体力 運動能力調査の計測項目であり, 大規模な計測が実施されていることから採用した. 垂直跳びは, 筋力と瞬発性の総合的な指標であり, 下肢の筋力指標とすることには議論があるが, 同調査の計測項目として採用されていた (1996 年以降は計測されていない ) ため採用した. 握力はデジタル握力計 (ED-1PNS, ヤガミ株式会社. 名古屋 ) で, 垂直跳び高さは自動デジタル垂直跳び計 (VT-15PNS, ヤガミ株式会社. 名古屋 ) で計測した. 垂直跳び高さの計測装置は感圧導電マットと時間計測回路等で構成され, 被験者が跳び上がってから着地するまでの時間を計測し, 滞空時間から跳躍高さを算出する原理の装置である.

13 図 2-1 デジタル握力計 Fig. 2-1 Digital grip dynamometer 図 2-2 垂直跳び高さ計測装置 Fig. 2-2 Vertical jump-testing device

14 2.1.2 身体寸法 NITE 人間特性データベースにおける身体寸法の計測項目は, 上肢下肢の筋力と可動域に関連のある項目として, 上肢下肢の長さと周囲長に絞り込んで計測した. ただし, 後述するが, 関節発揮トルク計測時のモーメントアーム長は別途, 計測している. 身体寸法の計測は, 基本的に JIS Z 人間工学 - 人体寸法測定 [xx] に基づいた. 身体寸法のうち, 身長は, 図 2-3 に示す自動デジタル身長体重計 (TBF-21PNS, ヤガミ株式会社. 名古屋 ) で計測し, 身長とあわせて体重及び体脂肪率のデータを得た. 他の身体寸法 ( 長さ, 周囲長 ) の計測は, マルチン計測器を用いて計測した ( 図 2-4). 図 2-3 自動デジタル身長体重計 Fig. 2-3 Digital height & weight scale 図 2-4 マルチン計測器による下腿長の計測 Fig. 2-4 Measurement of the leg length using anthropometer

15 2.1.3 関節発揮トルク日常生活の QOL に大きく影響する筋力の指標値として, 上肢下肢のトルクを採用した. これまで多く行われている上肢下肢の筋力計測は, モーメントアーム長を記録せず, 力 のみのデータが公表されている場合が多いが, 製品設計を初めとする広範囲のデータ活用を考えると, 力とモーメントアーム長を計測し, さらに, 体節重量による発生トルクも計測することが重要と考えた. トルク計測を矢状面に限ったのは, 計測時間の制約からである. 一般には, 関節発揮トルクの計測には,Primus や Cybex, Biodex, Contrex 等の筋力評価装置 (Torque Machine: TM) が用いられている ( 図 2-5).TM は, 電気モータと発電機の双方の機能を持つ Dynamometer と呼ばれる機構を持ち, その軸に被験者の被計測関節の関節中心を一致させたうえで, ダイナモメータのアームに被験者の体節を固定し, 発揮力をトルク値として計測するもので, 精密な計測を可能とする. しかしながら, 特定の関節のトルク特性を求めるのではなく, 今回のように上肢下肢の複数の関節に対して多くの計測条件で計測することを前提にした場合, 被計測者の身体的負担の軽減の観点から短時間で計測する必要がある. これは, 高齢被計測者を含む計測を行う場合, 重要な観点となる. 図 2-5 トルク計測マシンによる計測風景 Fig. 2-5 Measurement using torque-meter そこで, 今回の計測では HHD( ハンドヘルド ダイナモメータ ) による等尺性計測を採用した.HHD としては, 市販の自動車のブレーキペダル等の踏力計測用の踏力計 ( 図 2-6) に加工を施して HHD として使用した. 踏力計の仕様を表 2-1 に示す. また, 上肢の計測では,HHD を検者が手で保持して計測したが ( 図 2-8), 上肢に比して発揮力の大きな下肢の計測では,HHD を計測台に固定して計測を行った ( 図 2-9). 計測時の力の発揮レベルは, 最大発

16 揮力とした. 実際の製品等の設計においては, 無理のないレベルでの発揮力が求められることが多いが, 無理のない ( あるいは, 楽な ) 発揮力のレベルは, 被計測者のモティベーションに左右されるため個々の被計測者の発揮レベルを合わせることが困難であることが予想された. そこで,EMG( 表面筋電位 ) データ等により発揮レベルを合わせることも検討したが, 結果的にはデータの信頼性の確保が困難と判断し, 今回は最大発揮力での計測とした. ただし, 前述のとおり, 被計測者, 特に高齢の被計測者の安全確保の意味から, 呼気下での最大発揮力計測とすることで, 怒責効果による血圧の急変を回避した. また, 等尺性発揮力を計測する際には, 被計測者が関節を固定 ( 角度を維持 ) しようとしている状況で検者が外力を加え, 被計測者の関節角度が変化した時点での力を計測する (Break Test) と, 空間に固定された対象物に対して, 被計測者が力を加える計測法 (Make Test) の二通りが考えられる. 先行研究では Break Test 及び Make Tests による発揮力には Break Test>Make Test の関係があるとされている.NITE においても肘関節を対象とし事前調査を行った結果 Break Test Make Test 比 (Break Test/Make Test) は,[ 男性 ] 肘屈曲 1.18~1.23, 肘伸展 1.38~1.51,[ 女性 ] 肘屈曲 1.21~1.29, 肘伸展 1.6~1.7 であり, 性別, 運動方向により異なることを確認した. ここでは, 被計測者への安全性等の観点から,Break Test>Make Test の関係を考慮し Make Test を採用した. [mm] 図 2-6 踏力計の構造 Fig. 2-6 Structure of Tread Force Meter

17 表 2-1 踏力計の仕様 Table 2-1 Specifications of Tread Force Meter rating output more than 1mV/V (2 1^-6 distortion tolerate load 15% linearity ±.5% RO hysteresis ±.5% RO input voltage 1~5 V AC or DC tolerate voltage 1V AC or DC input impedance 35 Ω ± 2% output impedance 35 Ω ± 2% room temperature (running) ~5 room temperature (storage) -1~65 drift of zero point ±.1% RO/ drift of output ±.1% / weight approximately 25gr 図 2-7 HHD の外観 Fig. 2-7 Appearance of HHD 図 2-8 肘関節矢状面等尺性屈曲発揮力計測 Fig. 2-8 Measurement of elbow flexion torque in the sagittal plane

18 図 2-9 下肢計測時の HHD の固定 Fig. 2-9 HHD was fixed in lower limb s measurements 上肢の計測において, 検者が HHD を手に持って計測を行うにあたっては, 得られるデータの信頼性を検証した. これは,HHD による計測は, 被験者の発揮力と,HHD を計測者が保持する力の均衡の上になり立っているという特性があり, 当然のことながら被計測者の発揮力が計測者の HHD 保持力を上回ると計測が成り立たない. そこで, 医療機関等で HHD による計測を行う際には, 計測者は訓練を積んだ PT (Physical Therapist) 等の医療系専門家を当てるのが一般的であり,HHD を用いた筋力計測についての方法論やデータの信頼性の観点からの多くの報告も [8,9,1,11,12,13,14,15,16], 計測者を医療系専門家で構成することを前提としている. これらの報告のなかで,HHD による計測データの信頼性の観点からは Wang の報告 [8],Bohannon の多数の報告 [9,1], Riddle の報告 [11] 等, データのセッション内変動, セッション間変動や計測者間変動等に関しては非常に多くの報告がなされており, 医療専門家が計測者を担う範囲では,HHD による計測は技術的に確立しているといえる [17]. 本データベースの構築においても, 得られる計測データの妥当性を検討するために,HHD で取得したデータと計測マシンで得たトルク値の比較を行う必要がある. そこで, 肘関節の矢状面内屈曲 / 伸展トルクの計測を対象に,HHD を用いて計測した EJT 値の信頼性, 並びに, 筋力評価装置 (TM) により計測した EJT 値を基準とした場合の妥当性を, 計測装置と被験者及び計測者を含むシステムとして検討した. 具体的には, 信頼性の観点から, 検者内変動, セッション間変動を確認した. また, 得られたデータの妥当性の観点から,TM のデータと HHD のデータを比較検討した. その結果,HHD を用いて得られた関節発揮トルク (EJT:Extremity Joint Torque) は十分な信頼性と妥当性を有することを確認した.[18]

19 5 Elbow flexion torque with HHD [Nm] y =.8322x r = Elbow flexion torque with TM [Nm] 図 2-1 一般被験者での肘関節屈曲トルク計測における TM と HHD の関係 ( 細い実線は y = x を示す ) Fig. 2-1 Relationship of the elbow flexion torque between TM and HHD measurement in un-trained subjects (Thin solid line means y = x)

20 35 Elbow extension torque with HHD [Nm] y =.8755x r = Elbow extension torque with TM [Nm] 図 2-11 一般被験者での肘関節伸展トルク計測における TM と HHD の関係 ( 細い実線は y = x を示す ) Fig Relationship of the elbow extension torque between TM and HHD measurement in un-trained subjects (Thin solid line means y = x) 運動履歴問診 過去から現在に至る運動履歴と就労履歴を, 筋骨格系負荷の観点から聞き 取りを行った. 用いた記入票を次ページ以降に示す.

