修士論文

運筆速度に着目した新たな上肢機能評価方法の開発

A new method for the assessment of upper limb function

based on speed in handwriting

札幌医科大学大学院 保健医療学研究科 博士課程前期

理学療法学・作業療法学専攻 感覚統合障害学分野

須鎌 ひろの Sugama Hirono

目次

1 はじめに．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

2 先行研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

2.1 運筆の運動制御に着目した研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

2.2 運筆の視覚情報の影響に着目した研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

2.3 運筆に関わらず，目と手の協調に関する研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

3 研究目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

4 研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

4.1 対象者．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

4.2 手続き．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

4.2.1 実験機器と条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

4.2.2 環境．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

4.2.3 課題：線引き課題と桝目課題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

4.2.4 教示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

4.3 分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

4.3.1 研究（１）の分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

4.3.2 研究（２）の分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

5 結果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

5.1 研究（１）の結果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

5.1.1 タブレット PC 条件と用紙条件での所要時間の違い．．．．．．．．．．．6

5.1.2 タブレット PC 条件と用紙条件でのはみ出し状況の違い．．．．．．．6

5.1.3 タブレット PC 条件と用紙条件での運筆に関する被験者の感想．6

5.1.4 課題遂行中の速度変化（タブレット PC 条件）．．．．．．．．．．．．．．．．7

5.1.5 線引き課題遂行中の速度変化（タブレット PC 条件）．．．．．．．．．．7

5.1.6 桝目課題遂行中の速度変化（タブレット PC 条件）．．．．．．．．．．．．7

5.2 研究（２）の結果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

5.2.1 タブレット PC 条件の所要時間，はみ出し状況，速度変化．．．．．7

5.2.2 タブレット PC 条件の課題遂行中の眼球運動測定．．．．．．．．．．．．．8

6 考察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

6.1 研究（１）の考察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

6.1.1 タブレット PC 条件と用紙条件での所要時間の違い．．．．．．．．．．．8

6.1.2 タブレット PC 条件と用紙条件でのはみだし状況の違い．．．．．．．8

6.1.3 速度変化傾向と所要時間の関係（タブレット PC 条件）．．．．．．．．8

6.1.4 速度変化傾向とはみ出し状況の関係（タブレット PC 条件）．．．．9

6.2 研究（２）の考察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

6.2.1 タブレット PC 条件の課題遂行中の眼球運動測定．．．．．．．．．．．．．9

6.3 本評価システムの臨床応用の可能性について．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

7 研究の限界．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

8 謝辞．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

9 引用・参考文献一覧．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

10 資料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

別記第２・６号様式

学位論文の内容の要旨

保健医療学研究科 博士前期 課程 理学療法学・作業療法学 専攻 感覚統合障害学 分野

学籍番号 05MO-03 氏 名 須鎌ひろの

論文題名（日本語） 運筆速度に着目した新たな上肢機能評価方法の開発

論文題名（英語） A new method for the assessment of upper limb function based on speed in handwriting

【はじめに】

上肢機能は，日常生活活動の中で重要な身体機能の一つである．この上肢機能の中で，

「ものをかく（運筆）」という巧緻性の高い機能に関する研究として，さまざまな課題

や条件下での実験が行われてきた．それらの研究は，課題遂行結果に着目したものであ

り，課題遂行中を対象としたものはほとんどない．本研究では，運筆遂行中の運動機能

を運筆の速度変化に着目して評価するシステムならびに評価方法の開発（研究１）と運

筆中の運動機能と視覚機能の関係の検討（研究２）を行い，新しい上肢機能評価方法の

確立を目指した．

【研究方法】

対象は，右利き健常成人 28 名（研究１）と 3 名（研究２，研究１にも含まれる）で

あった．運筆遂行中の運動機能を調べるために，ディスプレイ上に直接入力の出来るタ

ブレット式パーソナルコンピュータ（以下，タブレット PC）を使用し，タブレット PC

上で動作する運筆軌跡記録と課題図形表示用のプログラムを作成した．

研究１では，タブレット PC による「タブレット PC 条件」と A4 用紙と HB 鉛筆による

「用紙条件」の 2つの条件で実験を行い，所要時間と正確性に関して条件間の比較を行

った．さらにタブレット PC 条件では，運筆速度を計算した．研究２では，「タブレット

PC 条件」で運筆を行うと同時に眼球運動を測定した．

課題は，一辺 10cm の正三角形の内側に罫線間 3mm になるように同心の三角形を配置

し，この罫線間に頂点から右回りと左回りに運筆する線引き課題と，大きさが 10cm 角，

5cm 角，2.5cm 角の桝内にひらがなの「あ」を書く桝目課題とした．

【結果と考察】

研究１より 2つの条件間で所要時間に違いがみられないと推察され，純粋な運筆時

間の測定にはタブレット PC 条件の方が適していると結論づけられた．タブレット PC

条件の運筆速度を算出したところ，線引き課題と桝目課題ともに経過時間にそって速度

が変化していた．線引き課題では，速度変化が一定の者や複雑に変化している者，山形

に変化している者と 3種類の速度変化傾向に分かれた．桝目課題では，全被験者に共通

して「あ」の一，二画目は山形に運筆しており，書き慣れた文字では開始点と終了点を

結ぶように運筆していると考えられる．研究２では，運筆の速度変化と同時に注視の発

生を測定することができた．線引き課題では，注視は，罫線とペン先の位置にそって発

生していた．研究２の被験者は罫線からのはみ出しもなく，一定速度で運筆を行う傾向

であったことから，正確に線引き課題を行うためには速度調節に加え，視覚情報が必要

であることが推察された．一方桝目課題では，注視が筆の運びに沿って発生している状

況にはなく，線引き課題と異なるものであった。本研究で用いた線引き課題は，視覚情

報によって制御する視覚誘導性課題を，また桝目課題は，記憶に基づいて行う記憶誘導

性課題を想定していた．課題によって速度変化傾向や注視に違いがあったことから，本

評価システムで運動制御方略の違いを捉えることができたと考える．

【まとめ】

開発した運筆評価システムによって，所要時間やはみ出し回数といった課題遂行結果

だけでなく運筆遂行中の運動機能を速度変化として評価することができ，本評価システ

ムにより従来の用紙による方法では評価できなかった運筆遂行中の運動制御方略の違

いを評価できる可能性が示唆された．また，運筆の速度変化と同期させて注視の測定を

することも可能であったことから運筆における運動機能と視覚機能の関係を調査する

ためにも本評価システムの有用性がうかがえた．

【英文要旨】 【Background】 The upper limb function is one of the most important physical functions in activities of daily living. Studies on handwriting that requires a skilled function of the upper limb have been made by using various tasks under some conditions. Most of those studies investigated only the results of handwriting, while very few of them examined the process of the handwriting. In this study, we developed a new system for the assessment of physical function during handwriting by evaluating the change of handwriting speed (Study 1). Furthermore, we investigated the relationship between the physical and visual functions during handwriting to develop a new method for the assessment of upper limb function (Study 2). 【Method】 The subjects were 25 right-handed normal adults for the Study 1, and 3 right-handed adults for

the Study 2. We used a tablet PC that enables people to use a pen to write characters and/or draw lines directly on the display. We developed software that showed tasks on the display and records the handwriting strokes of the subjects to investigate the physical function during handwriting.

In Study 1, we compared the time and accuracy of handwriting under two conditions; “tablet PC condition” and “paper condition”. We used the tablet PC under the “tablet PC condition”, while a paper of A4 in size and a pencil of HB under the “paper condition”. Furthermore, we calculated speed in handwriting under the “tablet PC condition”. In Study 2, we measured the subjects’ gaze during the execution of drawing tasks, explained in the below, under the “tablet PC condition”.

