[0804] 脳梗塞片麻痺患者における後頭下筋群の脂肪浸潤に影響を及ぼす因子
キーワード：脳梗塞, 大後頭直筋, 脂肪浸潤
【目的】
後頭下筋群は筋紡錘密度が非常に高く，視覚や前庭覚と統合する固有受容器として中枢神経系との感覚運動制御に関与する。後頭下筋群の中でも深層の大小後頭直筋は頸部における運動制御機能の低下によって筋肉内に脂肪浸潤しやすいことが示されている（Elliott et al, 2006）。脳梗塞患者は，発症後の臥床や活動性の低下，日常生活活動，麻痺側上下肢の感覚運動機能障害など様々な要因によって後頭下筋群の形態的変化を引き起こす可能性がある。本研究の目的は，Magnetic Resonance Imaging（以下，MRI）を用いて後頭下筋群の1つである大後頭直筋の脂肪浸潤を計測し，脳梗塞発症時と発症後の脂肪浸潤の変化を明確にすることとした。また，多変量解析を用いて大後頭直筋の脂肪浸潤に影響を及ぼす因子を明らかにすることとした。
【方法】
対象は，脳梗塞発症時と発症後にMRI（PHILPS社製ACHIEVA1.5T NOVA DUAL）検査を行った患者38名（年齢73.6±10.0歳，右麻痺18名，左麻痺20名）とした。発症時から発症後のMRI計測期間は49.9±21.3日であった。方法は臨床検査技師によって計測されたMRIを用いてT1強調画像のC1/2水平面を使用した。取得した画像はPC画面上で画像解析ソフトウェア（横河医療ソリューションズ社製ShadeQuest/ViewC）により両側大後頭直筋を計測した。Elliottら（2005）による脂肪浸潤の計測方法を用いて筋肉内脂肪と筋肉間脂肪のpixel信号強度の平均値を除することで相対的な筋肉内の脂肪浸潤を計測した。大後頭直筋の計測は再現性を検討するため級内相関係数ICC（2,1）を用いた。発症時と発症後における大後頭直筋の脂肪浸潤の比較はpaired t検定を用いた。また，大後頭直筋の脂肪浸潤に影響を及ぼす因子を決定するために，発症時から発症後の脂肪浸潤の変化率を従属変数とし，年齢，Body Mass Index（以下，BMI），発症から離床までの期間（以下，臥床期間），Functional Independence Measure（以下，FIM），National Institute of Health Stroke Scale（以下，NIHSS），発症時から発症後までのMRI計測期間を独立変数としたステップワイズ重回帰分析を行った。回帰モデルに対する各独立変数はp≧0.05を示した変数を除外した。回帰モデルに含まれるすべての独立変数がp＜0.05になるまで分析を行った。重回帰分析を行う際，各独立変数間のvariance inflation factor（以下，VIF）の値を求めて多重共線性を確認した。すべての検定の有意水準は5%とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
すべての患者に対して文章，口頭による説明を行い，署名により同意が得られた者を対象とした。
【結果】
対象者のBMIは21.5±3.3，臥床期間は5.3±9.5日，FIMは84.6±34.5点，NIHSSは5.6±5.9点であった。大後頭直筋の脂肪浸潤におけるICC（2,1）は発症前r=0.716，発症後r=0.948となり，高い再現性が示された。脳梗塞発症時と発症後に対する大後頭直筋の脂肪浸潤の比較については発症時0.46±0.09，発症後0.51±0.09となり，有意な増加が認められた（p＜0.001）。また重回帰分析の結果，大後頭直筋における脂肪浸潤の変化率に影響を及ぼす因子としてNIHSSが抽出された。得られた回帰式は，大後頭直筋の脂肪浸潤＝1.008＋0.018×NIHSSとなり，寄与率は77.5%（p＜0.001）であった。多重共線性を確認するために各変数のVIF値を求めた結果，独立変数は1.008～4.892の範囲であり，多重共線性の問題は生じないことが確認された。
【考察】
脳梗塞患者の頸部体幹は，内側運動制御系として麻痺が出現しにくい部位である。しかし片側の運動機能障害は体軸－肩甲骨間筋群内の張力－長さ関係を変化させ，頸椎の安定性が損なわれる（Jull et al, 2009）。この頸部の不安定性は筋線維におけるType I線維からType II線維へ形質転換を引き起こし（Uhlig et al, 1995），細胞内脂肪が増加しやすいことが示されている（Schrauwen-Hinderling et al, 2006）。脳梗塞発症時のMRIは発症前の頸部筋機能を反映し，発症後のMRIは脳梗塞になってからの頸部筋機能が反映している。そのため，脳梗塞を発症することで大後頭直筋の脂肪浸潤は増加する可能性がある。また大後頭直筋の脂肪浸潤に影響を及ぼす因子としてNIHSSが抽出され，麻痺の重症度が関係している可能性が示唆された。今後の課題は，脳梗塞患者における大後頭直筋の脂肪浸潤によって姿勢や運動制御に及ぼす影響を検証していきたい。
【理学療法学研究としての意義】
脳梗塞片麻痺患者は一側上下肢の機能障害だけでなく頸部深層筋に関しても形態的変化をもたらす可能性があり，脳梗塞患者に対する理学療法の施行において治療選択の一助となることが考えられる。
