トランク加速の根平均平方根に基づく歩行異常測定

背景：トランク加速度の根平均平方（RMS）は、歩行分析研究で頻繁に見られます。しかし、多くの研究では、RMS値が歩行速度に関連していることが報告されています。したがって、RMS値を使用して歩行の異常を評価するために使用される場合は、RMS値と歩行速度の関係を考慮する必要があります。3つのセンシング軸のRMS値は、自分の好みの速度で歩く場合、健康な人に共通の割合を示すと仮定し、異常な歩行のRMS比率は共通の割合から逸脱すると仮定しました。この研究では、RMS比（RMSR）を歩行異常測定として提案し、異常な歩行を区別する能力を検証しました。 方法：47人の健康な男性被験者（24〜49歳）を募集して、歩行速度とRMSRの関係を調べました。異常な歩行を識別する能力を検証するために、20歳の男性の片麻痺患者（30〜48歳）が歩行異常を伴う典型的な被験者として参加しました。三軸の加速度計が腰に付着し、廊下に沿って自分の好みの速度で歩いていました。RMSRを各方向のRMSとRMSベクトルの大きさの比率として定義しました。 結果：健康な被験者では、好みの歩行速度に関連するあらゆる方向のRMS。対照的に、中外側（ML）方向のRMSRは、好ましい歩行速度（RS = -0.10、P = 0.54）と相関せず、健康な被験者の間で同様の値を表していました。さらに、片麻痺患者のML方向のRMSRは、健康な被験者のML方向よりも有意に高かった（P <0.01）。 結論：これらの結果は、ML方向のRMSRが、好みの歩行速度が異なっていても、健康な被験者が自分の好みの速度で歩くと共通の値を示すことを示唆しています。歩行異常のある被験者の場合、ML方向のRMSRは健康な被験者の共通の価値から逸脱します。ML方向のRMSRは、歩行の異常の定量的尺度になる可能性があります。

BACKGROUND: Root mean square (RMS) of trunk acceleration is seen frequently in gait analysis research. However, many studies have reported that the RMS value was related to walking speed. Therefore, the relationship between the RMS value and walking speed should be considered when the RMS value is used to assess gait abnormality. We hypothesized that the RMS values in three sensing axes exhibit common proportions for healthy people if they walk at their own preferred speed and that the RMS proportions in abnormal gait deviate from the common proportions. In this study, we proposed the RMS ratio (RMSR) as a gait abnormality measure and verified its ability to discriminate abnormal gait. METHODS: Forty-seven healthy male subjects (24-49 years) were recruited to examine the relationship between walking speed and the RMSR. To verify its ability to discriminate abnormal gait, twenty age-matched male hemiplegic patients (30-48 years) participated as typical subjects with gait abnormality. A tri-axial accelerometer was attached to their lower back, and they walked along a corridor at their own preferred speed. We defined the RMSR as the ratio between RMS in each direction and the RMS vector magnitude. RESULTS: In the healthy subjects, the RMS in all directions related to preferred walking speed. In contrast, RMSR in the mediolateral (ML) direction did not correlate with preferred walking speed (rs = -0.10, p = 0.54) and represented the similar value among the healthy subjects. Moreover, the RMSR in the ML direction for the hemiplegic patients was significantly higher than that for the healthy subjects (p < 0.01). CONCLUSIONS: These results suggest that the RMSR in the ML direction exhibits a common value when healthy subjects walk at their own preferred speed, even if their preferred walking speed were different. For subjects with gait abnormality, the RMSR in the ML direction deviates from the common value of healthy subjects. The RMSR in the ML direction may potentially be a quantitative measure of gait abnormality.