歩行機能を「推進力」「バランス」「リズム」の3つの視点から短時間・簡単に評価できるAYUMIEYE。その中でも特に多くの関心をいただきながら、活用に踏み出しにくい機能として挙げられるのが「バランスマップ」です。

バランスマップは、加速度データから歩行時の身体の動きを可視化する技術です。読み解き方を一度整理すれば、介入前後の比較・利用者さまへの説明・定量データに基づくチーム内の情報共有まで、現場の意思決定を力強くサポートしてくれます。

本記事では、2024年12月17日に開催したウェビナーの内容をもとに、バランスマップを”使いこなす”ための知識を、はじめての方にも無理のないステップで整理しました。

AYUMIEYEとは？歩行分析を身近にするデバイス

3軸加速度センサで歩行機能を可視化

AYUMIEYEは、第3腰椎付近に装着する小型の3軸加速度センサモジュールと、iOSアプリで構成される歩行分析デバイスです。歩行時の前後・左右・上下方向の加速度を約10秒で計測し、解析までをクラウド上で自動処理します。

これまで臨床や研究施設で行われてきた歩行分析は、専用の大型機器や研究室環境を必要とするものが少なくありませんでした。AYUMIEYEは「1台1アカウントで何人でも測定可能」「データはサーバ上で一元管理」という運用性を備えており、特別な準備なしに日常業務の流れの中で定量データを取得できる点が大きな特徴です。

「推進力」「バランス」「リズム」の3要素で評価

AYUMIEYEが歩行機能を評価する軸は3つに整理されています。

• 推進力：前方への足の振り出しとして加速の状態を表します。
• バランス：左右方向の動揺（RMS：Root Mean Square など）から、歩行の空間的な安定性を見ます。
• リズム：歩行周期のばらつきから、時間的な規則性を評価します。

この3要素をそれぞれ点数化し、総合点数として表示することで、利用者ごとの歩行傾向がひと目で共有できる帳票構成になっています。測定値が「その人らしい歩き方」の中でどこに位置するのかを視覚的に把握しやすくなっています。

ウェビナー開催の背景 ― 「バランスマップは難しい」を解消するために

現場から寄せられた「使い方がわからない」という声

バランスマップはAYUMIEYEの帳票の中でもとくに問い合わせが多い機能ですが、同時に「画面の見方がわからない」「利用者さまに説明するときに詰まる」といったお声もいただいてきました。波形や等高線の意味をその場で読み解いて説明するのは、現場スタッフにとって大きな負担になり得ます。

そこでAYUMIEYE事業部では、操作や帳票の扱いになじみのない方や、多職種連携の中で「共通言語」を探している方を対象に、バランスマップを基礎から理解できる場として本ウェビナーを企画しました（2024年12月17日開催）。ユーザー限定ポータルサイトでのアーカイブ公開も予定していますので、動画でさらに詳しく学びたい方はぜひそちらもお楽しみにお待ちください。

本記事の目的 ― バランスマップを「なじみ深い存在」にする

バランスマップは突き詰めれば「前後・左右の加速度を2次元等高線で描いたマップ」です。専門的に聞こえるかもしれませんが、軸の意味さえ押さえれば決して難しい概念ではありません。本記事ではウェビナーの内容を以下のステップで整理しています。

• 加速度そのものの基礎知識
• 他の歩行分析機器との比較における加速度センサの位置づけ
• バランスマップの描画ロジックと読み取りのポイント
• 臨床場面でどう意思決定に役立つかの事例

読み終えていただいたとき、「自分の現場でもバランスマップを使ってみよう」と思っていただけることをゴールにしています。

そもそも加速度とは？歩行分析の土台を理解する

速度と加速度の違いをやさしく解説

「速度」は1秒間にどれくらい位置が変わるかを表す量です。たとえば自転車で2m/sなら、1秒で2m進む速さという意味になります。

一方「加速度」は、1秒間にどれくらい速度が変わるかを表す量です。時速20kmで走っていた車が1秒後に時速30kmになっていれば、その速度変化を加速度として捉えます。加速度を見ることで、「どれだけの勢いで動き始めたか・止まりかけたか」という動きの質的な情報が得られます。