21 日常生活アンケート 被験者 ID 氏名 記入日 性別 男 女 年齢 歳 記入者 * 以下のアンケートにご協力お願いいたします なお この結果を公開する場合には 住所 氏名 電話番号等の個人を特定できる情報を消去いたしますので ご安心ください 1. 最も長く住んでいたのは どこですか? 都道府県名 : 在住年数 : 約年間 お仕事について 2. 現在のお仕事は 次のどれに当てはまりますか? a. 力を使うことが多い ( 例 : 運搬 土木作業など ) b. 力は使わないが 立っていることや 歩くことが多い ( 例 : 営業 家政婦など ) c. 力は使わず 座っていることが多い ( 例 : 事務職 パソコンオペレートなど ) d. その他 ( 家事一般 勤めてない 学生など ) 3. 現在のお仕事 (d. その他も含む ) は 始めてどのくらいになりますか? 約 年目 4. 最も長く勤めていたお仕事は 次のどれに当てはまりますか? A. 現在の仕事が 最も長い B. 現在の仕事以外 --- a. 力を使うことが多かった ( 例 : 運搬 土木作業など ) b. 力は使わないが 立っていることや 歩くことが多かった ( 例 : 営業 家政婦など ) c. 力は使わず 座っていることが多かった ( 例 : 事務職 パソコンオペレートなど ) d. その他 ( 家事一般 勤めてない 学生など ) 5. 最も長かったお仕事は いつ頃 どのくらい勤められたのですか? A. 現在の仕事と同じ B. 現在の仕事以外 --- 約年前に退職 約 年間勤めた

22 運動について 6. 現在 運動をしていますか? a. 軽い運動 ( 散歩 ゲートボールなど ) b. やや激しい運動 ( 速歩 水中ウォーキング ダンスなど ) c. 激しい運動 ( ジョギング 水泳 剣道など ) d. 何もしていない a.~c. に を付けた方へ それは どのくらいの頻度で行っていますか? 毎日 もしくは 週 回 もしくは 月 回 それは 一回につきどのくらいの時間行っていますか? 約時間 それは どのくらい続けていますか? 約年目 7. 以前 運動をしていましたか? ( 最も長く続けられたものについてお書きください ) A. 現在している運動が最も長い B. 現在の運動以外 --- a. 軽い運動 ( 散歩 ゲートボールなど ) b. やや激しい運動 ( 速歩 水中ウォーキング ダンスなど ) c. 激しい運動 ( ジョギング 水泳 剣道など ) d. 何もしていなかった a.~c. に を付けた方へ それは どのくらいの頻度で行っていましたか? 毎日 もしくは 週 回 もしくは 月 回 それは 一回につきどのくらいの時間行っていましたか? 約 時間 それは いつごろまで続けていましたか? 約 年前まで それは どのくらい続けましたか? 約 年間 利き手 利き足について 8. カナヅチ ノコギリを扱うのは a. 左手 b. 右手 9. ボールを蹴るのは a. 左足 b. 右足

23 * ここからは 職員が計測中に配慮すべき点を確認させていただくために お聞きします おからだの様子について 1. 今日の体調は a. 良い b. 普通 c. 悪い c. その他 11. 過去に大きな病気をした または現在治療中のものはありますか? a. 高血圧症 ( 治療済み or 現在治療中 ) である b. 心臓病 ( 治療済み or 現在治療中 ) である c. 喘息 ( 治療済み or 現在治療中 ) である d. リュウマチ ( 治療済み or 現在治療中 ) である e. 脳血管障害 : 脳血栓 脳塞栓 脳出血 ( 治療済み or 現在治療中 ) である f. その他 ( 治療済み or 現在治療中 ) である g. なし 12. 現在服用しているお薬はありますか? a. 血圧降下剤 b. 血圧降下剤以外 c. 使っていない 13. 過去に大きなケガをした または現在治療中のものはありますか? a. 骨折 ( 治療済み or 現在治療中 or 治療後症状が残った ) b. 捻挫 ( 治療済み or 現在治療中 or 治療後症状が残った ) c. 関節痛 : 首 ( 治療済み or 現在治療中 or 治療後症状が残っている ) : 肩 ( 治療済み or 現在治療中 or 治療後症状が残っている ) : 肘 ( 治療済み or 現在治療中 or 治療後症状が残っている ) : 手 ( 治療済み or 現在治療中 or 治療後症状が残っている ) : 腰 ( 治療済み or 現在治療中 or 治療後症状が残っている ) : 膝 ( 治療済み or 現在治療中 or 治療後症状が残っている ) : 足 ( 治療済み or 現在治療中 or 治療後症状が残った ) : その他の部位 ( 治療済み or 現在治療中 or 治療後症状が残っている ) d. その他のケガ ( 治療済み or 現在治療中 or 治療後症状が残っている ) e. なし 14. その他おからだの調子についてお気づきの点を教えてください

24 計測データの扱いについて 計測したデータやアンケートは 住所や氏名など個人を特定できる情報は伏せて インターネットや CD-ROM 等で一般配布 公開しますが それに 同意する か しない をご判断ください 同意されるならば 署名をお願いいたします 上記計測データの扱いについて説明を受け充分に理解しました そして熟慮の上 同意します 平成年月日 署名 ご協力 ありがとうございました!

25 2.2 計測手続き 計測の流れ関節可動域計測も含めた基本的な計測の流れは表 2-2 に示したとおりで, 半日 3 回 の予定で計測を実施した. いずれの被計測者も A 群を初日に実施した. また,F 群は, これのみで半日を費やし, 残りの B 群 ~E 群を, 半日 2 回の範囲に割り振った.

26 表 2-2 取得データ群の整理 Table 2-2 Groupings of data A 群 オリエンテーション 計測の目的と内容の説明 Introduction orientation インフォームドコンセント取得 Informed consent 更衣 Gowning 血圧計測 Measurement of blood pressure 運動履歴等問診 Questionaire B 群 属性と身長 身長 (B1) Body height attribution 体重 Body weight 体脂肪率 Body fat percentage 握力 Grip strength 垂直跳び Vertical jump height 長座体前屈 Sitting trunk flexion 閉眼片足立ち One foot balance with eyes closed 全身反応時間 Jumping reaction time 肺活量 Vital capacity 視力 ( 静止視力, 動体視力 ) Visual acuity (static vision/dynamic vision) 聴力 Audibility C 群 身体寸法 手長 (B37) Hand length body size 前腕長 (B36) Forearm length 上腕長 (B33) Upper arm length 足長 (B43) Foot length 下腿長 (B42) Lower leg length 大腿長 (B41) Thigh length 前腕最大囲 (B73) Forearm circumference 上腕囲 (B72) Upper arm circumference 下腿最大囲 (B77) Calf circumference 大腿囲 (B76) Thigh circumference 腹囲 Abdominal girth 胸囲 (B71) Chest circumference 頸囲 (B7) Neck circumference D 群 関節可動域 足関節 Ankle joint range of motion 膝関節 Knee joint 股関節 Hip joint 肩関節 Shoulder joint 肘関節 Elbow joint 手関節 Wrist joint 体幹 Trunk 頸 Neck E 群 関節発揮トルク 足関節 Ankle joint joint torque 膝関節 Knee joint 股関節 Hip joint 肩関節 Shoulder joint 肘関節 Elbow joint 手関節 Wrist joint F 群 上肢発揮力 手で押す発揮力 Exertion of pushing with hand Muscle strength 手で引く発揮力 Exertion of pulling with hand in upper limb 手で回す発揮力 Exertion of rotate with hand 指で押す発揮力 Exertion of pushing with finger

27 2.2.2 握力と垂直跳び高さ握力の計測は左右両方の手について, 各々 2 回ずつ実施した. 握力は立位で計測した. その際, 非計測側の手を開いた状態とするか握るかについては被験者の選択に委ねたが, 結果的にはほとんどの被験者は握っていた. 怒責効果による血圧変動の危険を回避するため, 握力は呼気における最大発揮力 (EMVC: maximal voluntary contraction in expiration) として計測した. 被験者には ゆっくり息を吐きながら力を出す ように指示した. 垂直跳び高さは2 回の計測を実施した. これらの計測方法は, 文部科学省の体力 運動能力調査と同様の方法である 身体寸法前章, 表 1-3 に示した身体寸法項目について, 基本的に,JIS Z 人間工学 - 人体寸法測定 [19] に基づいて計測を行った 関節発揮トルク関節発揮トルク (EJT) は既に述べたように, 矢状面内の等尺性の make test 値として計測した. また, 計測は被験者の右側 ( うそく ) で実施した. これは, 日本人においては右利きが多く, また日本では, 是非は別としてほとんどの施設, 設備, 機器, 道具類が右利きを前提に設計されていることから, このように決定した. 本計測実験の被験者においても, 上肢が左利きである ( 左手でボールを投げる ) と自己申告した被験者は女子 19 名, 男子 36 名, 合計 55 名で, 全体の約 5.5[%] であり, また, 足が左利きである ( 左足でボールを蹴る ) と自己申告した被験者は女子 19 名, 男子 4 名, 合計 59 名で, 約 5.9[%] と全体に占める割合は低かった. オリエンテーションと計測者による実験手順の説明, 力の発揮要領のデモのあと, 関節ごと, 動作の種類ごとに各々 2 回の計測トライアルを実施した. 各々のトライアル実施時の力の発揮時間は 4~6[sec] とした. その際, 怒責効果による血圧変動の危険を回避するため,EJT は呼気下の最大発揮力 (EMVC) として計測した. その際, 被計測者には ゆっくり息を吐きながら力を出す ように教示した. 各トライアル間には最小 1 分間の休憩時間を確保したが, 計測中にも適宜, 計測者が被計測者に疲労を感じてしていないか質問し, 被計測者が疲労を訴えた場合は休憩時間を設けた. 表 2-3 に関節ごと, 動作の種類ごとの関節の角度条件と被験者の姿勢を示す. モーメントアーム長は関節中心と HHD の中心軸の間の距離として計測された.

28 関節中心の定義は,JIS Z [19] に従った. 各関節の 角度 - トルク特性 を把握するために,EF, EE, SF, SE, KF, HF 及び HE の計測時には, おおむね関節可動域 (RoM: Range of motion) の両端と中央部に相当する3 水準の屈曲角度において,KE の計測時には4 水準の屈曲角度において計測を実施した.WP, WD, AP 及び AD の計測時には, ゼロ位とした.HHD の計測値として得た発揮力 [N] とモーメントアーム長の積として, 関節発揮トルク値 [Nm] を算出した. 得られた発揮トルク値は体節重量による見かけのトルク値を打ち消すための補正を行った. 補正には, 体節ごとの重心位置と重量のデータ (BSP: body segment parameters) が必要となる.BSP 値の誤差は重量補正の誤差を引き起こすため, 高い精度が要求される. 一般には, 生体 ( 被験者 ) を用いて計測する方法や数学モデルによる BSP 値よりも, 死体を切断して計測した BSP 値の精度が高いとされている. しかし, 死体の切断による日本人の BSP データは存在しないことから, ここでは,Dempster のデータを採用した [2, 21]. ただし, 手関節と足関節においては, 経験的に体節重量の影響以外に腱の張力による影響が大きいため,BSP による補正では不十分との判断から, トルク計測時に被験者の脱力時のトルク値を計測し, 力を発揮した際のトルク値に加算もしくは減算した.

