ゲームベースの肩甲骨運動障害リハビリ (Experimental)

2.1 研究デザイン 本研究デザインは、構造化されたアプローチに従い、3つの主要なフェーズで構成されています。フェーズ1では、フリスビープレイヤーにおける肩甲骨運動異常（SD）の有病率と影響を評価します。一方、フェーズ2は、肩甲骨安定化エクササイズを取り入れたモバイルゲームの開発に焦点を当てます。最後に、フェーズ3では、ゲーム化されたリハビリテーションの効果と遵守レベルを評価します。図2は、研究の3つのフェーズの流れをまとめたものです。

2.1.1 フェーズ1：有病率と影響評価 研究の第1フェーズでは、マレーシアの競技フリスビープレイヤーにおけるSDの有病率と影響を明らかにするために、横断研究デザインが採用されます。このアプローチにより、研究者は特定の時点における有病率を測定し、変数間の関連性を探ることができます。研究は、対象集団の代表的なサンプルを確保するために、マレーシアのさまざまなフリスビークラブで実施されます。参加者は、SDと診断された競技フリスビープレイヤーで構成され、統計的検出力と信頼性のある有病率推定値を提供するために、GPOWER 3.1ソフトウェアを用いて算出された235名のサンプルサイズが設定されています。主要なアウトカム指標には、肩甲骨の位置と動きを評価するためのラテラルスキャピュラースライドテスト（LSST）、痛みのレベルを評価するための視覚的アナログスケール（VAS）、上半身の強度と投擲能力を測定するための座位メディシンボールスローテスト（SMBT）、投擲精度と速度を評価するための機能的投擲パフォーマンス指数（FTPI）、およびSDが呼吸パターンと努力性肺活量に与える影響を分析するためのスパイロメトリーと呼吸筋力評価が含まれます。

2.1.2 フェーズ2：モバイルアプリケーション開発 研究の第2フェーズは、肩甲骨運動異常を持つフリスビープレイヤー向けに特化したモバイルアプリケーションの開発に焦点を当てています。このフェーズは、反復的かつ漸進的な進歩を特徴とするアジャイル開発プロセスに従い、ユーザーフィードバックに基づいた継続的な改善と柔軟性を可能にします。アプリケーションは、クロスプラットフォーム互換性を確保するためにFlutterとDartを使用して開発され、iOSとAndroidの両方のデバイスでスムーズに動作します。開発プロセスには、アプリの有効性と使いやすさを確保するための複数のテストフェーズが組み込まれます。これらのフェーズには、指定された要件への適合性を検証する機能テスト、ユーザーインターフェースと体験を評価するユーザビリティテスト、データの正確性と完全性を確保するデータ検証テスト、更新が既存の機能に悪影響を与えないことを確認する回帰テスト、およびアプリがユーザーのニーズを効果的に満たしていることを確認するためにエンドユーザーからフィードバックを収集するユーザー受け入れテストが含まれます。

2.1.3 フェーズ3：介入と評価 第3フェーズでは、モバイルアプリケーションを通じて提供されるゲーム化されたリハビリテーション介入の有効性を評価するために、ランダム化比較試験（RCT）が実施されます。この研究には、SDと診断されたフリスビープレイヤーが参加し、3つのグループに分けられます：モバイルアプリケーションを通じてゲーム化された肩甲骨リハビリエクササイズを受ける実験群、ゲーム化要素なしで標準的なリハビリエクササイズを行う対照群、およびベースライン比較として機能する健康群です。実験群は、肩甲骨筋力、位置、および投擲パフォーマンスを向上させるために設計された8週間のゲーム化リハビリプログラムを受け、遵守とモチベーションを高めるための魅力的な要素を備えたモバイルアプリケーションを通じて提供されます。このフェーズの主要なアウトカム指標には、介入前後の肩甲骨筋力、位置、および投擲パフォーマンスの評価、および修正版リハビリ遵守質問票（RAQ-M）（34）を用いて評価されるリハビリプログラムへの遵守が含まれます。

2.2 サンプルサイズ フェーズ1では、母集団サイズを600、信頼水準を95％、許容誤差を5％、SDを持つ母集団の割合を50％と仮定すると、算出されたサンプルサイズは約235名です。フェーズ2では、ユーザー受け入れテストのためにパイロットスタディが採用されます。モバイルアプリケーションのユーザー受け入れテストには、15名の参加者が使用されます。このサンプルサイズは、パイロットスタディの目的を達成しつつ、詳細なフィードバックと反復的な改善を可能にするために適切と見なされます。フェーズ3では、脱落率20％を考慮して、G Powerソフトウェアを用いてサンプルサイズ計算が行われました。望ましい検出力0.95、効果量0.20、有意水準0.05を考慮すると、合計45名の参加者が必要です。この分析は、3つのグループと参加者ごとに8回の反復測定、および反復測定間の中程度の相関を考慮しています。この脱落率を考慮すると、必要な総サンプルサイズは45 + 9 = 54名と計算されます。これらの対象者をグループ間で均等に分配するために、各グループは18名で構成されます。この割り当ては、各グループが調査対象のアウトカムにおける意味のある差を検出するのに十分な参加者数を確保しつつ、研究期間中の潜在的な脱落や撤退を考慮しています。