We made a drawing task and a square task for our studies. The drawing task was a task to draw a triangle that should be inside of an equilateral triangle whose side was 10 cm in length and be outside of an equilateral triangle that was placed concentrically inside the equilateral triangle and the distance between two triangles was 3mm in length. We asked the subjects to draw such a triangle in two ways of clockwise and counterclockwise. The square task was a task to write Hiragana character “あ”as large as possible inside three different squares whose side were 10cm, 5cm and 2.5cm in length. 【Results and Discussions】 As a result of Study 1, it was suggested that there was no significant difference in times of handwriting between two conditions. It was concluded that using a tablet PC is suitable to measure the time of handwriting. Regarding the accuracy of handwriting for the drawing task, the subjects tended to make errors in drawing under the “tablet PC condition”. For the square task, the subjects have made more errors in writing “あ” inside the smallest square under the both conditions. It is considered that the lack of experience of using the tablet PC and theunusual sense of touch of the pen influenced the accuracy of handwriting for the drawing task that requires highly control in handwriting. On the other hand, the square task that does not require a skill in handwriting was considered not to be influenced by the conditions but was influenced by the size of square.

We calculated speed in handwriting under the “tablet PC condition”. It was clear that the subjects did not perform their handwritings at a regular speed for both tasks. By examining the change of handwriting speed along with the elapsed time during the drawing task, we found that there could be three patterns of changing the speed during drawing each sides of the drawn triangle: 1) the speed was almost regular, 2) the change of the speed looked complicated, 3) the shape of a graph of the speed change looked like a chevron in shape. The length of drawn triangle with the first pattern of speed change was longer than others, and that with the third pattern was shorter than others. In addition, there were more errors in drawing triangle with the third pattern of the speed change than others. From those results, we concluded that a control of speed in handwriting should be necessary to perform the drawing task accurately. We also investigated the change of handwriting speed along with strokes during the square task. The speed change during the first and the second strokes of “あ”looked like a chevron in shape for all subjects. Writing “あ” was familiar and easy to all subjects and then the first and the second strokes were performed not by drawing a line with care but by just linking its start and end points.

In Study 2, we could measure the subjects’ gaze with the speed change of handwriting. The gaze occurred along a ruled line of shown triangle and the position of pen point. In Study 2, all subjects did not make any error in drawing triangle, and the speed change looked like the first pattern. Not only control of the speed in handwriting but also visual information should be necessary to perform the drawing task accurately. 【Summary】

The developed handwriting assessment system enabled to investigate the upper limb function

by using not only the time and accuracy to perform the tasks but also the change of handwriting speed during performing the tasks. It was suggested that the system is useful for evaluating theprocess of handwriting that is difficult under the conventional paper condition. As the system could measure both the gaze of the subjects and the change of speed in handwriting simultaneously, it could be applied for examining the relationship between physical and visual function in handwriting. キーワード（５個以内）： 運筆，上肢機能評価，視覚-運動制御能，評価システム，速度変化 handwriting, upper limb assessment, visual - physical control function, assessment system, change of speed