29 表 2-3 関節発揮トルク計測時の関節角度 Table 2-3 Joint angle conditions in each EJT measurements Muscle Action Position Joint position as flexion angle (WP) Wrist flexion (palmar flexion) sitting *1*2 (WD) Wrist extension (dorsiflexion) sitting *1*2 (EF) Elbow flexion sitting *1*3 3, 8, 12 (EE) Elbow extension sitting *1*3 3, 6, 12 (SF) Shoulder flexion (forward elevation) sitting *1*4 35, 8, 13 (SE) Shoulder extension sitting *1*4 35, 8, 13 (AP) Ankle flexion (plantar flexion) sitting *1*5 (AD) Ankle extension (dorsiflexion) sitting *1*5 (KF) Knee flexion prone *6 15, 5, 9 (KE) Knee extension sitting *1*7 5, 75, 9, 15 (HF) Hip flexion supine *8 15, 45, 9 (HE) Hip extension supine *8 45, 9, 15 *1 9 between the trunk and the thigh in every seated posture *2 shoulder joint, elbow joint 9 *3 shoulder joint, hammer grip position in forearm *4 elbow joint, hammer grip position in forearm *5 hip joint 9, knee joint 9 *6 hip joint *7 hip joint 9 *8 knee joint 9

30 第 3 章被計測者 被計測者は,2 歳から 79 歳の健常日本人男女, 約 1 名とした. 被計測者のうち 355 名は大阪市の周辺に在住者で, その他の被計測者も, 日本の都市 ( 仙台市, 東京都, 金沢市, 名古屋市, 福岡市 ) 及びその近隣に在住の被計測者とした. これは, 計測実験がこれらの6 都市に位置する NITE [22] の実験施設で実施され, これらの施設に来ることが容易な地域に在住の被計測者を選定したことによる. 被計測者のうち,2 歳代から 5 歳代の被計測者は企業の事務職, 営業職, 生産現場等の労働者, 主婦及び学生であった. また,6 歳代と 7 歳代の被計測者はシルバー人材センターからの派遣による被計測者で, 就労意志のある高齢者であった. 被計測者の手配にあたっては, 現に神経系 筋骨格系 循環器系の疾患をもつ被計測者はあらかじめ除外された. さらに, これまでの経験から, 高齢被計測者は個体差が大きい ( データのレンジが大きくなる ) ことが予想されたことから, ここでの計測実験においては 6 歳代と 7 歳代の被計測者数を他の年代に比して多く設定した.

31 第 4 章データ 4.1 握力と垂直跳び高さ ~ 被計測者の代表性 ~ 図 4-1 に握力の世代差を, 図 4-2 に垂直跳び高さの世代差を示す. 太い実線は本計測実験で得られた平均値を示し, 標準偏差を併記した. 細い実線は, 文部科学省の体力 運動能力調査 (SDB) に記載されたデータをグラフ化したもので, 平均値と標準偏差を示す. 本計測実験で得た握力値と垂直跳び高さ値の加齢特性は, 体力 運動能力調査によるそれらの加齢特性と比較して大きく逸脱していないことが読みとれ, 全体の傾向も非常に類似していることがわかる. ここで参照した体力 運動能力調査の握力データは,22 年に 37,878 名の被験者によって取得されたもので, 垂直跳び高さデータは,1997 年に 9,536 名の被験者によって取得されたものである. なお, 体力 運動能力調査データは毎年取得されているが, 計測項目の変更により垂直跳び高さデータは 1997 以降は取得されていない. 本研究で取得した握力値は体力 運動能力調査の握力値に比して, やや低めの値を示しているが, これは計測方法の違いが一要因と考えられる. すなわち, 体力 運動能力調査の計測では力の発揮時の呼吸について被験者に指示は与えていないが, 本研究での握力値の計測時には, 血圧の急変による事故を回避するために呼気下で力を発揮するよう (EMVC) 指示している. 経験的に, 指示を与えない場合に被験者は息を止めて力を発揮し, かつ, その場合の方が EMVC 時よりも大きな発揮力が得られることがわかっている. さらに, もうひとつの要因として計測に用いた握力計の違いが考えられる. すなわち, 体力 運動能力調査で用いた握力計は古くから使われているバネによるタイプが中心と考えられ, これに対して, 本研究で用いたロードセル式の握力計は, 被験者が力を発揮してもグリップの寸法が変化することがなく, 得られるデータがばね式の場合よりもやや低い値を示す被験者が多いことが, 経験的に分かっている. 今回の握力値の差異は, これらが原因であると推測される. 以上から総合的に, 本章の計測実験に参画した約 1 名の被計測者は, 日本人を代表する群に見なせると判断した.

32 Grip strength [N] GS +SD SDB -SD Grip strength [N] 3 2 GS +SD SDB -SD age [yr] age [yr] 図 4-1 GS 値における本研究被験者と SDB 被験者の比較 は本計測実験の平均値で上下のバーは SD を, は SDB の平均値と SD を示す. Fig. 4-1 Comparison of GS values in this study and SDB Triangles indicate the means of GS values in this study and bars indicate standard deviations. Squares indicate the means and standard deviations of GS values in SDB data.

33 Vertical jump height [cm] VJ +SD SDB -SD Vertical jump height [cm] VJ +SD SDB -SD age [yr] age [yr] 図 4-2 VJ 値における本研究被験者と SDB 被験者の比較 は本計測実験の平均値で上下のバーは SD を, は SDB の平均値と SD を示す. Fig. 4-2 Comparison of VJ values in this study and SDB Triangles indicate the means of VJ values in this study and bars indicate standard deviations. Squares indicate the means and standard deviations of VJ values in SDB data.

34 4.2 身体寸法 運動履歴問診本項では被験者の基本身体属性と運動履歴問診結果を示す. 表 4-1 及び 4-2 に 14 部位の身体寸法, 体重及び体脂肪率を示す. 運動履歴問診結果については の日常生活アンケート内容のうち, 仕事及び運動に関する履歴を表 4-3 及び 4-4 に示した. 仕事に関しては現在行っている仕事及びこれまで行った最長の仕事の内容とし, 運動については現在及び過去行っていた運動の内容を身体への負担を指標にしたスケールで表現した.

35 表 4-1 身体寸法一覧表 ( 男性 ) Table 4-1 Body measurements() 年齢群 age groups 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 身長手長前腕長上腕長足長下腿長大腿長体重体脂肪率 Height [cm] Hand length [cm] Forearm length [cm] Upper arm length [cm] Lower leg length Foot length [cm] [cm] Thigh length [cm] weight [kg] Body fat percentage[%]

36 表 4-1 身体寸法一覧表 ( 男性 )( 続き ) Table 4-1 Body measurements()(cont ) 年齢群 age groups 前腕最大囲 上腕最大囲 下腿最大囲 大腿囲 腹囲 上部胸囲 頚囲 Forearm Upper arm Calf Thigh Abdominal Upper chest Neck circummference circummference circummference circummference extension girth circummference circummference [cm] [cm] [cm] [cm] [cm] [cm] [cm] 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n

37 表 4-2 身体寸法一覧表 ( 女性 ) Table 4-2 Body measurements() 年齢群 age groups 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D. 被計測者数 n 身長手長前腕長上腕長足長下腿長大腿長体重体脂肪率 Height [cm] Hand length [cm] Forearm length [cm] Upper arm length [cm] Lower leg length Foot length [cm] [cm] Thigh length [cm] weight [kg] Body fat percentage[%]

38 表 4-2 身体寸法一覧表 ( 女性 )( 続き ) Table 4-2 Body measurements()(cont ) 年齢群 age groups 前腕最大囲 上腕最大囲 下腿最大囲 大腿囲 腹囲 上部胸囲 頚囲 Forearm Upper arm Calf Thigh Abdominal Upper chest Neck circummference circummference circummference circummference extension girth circummference circummference [cm] [cm] [cm] [cm] [cm] [cm] [cm] 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n 平均値 mean 標準偏差 S.D 被計測者数 n

39 Table 4-3 表 4-3 運動履歴問診結果 ( 男性 ) Work and exercise history() 年齢群 age groups 仕事 運動 種別 work exercise history category 現在 最長 現在 過去 present longest serving present past a b c d a b c d a b c d a b c d a b c d a b c d

40 Table 4-4 表 4-4 運動履歴問診結果 ( 女性 ) Work and exercise history() 年齢群 age groups 仕事 運動 種別 life style exercise history category 現在 最長 現在 過去 present longest serving present past a b c d a b c d a 2 1 b c d a b c d a b c d a b c d

41 4.3 関節発揮トルク 関節角度依存特性関節発揮トルクは関節角度に依存し, その依存特性は対象関節により異なり, 関節可動域 (RoM) の中央付近で最大値をとるパターン ( ピーク性 ) と, ROM レンジの端部にピークが存在するパターンが存在する. ここでは上肢関節 ( 肘, 肩関節 ) 及び下肢関節 ( 膝, 股関節 ) の関節発揮トルクの関節角度依存特性を表 4-5~4-8, 図 4-3~4-18 に示した.