歩行においても、速度だけでは拾えない「一歩ごとにどう加速しているか」「どちらの方向に揺れが生じているか」を加速度から見ることができます。

加速度センサの原理 ― バネと重りで動きを捉える

加速度センサの多くは、内部に小さな「バネと重り」の仕組みを持っています。動いたときにこの重りがバネによって元の位置に戻ろうとする力を計測することで、どの方向にどれくらいの加速度が加わったかを数値化します。

スマートフォンに内蔵されている加速度センサも基本原理は同じです。

3軸加速度センサは前後・左右・上下の3方向を同時に計測できるため、装着した部位の動きを立体的に把握できます。AYUMIEYEではこのセンサを第3腰椎付近に装着することで、身体重心の動きに近い加速度を取得しています。

他の歩行分析機器との比較 ― 加速度センサの立ち位置を知る

床反力計 ― 接地力と重心の動きを見る

床反力計は、歩行や立位時に床に加えられる力を計測する装置です。前後・左右・上下の3成分の力と床への作用点（COP：Center of Pressure）を高い精度で取得でき、歩行周期や荷重バランスを詳細に分析できます。一方で装置が高価で設置場所が必要、データ取得のための動作が限られるといった運用面の課題があります。

筋電計 ― 筋活動のタイミングと大きさを捉える

筋電計は筋肉が活動する際に生じる電位変化を計測する機器です。「どの筋肉が、いつ、どれくらい働いているか」を時系列で記録できる一方、電極装着の準備や専門知識が求められることから、日常臨床で簡便に使える機器とは言いがたい側面があります。

3次元動作解析 ― ゴールドスタンダードとされる全身動作の分析

3次元動作解析は、全身に貼ったマーカー位置を複数のカメラで同時撮影し、骨格レベルの動きを高精度で再構成する手法です。関節角度や身体各部位の軌道まで含めた詳細な分析が可能で、歩行研究のゴールドスタンダードとされています。一方で専用の計測室・準備時間・解析コストが必要で、日常的な評価ツールとして運用するにはハードルが高いという現実があります。

AYUMIEYEはこれらの高精度機器と比較したとき、「簡便さ・継続性・運用コスト」の面で現場の日常評価に特化した選択肢として位置づけられます。

バランスマップの仕組み ― 加速度データから”見える化”する技術

前後・左右の加速度を2次元等高線で描画する仕組み

バランスマップは、歩行中に計測した前後加速度と左右加速度を2軸の平面上にプロットし、その出現頻度を等高線で表現したものです。31.25Hzのサンプリングで得られたデータを2次元ヒストグラム化し、自動で縮尺を調整して描画されます。

赤い色ほどその領域にプロットが集中している、つまり「その方向に力が加わる時間が長い」ことを意味します。バランスマップを見ることで、身体がどの方向に揺れながら歩いているかが一目でイメージできるようになります。

バランスマップは”重心の軌跡”ではないという注意点

バランスマップと「重心軌跡」は見た目が似ていますが、両者は異なるデータです。重心軌跡は身体重心の平面的な位置の移動を表し、リサージュ図形として描かれることがあります。

一方バランスマップは「加速度の分布」です。加速度と位置は数学的には別の指標であり、バランスマップそのものは重心を表しているわけではないという点は正確に理解しておく必要があります。

（引用；歩行分析と動作分析 | 藤田保健衛生大学（2015年）p.47-56）

「バタフライマーク（蝶々型）」が示す健康な歩き方

健常な成人の歩行データでは、バランスマップが蝶のような形状に分布する傾向があり、「バタフライマーク（蝶々型）」と呼ばれています。前後方向の揺れが適度にあり、左右方向は均等なバランスで、上下方向が抑制された形状です。

これは「適切な揺れがスムーズな前進の源になる」という歩行特性と整合的で、バランスマップを読み解くうえで健常の基準形として覚えておくと便利です。ただし同じ疾患でも人によって全く同じ形が出ないことは珍しく、実際の歩行観察と組み合わせて評価することが前提になります。

バランスマップから何が読み取れる？推進力との関連

前後幅・左右幅の比率が示すもの

バランスマップの形状を読み解くうえで、まず注目したいのが「前後幅と左右幅の比率」です。

• 前後幅が大きいマップ：前方向への推進力が高いことを示唆します。
• 左右幅が大きいマップ：側方への動揺が大きく、バランス面の課題が考えられる可能性があります。