１ 論文内容の要旨(日本語及び英語)は、研究目的・研究方法・研究結果・考察・結論

等とし、簡潔（1,500 字程度相当）に要約すること。英語要旨も含めること。 ２ ２枚目からも外枠だけは必ず付けること。

１ はじめに

これまで私は，視力と書きやすい文字サイズの関係を調査するために．健常成

人の視力を統制し，規定の用紙を用いて所要時間と規定の枠からのはみ出した回

数を分析対象とした研究を行った．視力が低ければ，書きやすい文字サイズは大

きくなるという結果より，すでに学習された文字であっても視力の影響が大きい

ことがわかった．しかし，規定の場所に適切な大きさの字を書くためには，視力

による影響に加え，実際に筆記具を動かし，制御する運動機能という観点からも

検討する必要があると考えた．そこで，身体や精神に障害のある人を対象に，日

常生活に根ざした様々な機能の回復や維持，開発を促すことを目指す作業療法学

における上肢機能の評価に注目した．

作業療法の臨床現場において，上肢機能は，我々が日常生活活動を行う上で重

要な身体機能の一つである 1)と考えられており，対象者の上肢機能の特徴を把握

するために，簡易上肢機能検査（STEF），手指機能指数テスト（FQ），線引き課題，

ペグ操作などの様々な評価方法が使われている 2),3)．これらの方法の多くは，物

品のリーチや把握などの機能単位について，その運動の結果を段階づけして評価

するもので，上肢能力の機能単位を分析できる利点がある．しかし，それぞれの

機能における能力差を生じさせている要因については，十分な分析は困難である．

上肢を適切に動かすためには，目的とする方向に，正確に，適度な速さと強さ

で，企図したものと違わずに運動を行える必要がある 4)．それには上肢の固有受

容覚や触覚による運動の情報だけでなく，上肢の動きを視覚的な情報を利用しな

がら制御する必要がある 5)．これら運動情報と視覚情報とによって運動を制御す

る能力は，「視覚－運動制御能」または「目と手の協調」と呼ばれている．視覚と

運動制御の関係は，運動の巧緻性が高まるにつれて重要性も高まるため，手指機

能の分析ではこの視点からの評価が必要である．この巧緻運動の評価課題として，

「ものをかく」という課題が用いられることが多くある．この課題の遂行では，

筆記具の動き，筆圧，姿勢調整などの運動情報と筆記具の位置，方向，そして「か

くもの」の大きさといった空間における視覚情報を統合する必要がある．したが

って「ものをかく」ことの評価では，この二つの情報の統合状態を評価している

と考えられている．

また，視覚－運動制御能についてこれまでに行われてきた研究としては，ディ

スプレイ（表示装置）上に表示される動きのある視標を指差す際の眼球運動を測

定したもの 6)やブロックを移動させる際の眼球運動と上肢の動き，頭の動きを測

定したもの 7)などが散見されるものの，「ものをかく」運筆動作中の眼球運動を測

定した研究は少ない現状にある．

２ 先行研究

「ものをかく」運筆動作の視覚情報と運動制御のうち，把握様式や道具の操作

性のような運動制御に焦点を当てた先行研究は多くあり，その評価方法は，運動

結果によるものが多くを占める．

- 1 -

- 2 -

２．１ 運筆の運動制御に着目した研究

筆記具の把握様式の違いを元に研究した宮前らの研究 8)では，把握様式によっ

て制限時間以内に書くことのできた文字数に違いがあったことから，なめらかな

書字に把握様式が影響していると示唆している．大滝らの研究によると文字では

なく，単純な十字をなぞる課題では，把握様式による指や腕の使い方に違いはな

く，把握と操作は独立していると述べている 9)．これら二つの研究から，課題の

内容によって適切な把握様式が存在することや道具の操作性に違いが生じると考

えられる．

運筆時の運動制御の中でも筋に着目し，表面筋電を用いた研究を宮前らが行っ

ており，習熟度の違う利き手書字と非利き手書字の筋の動きには違いがあったと

述べている 10)．さらに，道具を操作している時の筋の動きがさらに詳細に測定す

ることができれば，正確に速く書くために必要な筋の動きを明らかにすることが

できるが，表面筋電では表面筋しか測定できないため，深層の筋の働きについて

検討することは難しい．

運筆時に活動する脳領域を検証した研究 11)では，PET（Positron Emission

Tomography－陽電子放射断層撮影装置）を用いて運筆の運動学習を解析した研究

がある．閉眼状態で行った運筆の運動制御に必要な領域に加え，学習された運筆

時と学習する前とで活動する脳領域の違いが検証されている．

２．２ 運筆の視覚情報の影響に着目した研究

運筆時の視覚情報の影響を示唆した研究として，なぞり課題と視写課題におけ

る筆圧と速度を測定した小野瀬の研究がある 12)．その研究から小野瀬は，なぞり

課題では線からの逸脱が許されず動作の負担が大きいため筆圧が高くなり速度も

遅くなったと述べている．さらにこの要因を，環境からのフィードバック，視覚

情報の差による影響だとしている．この小野瀬の研究では，視覚情報の差が示唆

されているが，なぞり課題と視写課題における眼球運動は測定していない．した

がって，実際に線からの逸脱を防ぐ視覚情報が運動制御に影響したかどうかは明

らかではない．

運筆時の運動機能と視覚情報を同時に検証した研究は，藤井らが行っている 13)．

彼らが行った 2 点間を結ぶ線引き課題では，常に眼球固視点はペンの前方に位置

し，固視回数が少なくかつ所要時間の短い者にエラーが多かったとしている．さ

らに，平均線引き速度を約 150mm/sec 以下に抑えなければ課題を正確に行えなか

ったとしている．

２．３ 運筆に関わらず，目と手の協調に関する研究

視覚と上肢の協調運動が脳内でどのように行われているかの検証は，Ochiai ら

がニホンザルで研究している 14)．この研究によると，腹側運動前皮質のニューロ

ンは，視覚情報に応じて手足の動きの方向性を決める際に大きな役割を果たして

いるとわかった．しかしヒトに関してはまだ不明で，さらに検証は困難と考えら

れる．

- 3 -

また「ものをかく」とは文字を介したコミュニケーションであることから，他

者が読める文字で書く必要がある．そのため視知覚によって得られた文字の形を

適切に上肢機能が再現する認知－運動時の能力も深く関与していると考えられる4)．文字を書くことや，正確に線を描くといった運筆能力は文字や絵を介したコ

ミュニケーション機能としても重要な手段の一つであることから研究の意義は大

きい．

３ 研究目的

２．１～２．３で示した通り，「ものをかく」という運筆能力における上肢機

能の関与は明らかである．しかしながら，その多くは課題遂行結果に着目してお

り，遂行中を対象としたものは少ない．そこで本研究では，

（１） 運筆遂行中の運動機能を，運筆の速度変化に着目して評価するシステムな

らびに評価方法の開発，

（２） 運筆中の運動機能と視覚機能の関係の調査，

を行い，新しい上肢機能評価方法の確立を目指す．従来の評価方法では，評価さ

れなかった速度という側面から上肢機能を評価することが可能であれば，子ども

の発達評価や作業療法の臨床現場における応用利用が可能であると考える．

４ 研究方法

本研究には二つの目的があり，以下では，上述の目的の（１），（２）をそれぞ

れ研究（１），研究（２）と呼ぶ．

４．１ 対象者

研究（１）の被験者は，年齢 19～37 歳の健常者 28 名であった．すべての被験

者は，右利きであり，普段の生活において運筆に問題を生じさせるような，整形

外科学的，眼科学的な問題を認めず，課題の遂行に支障のない視力と運動能力で

あった．

研究（２）の被験者は，年齢 23～31 歳の健常者 3 名であった．すべての被験

者は，右利きであり，普段の生活において運筆に問題を生じさせるような，整形

外科学的，眼科学的な問題を認めず，課題の遂行に支障のない視力と運動能力で

あった．なお被験者は，研究（１）に含まれる．

被験者には，研究の目的と方法，上肢や眼球の疲労について実験に関する説明

を行い，さらに同意しない場合でも不利益を受けないこと，同意はいつでも撤回

できること，プライバシーの保護のため個人を特定するような表現をしないこと，

データ管理と破棄は実験者が責任を持って行うことなど被験者の人権に係る事項

を口頭と書面によって説明し，同意書にサインを得てから実験を行った（１０ 資