後頭下筋群は筋紡錘密度が非常に高く，視覚や前庭覚と統合する固有受容器として中枢神経系との感覚運動制御に関与する。後頭下筋群の中でも深層の大小後頭直筋は頸部における運動制御機能の低下によって筋肉内に脂肪浸潤しやすいことが示されている（Elliott et al, 2006）。脳梗塞患者は，発症後の臥床や活動性の低下，日常生活活動，麻痺側上下肢の感覚運動機能障害など様々な要因によって後頭下筋群の形態的変化を引き起こす可能性がある。本研究の目的は，Magnetic Resonance Imaging（以下，MRI）を用いて後頭下筋群の1つである大後頭直筋の脂肪浸潤を計測し，脳梗塞発症時と発症後の脂肪浸潤の変化を明確にすることとした。また，多変量解析を用いて大後頭直筋の脂肪浸潤に影響を及ぼす因子を明らかにすることとした。
【方法】
対象は，脳梗塞発症時と発症後にMRI（PHILPS社製ACHIEVA1.5T NOVA DUAL）検査を行った患者38名（年齢73.6±10.0歳，右麻痺18名，左麻痺20名）とした。発症時から発症後のMRI計測期間は49.9±21.3日であった。方法は臨床検査技師によって計測されたMRIを用いてT1強調画像のC1/2水平面を使用した。取得した画像はPC画面上で画像解析ソフトウェア（横河医療ソリューションズ社製ShadeQuest/ViewC）により両側大後頭直筋を計測した。Elliottら（2005）による脂肪浸潤の計測方法を用いて筋肉内脂肪と筋肉間脂肪のpixel信号強度の平均値を除することで相対的な筋肉内の脂肪浸潤を計測した。大後頭直筋の計測は再現性を検討するため級内相関係数ICC（2,1）を用いた。発症時と発症後における大後頭直筋の脂肪浸潤の比較はpaired t検定を用いた。また，大後頭直筋の脂肪浸潤に影響を及ぼす因子を決定するために，発症時から発症後の脂肪浸潤の変化率を従属変数とし，年齢，Body Mass Index（以下，BMI），発症から離床までの期間（以下，臥床期間），Functional Independence Measure（以下，FIM），National Institute of Health Stroke Scale（以下，NIHSS），発症時から発症後までのMRI計測期間を独立変数としたステップワイズ重回帰分析を行った。回帰モデルに対する各独立変数はp≧0.05を示した変数を除外した。回帰モデルに含まれるすべての独立変数がp＜0.05になるまで分析を行った。重回帰分析を行う際，各独立変数間のvariance inflation factor（以下，VIF）の値を求めて多重共線性を確認した。すべての検定の有意水準は5%とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
すべての患者に対して文章，口頭による説明を行い，署名により同意が得られた者を対象とした。
【結果】
対象者のBMIは21.5±3.3，臥床期間は5.3±9.5日，FIMは84.6±34.5点，NIHSSは5.6±5.9点であった。大後頭直筋の脂肪浸潤におけるICC（2,1）は発症前r=0.716，発症後r=0.948となり，高い再現性が示された。脳梗塞発症時と発症後に対する大後頭直筋の脂肪浸潤の比較については発症時0.46±0.09，発症後0.51±0.09となり，有意な増加が認められた（p＜0.001）。また重回帰分析の結果，大後頭直筋における脂肪浸潤の変化率に影響を及ぼす因子としてNIHSSが抽出された。得られた回帰式は，大後頭直筋の脂肪浸潤＝1.008＋0.018×NIHSSとなり，寄与率は77.5%（p＜0.001）であった。多重共線性を確認するために各変数のVIF値を求めた結果，独立変数は1.008～4.892の範囲であり，多重共線性の問題は生じないことが確認された。
【考察】
脳梗塞患者の頸部体幹は，内側運動制御系として麻痺が出現しにくい部位である。しかし片側の運動機能障害は体軸－肩甲骨間筋群内の張力－長さ関係を変化させ，頸椎の安定性が損なわれる（Jull et al, 2009）。この頸部の不安定性は筋線維におけるType I線維からType II線維へ形質転換を引き起こし（Uhlig et al, 1995），細胞内脂肪が増加しやすいことが示されている（Schrauwen-Hinderling et al, 2006）。脳梗塞発症時のMRIは発症前の頸部筋機能を反映し，発症後のMRIは脳梗塞になってからの頸部筋機能が反映している。そのため，脳梗塞を発症することで大後頭直筋の脂肪浸潤は増加する可能性がある。また大後頭直筋の脂肪浸潤に影響を及ぼす因子としてNIHSSが抽出され，麻痺の重症度が関係している可能性が示唆された。今後の課題は，脳梗塞患者における大後頭直筋の脂肪浸潤によって姿勢や運動制御に及ぼす影響を検証していきたい。
【理学療法学研究としての意義】
脳梗塞片麻痺患者は一側上下肢の機能障害だけでなく頸部深層筋に関しても形態的変化をもたらす可能性があり，脳梗塞患者に対する理学療法の施行において治療選択の一助となることが考えられる。