Hirosaki University Repository for Academic Resources

Amir Mukhriz, bin Azman

様式第８号（第１８条，第３６条関係） 
 
 
学位論文審査結果の概要 
氏 名 AMIR MUKHRIZ BIN AZMAN （アミル ムクリズ ビン アズマン） 
学位論文審査委員氏名 
主査  佐川貢一 
副査  笹川和彦 
副査  花田修賢 
副査  藤﨑和弘 
副査  矢野哲也 
論 文 題 目 
Research on wearable measurement system for physical performance 
and biomedical information（身体能力および医用生体情報を対象とした
ウェアラブル測定システムに関する研究） 
審査結果の概要（2,000字以内） 
審査結果 合格 
 
審査の概要（2,000字以内） 
計測環境を限定せずにヒトの動作を計測・解析する技術は、医療、福祉、健康、スポーツを含む様々
な分野において重要となっている。特に近年は超高齢化社会を迎え、健康に対する意識の向上から、
日常生活の中で運動機能や生体情報など、健康診断の基礎となる情報を測定することが重要となって
いる。また、MEMS技術の発展により、身体に装着した小型の慣性センサを用いて、ヒトの動作を計
測する手法が広く普及している。慣性センサを使用した動作計測は、簡便、安価、測定範囲は無制限
という利点を持つため、医療分野でも利用されつつある。しかし、慣性センサから得られる情報を利
用して、実際に医学的な診断に応用できる情報を提供するシステムはあまり提案されていない。これ
は、従来の慣性センサシステムでは、実際に診断で行われる高速動作の位置や角度の推定精度に問題
があり、得られる情報が限られるためである。そこで本論文では、健康診断でも利用できる慣性セン
サシステムを開発するとともに、開発した慣性センサシステムに各種センサを接続することにより、
様々な医学的診断に活用することができるウェアラブル計測システムを開発することを目的とする。
ここでは、10メートル最大速度歩行時間計測、３次元つま先経路と床反力の同時計測、運動時の血圧
のカフレス連続計測の３点に着目し、それぞれの計測を実現するシステムを開発している。 
10メートル最大速度歩行時間計測システムの開発では、急激な動作の計測を可能にする慣性センサ
システムを開発[1]するとともに、認知機能の評価指標の一つである精神状態短時間検査(MMSE: 
Mini-Mental State Examination)とを融合することで、歩行時間以外にMMSE との相関の高い歩行
パラメータを見出している。歩行パラメータは、歩幅、歩行周期、歩行速度、つま先角度、つま先高
さ、遊脚率であり、歩行と走行の判別も行っている。2016年と 2017年に行われた岩木健康増進プロ
ジェクトで測定した 1406 名の歩行動作計測の結果、走行したデータを排除することにより、従来の
ストップウォッチを利用した時間計測よりも、提案したシステムで推定した歩行時間と MMSE との
相関が向上することを確認した。また、歩行速度の低下による歩行時間の延長は、歩幅の減少よりも
歩行周期の延長による影響が大きいことを確認した[2]。 
慣性センサによる歩行動作計測では、足が地面に接地しているときの力学的特性は計測困難である。
そこで、靴の中敷きに複数個の小型力覚センサを取り付け、立脚時には重心位置の変化を測定し、遊
脚時には足の３次元動作を計測するシステムを開発した。力覚センサは、歩行中に体重が作用する代
表的な６か所に設置し、慣性センサのアナログ入力端子に接続して立脚時の足裏に作用する力の重心
位置を求めた。１名の被験者を対象に平地歩行を行った結果、立脚時には足裏の重心位置が踵側から
つま先側に移動し、遊脚時にはつま先の３次元位置や角度を推定することが可能であることを確認し
た。床反力の測定は、運動中の身体の関節トルクなどを推定するために必要なパラメータであり、従
来は床反力計を設置した室内でのみ測定可能であった。本システムにより、場所に依存しない全身の
運動機能解析の可能性が示された[3]。 
近年、カフを使用せず、脈波から血圧を推定する方法が提案されている。運動中に血圧を連続的に
測定することができるようになれば、運動中の循環器への影響を予測することが可能になると考えら
れる。そこで、動作計測とカフレス血圧推定を同時に実現するシステムの開発を行った。脈波は耳た
ぶに取り付けた光反射型の脈波センサを使用し、運動情報の計測が可能な慣性センサシステムに記録
した。自転車エルゴメータを使用して安静時および運動時の脈波を測定し、市販の血圧計で測定した
値と比較した。また、従来のカフレス血圧推定では、脈波の特徴的な位置の時間間隔から血圧を推定
しているが、心拍数によって間隔が変動することから、時間間隔に１分当たりの心拍数を乗ずること
で無次元化して、血圧の推定を試みた。その結果、脈波の時間間隔を無次元化することにより、実際
の血圧と推定血圧との相関が向上することを確認した。これにより、運動情報とカフレス血圧の同時
計測が可能となった[4]。 
以上、要するに本論文は、高速動作計測に対応した慣性センサシステムを開発するとともに、健康
診断で使用することで認知機能と相関のある歩行パラメータを見出した。また、歩行中の床反力を測
定する方法や従来法よりも精度の高いカフレス血圧計測法を融合することで、全身の運動機能解析や
循環器系の診断に有用な情報を提供するシステムを開発しており、機械工学ならびに医用工学の発展
に寄与するところが少なくない。よって、本論文は博士（工学）の学位論文として合格と認める。 
 