2.3 参加基準と除外基準 この研究では、参加基準として、参加者は18歳から40歳までの競技フリスビープレイヤーであることが指定されています。これらの個人は、1回あたり1.5時間から2時間の定期的なトレーニングセッションに従事し、週に最低1回のセッションを行う必要があります。さらに、参加者は（27）で強調されているように、肩甲上腕関節の完全な可動域を持っていることが求められます。参加者は、レクリエーションフリスビープレイヤーである場合、競技プレイヤーと同じレベルの身体的コンディションやスキルを持っていない可能性があるため、除外されます。さらなる除外基準には、過去3か月以内の頭部または頸部の最近の怪我、または過去1年以内の上半身の手術が含まれます。肩甲帯、脊椎、または胸郭の急性骨折、および慢性閉塞性肺疾患（COPD）、管理されていない喘息、肺感染症、または呼吸器感染症の既往歴も、潜在的な参加者を除外します。さらに、筋萎縮性側索硬化症（ALS）、ギラン・バレー症候群（GBS）、または多発性硬化症（MS）などの神経筋または神経学的障害を持つ個人は、健康な競技アスリートにおける肩甲骨運動異常に焦点を当てた研究の結果に影響を与える可能性があるため、除外されます。

2.4 ベースライン測定 このセクションでは、研究のフェーズ1とフェーズ3のベースライン測定を評価するために使用されるアウトカム指標について概説します。これらの指標は、肩甲骨運動異常、痛みの知覚、上半身のパワー、投擲パフォーマンス、肺機能、呼吸筋力、呼吸パターン、および肩甲骨筋力に関連するさまざまな身体的属性と機能を評価するための一連のテストと評価を含みます。

2.4.1 ラテラルスキャピュラースライドテスト（LSST） ラテラルスキャピュラースライドテスト（LSST）は、肩甲骨の位置と運動異常を評価します。このテストは、肩甲骨下角と最も近い椎骨棘突起との間の両側距離を、3つの異なる位置で測定します：腕を体側でリラックスさせた状態（0°上腕挙上）、肩を40-45°外転させ手を腰に置いた状態、および肩を90°外転させ腕を完全内旋させた状態です。左右で1.5 cm以上の差がある場合、肩甲骨運動異常を示します（1）。LSSTは、単なる観察と比較してより客観的な測定値を提供しますが、肩甲骨の非対称性を評価する際には完全に信頼できるものではありません。テスト-再テスト信頼性は0.84から0.88の範囲にあり、検査者間信頼性は（2）によると0.77から0.85の間で変化します。

2.4.2 視覚的アナログスケール（VAS） 視覚的アナログスケール（VAS）は、痛みやその他の主観的体験の強度を測定するために使用されます。これは、「痛みなし」や「想像しうる最悪の痛み」などの極端な感覚を表すアンカーポイントを持つ10センチメートルの水平または垂直の線で構成されています。参加者は、自分の体験を反映する点を線上に印を付けます。「痛みなし」の端から印までの距離が測定され、参加者の知覚痛みレベルの定量的スコアが提供されます（1）。

2.4.3 座位メディシンボールスローテスト（SMBT） 座位メディシンボールスローテスト（SMBT）は、個人が座位から6ポンドのメディシンボールを投げられる距離を測定することにより、片側上肢のパワーを評価します。このテストは、肩のキネマティクス、運動パターン、および体幹の関与を評価し、利き手と非利き手の間のパフォーマンス差は通常5％から10％の範囲です（3）。このテストは、上半身のパワーを評価するための費用効果が高く信頼性の高い方法と見なされています。

2.4.4 機能的投擲パフォーマンス指数（FTPI） 機能的投擲パフォーマンス指数（FTPI）は、オーバーハンドスローの精度を測定します。これは、正確なスローの数を総スロー数で割ることによって計算されます。アスリートはターゲットから15フィート離れて立ち、30秒間でできるだけ多くのボールをターゲットに投げます。精度は、ボールのいずれかの部分がターゲットに接触するかどうかによって決定されます（4）。

2.4.5 肺機能検査（PFTs） 呼吸能力の評価は、スパイロメーターを用いて1秒量（FEV1）と努力性肺活量（FVC）を測定することによって行われます。参加者は最大吸気と呼気操作を行うように指示され、3回の試行中で最良の結果が記録されます。正常なFVC値は男性で5.5から4.75リットル、女性で3.75から3.25リットルの範囲であり、FEV1値は男性で4.5から3.5リットル、女性で3.25から2.5リットルの範囲です。FEV1/FVC比が0.7を超える場合、正常な肺機能を示します（5）。