料の章参照）．

- 4 -

４．２ 手続き

４．２．１ 実験機器と条件

本研究では，運筆の速度変化を調べるために，ディスプレイ上に直接入力の出

来るタブレット式パーソナルコンピュータ 15)（東芝製 Dynabook SS M200，以下，

タブレット PC と呼ぶ）を用いた（図 1 参照）．

また，このタブレット PC 上で動作する運筆軌跡記録（座標と経過時間）と課

題図形表示用のプログラム（以下，プログラム１と呼ぶ）を Microsoft 社の

VisualBasic.Net で作成して用いた．なお，運筆軌跡の記録，図形表示単位とし

て，コンピュータで画像を扱う際の最小単位であるピクセル(pixcel)を使用し，

経過時間の計測はミリ秒単位（msec）とした．

タブレット PC で使用するペン型マウスの入力位置とディスプレイとのずれは，

課題の試行前に較正を行った．また，運筆データの記録は 10msec 毎であるため，

ヒトの運筆能力を測定する精度としては妥当であると考える．

研究（１）では，タブレット PC とプログラム１を用いる場合（以下，タブレッ

ト PC 条件と呼ぶ）と A4 用紙と HB 鉛筆をする場合（以下，用紙条件と呼ぶ）の 2

つの条件で実験を行った．

研究（２）では，タブレット PC 条件で運筆を行うと同時に眼球運動を測定し

た．眼球運動測定には，竹井機器工業社製の眼球運動測定装置（図 2 参照）を使

用し，右目の眼球の動きを測定した．この装置は，強膜反射法という赤外線を眼

球へ照射し，強膜と瞳孔の反射率の違いをフォトダイオードが受光することで眼

球運動を検出している．検出された眼球運動は，変調器で A/D 変換され，処理プ

ログラムによって注視成分が分離される 16)．

眼球運動測定装置は，18 分に一度較正を行い，眼球の測定基準値の補正を行っ

た．較正は調整器のプログラムによって自動的に行われた．また，測定中にも目

安になるものを被験者に見てもらい，視点のずれの有無を確認しながら実験を行

った．被験者の疲労と較正の必要性を考慮し，課題を変える際に数分間の休憩を

入れた．

４．２．２ 環境

被験者は，椅子座位で机上の書見台から視距離 30cm になるように設置された

顎固定器で頭部を固定した状態であった（図 3 参照）．課題遂行中は，上肢と肘は

机上に接触させず，手掌の尺側をディスプレイに接触させて運筆を行った．

また，手元撮影用の小型ビデオカメラ付のゴーグル(図 2 参照)を装着させて実

験を行った．

４．２．３ 課題：線引き課題と桝目課題

本研究では，ａ）線引き課題とｂ）桝目課題の 2 種類の課題を使った．

ａ）線引き課題

線引き課題は，一辺 10cm の正三角形の内側に罫線間 3mm になるように同心の

三角形を配置し，この罫線間に頂点から右回りに運筆するものと左回りに運筆す

- 5 -

るものの 2 種類であった．図 4 に実際に使用したものを示す．研究（１）での試

行回数は，各 2 回の計 4 回とし，研究（２）では各１回の計 2 回とした．

ｂ）桝目課題

書き慣れているひらがなの中から，直線と曲線で構成されている「あ」を選び，

桝内に書くものとした．桝の大きさは，10cm 角，5cm 角そして 2.5cm 角の 3 種類

であった．図 5～7 に実際に使用したものを示す．研究（１）での試行回数は，各

2 回の計 6 回とし，研究（２）では各 1 回の計 3 回とした．

ただし，研究（２）はタブレット PC 条件のみで行った．なお課題と運筆軌跡

の描画では，タブレット PC 条件と用紙条件でともに 1mm の太さの黒線となるよう

に調整した．なお，タブレット PC 条件の運筆時にプログラムの不具合が生じた場

合は，その課題は再度実施することとした．

４．２．４ 教示

実験を始める前に，被験者には，タブレット PC 条件におけるペン型マウスによ

るディスプレイ上への運筆に慣れるための練習を数分間行ってもらった．その後，

課題の内容を十分に説明し，各課題の実施直前には，

ａ）線引き課題：“罫線に触れないようにできるだけ正確に速く書く”，

ｂ）桝目課題：“罫線に触れないようにできるだけ大きくできるだけ速く書く”，

ように伝えた．研究（１）における条件と課題の提示順は被験者ごとにランダム

に行った．研究（２）では，桝目課題の“10cm 角”より始めた．

４．３ 分析方法

４．３．１ 研究（１）の分析方法

まず線引き課題と桝目課題の遂行に要した時間と試行におけるはみ出し状況を

調べた．ただし，対象とした所要時間とはみ出し状況のデータは，2 回の試行の

うち所要時間の短い方とした．また，タブレット PC 条件と用紙条件での運筆の難

しさに関する被験者の感想を聞いた．なお，タブレット PC 条件のデータは，その

データから所要時間，速度変化を計算するプログラムを作成して用いた．また用

紙条件の場合の所要時間は，被験者が装着している手元撮影用小型ビデオカメラ

からの映像より実験者がストップウォッチで計測した．タブレット PC 条件と用紙

条件の所要時間で t-検定を行った．はみ出し状況に関しては，両条件の両課題と

もに，罫線よりはみ出した回数を実験者がカウントした．

これらのデータから，（１）タブレット PC 条件と用紙条件の違いを所要時間と

はみ出し状況，実験後の被験者の感想より分析し，さらに（２）課題遂行中の速

度変化，を分析した．ただし，研究（２）の対象者は，用紙条件を行っていない

ため，（１）の条件による違いの分析には含まない．

４．３．２ 研究（２）の分析方法

試行は 2 日に分けて 2 回実施し，所要時間の短いものを分析対象のデータとし

た．また，眼球運動測定装置を装着して，運筆遂行中の“注視”の状況（回数，

- 6 -

時間，位置）を調べた．なお本研究では，眼球の移動速度が 1～11deg/sec，かつ

眼球の停留が 99msec 以上続いた場合を“注視”とした 16),17)．

これらのデータから，課題遂行中の速度変化と注視の関係を分析した．

５ 結果

５．１ 研究（１）の結果

５．１．１ タブレット PC 条件と用紙条件での所要時間の違い

ａ）線引き課題

実験結果を表 1 に示す．所要時間は，右回りのタブレット PC 条件で最短 2.16

～最長 14.61 秒，用紙条件で最短 1.59～最長 13.41 秒，左回りのタブレット PC

条件で最短 2.45～最長 16.01 秒，用紙条件で最短 2.16～最長 14.61 秒であった．

t-検定の結果，右回り t 値 0.63（n=25），左回り t 値 1.93（n=25）と条件間に有

意な差はなかった．

ｂ）桝目課題

実験結果を表 2 に示す．所要時間は，10cm 角のタブレット PC 条件で最短 1.92

～最長 9.50 秒，用紙条件で最短 1.89～最長 9.59 秒，5cm 角のタブレット PC 条件

で最短 1.46～最長 8.14 秒，用紙条件で最短 1.42～最長 7.67 秒，2.5cm 角のタブ

レット PC 条件で最短 1.19～最長 6.12 秒，用紙条件で最短 1.19～最長 6.64 秒で

あった．

５．１．２ タブレット PC 条件と用紙条件でのはみ出し状況の違い

ａ）線引き課題

被験者（25 名）のはみ出し回数を表 3 にまとめた．はみ出しは，右回りのタブ

レット PC 条件で 15 名，用紙条件で 6 名，左回りのタブレット PC 条件で 19 名，

用紙条件で 5 名に発生しており，図 8 に表した．

ｂ）桝目課題

被験者（25 名）のはみ出し回数を表 4 にまとめた．は見出しは，10cm 角のタブ

レット PC 条件で 1 名，用紙条件で 0 名，5cm 角のタブレット PC 条件で 2 名，用

紙条件で 4 名，2.5cm 角のタブレット PC 条件で 6 名，用紙条件で 3 名に発生して

おり，図 9 に表した．

５．１．３ タブレット PC 条件と用紙条件での運筆に関する被験者の感想

実験後の被験者の感想をまとめたものを表 5 に示す．被験者の半数以上がタブ

レット PC の反応の遅れや反応の過敏さ，ペン先と実際の線とのずれなどのタブレ

ット PC の運筆に不慣れだったことをあげていた．さらに，タブレット PC は滑る

や筆圧を感じないなどタブレット PC 条件と用紙条件での触感の違いを述べてい

た．

- 7 -

５．１．４ 課題遂行中の速度変化（タブレット PC 条件）