学位論文の基礎となる参考論文 
1. Amir Mukhriz Azman, Hirofumi Kuga, Koichi Sagawa, Chikara Nagai, Fastest gait 
parameters estimation precision comparison utilizing high-sensitivity and low-sensitivity 
inertial sensor, IFMBE Proceedings, Volume 67, 79-84, 2017 
2. Amir Mukhriz Azman, Chikara Nagai, Koichi Sagawa, Yuichi Hirakawa, Kaori Sawada, 
Inertial gait analysis measurement system for large-scale health checkups, Journal of 
Advanced Mechanical Design, System, and Manufacturing, Vol. 13, No. 4, 1-13, 2019 
3. Azman Amir Mukhriz, Ohno Youhei, Nagai Chikara, Sagawa Koichi, Simultaneous 
measurement of 3D foot trajectory and foot pressure path using tip-toe mounted sensor, 第
５７回日本生体医工学会大会プログラム・抄録集, P2-8-5, 2018 
4. Azman Amir Mukhriz, Nagai Chikara, Sagawa Koichi, Continuous blood pressure 
estimation during exercise using pulse photoplethysmographic signal, 第５３回日本生体医
工学会東北支部大会講演論文集，ME-2-1，2019 


English

Research on wearable measurement system for physical performance and biomedical information

三田村, 浩

Japanese

企業解散に伴う解雇と金銭保障制度 － 真実解散における真の労働者保護の在り方をめぐって －

弘前大学博士（医学）掲載誌：弘前医学, 70, 156-162, 202

松本, 杏奈

Ketamine pharmacokinetics in recipients and donors of ABO blood type-compatible and -incompatible living kidney transplantation

弘前大学博士（医学）掲載誌：弘前医学

小野, 幸輝

無肥料・無農薬による自然栽培法、および無化学肥料・減農薬による栽培法で生育させた「ふじ」の果皮に含まれるポリフェノール “フロリジン” の質量分析

弘前大学博士（医学）掲載誌：体力・栄養・免疫学雑誌 掲載予

植村, 望

一般住民における骨密度及び骨質マーカーと関連因子との関係性

弘前大学博士（医学）掲載誌：Modern Rheumatology, 5, 1-8, 201

弘野, 浩司

Endothelial Expression of Fractalkine (CX3CL1) Is Induced by Toll-like Receptor 3 Signaling in Cultured Human Glomerular Endothelial Cells

安, 小偉

Tin- and bismuth-based catalysts for electrochemical reduction of carbon dioxide to formic acid

弘前大学博士（医学）掲載誌：Journal of the American Heart Association , 9(12), e015616, 202

横野, 良和

Blockade of PAR-1 Signaling Attenuates Cardiac Hypertrophy and Fibrosis in Renin-Overexpressing Hypertensive Mice

弘前大学博士（医学）掲載誌：Metabolism, 107, 154232, 202

郭, 丹陽

Beneficial effects of combination therapy of canagliflozin and teneligliptin on diabetic polyneuropathy and β-cell volume density in spontaneously type 2 diabetic Goto-Kakizaki rats