42 表 4-5 関節トルクの角度特性一覧表 ( 男性, 上肢関節 ) Table 4-5 Relationships between joint angles and joint torque(, Upper limb) Muscle action 年齢群 Age groups 被計測者数 n 関節角度 Joint angle[deg] 関節発揮トルク Joint torque [Nm] 関節角度 Joint angle[deg] 関節角度 Joint angle[deg] 関節角度 Joint angle[deg] 平均値 標準偏差 平均値 標準偏差 平均値 標準偏差 平均値 標準偏差 mean S.D. mean S.D. mean S.D. mean S.D 肘関節屈曲 Elbow flexion 肘関節伸展 Elbow extension 肩関節屈曲 ( 前方挙上 ) Shoulder flexion (forward elevation) 肩関節伸展 Shoulder extension (backward elevation)

43 表 4-6 関節トルクの角度特性一覧表 ( 男性, 下肢関節 ) Table 4-6 Relationships between joint angles and joint torque(, Lower limb) Muscle action 年齢群 Age groups 被計測者数 n 関節発揮トルク Joint torque [Nm] 関節角度関節角度関節角度関節角度 Joint angle[deg] Joint angle[deg] Joint angle[deg] Joint angle[deg] 平均値 標準偏差 平均値 標準偏差 平均値 標準偏差 平均値 標準偏差 mean S.D. mean S.D. mean S.D. mean S.D 膝関節屈曲 Knee flexion 膝関節伸展 Knee extension 股関節屈曲 Hip flexion 股関節伸展 Hip extension

44 表 4-7 関節トルクの角度特性一覧表 ( 女性, 上肢関節 ) Table 4-7 Relationships between joint angles and joint torque(, Upper limb) Muscle action 年齢群 Age groups 被計測者数 n 関節角度 Joint angle[deg] 関節発揮トルク Joint torque [Nm] 関節角度 Joint angle[deg] 関節角度 Joint angle[deg] 関節角度 Joint angle[deg] 平均値 標準偏差 平均値 標準偏差 平均値 標準偏差 平均値 標準偏差 mean S.D. mean S.D. mean S.D. mean S.D 肘関節屈曲 Elbow flexion 肘関節伸展 Elbow extension 肩関節屈曲 ( 前方挙上 ) Shoulder flexion (forward elevation) 肩関節伸展 Shoulder extension (backward elevation)

45 表 4-8 関節トルクの角度特性一覧表 ( 女性, 下肢関節 ) Table 4-8 Relationships between joint angles and joint torque(, Lower limb) Muscle action 年齢群 Age groups 被計測者数 n 関節発揮トルク Joint torque [Nm] 関節角度関節角度関節角度関節角度 Joint angle[deg] Joint angle[deg] Joint angle[deg] Joint angle[deg] 平均値 標準偏差 平均値 標準偏差 平均値 標準偏差 平均値 標準偏差 mean S.D. mean S.D. mean S.D. mean S.D 膝関節屈曲 Knee flexion 膝関節伸展 Knee extension 股関節屈曲 Hip flexion 股関節伸展 Hip extension

46 6 2-29yr yr 5 5 Elbow flexion torque[nm] Elbow flexion torque[nm] yr yr 5 5 Elbow flexion torque[nm] Elbow flexion torque[nm] 図 4-3 関節トルクの角度特性 ( 肘関節屈曲 ) Fig.4-3 Relationships between joint angles and joint torque values (Elbow flexion) The graph indicates the 2-29,3-39,4-49and 5-59years old group.

47 6 6-64yr yr 5 5 Elbow flexion torque[nm] Elbow flexion torque[nm] yr 6 75-yr 5 5 Elbow flexion torque[nm] Elbow flexion torque[nm] 図 4-4 関節トルクの角度特性 ( 肘関節屈曲 ) Fig.4-4 Relationships between joint angles and joint torque values (Elbow flexion) The graph indicates the 6-64,65-69,7-74and 75-years old group.

48 5 2-29yr yr 4 4 Elbow extension torque[nm] 3 2 Elbow extension torque[nm] yr yr 4 4 Elbow extension torque[nm] 3 2 Elbow extension torque[nm] 図 4-5 関節トルクの角度特性 ( 肘関節伸展 ) Fig.4-5 Relationships between joint angles and joint torque values (Elbow extension) The graph indicates the 2-29,3-39,4-49and 5-59years old group.

49 5 6-64yr yr 4 4 Elbow extension torque[nm] 3 2 Elbow extension torque[nm] yr 5 75-yr 4 4 Elbow extension torque[nm] 3 2 Elbow extension torque[nm] 図 4-6 関節トルクの角度特性 ( 肘関節伸展 ) Fig.4-6 Relationships between joint angles and joint torque values (Elbow extension) The graph indicates the 6-64,65-69,7-74and 75-years old group.

50 8 2-29yr yr 7 7 Shoulder flexion torque[nm] Shoulder flexion torque[nm] yr yr 7 7 Shoulder flexion torque[nm] Shoulder flexion torque[nm] 図 4-7 関節トルクの角度特性 ( 肩関節屈曲 ) Fig.4-7 Relationships between joint angles and joint torque values (Shoulder flexion) The graph indicates the 2-29,3-39,4-49and 5-59years old group.

51 8 6-64yr yr 7 7 Shoulder flexion torque[nm] Shoulder flexion torque[nm] yr 8 75-yr 7 7 Shoulder flexion torque[nm] Shoulder flexion torque[nm] 図 4-8 関節トルクの角度特性 ( 肩関節屈曲 ) Fig.4-8 Relationships between joint angles and joint torque values (Shoulder flexion) The graph indicates the 6-64,65-69,7-74and 75-years old group.

52 7 2-29yr yr 6 6 Shoulder extension torque[nm] Shoulder extension torque[nm] yr yr 6 6 Shoulder extension torque[nm] Shoulder extension torque[nm] 図 4-9 関節トルクの角度特性 ( 肩関節伸展 ) Fig.4-9 Relationships between joint angles and joint torque values (Shoulder extension) The graph indicates the 2-29,3-39,4-49and 5-59years old group.

53 7 6-64yr yr 6 6 Shoulder extension torque[nm] Shoulder extension torque[nm] yr 7 75-yr 6 6 Shoulder extension torque[nm] Shoulder extension torque[nm] 図 4-1 関節トルクの角度特性 ( 肩関節伸展 ) Fig.4-1 Relationships between joint angles and joint torque values (Shoulder extension) The graph indicates the 6-64,65-69,7-74and 75-years old group.

54 yr yr 8 8 Knee flexion torque[nm] Knee flexion torque[nm] yr yr Knee flexion torque[nm] Knee flexion torque[nm] 図 4-11 関節トルクの角度特性 ( 膝関節屈曲 ) Fig.4-11 Relationships between joint angles and joint torque values (Knee flexion) The graph indicates the 2-29,3-39,4-49and 5-59years old group.

55 1 6-64yr yr Knee flexion torque[nm] Knee flexion torque[nm] yr 1 75-yr Knee flexion torque[nm] Knee flexion torque[nm] 図 4-12 関節トルクの角度特性 ( 膝関節屈曲 ) Fig.4-12 Relationships between joint angles and joint torque values (Knee flexion) The graph indicates the 6-64,65-69,7-74and 75-years old group.

56 yr yr Knee extension torque[nm] Knee extension torque[nm] yr yr Knee extension torque[nm] Knee extension torque[nm] 図 4-13 関節トルクの角度特性 ( 膝関節伸展 ) Fig.4-13 Relationships between joint angles and joint torque values (Knee extension) The graph indicates the 2-29,3-39,4-49and 5-59years old group.

57 yr yr Knee extension torque[nm] Knee extension torque[nm] yr yr Knee extension torque[nm] Knee extension torque[nm] 図 4-14 関節トルクの角度特性 ( 膝関節伸展 ) Fig.4-14 Relationships between joint angles and joint torque values (Knee extension)the graph indicates the 6-64,65-69,7-74and 75-years old group.

58 yr yr Hip flexion torque[nm] Hip flexion torque[nm] yr yr Hip flexion torque[nm] Hip flexion torque[nm] 図 4-15 関節トルクの角度特性 ( 股関節屈曲 ) Fig.4-15 Relationships between joint angles and joint torque values (Hip flexion) The graph indicates the 2-29,3-39,4-49and 5-59years old group.

59 yr yr Hip flexion torque[nm] Hip flexion torque[nm] yr yr Hip flexion torque[nm] Hip flexion torque[nm] 図 4-16 関節トルクの角度特性 ( 股関節屈曲 ) Fig.4-16 Relationships between joint angles and joint torque values (Hip flexion) The graph indicates the 6-64,65-69,7-74and 75-years old group.

60 yr yr Hip extension torque[nm] Hip extension torque[nm] yr yr Hip extension torque[nm] Hip extension torque[nm] 図 4-17 関節トルクの角度特性 ( 股関節伸展 ) Fig.4-17 Relationships between joint angles and joint torque values (Hip extension) The graph indicates the 2-29,3-39,4-49and 5-59years old group.

61 yr yr Hip extension torque[nm] Hip extension torque[nm] yr yr Hip extension torque[nm] Hip extension torque[nm] 図 4-18 関節トルクの角度特性 ( 股関節伸展 ) Fig.4-18 Relationships between joint angles and joint torque values (Hip extension)the graph indicates the 6-64,65-69,7-74and 75-years old group.

62 4.3.2 関節発揮トルクの世代差前項で述べたとおり, 関節発揮トルクは, 計測時の関節角度によって変化する. 本項では, 今回の被計測者約 1 名で, 総体的に最も大きな発揮トルクが得られた関節角度におけるトルクデータによって, その世代差を検討した. 関節角度による EJT( 関節発揮トルク ) の変化の傾向と, 最大関節トルク値が得られた関節角度を表 4-9 に示す. 関節角度はゼロ位に対する屈曲角度で示す. 前項で述べたとおり, 関節角度による EJT の変化は,RoM( 関節可動域 ) の端で EJT が大きな値を示す場合と,RoM の中央付近で大きい値を示す場合とに大別できる. ここでは, ヒトは筋作業において本能的にもっとも大きな筋力が得られる関節角度となる姿勢をとると考え, 以下の検討においては, 表 4-9 に示した最大トルクが得られる関節角度のデータに注目することとし, 関節角度と EJT の関係については, 別の機会に検討する. なお, 表 4-9 以下で示す EJT データにおいて被験者数の合計が 1 名に満たないのは, 疲労等のために EJT の全項目の計測を実施できなかった被験者のデータを除外したこと, 並びに, 本研究においては計測実験と平行して計測条件の検討を行い, 表 2-3 に示した最終的な条件で計測した被験者のデータのみを採用したことによる.