作成したプログラムをもとにタブレット PC 条件の線引き課題と桝目課題の運

筆速度を算出した．線引き課題の運筆速度をグラフ化したものの代表図を図 10-1

～10-6 に示す．また，桝目課題の運筆速度をグラフ化したものの代表図を図 11-1，

2（10cm 角），図 12-1，2（5cm 角），図 13-1，2（2.5cm 角）に示す．図において，

縦軸が速度変化(pix/msec)，横軸が時間経過(msec)である．線引き課題では，運

筆の速度変化の大きな被験者と小さな（ほとんどない）被験者がおり，被験者に

よって速度変化の傾向に違いがあるようであるが，桝目課題では，全ての被験者

が桝目の大きさに関わらず，運筆速度が大きく変化することが認められた．

５．１．５ 線引き課題遂行中の速度変化（タブレット PC 条件）

５．１．４に示した研究（１）の全被験者（28 名）の運筆速度変化を検討した

結果，線引き課題の速度変化に大きく 3 つの傾向があることがわかった．それら

の傾向とは１）速度がほぼ一定（図 14 参照，グループ 1 と呼ぶ），２）速度変化

が複雑（図 15 参照，グループ 2 と呼ぶ），３）速度変化が大きく，山形（図 16

参照，グループ 3 と呼ぶ），である．そこで，すべての被験者の速度変化を傾向ご

とにグループに分けた．なお 3 辺すべてで同じような運筆速度傾向を示さなかっ

た被験者のデータは，運筆傾向の中でも主に見られた傾向を主傾向としてグルー

プ分けを行った．

結果を表 6 に示す．右回りでは，グループ 1 は 19 人，グループ 2 は 5 人，グル

ープ 3 は 4 人であった．左回りでは，グループ 1 は 19 人，グループ 2 は 3 人，グ

ループ 3 は 6 人であった．

５．１．６ 桝目課題遂行中の速度変化（タブレット PC 条件）

図 14 から図 16 の桝目課題の速度変化の結果と５．１．５に示した線引き課題

における速度変化の傾向のグループ分けから，桝目課題の速度変化は，桝目の大

きさに関わらず，全被験者（28 名）で文字“あ”の 1 画目と 2 画目の運筆でグル

ープ 3 の速度変化が大きく，図に表すと速度が山形に示されるグループであった．

また，文字“あ”の 3 画目については，一部の被験者を除きグループ 3 の山形の

速度変化の組み合わせであった．このことは，書き慣れた文字については，一筆

の開始点と終了点を素早く結ぶように運筆を行っていることを示していると考え

られる．

５．２ 研究（２）の結果

５．２．１ タブレット PC 条件の所要時間，はみ出し状況，速度変化

研究（２）の被験者 3 名の線引き課題の結果は，はみ出しは発生せず，速度変

化は一定速度で運筆を行うグループ 1 であった．

桝目課題の結果は，3 名の被験者ともはみ出しは発生せず，速度変化は大きく

山形に変化しているグループ 3 の複合的なものであった．

- 8 -

５．２．２ タブレット PC 条件の課題遂行中の眼球運動測定

線引き課題の運筆遂行中の“注視”状況を表 7 にまとめた．被験者 A を例にす

ると，注視回数は右回りで 17 回，左回りで 25 回であり，合計注視時間(s)は，右

回り 2.28 秒，左回り 3.80 秒であった．

桝目課題の運筆遂行中の“注視”状況を表 8 にまとめた．被験者 A を例にする

と，10cm 角で 9 回注視が発生し，合計注視時間が 1.25 秒であった．

注視位置については，線引き課題の例を図 17-1，2 に，桝目課題（2.5cm 角）

の例を図 18-1，2，3 に示した．図中のマーカーが注視発生位置である．図 17 で

示したように線引き課題では，運筆中の注視の発生は罫線に沿っていた．一方，

図 18 のように桝目課題では，“あ”の全体ではなく，一部分に発生していた．こ

のような線引き課題と桝目課題の注視の発生の仕方は，研究（２）の被験者 3 名

で共通していた．

６ 考察

６．１ 研究（１）の考察

６．１．１ タブレット PC 条件と用紙条件での所要時間の違い

５．１．１に示した通り，所要時間については，線引き課題では条件間の差は

認められなかったが，桝目課題では差が認められた．４．３．１で示した通り，

所要時間の計測は，タブレット PC 条件と用紙条件で異なる．また，線引き課題で

は運筆速度が遅く，用紙条件の場合でもが運筆開始と終了がわかりやすかった．

しかし，桝目課題では運筆速度が速いため，用紙条件での運筆開始と終了がわか

りにくかったことや，ストップウォッチの測定精度を考えると，今回の結果から，

条件の違いがあるとは言い切れない．

観察による運筆の所要時間の測定を正確に行うことは困難であるが，今回開発

した評価システムを用いることで，正確な所要時間を測定，記録することが可能

であり，評価方法として信頼性が高いことが考えられた．

６．１．２ タブレット PC 条件と用紙条件でのはみ出し状況の違い

線引き課題では，用紙条件に比べタブレット PC 条件においてはみ出し回数が

多かった．表 5 の被験者の感想にあるように，タブレット PC に不慣れだったこと

や触感の違いが巧緻性を要する課題の難しさを増長させたのではないかと考える．

一方，桝目課題では，桝目の大きさが小さくなるにつれてはみ出す被験者数は増

えたが，条件による違いは本実験からは示されなかった．

以上より，本研究の線引き課題のような巧緻性を求める課題では，タブレット

PC 条件と用紙条件の違い（タブレット PC への不慣れや触感など）が影響し，桝

目課題では条件の違いよりも課題の大きさによる影響が大きかったと言える．

６．１．３ 速度変化傾向と所要時間の関係（タブレット PC 条件）

５．１．５の線引き課題遂行中の速度変化を踏まえて，全被験者（28 名）の速

- 9 -

度変化傾向と所要時間との関係を散布図にした．図 19 が右回り，図 20 が左回り

であり，どちらの図も縦軸が所要時間，横軸が速度変化傾向別グループである．

一定速度で運筆を行ったグループ 1 は，所要時間が長く，速度変化が山形だった

グループ 3 は所要時間が短いことがわかった．複雑な速度変化であったグループ

2 はグループ 1 と 3 の間の所要時間で運筆を行っていることがわかった．

６．１．４ 速度変化傾向とはみ出し状況の関係（タブレット PC 条件）

全被験者（28 名）の線引き課題における速度変化傾向とはみ出し回数の関係を

散布図にしたものが図 21 と図 22 である．図 21 が右回り，図 22 が左回りである．

縦軸にはみ出し回数，横軸に速度変化傾向である．この二つの図からは，速度変

化傾向とはみ出しの関係は明らかではない．なぜなら被験者によっては，はみ出

した回数が少なくともはみ出し距離が長い人や，はみ出し回数が多くともはみ出

した距離は短い人いたからである．

そ こ で ， は み 出 し た 距 離 を 算 出 す る プ ロ グ ラ ム を Microsoft 社 の

VisualBasic.Net で作成し，算出したはみ出し距離を表 9 に示した．さらに，速

度変化傾向とはみ出し距離を図 23 と図 24 に示した．図 23 は右回り，図 24 は左

回りである．右回りと左回りともに速度変化が一定のグループ１ははみ出し距離

が短く，運筆速度変化の大きく山形のグループ 3 ははみ出し距離が長く，複雑な

速度変化を示したグループ 2 は，グループ 1 とグループ 3 の間のはみ出し距離で

あることがわかった．一定速度での運筆を行った場合は，はみ出しをしたとして

も大きなはみ出しではなく，速い速度で運筆を行った場合は，はみ出す距離が長

くなることから，本実験で用いた線引き課題において，はみ出さずに運筆を遂行

するためには，ある程度の速度調整が必要であると考えられる．

６．２ 研究（２）の考察

６．２．１ タブレット PC 条件の課題遂行中の眼球運動測定

線引き課題の運筆遂行中の眼球の動きを測定したところ，図 17-1，2 のように

罫線にそって注視が発生していた．これは，６．１．４で述べた罫線からはみ出

さず正確に運筆を行うには，速度調整が必要なことに加えて，罫線とペン先の位

置を確認する視覚情報が必要であるためと考えられる．研究（２）を実施した被

験者は，みな一定速度で運筆を行うグループ１であったため，はみ出しが生じた

際の注視の有無や，速度変化に応じた注視の発生を確認することができなかった．

桝目課題では，図 18-1，2，3 で示したように，3 名の被験者ともに注視は“あ”