弘前大学博士（保健学）掲載誌：弘前医学, 70:130-138, 202

新岡, 大和

細則様式第１－２号 
学位請求論文の内容の要旨 
領 域 総合リハビリテーション科学 分 野  
氏 名 新岡 大和 
（論文題目） 
通所リハビリテーション利用者の QOL に影響を及ぼす要因 
主 査 高見 彰淑 
副 査 若山 佐一 
副 査 北宮 千秋 
副 査 對馬 栄輝 
通所リハビリテーション（以下，通所リハ）の目標のひとつに利用者の生活の質（QOL: 
Quality of Life）の向上があるが，その支援方法は明らかではない． 
その理由の1つは支援すべきQOLの概念が広範で複雑であるためと考える．高齢者の
QOLの概念は大きく分けて2つの側面から研究されてきた経緯がある．ひとつは健康関
連QOL（HRQOL：Health-Related Quality of Life）で医療介入によって改善できるQOLと
定義され（福原2001），身体機能や治療効果と関連する．もう一方は主観的幸福感（S
WB：Subjective Well-Being）で自分の人生がうまくいっていると信じ，感じる程度と定
義され（Dienerら，2018），心理状態・社会環境と関連する．HRQOLが影響を受ける範
囲は身体機能とその治療効果に限定的であり（Kaneら，2003），心理状態，社会環境な
ど生活に関わる要因を反映しにくいため（McCabeら，2011），HRQOL とSWBの両概念
をQOL測定 のアウトカムにする必要性が指摘されている（WHO，2013）．通所リハ利
用者は身体的・心理的・社会的機能が低下していることが予想されるため，両概念をQ
OL の指標とするのが適当と考えるが，そのような報告は見当たらない． 
2つめの理由は，通所リハの利用期間中に様々な機能低下が生じ，QOL もそれに影響
を受けて変化していくためと考える．通所リハ利用者の平均年齢は80.1歳で，平均利用
期間は49.6ヶ月と報告されているが（厚生労働省，2014），通所リハ利用者のQOLや身
体的・心理的・社会的機能および基本情報を追跡調査した報告や，経年後のQOLに影響
を及ぼす要因を調査した報告は見当たらない． 
 
 
 
（注）論文題目が外国語の場合は，和訳を付すこと。 
【細則様式第１－２号続き】 
以上のことから，本研究の目的はQOLをHRQOLとSWBの両概念から捉えて，それ
に関連する要因を明らかにすること，経年後のQOL，身体的・心理的・社会的要因，
基本情報を明らかにすること，経年後のQOLの低下に影響を及ぼす要因を明らかにす
ることとした． 
研究Ⅰ）通所リハ利用者のQuality of Lifeに関連する要因 
−健康関連QOLと主観的幸福感を用いた検討− 
通所リハ利用者のQOLに関連する要因を探る基礎的知見を得るために，HRQOL 
とSWBがQOLを構成する概念と捉えて，それに関連する身体的・心理的・社会的要
因および基本情報を明らかにすることを目的とした．対象は6つの介護老人保健施設
の通所リハ利用者とした．取り込み基準は本研究への同意が得られること，除外基準
は65歳未満， MMSEが21点未満，調査・測定方法が理解できないこととしたところ，
対象者は123名であった．調査・測定項目はQOL の指標にHRQOLを示すSF-8（Med
ical Outcome Study Short Form 36-item Health Survey）の身体的健康（PCS：Ph
ysical component summary）と精神的健康（MCS：Mental component summary），
SWBを示す日常生活満足度K（LSIK：Life Satisfaction Index K），身体機能の指標
に30秒椅子立ち上がりテスト（CS-30：30-seconds Chair-Stand Test），疼痛の程度，
最大5m歩行時間，機能的自立度評価表の運動項目，心理状態の指標に高齢者用うつ尺
度短縮版（GDS-15：Geriatric Depression Scale-15），高齢者向け生きがい感スケー
ル，社会環境の指標に日本語版Lubben Social Network Scale 短縮版（LSNS-6：the
 Japanese version of the abbreviated Lubben Social Network Scale），基本情報に年
齢，性別，要介護度，MMSE（Mini mental state examination），同居の有無，居住
歴，最終学歴，趣味の有無とした． 
統計解析は正準相関分析を実施し，PCS，MCS，LSIKを従属変数，その他の変数
全てを独立変数とした．その結果，第1正準変量（正準相関係数：0.69）はMCS（第1
正準変量：-0.574）とLSIK（第1正準変量：-0.95）に対してGDS-15（第1正準変量：
0.88）が関連し，第2正準変量（正準相関係数0.52）はPCS（第2正準変量：0.98）に
対してCS-30（第2正準変量：0.47）と疼痛（第2正準変量：-0.68）が関連した．QO
LをHRQOLとSWBを併せた構成概念とした場合，抑うつの程度が低いこと，疼痛の
程度が小さいこと，下肢筋力が強いことが通所リハ利用者のQOLの高さに関連するこ
とが明らかとなった． 
 