63 表 4-9 最大トルクが得られる関節角度 Table 4-9 Torque-angle curve Movement n Torque - angle curve Joint angle* Elbow flexion 718 indicates maximal value at 8 flexion 8 Elbow extension 657 indicates maximal value at 12 flexion 12 Shoulder flexion (forward elevation) 646 indicates maximal value at 8 flexion Shoulder extension 718 indicates maximal value at 8 flexion 8 Knee flexion 481 indicates maximal value at 15 flexion 15 Knee extension 647 indicates maximal value at 75 flexion 75 Hip flexion 565 indicates maximal value at 15 flexion 15 Hip extension 55 indicates maximal value at 15 flexion 15 * The subsequent analysis centered on these joint angles 8 表 4-1 にトライアル1とトライアル2の EJT 値によるセッション内変動の検定結果を示す. 第 1 回目と第 2 回目のトライアル間の級内変動係数は, 繰り返し計測時の信頼性の検討のために算出した. 表 4-1 繰り返し計測時の信頼性 Table 4-1 Test-retest reliability Torque[Nm] Joint Movement n trial 1 trial 2 (trial 1)/ Correlation angle mean mean (trial 2)* coefficient** Wrist flexion (palmar flexion) Wrist extension (dorsiflexion) Elbow flexion Elbow extension Shoulder flexion (forward elevation) Shoulder extension Ankle flexion (plantar flexion) Ankle extension (dorsiflexion) Knee flexion Knee extension Hip flexion Hip extension * Ratio of the mean torque values between trial 1 and trial 2 ** Pearson's correlation coefficients between trial 1 and trial 2

64 表 4-11~ 表 4-14 に健常日本人の上肢下肢関節発揮トルクの標準値を示す. 6 歳代以上の被験者は, 詳細な加齢変化を観察するため,5 歳ごとに整理して 示した. これらをグラフにして, 図 19~ 図 3 に示す.

65 表 4-11 健常日本人の上肢関節発揮トルク標準データ ( 女性 ) Table 4-11 Reference values for joint torque in the upper limbs of healthy Japanese 発揮トルクの類別 Movement 関節角度 Joint angle 年齢群 Age groups 被計測者数 n () 関節発揮トルク Joint torque [Nm] 平均値 標準偏差 パーセンタイル値 Percentile mean S.D. 5% 25% 5% 75% 95% 手関節掌屈 Wrist flexion (palmar flexion) 手関節背屈 Wrist extension (dorsiflexion) 肘関節屈曲 Elbow flexion 肘関節伸展 Elbow extension 肩関節屈曲 ( 前方挙上 ) Shoulder flexion (forward elevation) 肩関節伸展 Shoulder extension

66 表 4-12 健常日本人の上肢関節発揮トルク標準データ ( 男性 ) Table 4-12 Reference values for joint torque in the upper limbs of healthy Japanese 発揮トルクの類別 Movement 関節角度 Joint angle 年齢群 Age groups 被計測者数 n () 関節発揮トルク Joint torque [Nm] 平均値 標準偏差 パーセンタイル値 Percentile mean S.D. 5% 25% 5% 75% 95% 手関節掌屈 Wrist flexion (palmar flexion) 手関節背屈 Wrist extension (dorsiflexion) 肘関節屈曲 Elbow flexion 肘関節伸展 Elbow extension 肩関節屈曲 ( 前方挙上 ) Shoulder flexion (forward elevation) 肩関節伸展 Shoulder extension

67 表 4-13 健常日本人の下肢関節発揮トルク標準データ ( 女性 ) Table 4-13 Reference values for joint torque in the lower limbs of healthy Japanese 発揮トルクの類別 Movement 関節角度 Joint angle 年齢群 Age groups 被計測者数 n () 関節発揮トルク Joint torque [Nm] 平均値 標準偏差 パーセンタイル値 Percentile mean S.D. 5% 25% 5% 75% 95% 足関節底屈 Ankle flexion (plantar flexion) 足関節背屈 Ankle extension (dorsiflexion) 膝関節屈曲 Knee flexion 膝関節伸展 Knee extension 股関節屈曲 Hip flexion 股関節伸展 Hip extension

68 表 4-14 健常日本人の下肢関節発揮トルク標準データ ( 男性 ) Table 4-14 Reference values for joint torque in the lower limbs of healthy Japanese 発揮トルクの類別 Movement 関節角度 Joint angle 年齢群 Age groups 被計測者数 n () 関節発揮トルク Joint torque [Nm] 平均値 標準偏差 パーセンタイル値 Percentile mean S.D. 5% 25% 5% 75% 95% 足関節底屈 Ankle flexion (plantar flexion) 足関節背屈 Ankle extension (dorsiflexion) 膝関節屈曲 Knee flexion 膝関節伸展 Knee extension 股関節屈曲 Hip flexion 股関節伸展 Hip extension

69 18 16 Wrist flexion torque (palmar flexion) [Nm] Wrist extension torque (dorsiflexion) [Nm] Age [yr] Age [yr] 図 4-19 関節発揮トルクの世代差 ( 手関節掌屈 ) 図 4-2 関節発揮トルクの世代差 ( 手関節背屈 ) Fig.4-19 Wrist flexion torque(palmar flexion) Fig.4-2 Wrist extension torque(dorsiflexion) Elbow flexion torque [Nm] Elbow extension torque [Nm] Age [yr] Age [yr] 図 4-21 関節発揮トルクの世代差 ( 肘関節屈曲 ) 図 4-22 関節発揮トルクの世代差 ( 肘関節伸展 ) Fig.4-21 Elbow flexion torque Fig.4-22 Elbow extension torque

70 8 8 Shoulder flexion torque (forward elevation) [Nm] Shoulder extension torque [Nm] Age [yr] Age [yr] 図 4-23 関節発揮トルクの世代差 ( 肩関節屈曲 ) 図 4-24 関節発揮トルクの世代差 ( 肩関節伸展 ) Fig.4-23 Shoulder flexion torque Fig.4-24 Shoulder extension torque Ankle flexion (planter flexion) [Nm] Ankle extension torque (dorsiflexion) [Nm] Age [yr] Age [yr] 図 4-25 関節発揮トルクの世代差 ( 足関節底屈 ) 図 4-26 関節発揮トルクの世代差 ( 足関節背屈 ) Fig.4-25 Ankle flexion torque(planter flexion) Fig.4-26 Ankle extension torque(dorsiflexion)

71 12 18 Knee flexion torque [Nm] Knee extension torque [Nm] Age [yr] Age [yr] 図 4-27 関節発揮トルクの世代差 ( 膝関節屈曲 ) 図 4-28 関節発揮トルクの世代差 ( 膝関節伸展 ) Fig.4-27 Knee flexion torque Fig.4-28 Knee extension torque Hip flexion torque [Nm] Hip extension torque [Nm] Age [yr] Age [yr] 図 4-29 関節発揮トルクの世代差 ( 股関節屈曲 ) 図 4-3 関節発揮トルクの世代差 ( 股関節伸展 ) Fig.4-29 Hip flexion torque Fig.4-3 Hip extension torque

72

73 第 5 章比較 5.1 文部科学省 体力 運動能力調査 図 5-1 及び図 5-2 は, 既に述べた文部科学省の 体力 運動能力調査 によるデータ (SDB) の 1967 年から 1997 年の 3 年間における女子の GS 値と VJ 値を抽出し, これらの値の健常日本人女性における世代差と経時的変遷としてグラフで示したものである.SDB のデータは1 歳ごとの毎年のデータとして整理されているが, ここでは 25 歳,35 歳,45 歳及び 55 歳を世代の代表値とし, かつ,5 年ごとのデータを抽出し, 各年齢群の GS 値,VJ 値が時間とともにどのように変化したかを示している. 各々の年齢群の被験者数は, 概ね 2 名から 5 名である. 図 5-1 及び図 5-2 の左側のグラフ (A) は,GS 値及び VJ 値の世代差を年代ごとに整理したものである.GS 値の世代差は,EJT ほど明確ではないがピーク性のカーブを描き, しかも 1992 年まで 35 歳にあったピークの位置は,1997 年に 35 歳 ~45 歳に移動している. つまり, より高齢に移動している. これに対し, VJ 値は若年群から高齢群にかけて直線的に低下する傾向を示し, 本章で得た下肢の EJT 値とは異なる傾向を示している. また, 図 5-1 及び図 5-2 の右側のグラフ (B) は, 年齢群ごとの GS 値,VJ 値の時代変遷を示している. これより,25 歳,35 歳及び 45 歳の女性の GS 値の減少傾向は,1982 年ないしは 1987 年に始まっているのに対し,55 歳の女性の GS 値は顕著な減少傾向を示していない. また,25 歳, 及び 35 歳の女性の VJ 値は, 1992 年より減少し始めている. 即ち, 特に若年女性群の筋力低下が,GS においては 1982 年ないしは 1987 年に始まり,VJ においては 1992 年に始まったと読み取れる. これら文部科学省の体力 運動能力調査のデータに基づき, 特に GS 値においては 2 歳代女性の筋力が, 他の世代に比して低下する傾向にあることを示している.GS に寄与する筋は限られた範囲の筋群ではあるが, 本章の計測結果をサポートするものである.

74 12% A 35 B Grip strength (percent of 25 year old group) 1% 8% 6% 4% 2% % Year Grip strength [N] Age groups 25[yr] 35[yr] 45[yr] 55[yr] Age [yr] Year 図 5-1 SDB データに基づく女性の GS 値の時代変遷 Fig. 5-1 Age-related changes in the GS of women based on SDB from 1967 to 1997 In the graph on the left, mark indicates the percent of 25 year old group. In the graph on the right, each mark indicates the mean of GS value. 12% A 45 B Vertical jump height (percent of 25 year old group) 1% 8% 6% 4% 2% Year Vertical jump height [cm] Age groups 25[yr] 35[yr] 45[yr] 55[yr] % Age [yr] Year 図 5-2 SDB データに基づく女性の VJ 値の時代変遷 Fig. 5-2 Age-related changes in the VJ of women based on SDB from 1967 to 1997 In the graph on the left, mark indicates the percent of 25 year old group.

