花王株式會社(社長?澤田道隆)個人護理研究所與衛生研究所在較以往大幅增加研究樣本數量的基礎上，運用動作捕捉技術，對涵蓋多個月齡段的97名幼兒進行了步行計量和三維立體成像行走數據的分析。由此獲取的隨著幼兒行走能力發展而不斷變化的數據，揭示了嬰兒從行走初期骨盆前傾程度大、雙腳岔開(髖關節打開)且步履蹣跚的階段，進步到骨盆前傾程度小、雙腳合攏(髖關節內合)穩步行走的發育過程中，各個關節的動作發生變化的時機(圖1)。
作為幼兒行走能力發展研究的重要研究成果，行走動作的數據化在今后具有很高的實用價值，而對于行走狀態變化較大的3歲前的幼兒而言，這些數據也證實了每天穿著的紙尿褲會對其行走產生影響。
該研究成果已在日本嬰兒學會第20次學術集會(于2020年9月19~20日在線召開)上發表。
圖1 開始學步后，幼兒的行走方式隨月數增加而變化
■ 背景
作為嬰兒用紙尿褲開發的基礎研究，花王長期以來致力于旨在為嬰幼兒提供舒適生活的各類研究。其中之一即作為監測幼兒正常發育的重要指標的步行研究。2011年一項針對幼兒日常生活的運動量客觀指標、亦即行走步數的調查顯示，幼兒的步行量超乎家長的想象※1。而2020年日本政府為防止新冠疫情擴大而宣布實施緊急事態宣言后，針對幼兒進行的步數調查也證實了相較于成人，幼兒的活動量受到了更大的影響※2。
本次調查著眼于步行的質量，運用動作捕捉技術，不只局限于步幅等一般性步行計量指標，而是結合包括骨盆和關節角度等在內的動作分析，使下半身的動作如圖1所示那樣模型化，從而闡明幼兒行走能力發展的內在機制，并據此進一步探討穿著紙尿褲對幼兒的行走產生的影響。
該研究在十條兒童診療所巖崎博之醫師、順天堂大學運動健康科學研究院內藤久士教授和上海體育學院陸大江教授的指導和協力下完成。
※1 杉浦弘子、木下博子、藤本保著《小兒在四季中的步數的調查》小兒保健研究(2012)第71卷第2號，242-249
※2 2020年9月2日新聞通稿：《從日常步數調查結果看日本“緊急事態宣言”發布后幼兒的活動狀況》
https://www.kao.com/jp/corporate/news/rd/2020/20200902-001/
■ 測量方法
運用動作捕捉技術進行步行的計量(圖2)。具體而言，在幼兒身體上配置紅外線反射標志，通過紅外線相機獲取位置信息，將行走狀態轉換為數碼數據。
圖2 運用動作捕捉技術進行步行計量
■ 研究成果
(1) 揭示幼兒行走能力發展的內在機制
● 觀察對象：97名月齡在13-37個月之間、可以獨立行走的幼兒
● 條件：穿著日常常用的紙尿褲(未排尿的干凈狀態)獨立行走
● 計量指標：①骨盆的傾斜狀況;②髖關節的打開程度;③膝蓋曲度;④腳踝可動角度范圍;⑤步幅;⑥足間距(左右腳之間的橫向間隔);⑦身體重心搖擺狀況。
● 結果：根據能夠行走的月數(能獨立行走起開始計算的月數)，將觀察對象以每6個月為一個階段分成4組進行分析。從起初不穩定的行走到能夠穩步行走的發展過程中，對上述①~⑦的各項指標在何時發生何種變化進行分析后確認，各項指標并非同時發生變化，而下肢關節的角度變化，是自骨盆和髖關節起，經膝關節，最后到腳踝，亦即從近身體中心向遠端依次發生的(圖3)。
圖3 獨立行走之初1-6個月時期的行走特點和第七個月之后的變化
通過指標①?⑦掌握第1~ 6個月的行走特點，以此為參照顯示其后各個階段發生怎樣的變化。可知各指標變化發生的時期各不相同，行走能力依此逐步發展。
(2) 確認紙尿褲對行走產生的影響
● 觀察對象：日本和中國的能夠獨立行走的幼兒
日本：13名年齡在12~ 25個月之間的幼兒;中國：26名年齡在18~ 20個月之間的幼兒
● 條件：分別穿2種構造不同的紙尿褲(樣品A、樣品B)時和不穿紙尿褲時的3種情況。因預設為排尿狀態下情況，故所穿紙尿褲已吸收了160克生理鹽水。
● 計量指標：足間距(左右腳之間的橫向間隔)、身體重心搖擺狀況
● 結果：
通過對日本的年齡在12-25個月之間的幼兒的實驗，觀察到穿著紙尿褲和不穿紙尿褲時足間距和身體重心搖擺的差異(圖4左)，證實了紙尿褲對幼兒行走有影響。
而在中國進行的針對月齡在18~ 20個月之間的幼兒的證明實驗中，發現穿著不同紙尿褲(樣品A、樣品B)時的行走狀況存在差異(圖4右)，可見樣品A由于具有襠部吸收水分后不會下墜變形的構造，故而對行走的影響較小。根據前述“揭示幼兒行走能力發展的內在機制”中指出的不同行走月數具有不同行走特點，將實驗對象的月齡加以特定，以減少行走能力不同產生的偏差，就凸現出了紙尿褲對行走的影響。這也提示了今后更應根據月齡不同來分別進行相關驗證的必要性。
圖4 足間距與身體搖擺狀況
■ 今后展望
此次研究運用動作捕捉技術對幼兒的行走進行分析，明確了發育過程中下肢各關節的一些動作在何時發生變化。這一成果作為揭示幼兒行走能力發展的內在機制的一項重要數據，重點關注了“關節”這一行走動作的要素，是今后對幼兒步行進行更詳細的研究所邁出的重要一步。
不斷深化的步行研究，不僅將對幼兒健康成長提供支持，還有望付諸應用，為所有活潑的幼兒提供適合其各成長階段的優質產品和服務。
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