【細則様式第１－２号続き】 
研究Ⅱ）通所リハ利用者のQOLおよび身体的・心理的・社会的要因の5年後の変化 
5年後の通所リハ利用者のQOLおよび身体的・心理的・社会的要因の変化を明らか
にすることを目的とした．対象者は2014年に行われたベースライン調査（以下，BL）
の対象者（研究Ⅰの対象者）で2019年に実施されたフォローアップ調査（以下，FU）
を実施できた74名とした．取り込み基準と除外基準は研究Ⅰと同様としたところ，解
析対象者は58名であった．FUができなかった者の理由は逝去（21名），利用終了（1
1名），利用休止（3名），施設入所（7名），入院中（7名），同意が得られない（1
名），MMSE21点未満（7名），体調不良（5名），理由不明（3名）であった．調査・
測定項目はPCS，MCS，LSIK，CS-30，疼痛，GDS-15，K-Ⅰ式，LSNS-6，年齢，
性別，要介護度，MMSE，趣味の有無とした． 統計解析はBL時とFU時の各変数の差
を明らかにするために，連続変数については正規性を確認するためにShapiro-Wilk検
定を実施し，正規性が確認された変数は2標本t検定，正規性が確認されなかった変数
はMann-WhitneyのU検定，カテゴリー変数についてはχ2検定，またはFisherの正確
確率検定を実施した． 
その結果，BL時とFU時に差が認められた変数はMCS，CS-30，LSNS-6，MMSE，
趣味の有無であった．通所リハ利用者は5年後にHRQOLのMCS，下肢筋力，ソーシャ
ルネットワーク，認知機能が低下し，趣味を有する者が増えたことが明らかとなった． 
研究Ⅲ）通所リハ利用者の5年後のQOLの低下に影響を及ぼす要因 
5年後の通所リハ利用者のQOLの低下に影響を及ぼす要因を明らかにすることを目
的とした．調査・測定方法は研究Ⅱと同様とし，FU時にBL時からQOL（PCS，MCS，
LSIK）がそれぞれ維持・向上した群（以下，維持・向上群）と低下した群（以下，低
下群）に分類した．統計解析はFU時にPCS，MCS，LSIKが低下することに対するオ
ッズ比（Odds Ratio：OR）を求めるためにAIC規準に基づくステップワイズ法による
多重ロジスティック回帰分析を実施した．従属変数はPCS，MCS，LSIKそれぞれの維
持・向上と低下，独立変数はその他の変数とした． 
その結果，FU時のPCSの低下にはBL 時のPCS（OR：1.17）と趣味の有無（OR：5.
84），LSIKの低下にはLSIK（OR：1.83）と年齢（OR：1.11）が選択された．MCS
に影響を及ぼす要因は選択されなかった． 5年後にQOLが低下する通所リハ利用者はP
CSとLSIKが高い，趣味がない，年齢が高いということが明らかとなった． 
【細則様式第１－２号続き】 
 
学位論文のもととなる研究成果としての筆頭著者原著 
 
論 文 題 目 
Factors related to quality of life in elderly users of day care 
rehabilitation services: An investigation using health-related quality of 
life and subjective well-being 
（通所リハビリテーション利用者の Quality of Life に関連する要因：
健康関連 QOL と主観的幸福感を用いた検討） 
著 者 名 
Yamato Niioka, Eiki Tsushima, Hirofumi Ogihara, Takeaki Sato,  
Kazuya Hirayama, Takayuki Taguchi 
掲載学術誌名 弘前医学 
巻，号，項 第 70 巻第 2-4 号 130-138 項 
掲載年月日 2020 年 3 月 
 
 
  


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Research on wearable measurement system for physical performance and biomedical information

企業解散に伴う解雇と金銭保障制度－真実解散における真の労働者保護の在り方をめぐって－