前後幅と左右幅の比率は、推進力との関連でとくに注目される指標のひとつです。

歩行タイプ別（最大速度・高齢者・跛行）のマップ形状の違い

歩行のタイプによって、バランスマップの形状には特徴的な違いが現れます。

• 最大速度歩行：前後幅・左右幅ともに大きくなり、ダイナミックな形状になります。
• 高齢者歩行：前後幅が小さくなり、慎重で小さな一歩の傾向がマップに反映されます。
• 跛行：左右幅が大きくなりやすく、左右の非対称性が現れます。

これらの形状変化は「タイプ別の違い」として覚えておくと、計測値とマップを組み合わせて読み解く手がかりになります。ただし面積そのものを比較するものではなく、形状から定性的に傾向を読み取るものである点に注意が必要です。

臨床での活用事例 ― バランスマップが”意思決定”を支える

インソール処方前後の比較 ― 揺れが小さくなった事例

インソール処方の前後でAYUMIEYEによる計測を実施し、バランスマップの変化を追跡した事例では、処方後に左右幅・前後幅ともに縮小し、揺れが小さくなったケースが報告されています。介入の効果を定量データとして可視化することで、本人やご家族への説明材料としても活用しやすくなります。

通常歩行・すり足・トレンデレンブルグ様歩行の違い

同じ被験者（男性・37歳・173cm）の通常歩行・すり足歩行（模擬）・トレンデレンブルグ様歩行（模擬）を比較すると、それぞれ特徴的なマップ形状が現れます。

• すり足：前後幅が小さくなります。
• トレンデレンブルグ様：左右の非対称性が強調されます。

＜事例：通常歩行のAYUMIEYEの測定結果(抜粋)＞

＜事例：すり足歩行(模擬)のAYUMIEYEの測定結果(抜粋)＞

＜事例：トレンデレンブルグ様歩行(模擬)のAYUMIEYEの測定結果(抜粋)＞

バランスマップは、局所の観察だけでは把握しにくい「全体傾向」を定量的に補完する役割を担います。頭部の位置や肩・骨盤・股関節・膝・足関節の動きといった観察ポイントと重ねて読み解くことで、解釈の抜け漏れ防止や別観点からの検討につながります。

静止立位の評価 ― 歩行以外への応用の可能性

バランスマップの仕組み自体は加速度の分布であるため、歩行計測だけでなく静止立位のデータにも応用できる可能性があります。立位時の前後・左右方向の動揺傾向をバランスマップとして描画することで、バランス訓練の効果検証や転倒リスク評価の補助データとして使うことも考えられます。

現時点では応用例の蓄積が進んでいる段階ですが、「歩けない利用者さまにも使える評価軸」として、活用の幅を広げていける可能性があります。

まとめ

今回は「【ウェビナーレポート】バランスマップ完全攻略ガイド ― 加速度センサを用いた歩行分析の意義を徹底解説」についてご説明しました。

本ウェビナーで整理した要点は以下のとおりです。

• バランスマップは前後・左右の加速度を2次元等高線で可視化したものであり、重心軌跡とは別物です。
• 加速度の意味を押さえれば、マップの形状変化が何を意味するかが読みやすくなります。
• バタフライマーク（蝶々型）を健常の基準形として、前後幅・左右幅の比率や形状パターンで傾向を捉えます。
• 臨床では介入効果の可視化や多職種連携の共通言語として活用が進んでいます。

バランスマップをいきなり読みこなそうとするのではなく、まずは「加速度データの意味を理解する」「健常形との比較点を覚える」という小さなステップから始めるのがおすすめです。実際の歩行観察と組み合わせながら読み解く姿勢が、現場での活用を無理なく進めてくれるはずです。

「まずは、ご自身の状態を知っていただくだけで非常に有用」——この一言を起点に、AYUMIEYEとバランスマップを日々の評価・意思決定のツールとして取り入れてみてください。

AYUMI EYEは、正しい歩行に必要な「バランス」「リズム」「推進力」を正確に測定・評価することができるデバイスです。

簡単かつ正確に歩行状態が分析できるため、バランスマップをはじめとする定量データを活用した介入効果の可視化・多職種連携・利用者さまへの説明まで、現場の歩行評価を幅広くサポートします。