の一部分で発生していたことから，巧緻性が低くすでに記憶された運筆による課

題では，視覚情報は常に必要ではないことが推察される．

６．３ 本評価システムの臨床応用の可能性について

今回，開発した運筆評価システムによって，所要時間やはみ出し回数といった

課題遂行結果だけでなく運筆遂行中の運動機能を速度変化として評価することが

できた．課題や被験者によって運筆速度が異なり，さらには運筆の速度変化傾向

- 10 -

によって正確性（はみ出し）に差があることが推察された．以上より，従来の評

価方法では，評価することのできなかった筆の動きと速度調整を時間経過にそっ

て評価することができたと考える．

本研究で課題として用いた線引き課題と桝目課題は，それぞれ視覚誘導性運動

と記憶誘導性運動を評価する課題を想定していた．運動制御に関するこれまでの

研究からは，視覚誘導性運動では視覚座標と運動座標の統合を図りつつ 18),19)，小

脳を介した運動制御 20)が行われていることが知られている．そのため，巧緻性の

高い線引き課題では，速度を一定にし，罫線から外れないように常に筆の動きを

制御すると考えられる．一方，記憶誘導性運動は，内的情報を基盤とした運動企

画に基づいて，補足運動野に存在する運動のサブルーチンを基底核との連携によ

って抽出することにより適切な運動を出力していると考えられている 21)．すでに

記憶された運動であり，巧緻性も低い桝目課題では，速度を一定に保つ必要なく，

速度変化は大きくなると考える．今回，用いた課題で認められた運筆速度の特性

は，この運動制御方略の違いを示したと考える．視覚誘導性の運動として作成し

た線引き課題は速度が一定に，記憶誘導性の運動として作成した桝目課題は速度

が大きく変化していたというように本評価システムによって上肢機能の特徴を従

来の用紙による方法では評価できなかった側面から評価できることが示唆された．

また，運筆の速度変化と同期させて注視の測定をすることも可能であったことか

ら運筆における運動機能と視覚機能の関係を調査するためにも本評価システムの

臨床応用への有用性が窺えた．

今後，線引き課題が視覚誘導性運動であり，桝目課題が記憶誘導性運動である

と確定するためにも，線引き課題で速度傾向の異なる被験者の場合にはどのよう

な注視が発生するか検討が必要である．また，異なる課題における運筆の速度変

化と注視の関係を調査し，課題の検討を重ねることと，教示による結果への影響

が考えられるため教示方法の検討も必要である．以上のような検討を重ねること

で，さらに本評価システムによって不器用さの症状の判別や，子どもの発達的変

化を調べるといった臨床への有用性が高まると考える．

７ 研究の限界

実験状況下での測定であるので，日常生活で実際に行われている運筆と全く同

じとはいえず，間接的に推論するに留まる．また，速度変化を対象とした本評価

システムでは，運筆の運動制御を実際に行う関節や筋の同定は難しく，別の評価

方法による検討が必要であると考える．

８ 謝辞

本論文は，丁寧なご指導をしてくださった大柳俊夫助教授，的確なご助言をく

ださった舘延忠助教授，いつも快く相談にのってくださった中島そのみ講師のご

協力により作成することができました．ありがとうございました．また，感覚統

- 11 -

合障害学のゼミ生を始め多くの学部生・大学院生の皆様に感謝いたします．

最後になりましたが，本研究を通じて多くの貴重な体験をさせていただいた仙

石泰仁教授に心から感謝するとともに，他分野出身の私に，本大学院で学ぶ機会

を与えてくださったことにお礼申し上げます．

- 12 -

９ 引用・参考文献一覧

１）金子翼：作業療法の対象となる障害と問題解決の方法．金子翼編，社団法人

日本作業療法士協会監修．作業療法学全書［改訂第二版］第４巻作業療法学

１身体障害．東京，協同医書出版社，1999，p18-43 ２）森山早苗：脳卒中と頭部外傷．金子翼編，社団法人日本作業療法士協会監修．

作業療法学全書［改訂第二版］第４巻作業療法学１身体障害．東京，協同医

書出版社，1999，p55-93 ３）古川昭人：基礎身体機能検査．社団法人日本作業療法士協会編．作業療法学

全書第３巻作業療法評価法．東京，協同医書出版社，1998，p184-214 ４）乾敏郎：知覚と運動．乾敏郎編．認知心理学１知覚と運動．東京，東京大学

出版会，2001，p1-13 ５）今水寛：運動制御と視覚・自己受容感覚．乾敏郎編．認知心理学１知覚と運

動．東京，東京大学出版会，2001，p217-247 ６）Trillenberg. P, Führer. J, Sprenger, A et al : Eye-hand coordination in essential tremor.

Movement Disorders Society Vol.20, No.3 : 373-379, 2006 ７）Pelz J, Hayhoe M, Loeber R : The coordination of eye, head, and hand movements in

a natural task. Exp Brain Res Vol.139, No.3:266-277, 2001 ８）宮前珠子，園田啓示，山口昇他：鉛筆の持ち方の分類と書字スピード－健常

者の場合－．国立リハビリセンター研究紀要７号，1986，p.61-65 ９）大滝恭子，鎌倉矩子，中田眞由美，三浦香織：書字動作における手のかまえ

と操作パターン．作業療法 13 巻２号：116-125，1994 10）宮前珠子，酒井ひとみ，佐々木光子他：利き手・非利き手による書字動作の

筋電図的分析．国立リハビリセンター研究紀要６号：1-7 1985 11）上島隆太：順序動作と学習 運動学習の脳内機構 PET による解析．脳の科学

Vol.22, No. 10:1095-1101 2000 12）小野瀬雅人：書字モードと筆圧・筆速の関係について．教育心理学研究第 43

巻第１号：100-107 1995 13) 藤井浩美，藤原健一，平川裕一他：線引き課題中の眼と手の協応 眼球固視

回数と課題達成度からの検討．作業療法ジャーナル 33：169-173 1999 14）Ochiai T, Mushiake H, Tanji J : Involvement of the ventral premotor cortex in

controlling image motion of the hand during performance of a target-capturing task. Cereb Cortex : 929-937 2005

15) 東芝製 Dynabook SS M200：Retrieved December 29, 2006 from the World Wide Web : http://www.toshiba.co.jp/about/press/2003_12/pr_j0401.htm

16）竹井機器工業株式会社：トークアイ仕様・使用説明書 17）福田亮子，佐久間美能留，中村悦夫，福田忠彦：注視点の定義に関する実験

的検討．人間工学 Vol. 32, No. 4：197-204 1996 18）Atkeson CG. : Learning arm kinematics and dynamics. Annu Rev Neurosci Vol.12 :

157-183 1989 19）村田哲：手操作運動のための物体と手の脳内表現．VISION Vol.16, No.13：

- 13 -

141-147 2004 20）Kurata K. : Site of origin of projections from the thalamus to dorsal versus ventral

aspects of the premotor cortex of monkeys. Neurosci Res. Vol.21 No.1 : 71-6 1994 21）Tanji J, Shima K. : Role for supplementary motor area cells in planning several

movements ahead. Nature 371 : 413-416 1994

- 14 -

１０ 資料

研究協力同意書

私 は，今回の運筆速度に着目した新たな上肢機

能評価方法の開発研究の被験者依頼につきまして，次の１－５の事項に

ついて了承し，調査・研究について協力いたします． １ 本研究の目的

２ 研究方法 ３ 予期される危険性 ４ 同意の撤回の保障と同意しない場合でも不利益を受けないこと ５ 被験者のプライバシーと人権の保障 ６ その他 平成 年 月 日

（被験者，保護者又は代理人）

氏 名

住 所

電 話

協力依頼者：札幌医科大学大学院保健医療学研究科

理学療法・作業療法専攻 感覚統合障害学分野 院生名 須鎌 ひろの（すがま ひろの） （連絡先）札幌市中央区南１条西17丁目

電話：011－611－2111（内線2984） 主任指導教員：札幌医科大学大学院保健医療学研究科

理学療法学・作業療法学専攻 教授 仙石 泰仁（せんごく やすひと）

（連絡先）札幌市中央区南１条西 17丁目 電話：011－611－2111（内線2888）

図 1 ペンタブレット（タブレット PC）

Retrieved December 29, 2006 from the World Wide Web : http://www.toshiba.co.jp/about/press/2003_12/pr_j0401.htm

Retrieved December 29, 2006 from the World Wide Web : http://www007.upp.so-net.ne.jp/tkk/product/eyeball/eye2930.htm

