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磁気センサ型指タッピング装置を用いた小児手指巧緻機能解析に関する研究

榎園, 崇 筑波大学 DOI:10.15068/0002006060

2023.01.16

概要

【背景】神経発達症群とは、自閉スペクトラム症（autism spectrum disorder： ASD ）、注意欠如・多動症（ attention-deficit/hyperactivity disorder：ADHD）などを含む、発達早期からさまざまな形態で見られる脳機能不全であり、その頻度は、児童生徒全体の約 6.5%とされる。神経発達症群児は、定型発達（typically developing：TD）児と比較して、日常生活で「不器用さ」を抱えている児が少なくない。彼らの不器用さは、学習、社会性、情緒の発達や自尊感情とも深く関わり、日常生活からアカデミックスキル、うつ病や不安障害などの二次障害の発症にも影響する。これまで、小児微細運動発達の客観的かつ定量的な正常データがなく、小児の「不器用さ」を客観的に評価することができなかった。そのため、小児手指巧緻機能の評価方法の早期の確立が急務であった。
「磁気センサ型指タッピング装置（以下、本装置）」は、磁場発信コイルと磁場受信コイルを母指と示指に装着し、指タッピング運動を行うことによって、磁場の変化から電磁誘導の原理で 2 指間の距離、速度、加速度を瞬時に計測することができる。成人領域では、パーキンソン病や頚椎症の評価において有効性が報告されているが、これまで小児に用いた研究はない。

【研究 1】 1．目的
本装置を用いて、TD 児の微細運動発達の客観的かつ定量的な参照値を確立すること。

2. 対象と方法

・対象
2015 年 1 月から 3 月にかけて、7-12 歳の TD 小学生ボランティア110 名（男児 57 名、女児 53 名）が参加した。

・方法
本装置を両手の母指と示指に装着し、同時タッピング（10 秒間）を 2 回、アンチタッピング（10 秒間）を 2 回、計 4 回行なった。評価項目は、｢距離｣、｢速度｣、｢加速度｣、｢タップインターバル｣、「位相差」の 5 つに大別され、それぞれの平均値や標準偏差（standard deviation：SD）など計 23 のパラメータについて、各 2 回の平均値を参照値とした。

・解析方法
被験者を、「低学年」（7-8 歳）、「中学年」（9-10 歳）、および「高学年」（11-12 歳）の 3 群に分けた。学年と性別の影響を分析するために、二元配置分散分析を行った。

3. 結果
各被験者毎に、4 回のタスクを測定するのに、約 10 分間要した。計測に関連する有害事象は認められなかった。
「学年」の主効果では、成長に伴い、「タップ回数」は、有意に上昇したが、「タップインターバルの SD」は、有意に減少した「性別」の主効果では、男児は、「速度」と「加速度」のいくつかのパラメータで、女児より有意に高値を示した。女児は、「速度の SDのいくつかのパラメータで、男児より有意に低値を示した。

4. 考察
TD 児において、成長に伴い、すばやく規則正しくタップする能力は、有意に向上した。男児は「速度」と「加速度」のいくつかのパラメータで、有意に高値を示した。さらに、女児は男児よりも、「速度の SD」のいくつかのパラメータが有意に低値を示し、女児は男児よりも一定の速度でタップする能力が高いことが示唆された。

5. 結論
本装置を用いて、日本の TD 児の微細運動発達に関する客観的および定量的な参照データを確立することができた。

【研究 2】 1．目的
本装置を用いて、ADHD 男児と TD 男児とで、微細もしくは協調運動発達の違いを明らかにすること。ADHD 男児において、メチルフェニデート（methylphenidate：MPH）内服に伴う微細もしくは協調運動発達への影響を明らかにすること。

2. 対象と方法
・対象
2016 年 4 月から 2017 年 4 月にかけて、MPH で治療中の 7-12 歳のADHD 男児 14 名が参加した。

・方法
研究 1 と同様である。

・解析方法
ADHD 男児および TD 男児を比較するため、二元配置分散分析を行った。MPH の影響を調査するため、MPH 内服時と休薬時のデータで、対応のある t 検定を実施した。


3. 結果
ADHD 男児は、TD 男児よりも「タップ回数」が有意に低値を示し、「距離の極大点の平均」が有意に高値を示した。MPH の内服の有無で、ほとんどのパラメータで有意差は認められなかったが、「アンチタッピング」の「位相差の SD」は、MPH の内服日では有意に減少した。

4. 考察
ADHD 男児の指タッピングは、TD 男児と比較して、有意に回数が少なく振幅が大きいことが明らかになった。さらに、MPH は、ADHD男児で、「位相差の SD」が 1.0SD 以上の場合は、手指協調運動スキルを改善させる可能性を示した。

5. 結論
ADHD 男児の指タッピングは、TD 男児と比較して、「回数が少なく、幅が広い」ことを、明らかにした。さらに、MPH は、ADHD 男児で、手指協調運動スキルを改善させる可能性を示唆した。

【結論】本装置を用いて、7-12 歳の TD 児の微細運動発達に関する 客観的および定量的な参照データを確立した。さらに、ADHD 男児 の指タッピングは、TD 男児と比較して、回数が少なく、幅が広いこ とを、明らかにした。本研究は、探索的観点から多重検定の問題を考 慮せずに、多くの統計検定を実施したため、結果は注意して解釈する 必要がある。しかしながら、本装置を用いた小児手指巧緻機能解析は、発達性協調運動症をはじめとする神経発達症群の臨床評価、教育的 介入、および新しい治療薬の開発などに有用であろう。

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参考文献

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