75 In the graph on the right, each mark indicates the mean of VJ value. 5.2 Baltimore Longitudinal Study of Aging (BLSA) 前出の BLSA(Baltimore Longitudinal Study of Aging) による約 25 年間にわたる横断的かつ縦断的調査結果に基づいた Metter E.J. らの報告 Ageassociated loss of power and strength in upper extremities in women and men (1997) [23] では, 健常男子 996 名, 健常女子 184 名の被験者に対して, 男子は 196 年から 1985 年にかけて, 女子では 1978 年から 1985 年にかけて, 毎年もしくは2 年ごとに, 計測装置の握りを上下前後の4 方向に引く力の大きさを上肢の筋力指標値とし, その世代差と経年変化が分析された. その結果,Metter らは, 上肢筋力の世代差について, 男子では統計的に有意に世代差が認められ,3 歳代でピーク値を示したあと高齢になるほど低い値を示したが, 女子では高齢になるほど低い値を示し, ピークは観察されなかったとしている. さらに,Metter らは, 上肢筋力の縦断的加齢特性は, 男子においては基本的に加齢とともに下降する傾向を示し, 世代差によく似たカーブであったが, 女子においては特段の傾向が認められないとしている. 以上の Metter らの報告は, 米国在住の女子の上肢筋力において, 1 世代差の観点からは若年群から高齢群になるにしたがって低下する傾向であり, 2 縦断的加齢特性には特段の傾向が認められなかった, と整理される. 前者については本章の計測結果と異なる傾向を示しており, 後者については, 女子の被験者数が不十分であったことが要因のひとつではないかと考えられる. 5.3 諸論文 (1) 米国における筋力の世代差 ~Bohannon. R. W. のデータ ~ 図 5-3 は, 米国の Bohannon R.W. らが米国在住の健常女子 125 名, 健常男子 16 名に対して実施した上肢下肢の筋力計測結果に関して行った報告 Reference values for extremity muscle strength obtained by handheld dynamometry from adults aged 2 to 79 years (1997) [24] のデー

76 タに基づいて, 四肢の筋力の世代差をグラフ化したものである. この報告では, 四肢の筋力は手関節背屈 (WD), 肘関節屈曲 (EF), 肘関節伸展 (EE), 肩関節伸展 (SE), 足関節背屈 (AD), 並びに, 股関節屈曲 (HF) における発揮力値 [N] を HHD で取得したとしている. また, 筋力値は発揮力 [N] として得ており, トルク値に変換されていない. 図 5-3 は, この報告を基に作成したグラフで, 筋力データの世代差を示している. 図 5-3 からは, 下肢筋力 (AD 及び HF) において, 若年女性が他の年齢群に比して高い筋力値を持つ傾向を示しており, 本章で実施した健常日本人女性の計測結果で 2 歳代女性の HF における EJT 値が 5 歳代及び 6 歳代よりも統計的に有意に低かった (p <.1) 結果と相反する. また, 図 5-3 の上肢筋力については,2 歳代から 4 歳代までは顕著な増減傾向が認められず, その後, 年齢とともに下降傾向を示しているものの本章で得たほどのピーク性を示すものではなく, 本章で実施した健常日本人女性の計測結果で 2 歳代の女性の WD, EF, EE, SE, における EJT 値が 5 歳代もしくは 4 歳代よりも統計的に有意に低かった (p <.5) 結果と一致しているとは言い難い. なお,Bohannon らの計測実験において, 計測は上肢下肢とも HHD を用いており,HHD の計測レンジの制約で,65 N を超える値は 65[N] と記録されているが, その影響は, 発揮力の大きい男子において上限を生じる程度と考えられるため, 上述の考察には影響を与えないと考えられる (n = 125) 45 4 (n = 16) Muscle strength [N] WD EF EE SE AD HF Muscle strength [N] Age [yr] Age [yr] 図 5-3 Bohannon が報告したデータによる四肢筋力の世代差

77 Fig. 5-3 Age-related differences in extremity muscle strength based on the data reported by Bohannon R.W. et al.

78 (2) 発揮力計測における Make Tests 及び Break Test について ~Bohannon.R.W. のデータ ~ Bohannon.R.W. は Hand Held Dynamometer(HDD) を用いた関節発揮力計測における Make Tests 及び Break Test 特性について検証を行った [25]. 報告では, 米国の健常女性 27 名を対象に肘屈曲発揮力における Make Tests 及び Break Test の比較及び両計測方法の信頼性確認を行っているが, 発揮力比較では Break Test>Make Tests の関係があり, さらに両計測方法の信頼性は高いと結論づけている. 同論文で示された Break Make 比 (Break/Make) の平均値 ( 欧米人 ) は約 1.3 であったが,NITE において日本人健常男女 5 名に対して Break Make 比計測を行ったところ, 図 5-4 に示す結果を得た. 図 5-4 からは Bohannon.R.W. の結果のように Break Test>Make Tests の関係があること及び伸展に関して Break Make 比は Bohannon.R.W. が示した値をさらに上回ることを確認した Break/Make 屈曲 伸展.5 高齢女子 青壮年女子高齢男子青壮年男子 図 5-4 日本人被験者における Break Make 比 Fig. 5-4 Break - Make ratio in healthy Japanese

79 第 6 章データの応用 6.1 基礎データの応用の考え方 本データブックの冒頭にも述べたが,NITE 身体特性データベースの基幹データである 関節特性データ は, ヒトの身体特性を表す 基礎データ である. 本データブックで主に取り扱う関節発揮トルクデータも 基礎データ であり, その応用形態は,(1) そのままのデータを製品設計や日本人の身体特性分析等に用いる場合,(2) データを変換 ( 翻訳 ) して製品や環境の設計に応用する場合, の2つに大別される. 以下に, 応用形態別に例を示す. (1) 基礎データをそのまま用いる場合 1 データをコンピュータ マネキンに入力し, 製品や環境を設計する. 2 データを, ヒューマノイドの関節発揮力の設定に用いる. 3 データを, パワーアシスト スーツの発揮力の設定に用いる. 4 個々の生活者の身体特性レベルを評価する際の基準値として用いる. 5 筋力を世代差の観点から整理し, 若年層の筋力低下の実態を把握し, 対策を検討する. 6 下肢の筋力や平衡機能について, 過去の類似データと比較 検討し, 近年の高齢者の転倒事故増加の原因の分析と対策の検討を行う. (2) 基礎データを応用データに変換 ( 翻訳 ) して用いる場合 1 握力データを消火器のグリップの握り力に変換し, 消火器のグリップの所要操作力を決定する. 2 上肢の関節発揮トルクデータから上肢の横方向の発揮力を求め, ワンボックスカーのスライド ドアの所要操作力の上限を決定する. 3 上肢の関節発揮トルクデータから上肢の前後方向の発揮力を求め, 清涼飲料水の自動販売機の製品供給用ドアの所要操作力の上限を決定する.

80 これらのうち, 基礎データをそのまま用いる 場合に比して 基礎データを応用データに変換 ( 翻訳 ) して用いる 場合の手順や方法論は, 設計 検討を行う対象によって多種多様である. そのため, 応用手順や方法論を一般論として示すことは困難であるが, 基本的な流れは図 6-1 に示したモデルのようになる. 基礎データ (A) が, 直接に製品や環境等の設計に使用できない場合, そのデータを本来必要なデータに変換 ( 翻訳 ) してから使うことになる. 変換のための係数や数式は, データ ユーザが, 少数の被計測者による計測実験を実施して求める. つまり, 被計測者による小規模実験 (B) を実施して, 基礎データ (A) と共通の計測項目と, 製品の設計に必要な計測項目の双方のデータ (B) を求め, それらの関係から, 実験式 (C) を求める. 求めた実験式により, 基礎データ (A) を製品設計に必要なアプリケーション データ (E) に変換し, 設計に用いる. 基礎データ (A) (NITE 人間特性データベース ) 基礎データの変換 (D) アプリケーション データ (E) 製品設計 (F) 実験式 (C) 小規模実験 (B) 図 6-1 基礎データの製品設計への応用モデル Fig. 6-1 Application Model of basic human data 例えば, 握力値や手の寸法の大規模データを用いて消火器のグリップの設計を行う場合を考えると, 次のようになる. 前提として, ヒトの握力値は, 消火器のグリップの把持力とは, 必ずしも一致しないとする. 1 まず, 小規模被験者実験を行い, 握力値と, 本来設計に必要な 消火器グリップの把持力データ を得る. 2 これらのデータを比較して, 両者の関係を示す実験式を見いだす. 3 次に, この実験式を用いて, 大規模 ( 握力 ) データを, 設計に必要な消火

81 器グリップの把持力データに変換する. 4 そのまま設計に適用可能な 手の寸法データ と合わせて, 設計に用いる. このプロセスを, 図 6-2 に示す. 握力値 f ( 大規模データ ) 大規模データを F に変換 消火器グリップ把持力 F ( 大規模データ ) グリップの設計 F = αf + β ( 実験式 ) 握力値 f と消火器グリップ把持力 F の小規模実験データ 手の寸法 W ( 大規模データ ) 図 6-2 消火器グリップの設計フロー例 Fig. 6-2 Example of application in designing grips of fire extinguisher

82 6.2 ヒトの特性データ活用時の留意事項 (1) 平均値, 標準偏差, 範囲, パーセンタイル値の使い分け身体特性データを記述した文献やデータ集では, 平均値と標準偏差で記述されている場合が多い. ヒトそのものに注目し, その特性値の世代差や加齢変化等に着目する場合は, これらの指標を観察する意義はあるが, 製品や環境の設計を行う場合には, 安易に平均値を用いてはならない. つまり, 現実には全てのユーザに適合する製品や環境を実現するが不可能である以上, どこかでトレード オフを行わざるを得ない前提で, ある設計値を設定した場合に, その値を許容できない製品ユーザがどれくらい存在するのか, 認識する必要がある. 具体的には, データの範囲 ( レンジ ) やパーセンタイル値を検討する必要がある. その際に重要なポイントは, その特性を満たさないユーザにとってのハザードが大きい場合には, より, 広いカバーレンジを設定する ことである. 例えば, 手が届きやすい棚の高さ を, ユーザの身長分布の 8 パーセンタイルとした場合, この範囲を外れる 2% のユーザは, 無理をしてその棚を使用することとなり, 鍋を取り出そうとして落とし, 怪我をする 等のハザードが想定される. これに対して, 非常用の脱出口の直径 を決定する場合, 想定範囲を外れるユーザのハザードは, 生命に関わることも考えられる. ハザードの大きな後者においては, 前者のよりも広いカバーレンジをもって設計を行う必要がある. (2) 高齢者データの個体差への配慮高齢者の身体特性データを扱う際には, その個体差 ( 個人差 ) が, 他の世代に比して大きいことに留意する必要がある. 高齢者の身体特性データの個体差が大きい原因は, ヒトの身体特性が加齢によって変化すること, 並びに, ヒトの寿命には個体差があること, の2 点である. 前者については, 成熟後は加齢によって特性値が大きく変化しない身体寸法データを除いては, 筋力や平衡機能, 柔軟性, 敏捷性のように寿命末期に近づくと顕著に ( 機能 ) 低下する場合が多い. このように寿命末期で低下する身体特性を多数の被計測者によって取得し, 世代差の観点で観察した場合, 高齢者のデータの分散のレンジ ( 範囲 ) が見かけ上大きくなる. これは, 例えば 7 歳 という年齢が, 被計測者によって 寿命末期 であったり まだ 3