眼球運動測定装置 映像入力装置(CCDカメラ）

図2：眼球運動測定装置の模式図

テレビモニタ（ビデオ録画記録）

マークインポーザ・眼球運動処理プログラム

自動較正装置

図 3 実験環境

約30cm

図4：線引き課題（右回り，左回り共通）

A4用紙に印刷し，HB鉛筆を使用して実験を行った．罫線幅は1mmであり，罫線間は3mmである．

図5：桝目課題（10cm角）

A4用紙に印刷し，HB鉛筆を使用して実験を行った．罫線幅は1mmである．

図6：桝目課題（5cm角）

A4用紙に印刷し，HB鉛筆を使用して実験を行った．罫線幅は1mmである．

図7：桝目課題（2.5cm角）

A4用紙に印刷し，HB鉛筆を使用して実験を行った．罫線幅は1mmである．

タブレット 用紙 タブレット 用紙 タブレット 用紙 タブレット 用紙 タブレット 用紙

被験者1 4.89 5.43 5.26 5.16 被験者1 3.98 3.87 3.4 3.46 2.76 2.93被験者2 2.74 4.87 2.61 3.8 被験者2 1.92 2.67 1.56 1.89 1.19 1.83被験者3 7.25 7.78 6.7 8.29 被験者3 5.79 6.22 5.16 4.72 4.03 4.31被験者4 9.04 9.52 9.53 11.53 被験者4 3.23 4.84 2.6 4.95 1.88 3.07被験者5 12.9 10.91 13.91 11.45 被験者5 4.03 4.64 3.5 3.99 3.24 3.64被験者6 10.89 9.89 12.42 10.08 被験者6 4.76 4.78 3.89 4.46 3.55 3.89被験者7 5.54 5.99 7.75 6.67 被験者7 3.04 3.65 2.11 3.21 2.11 2.31被験者8 14.61 12.72 14.09 14.59 被験者8 6.53 6.41 5.03 5.45 4.41 4.643被験者9 7.24 7.19 7.21 5.73 被験者9 2.1 2.34 1.67 2.13 1.36 1.78被験者10 9.63 7.41 9.25 7.55 被験者10 9.5 9.59 8.14 7.67 6.12 6.64被験者11 9.6 8.42 8.66 9.2 被験者11 3.27 4.12 2.95 4.03 2.63 3.33被験者12 8.86 6.83 11.19 7.39 被験者12 2.86 2.53 2.49 2.46 1.58 2.18被験者13 3.83 4.73 4.01 4.52 被験者13 2.29 2.35 1.73 2.14 1.6 1.71被験者14 10.93 13.41 10.79 11.38 被験者14 3.7 5.35 2.61 4.08 2.45 3.82被験者15 7.55 7.95 8.6 7.73 被験者15 4.15 5.99 3.06 5.67 2.25 3.91被験者16 6.23 7.53 6.19 6.22 被験者16 3.83 4.79 3.52 4.47 2.02 3.99被験者17 14.44 12.23 15.42 14.38 被験者17 3.47 4.38 3.16 4.24 2.5 3.42被験者18 6.35 6.18 7.15 5.94 被験者18 3.51 4.14 3.11 3.48 2.65 3.11被験者19 14.4 10.53 16.01 12.97 被験者19 5.27 5.82 4.34 4.73 3.3 4.22被験者20 7.9 7.48 8.76 6.9 被験者20 3.09 2.79 2.16 2.03 1.84 2.17被験者21 12.28 11.32 12.95 10.61 被験者21 2.38 2.57 1.91 2.17 1.66 1.36被験者22 6.86 9.39 8.06 10.13 被験者22 4.05 4.56 3.42 2.92 2.48 2.82被験者23 9.56 12 10.58 10.31 被験者23 1.97 3.07 1.46 2.44 1.5 2.57被験者24 6.05 5.15 6.02 5.86 被験者24 5.74 5.16 5.08 4.62 3.34 3.9被験者25 2.16 1.59 2.45 2.16 被験者25 1.98 1.89 1.54 1.42 1.29 1.19

表1：線引き課題における被験者の所要時間

所要時間(s)右回り 左回り

表2：桝目課題における被験者の所要時間

所要時間(s)10cm 5cm 2.5cm

タブレット 用紙 タブレット 用紙 タブレット 用紙 タブレット 用紙 タブレット 用紙

被験者1 1 0 3 0 被験者1 0 0 0 1 0 0被験者2 5 1 5 3 被験者2 0 0 0 0 0 1被験者3 1 0 0 0 被験者3 0 0 0 0 0 0被験者4 0 0 1 0 被験者4 0 0 0 0 0 0被験者5 0 0 0 0 被験者5 0 0 0 0 0 0被験者6 1 1 1 0 被験者6 0 0 0 0 0 0被験者7 0 0 2 0 被験者7 0 0 0 0 0 0被験者8 0 0 0 0 被験者8 0 0 0 0 0 0被験者9 2 0 1 1 被験者9 0 0 0 0 0 0被験者10 1 0 1 0 被験者10 3 0 1 1 3 1被験者11 0 0 0 0 被験者11 0 0 0 0 0 0被験者12 2 2 0 0 被験者12 0 0 0 0 0 0被験者13 1 0 1 0 被験者13 0 0 1 0 0 0被験者14 0 0 1 0 被験者14 0 0 0 0 2 0被験者15 3 0 1 0 被験者15 0 0 0 0 2 0被験者16 1 1 1 0 被験者16 0 0 0 0 1 0被験者17 1 0 2 1 被験者17 0 0 0 0 0 0被験者18 1 0 1 0 被験者18 0 0 0 0 0 0被験者19 0 0 0 0 被験者19 0 0 0 0 0 0被験者20 0 0 1 0 被験者20 0 0 0 1 0 0被験者21 0 0 1 0 被験者21 0 0 0 0 0 0被験者22 3 0 1 0 被験者22 0 0 0 0 0 0被験者23 0 0 2 0 被験者23 0 0 0 0 0 0被験者24 2 1 3 1 被験者24 0 0 0 0 1 0被験者25 5 3 6 3 被験者25 0 0 0 1 1 1

表3：線引き課題における被験者のはみ出し回数

はみ出し回数右回り 左回り

表4：桝目課題における被験者のはみ出し回数

はみ出し回数10cm 5cm 2.5cm

図8：条件におけるはみ出し状況（人数）の違い（線引き課題） 図9：条件におけるはみ出し状況（人数）の違い（桝目課題）

15

19

65

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

右回り 左回り

はみ

出し

状況

（人

数）

タブレットPC条件

用紙条件

1

2

6

0

4

3

0

1

2

3

4

5

6

7

10cm角 5cm角 2.5cm角

はみ

出し

状況

（人

数）

タブレットPC条件

用紙条件

被験者1被験者2被験者3

被験者5被験者6被験者7被験者8被験者9被験者10被験者11

被験者14被験者15

被験者17被験者18被験者19被験者20

被験者22被験者23被験者24被験者25

・普段から筆圧は低くく、PCで感知されず、やり直しが４回あった。そのため、普段より筆圧高めで運筆を行った

・普段は，ペンを立てて把握しているが，今回は上方向への運筆があったので，ペン自体を寝かせるようにして書いた（母指，示指，中指の伸展）

・PCの大きい（10cm角）のは，先の見通しがつかないので難しいが， 小さい（2.5cm角）のは（書く線の距離が）短いので見える・PCは，反応が遅く，ついつい反応を待ってしまいゆっくりになる　・PCは，滑って思いがけずはみ出したりして難しい

・（PCは）触れているつもりはないのに書いていしまう

表5：被験者の感想

・ＰＣは慣れていなかった　・ツルツルした感触が不思議だったけれど，慣れた　・姿勢（立てかけてある状態）に慣れが必要だった・ツルツルしていて書きづらい　・肘を接地させていないので，疲れてきて，わき腹が痛くなった　・最後の方は疲れた

・PCは慣れていないので，難しい　・PCはすべり，思わぬところまでペン先が流れてしまうが，紙だと抵抗があり，ペン先が流れてしまうことがない

・紙の方が抵抗があって書きやすい　・PCは書いていか，書いていないか滑らか過ぎて難しい　・楽しかった特に無し

・鉛筆の方が書きやすい　・△右回りは，普段書かない方向なので，書きにくかった

・PCは慣れるのに時間がかかりそう　･用紙は，ペン先に実際に書いているので，狙い通りに書ける

・PC筆圧を感じないので，書きづらい　・PCは触れていないつもりなのにズレてしまう

感想

・飽きてきて「あ」が違う文字に見えてきた・PCに違和感はなかったが、線引き課題はPCの反応が遅れるので、書きづらく、文字では曲線が書きやすかった

・△の下のラインを引くのが難しい　・特に右回りは，先が見えず難しい　・PCはペン先と実際の線とがズレていたり，反応が遅れるので難しい

・PCは反応が遅いので，難しい

・立てかけての運筆に慣れていなくて，書きづらかった　・敢えて言うならPCは，滑るので書きにくかった　･△の時計回りが難しい

・PCは反応が遅く，用紙のように紙との擦れる音が聞こえず，書きにくい　・PCは思ったほどは，ずれなかった・PCは，しっかりとペン先を離さないと反応してしまっていた