2.4.6 呼吸筋力 呼吸筋力は、手持ち式呼吸圧力計を用いて最大吸気圧（MIP）と最大呼気圧（MEP）を評価することによって測定されます。参加者は、鼻クリップとマウスピースを使用して、最大吸気と呼気を含む操作を行います。3回の試行が記録され、平均値が分析に使用されます。基準値によると、MIPは男性で-90 cmH2O未満、女性で-70 cmH2O未満であるべきであり、MEPは男性で140 cmH2O以上、女性で90 cmH2O以上であるべきです（6）。

2.4.7 自己評価呼吸質問票（SEBQ） 自己評価呼吸質問票（SEBQ）は、呼吸パターンと症状の重症度を評価します。参加者は、症状の頻度を示す3点尺度で25項目に回答し、スコアが高いほど顕著な呼吸機能障害を示唆します。スコアが25を超える場合、重大な横隔膜呼吸の問題を示します（6）。

2.4.8 投擲速度の測定 投擲速度は、フリスビーが固定距離（60.5フィート）を移動するのにかかる時間をストップウォッチで測定し、公式S=D/T（Sは速度、Dは距離、Tは時間）を使用して計算されます。この速度は、分析のためにマイル毎時（mph）に変換されます（7）。

2.4.9 肩甲骨筋力の評価 肩甲骨筋力は、座位と仰臥位の2つの姿勢で評価されます。参加者は、検査者が手動で抵抗を加える中、手持ち式ダイナモメーターに対して最大筋力を発揮します。テスト姿勢は、最大肩甲骨前突と後退の間に設定され、参加者はダイナモメーターに対してパンチをするように最大筋力を発揮するように求められます（8）。

2.5 アプリケーション開発 開発プロセスには、ソフトウェア開発者、ゲームデザイナー、理学療法士、およびユーザー間の協力が含まれ、ユーザーのニーズに合わせた肩甲骨安定化エクササイズを取り入れたゲーミフィケーションフレームワークを作成します。アジャイル開発方法論が採用され、適応性と協力を確保し、ポイント、レベル、チャレンジ、フィードバックシステム、ソーシャル機能などの統合を可能にします。実装には、Visual Studio IDE内でFlutterフレームワークとDartプログラミング言語が使用され、クロスプラットフォーム互換性を確保し、iOSおよびAndroidデバイスで一貫したユーザー体験を提供します。機能テスト、ユーザビリティテスト、データ検証テスト、回帰テスト、ユーザー受け入れテストを含む厳格なテスト手順が実施され、アプリケーションの有効性、使いやすさ、データの完全性が確保されます。これらのステップを経て、肩甲骨運動異常を持つフリスビープレイヤー向けに、肩甲骨リハビリを魅力的で効果的なものにするユーザーフレンドリーなモバイルアプリケーションが作成されます。

2.6 介入とフォローアップ 研究は、プレゲームセッション中に実施され、フェーズ1で特定されたSDと診断されたフリスビープレイヤーに焦点を当てます。これらのプレイヤーは、ブロックランダム化を用いて、実験群、対照群A（両方ともSDを持つプレイヤーを含む）、およびSDのないプレイヤーで構成される健康な対照群Bの3つのグループに無作為に分けられます。各グループは18名の参加者で構成され、研究前にインフォームドコンセントが得られます。

ベースラインアウトカム指標、例えば視覚的アナログスケール（VAS）スコア、座位メディシンボールスローテスト（SMBT）、肩甲骨筋力、機能的投擲パフォーマンス指数（FTPI）、投擲精度、SEBQ、および肺機能検査が評価されます。実験群は、ゲーム化された肩甲骨安定化と姿勢矯正エクササイズを特徴とするモバイルアプリケーションを使用し、対照群Aは姿勢矯正エクササイズのみを行い、対照群Bは介入なしで通常のトレーニングを継続します。研究は単盲検デザインを採用し、評価者は評価中にグループ割り当てを知りません。実験群と対照群Aの両方が8週間の介入を受け、介入後のアウトカム指標がデータ分析のために再評価され、介入6か月後に実施される修正版リハビリ遵守質問票（RAQ-M）を用いた遵守評価が含まれます。RAQ-Mは、遵守行動、エクササイズの一貫性、障壁、モチベーション、およびリハビリプログラムへの満足度を評価し、筋骨格系疾患に対する介入を最適化するための洞察を提供します。さらに、参加者は、姿勢とアライメントを改善するために、チンタック、アッパーバックストレッチ、キャットキャメルストレッチなどの特定の姿勢矯正エクササイズを行い、遵守はRAQ-Mを通じて追跡され、モチベーション、課題、および認識された利益を評価し、介入の効果を包括的に評価します。