83 年の余命を残した時期 であったり, 寿命で正規化した場合の総体位置が異なることによる. Range Performance Age 図 6-3 高齢者の個体差 Fig. 6-3 Differences among individuals in older persons

84 第 7 章参考文献 7.1 読者の参考となる文献等 [1] 東京都立大学体力標準値研究会編 : 新 日本人の体力標準値, 不昧堂出版 (2) [2] 日丸哲也ほか : 健康体力評価 基準値事典, ぎょうせい,1991 [3] 佐藤方彦監修 : 人間工学基準数値数式便覧, 技報堂出版,1994 [4] 日本人間工学会編 : ユニバーサルデザイン実践ガイドライン, 協立出版株式会社,23 [5] 日本建築学会編 : 建築設計資料集成 - 人間, 丸善,23 [6] 関邦博ほか : 人間の許容限度ハンドブック, 朝倉書店,199 [7] 伊藤謙治ほか : 人間工学ハンドブック, 朝倉書店,23 [8] 鈴木隆雄 : 日本人のからだ - 健康 身体データ集, 朝倉書店,23 [1] 佐藤方彦編 : 日本人の事典, 朝倉書店,23 [11] Chaffin, D. B. et al. : Occupational Biomechanics, Wiley- Interscience Publication,1999 [12] http// [13] JIS Z 人間工学 - 人体寸法測定 [14] ISO/IEC Guide71 Guidelines for standards developers to address the needs of older persons and persons with disabilities,21)

85 7.2 本データブックで参照した文献等 [1] 総務省統計局 : 高齢社会白書 [2] 東京都立大学体力標準値研究会編 : 新 日本人の体力標準値, 不昧堂出版, 2 [3] http// [4] 日本建築学会編 : 建築設計資料集成 人間, 丸善 ( 株 ),23 [5] 厚生労働省 : 国民栄養調査 [6] National Institute on Aging (National Institute of Health), USA: Baltimore Longitudinal Study of Aging (BLSA) (http//: [7] Steenbekkers, L.P.A., Van Beijsterveldt, C.E.M.: Design-relevant characteristics of aging users, Subfaculty of Industrial Design Engineering Delft University of Technology, 1998 [8] Wang, C.Y., Olson, S.L., Protas, E.J.: Test-retest strength reliability: hand-held dynamometry in community-dwelling elderly fallers, Arch. Phys. Med. Rehabil., 83, , 22 [9] Bohannon, R. W.: Test-retest reliability of hand-held dynamometry during a single session of strength assessment, Phys. Ther., 66 (2),27-29, 1986 [1] Bohannon, R. W.: Hand-held dynamometry; stability of muscle strength over multiple measurements, Clin. Biomech., 2, 74-77, 1987 [11] Riddle, D. L., Finucane, S.D, Rothstein, J. M., Walker, M. L.: Intrasession and intersession of hand-held dynamometer measurements taken on brain-damaged patients, Phys. Ther., 69 (3), , 1989 [12] Bohannon, R.W. : Hand-held compared with isokinetic dynamometry for measurement of static knee extension torque (parallel reliability of dynamometers), Clin. Phys. Physiol. Meas., 11(3), , 199 [13] Surburg, P. R., Suomi, R., Poppy, W. K.: Validity and reliability of a hand-held dynamometer applied to adults with mental retardation, Arch. Phys. Med. Rehabil., 73, , 1992 [14] 佐藤滋, 鎌田潤也, 上嶋健治, 斎藤花織, 小笠原るみ子, 米沢勇悦,

86 佐藤丈才, 諸橋勇, 荒川直志, 平盛勝彦 : ハンドヘルドダイナモメータの制度評価と臨床応用への検討 - CYBEXNORM TM とPowreTrackⅡ TM を用いて, 東北理学療法学, 12, 6-9, 2 [15] 三浦尚子, 半田健壽, 稲葉理枝, 阿保孝文, 中江秀幸, 小林武, 関和則, 吉田一成, 鈴木堅二, 岩谷力 :CYBEX とハンドヘルドダイナモメータの検出値の比較検討, 東北理学療法学, 8, 6-9, 1996 [16] 三浦尚子, 半田健壽, 稲葉理枝, 阿保孝文, 中江秀幸, 小林武, 関和則, 鈴木堅二, 岩谷力 : ハンドヘルドダイナモメータにおける信頼性 妥当性 - 許容荷重量 指定測定範囲を超えた値の検討 : 理学療法のあゆみ, 8, 43-49, 1997 [17] 久本誠一 : 日本人の上肢下肢関節発揮トルクの世代差に関する研究, 京都工芸繊維大学, 博甲第 4 号,26 [18] 久本誠一, 樋口雅俊, 三浦範大, 森本一成, 黒川隆夫 :Hand-held センサを用いた簡便な肘関節発揮トルク計測法の検討, バイオメカニズム学会誌, 28(1), 27-33, 24 [19] JIS Z 人間工学 - 人体寸法測定 Ergonomics - Basic human body measurements for technological design. JIS Z 85:22, Japanese Standards Association, 22. [2] Dempster WT. Space requirements of the seated operator: geometrical, kinematic, and mechanical aspects of the body with special reference to the limbs. Technical Report WADC-TR , Ohio: Wright-Patterson Air Force Base, [21] LeVeau BF, Williams M. Lissner HR. Williams and Lissner: Biomechanics of human motion. 3rd ed. Philadelphia: W. B. Saunders, , 1997 [22] 独立行政法人製品評価技術基盤機構 : 人間特性データベース ( 22 [23] Metter EJ, Conwit R, Tobin J, Fozard JL. Age-associated loss of power and strength in the upper extremities in women and men. The Journals of Gerontology. Series A, Biol. Sci. Med. Sci., 52(5), B267-B276, 1997 [24] Bohannon RW. Reference values for extremity muscle strength obtained by hand-held dynamometry from adults aged 2 to 79 years. Arch. of Phys. Med. Rehabil., 78(1): 26-32, 1997 [25] Bohannon, R. W.: Make tests and break tests of elbow flexor

87 muscle strength, Phys. Ther., 68 (2), , 1988

88 第 8 章附録 8.1 ヒトの身体運動に関わる諸定義 ヒトの身体運動を議論する際, 解剖学的には, 以下に示す各軸と基準面を定義するのが一般的である [21]. (1) 軸の定義一般に, ヒトの全身の身体運動を検討するために用いられる人体の基準軸は, 以下に定義を示す3つの軸である. 垂直軸 (Longitudinal axis): 直立位において鉛直な軸 水平軸 (Horizontal axis): 縦軸と直交し, 左右に走る軸 矢状 ( しじょう ) 軸 (Sagittal axis) : 人体の後面から前面へ, 即ち 矢 の方向に走り, 前記軸に直交する軸 これらの基準軸を, 図 8-1 に示す.

89 図 8-1 人体の軸の定義 (Tachenatlas der Anatomie-Band1 Bewegungsappart [21] をもとに著者作成 ) Fig. 8-1 Definition of axis in human body

90 (2) 面の定義 一般に, ヒトの全身の身体運動を検討するために用いられる人体の基準面は, 以下に定義を示す 3 つの面である [21]. 矢状面 (Sagittal plane): 垂直軸と矢状軸を含む面及びこれに平行な面 前額面 (Frontile plane): 水平軸を含み, 額に平行で, 矢状面と直交する面 横断面 (Transverse plane): 矢状面と前額面に直交する面これらの基準面を図 8-2a~ 図 8-2c に示す [22]. Sagittal plane 図 8-2a 矢状面の定義 Fig. 8-2a Definition of Sagittal plane Frontal plane Transverse plane 図 8-2b 前額面の定義 図 8-2c 横断面の定義

91 Fig. 8-2b Definition of frontal plane Fig. 8-2c Definition of transverse plane (3) 関節角度の定義四肢における矢状面内の体節の位置は, ゼロ位を基準に, 屈曲側と伸展側で定義される. 以下の本論文では, この定義を 関節可動域表示ならびに測定法 ( 日本整形外科学会, 日本リハビリテーション医学会,1995) の定義に従った.( 図 8-3a~ 図 8-3f 基礎運動学 [23] をもとに著者作成 ) 図 8-3a 手関節 Fig. 8-3a Wrist joint

92 図 8-3b 肘関節 Fig. 8-3b Elbow joint 図 8-3c 肩関節 Fig. 8-3c Shoulder joint

93 図 8-3d 足関節 Fig. 8-3d Ankle joint 図 8-3e 膝関節 Fig. 8-3e Knee joint 図 8-3f 股関節

94 Fig. 8-3f Hip joint (4) 運動の方向の定義四肢における矢状面内の体節の運動方向 ( 発揮力の方向 ) は, ゼロ位を基準に, 屈曲方向と伸展方向で定義される. 以下の本研究では, これらを図 8-4a~ 図 8-4f に示すように定義した. ( 図 8-4a~ 図 8-4f は, 基礎運動学 [23] をもとに著者作成.) extension (dorsiflexion) flexion (palmar 図 8-4a 手関節 Fig. 8-4a Wrist joint 図 8-4b 肘関節 Fig. 8-4b Elbow joint 図 8-4c 肩関節 Fig. 8-4c Shoulder joint

95 図 8-4d 足関節 Fig. 8-4d Ankle joint 図 8-4e 膝関節 Fig. 8-4e Knee joint 図 8-4f 股関節 Fig. 8-4f Hip joint

96 8.3 関連機関 (1) 社団法人人間生活工学研究センター (HQL) 住所 : 大阪市西区立売堀 住友生命立売堀ビル 2 階電話 : ( 大代表 ) FAX: (2) 文部科学省ホームページ : 各種統計情報 : (3) 厚生労働省ホームページ : 国民栄養調査 :