・紙の方が書いた結果がすぐにわかる　・PCは途切れたような反応なので上手く書けなかった気がする

・△はPCも紙も両方ともうまくできなかった　･立てかけてあるので，書きづらかった　・PCの違和感は特になかった

・紙の方が書きやすい　・PCの遅れる反応に違和感があった　・用紙，PCどちらも桝目や罫線に触れてはいけないため，窮屈に感じた・PCは，おもしろかった

・鉛筆の方が細かな操作が可能だった

・PCはすべるので上に向かって書くときは安定せず、書きにくい（線引き課題にて）　・鉛筆は、芯が太くなっていくので書きやすくなる（安定する）

・三角形は難しい　･紙は慣れているからやりやすかった　・PCは，ペン先と線がずれていて書きづらかった

・課題が難しい

・PCは自分が書いていると思っている場所と，反応している場所がずれているのと，反応が遅れるので書きづらい･紙は摩擦があって固定できるけれども，PCは固定できずに滑ってしまう

被験者4

被験者12

被験者16

被験者21

被験者13

図10-1：　線引き課題右回りの速度変化（被験者2） 図10-2：　線引き課題左回りの速度変化（被験者2）

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

10 551 1082 1582 2093 2594

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

20 351 541 731 952 1142 1332 1523 1723 1953 2143 2334 2524

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

図10-3：　線引き課題右回りの速度変化（被験者5） 図10-4：　線引き課題左回りの速度変化（被験者5）

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

109511532215328343335383544265598633970307631823288439443995410705112361173712248127481325913820

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

1079112911802231328343334419649475517601865397050757081218842939399241045511216117961229712868

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

図10-5：　線引き課題右回りの速度変化（被験者9） 図10-6：　線引き課題左回りの速度変化（被験者9）

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

30 671 1172 1673 2243 2744 3245 3746 4256 4937 5448 5949 6449 6960

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

10 590 1081 1572 2373 2884 3375 3865 4516 5057 5548 6038 6529

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

図11-1：　桝目課題10cm角の速度変化（被験者6） 図11-2：　桝目課題10cm角の速度変化（被験者17）

0

0.5

1

1.5

2

2.5

10 330 611 1472 1752 2033 2884 3164 3445 3725 4006 4286 4566 4847

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

10 250 471 701 1292 1512 1732 2363 2584 2804 3024 3245 3465

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

図12-1：　桝目課題5cm角の速度変化（被験者6） 図12-2：　桝目課題5cm角の速度変化（被験者17）

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

30 300 510 1352 1562 1772 2403 2613 2824 3034 3244 3455 3665 3875

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

20 221 391 1042 1212 1382 1953 2123 2293 2464 2634 2804 2974

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

図13-1：　桝目課題2.5cm角の速度変化（被験者6） 図13-2：　桝目課題2.5cm角の速度変化（被験者17）

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

20 310 951 1141 1332 1962 2153 2343 2563 2764 2954 3154 3395

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

20 171 321 782 922 1362 1503 1643 1783 1923 2063 2204 2444

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

図14：速度変化傾向グループ１

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

30 651

1172

1672

2173

2674

3275

3865

4366

4867

5368

5958

6499

7000

7501

8001

8502

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

　　　　１　　　　　　　　１　　　　　　　　　１

図15：速度変化傾向グループ2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

30 551

1051

1552

2053

2614

3114

3615

4116

4717

5217

5718

6219

6730

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

　　　　２　　　　　　　　２　　　　　　　　　２

図16：速度変化傾向グループ3

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

10 551 1082 1582 2093 2594

経過時間(msec)

速度

(pix

/m

sec)

　　　　　３　　　　　　　３　　　　　　　　　　３

グループ1 グループ2 グループ3右回り 19 5 4左回り 19 3 6

表6：線引き課題の速度変化傾向のグループ分け（人数）

右回り 左回り被験者A 17 25 2.28 (9.69) 3.80 (10.41)被験者B 37 45 5.84 (16.43) 7.66 (19.11)被験者C 19 27 2.28 (22.73) 3.20 (21.44)

10cm角 5cm角 2.5cm角被験者A 9 5 6 1.25 (2.83) 0.63 (2.34) 0.69 (2.27)被験者B 5 5 5 0.92 (2.41) 0.79 (1.82) 0.66 (1.27)被験者C 2 9 4 0.33 (4.82) 1.55 (4.08) 0.50 (3.16)

注視回数 合計注視時間（所要時間）(s)10cm角 5cm角 2.5cm角

表8：研究（２）の桝目課題における注視回数，合計注視時間

表7：研究（２）の線引き課題における注視回数，合計注視時間

注視回数 合計注視時間（所要時間）(s)右回り 左回り

図17-1：線引き課題における注視位置（右回り1） 図17-2：線引き課題における注視位置（右回り2）

図18-1：線引き課題における注視位置（2.5cm角） 図18-2：線引き課題における注視位置（2.5cm角）

図18-3：線引き課題における注視位置（2.5cm角）

図20：線引き課題の速度変化傾向と所要時間(左回り）図19：線引き課題の速度変化傾向と所要時間(右回り）

0

5

10

15

20

25

0 0.5 1 1.5 2 2.5

グループ1

グループ2

グループ3

0

5

10

15

20

25

0 0.5 1 1.5 2 2.5

グループ1

グループ2

グループ3

　グループ１　　　　　　グループ２　　　　　　グループ３　グループ１　　　　　グループ２　　　　　　　グループ３

図21：線引き課題の速度変化傾向とはみ出し回数（右回り） 図22：線引き課題の速度変化傾向とはみ出し回数（左回り）

0

1

2

3

4

5

6

7

0 0.5 1 1.5 2 2.5

はみ

出し

回数

　　グループ1　　　　　グループ2　　　　　グループ30

1

2

3

4

5

6

7

0 0.5 1 1.5 2 2.5

はみ

出し

回数

　　グループ1　　　　　グループ2　　　　　グループ3

右回り 左回り

被験者1 92 263被験者2 475 571被験者3 79 0被験者4 0 17被験者5 0 0被験者6 35 31被験者7 0 62被験者8 0 0被験者9 188 125被験者10 3 11被験者11 0 0被験者12 146 0被験者13 2 42被験者14 0 32被験者15 113 2被験者16 11 7被験者17 2 20被験者18 33 9被験者19 0 0被験者20 0 2被験者21 0 2被験者22 80 7被験者23 0 57被験者24 144 77被験者25 284 603被験者A 0 0被験者B 0 0被験者C 0 0

被験者A，B，Cは研究（２）の対象者である

表9：線引き課題のはみ出し距離

タブレット

はみ出し距離(pix)

図24：線引き課題の速度変化傾向とはみ出し距離（左回り）図23：線引き課題の速度変化傾向とはみ出し距離（右回り）

0

100

200

300

400

500

600

700

0 0.5 1 1.5 2 2.5

傾向

はみ

出し

距離

(pix

)

0

100

200

300

400

500

600

700

0 0.5 1 1.5 2 2.5

傾向

はみ

出し

距離

(pix

)

　　グループ１　　　　　　グループ２　　　　　グループ３　　グループ１　　　　　グループ２　　　　　グループ３