97 本データブックの作成にあたっては, 以下の委員会で多くの貴重な御助言を いただきました. ここに感謝の意を表します. 製品評価技術基盤機構人間特性計測業務検討委員会 ( 五十音順, 敬称略 ) 委員長岡田明 ( 大阪市立大学大学院生活科学研究科教授 ) 委員勝真理 ( 株式会社アシックススポーツ工学研究所人間特性研究チームマネージャー ) 新小田幸一 ( 広島大学大学院保健学研究科心身機能生活制御科学講座教授 ) 菅野泰史 ( 大和ハウス工業株式会社総合技術研究所ライフサポート研究グループユニバーサルデザインチームチーム長 ) 畠中順子 ( 社団法人人間生活工学研究センター事務局長 ) 藤井透 ( 同志社大学理工学部機械システム工学科教授 ) 村木里志 ( 九州大学大学院芸術工学研究院人間生活システム部門准教授 ) 柳島孝幸 ( 日産自動車株式会社総合研究所社会 フロンティア研究所シニアエンジニア ) 山本松樹 ( パナソニック電工株式会社先行技術開発研究所機械技術研究室主担当副参事 ) 横井孝志 ( 独立行政法人産業技術総合研究所人間福祉医工学研究部門身体適応支援工学グループグループリーダ )

98 人間特性データ活用ガイド 人にやさしい製品を設計するために ~ 人を知りちょっとの配慮で, 使いやすい製品を ~

99 はじめに 近年の日本では, 急激な高齢社会の到来や製品の安全性に対する懸念事項が, 毎日のように取り上げられています. そのような中, 誰もが真に豊かな生活を過ごすためには, 人にやさしいものづくり, つまり ユニバーサルデザイン * の視点を取り入れた製品や環境づくりに, 企業が積極的に取り組むことは, 大変重要なこととなっています. 本ガイドブックでは, 人にやさしいものづくりを行う際に配慮するポイントを, わかりやすく掲載しています. ものづくりの企画 設計 改善などの一助となれば幸いです. ( ユニバーサルデザインとは ) ユニバーサルデザインとは, 製品を使う人 ( ユーザー ) にとってより使いやすい製品を開発することです. 動き方 や 姿勢 の面から ユニバーサルデザイン に取り組んでみると, 握りやすく, 手が楽に届く, 歩きやすく, 押しやすく なります. 多くのメーカーは, ユニバーサルデザインの考え方をもとに, ユーザー視点での製品開発を行うこと ( ユーザー中心設計 ), より使いやすい製品を供給することに, 積極的に取り組んでいます.

100 それでは, どのように 人にやさしいものづくり に取り組めばよいかのポイントを示します. 人にやさしいものづくりを行うためには, 今までのやり方に加えて, 次の2 つのことに重点をおいて, ものづくりを考えてみましょう. 1 ものづくりのそれぞれの段階 ( 企画, 設計, 開発, 試作, 評価 ) で, 使 う人 ( ユーザー ) の意見をよく聞く. アンケートやインタビューなどを行うことで, 重い, 回せない など のユーザーの意見がでてきます. 2 使う人 ( ユーザー ) の身体に関するデータを利用する. たとえば, 手に持って使う製品では, 手の大きさ, 手に持てる重さなどを 調べて, 製品を考えます.

101 人の特性について 人の特性を述べる前に, まず知っておくべきことがあります. それは何かと言いますと, 人はさまざま ということです. 人は, 自分ができれば自分以外の人も出来ると自分中心に考えてしまいがちですが, そうではありません. 力にせよ寸法にせよ, 自分と同じ人はそうそういないはずです. では, 自分と同じではない人のことをどのように知ったらよいのでしょうか. それは, 人の特性を知ることで明らかになります. 人の特性を知ることは, ユーザーが使いやすいと思う製品の開発の近道のひとつにもなります. 人の特性とは, 人の寸法であったり, 関節可動域であったり, 視覚であったりと, 人に関連する項目となります. この人の特性を把握した上で, 製品開発を行うことは, ユーザー視点での製品開発のひとつの手法となります. ここでは, 参考までに, 人の特性データの中から 握力データ を用い, 人の特性のとらえ方についての一例を示します 男性 握力 [N] 3 2 女性 年齢 [ 歳 ] 握力の男女差と世代差 ( 文部科学省の体力運動能力調査の結果に基づいて作成 )

102 女性の握力の大きさは, 男性の約 6 [%] 程度である 男性では 3 歳代前半, 女性では 4 歳代前半で握力が最大となる 多くのメーカーでは, 製品を設計する人の多くが働き盛りの男性の方です. そのような設計者の握力 (3 代男性と仮定 ) を基にして製品を作ってしまうとどうなるか. 女性の方の握力では対応できない商品が作られてしまう可能性があります. また, 男性でも子供や 5 代以上の方には対応できない商品となってしまいます. このように, 人を知らないと失敗してしまう例というのはたくさんあります. つまり, 握力に性差や年齢差があることを知っていれば, 上記のような失敗はなくなるのです. 7 歳後半の女性の握力は,4 歳代前半の女性の 7[%] 程度である 7 歳のおばあちゃんの握力は,4 歳代のお母さんの 7 割程度しかありません. 年齢が上だから, 握力も大きいとは限らないのです. 人はあるピークを過ぎると, 年を重ねるにつれ, 力や寸法の値が小さくなる傾向があります. このようなことも, 人の特性として知ることができます. このように, 人の特性データの中から 握力データ ひとつをとっても, 性差や年齢差があることがわかります. このような特性を知っているか否かで, ユーザーが使いやすいと思える製品をつくれるかどうかが大きく左右されます.

103 8 つの配慮ポイント 続いて, 製品を設計する際の配慮ポイントについて, いくつかわかりやすく 例示します. (1) 男性と女性では, 力の強さが違います 女性向けの製品を作る場合には, 女性ユーザーの配慮が必要となります. 男性の力をもとに製品を設計してしまうと, 女性がその製品を使う際, 使いにくいと思ってしまうでしょう. ターゲットユーザーを明確にし, ユーザーの安全性を考慮した上で, 製品を使用する時に使う力の設計値を求めるとよいでしょう. (2) 年齢によって, 力の強さが違います 最も力の強い 2 代の設計値で製品をつくると, 高齢者の方がその製品を使う際, 使いにくいと思ってしまう原因となります. また, 事故や怪我の原因になる可能性もあります. ターゲットユーザーの年齢を明確にした上で, 製品を使用する時に使う力の設計値を求めるとよいでしょう. (3) 手が届く範囲を考慮して作業しやすい環境をつくりましょう 作業台, 操作盤, 戸棚や調理台などは, 左右方向, 奥行き方向, 高さ方向に手が届く範囲を考慮してレイアウトしましょう. よく使うものは, 楽に手が届く範囲内に配置するのがよいでしょう.

104 (4) 作業台は作業しやすい高さにしましょう 立った状態で作業台上の機器や装置のスイッチを上面から押す場合では, 肘 の高さよりやや低い位置にスイッチがあると使いやすくなります. ( 肘の高さ : 両足底を床につけ直立して立ったときの, 床から肘までの高さ ) (5) 力を入れる方向を考えましょう ものを押す力と引く力では, 力の大きさが異なります. つまり, 身体にかか る負担の大きさも異なります. ユーザーの安全性を考慮し, その製品にあった力の入れ方を考えましょう. (6) 力を入れる角度を考えましょう 力を入れる際, 肘が 度の場合と 9 度の場合では, 力の大きさが異なります. つまり, 身体にかかる負担の大きさも異なります. ユーザーの安全性を考慮し, その製品にあった力の入れ方を考えましょう. (7) 椅子の座りやすさ 立ち上がりやすさは膝の角度と座面の高さがポイントです 膝を直角にして座れる座面の高さにすると, 椅子に座りやすく 立ち上がりやすくなります. ( 座面の高さ : 両足底を床につけ膝を直角にして座ったときに安定して座れる座面の床からの高さ )

105 (8) 段差の高さに気をつけましょう 力のない人にとっては, 通常生活している中でのちょっとした段差も, 大き な力を発揮しなければならなくなります. 少しでも身体への負担が少なくなるように, 力を入れやすい高さにするなどの工夫をしましょう. ここでは, 力に関する配慮ポイントを述べましたが, これ以外にも人の特性として配慮しなければいけないポイントはいろいろあります.

106 使いやすさの実現例 出典日本経済新聞 (26 年 11 月 6 日 ) 内容 人間工学 を活用して商品開発に取り組む企業が増えている. データに基づいて 使いやすさ を実現し, 他社と差をつけるのが狙いだ. 日立工機が発売した電動ドライバーがヒットしている. 売れ行きは従来の機種よりも三割増という. 電動ドライバーは, これまで専門の内装業者の使用を想定していたが, 近年は, 初心者が日曜大工で使うことが増え, 使い勝手の良さが求められるようになっていた. そこで, 試作品をモニター数人に握ってもらい, 手のひらにかかる圧力を細かく測定. 使用時に書く指の付け根にかかる圧力が同じくらいになると重さを感じにくくなることを突き止め, 柄のデザインを圧力が均等になるように工夫した. ジャムのアヲハタは, 定番の アヲハタ 5 5 ジャム シリーズを大幅刷新したのに併せ, 瓶の形も改めた. 性別や年齢層ごとの手の大きさや握力, 指の幅などのデータを基に, 子供や高齢者でも握りやすくふたが開けやすくなるように瓶上部に左下がりのくぼみをつけた. 消費者からの問い合わせ窓口には 子供でも開けやすくなった などの声が寄せられているという.

107 出典みんなにやさしいは実現できる ( 社 ) 人間生活工学研究センター 内容 オムロン株式会社 自動券売機 駅などに設置される自動券売機は公共性が格段に高く, 老若男女を問わず使用できることが求められている. そこで可能な限りすべての人が使いやすく, わかりやすい製品を追求するために, 人間中心設計 をベースとした設計プロセスを導入し, 開発に取り組んだ結果, 幅広い利用者が使用できるようになりました. 松下電器産業株式会社 洗濯機の出し入れ時, 縦型では底まで手が届かない, 横型では屈むのがつらい. それを解消した, ななめ 3 ドラム傾斜で小柄な人や背の高い人, お年寄りやお子様, 車いすを使われている人など幅広いユーザーにとって便利になった.