[0329] Honda歩行アシストが脳卒中片麻痺患者の歩行のエネルギー効率に及ぼす影響
Keywords:Honda歩行アシスト, 脳卒中, PCI
【はじめに,目的】
本田技術研究所が開発したHonda歩行アシスト（以下,歩行アシスト）は装着型歩行補助装置で,股関節屈伸のアシストトルクを発生させる機能を持つ。この装置を健常者へ用いた研究はあるが,脳卒中片麻痺患者（以下,CVA患者）に使用した報告は少ない。今回CVA患者を対象に,その即時効果を歩行パラメータとエネルギー効率の観点から検証した。
【方法】
対象は,2013年1月～2013年10月に当院に入院した初発のCVA患者12名（男性6名・女性6名,右片麻痺8名・左片麻痺4名）,下肢BRS3～6（中央値5）,入院時FIM運動項目44.8±13.4,年齢65.3±7.5歳,身長160.2±8.0cm,体重61.9±15.2kg,BMI24.0±5.4であった。
方法は3分間歩行を2条件で行うAB方式のクロスオーバーデザインとした。条件Aは歩行アシストを装着し,アシスト力のない状態での歩行（通常歩行）とし,条件Bはアシスト力のある状態での歩行（アシスト歩行）とした。対象者は入院時IDにより奇数はAB群,偶数はBA群とした。対象者にアシストの有無を伝えず盲検化し,各条件とも3分間歩行を同一日に休憩をとり1回ずつ実施した。歩行は「できるだけ多く歩いて下さい」と指示した。1周30mの歩行路の一部にウォークWay（アニマ社製シート式下肢加重計MW-1000）を設置し歩幅・遊脚時間・立脚時間を測定した。実験中は医用テレメータ（日本光電社製WEP-5204）を装着し,安静時・運動時心拍を測定した。安静時心拍は3分以上の安静時間をとり,心拍数が定常化した10秒間の心拍を測定した。運動時心拍は3分間歩行のうち,2分50秒から3分の心拍を記録した。安静時・運動時心拍数は,記録した心電図波形のR-R間隔の平均値から算出した。
比較項目は,患者基本情報及び条件A,条件Bでの歩行速度・心拍数・PCI・平均歩幅（麻痺側と非麻痺側歩幅の平均値）・麻痺側歩幅・非麻痺側歩幅・歩行比・空間対称性・時間対称性とした。統計学的検討は対応のないt検定,対応のあるt検定を用い,有意水準は5%とした。なお,空間的・時間的対称性は,1.0に近いほど歩幅が対称であることを示す指標で,次のように算出した。空間対象性は非麻痺側歩幅を麻痺側歩幅で除した。時間的対称性は,（麻痺側遊脚時間／麻痺側立脚時間）を,（非麻痺側遊脚時間／非麻痺側立脚時間）で除した。
【倫理的配慮，説明と同意】
本研究は当院倫理委員会の承認を得て行い,対象者に本研究の趣旨を十分に説明した上で同意を得た。
【結果】
歩行速度は両条件で有意差を認めなかったが,心拍数増加量（運動時－安静時）は通常歩行46.6bpm,アシスト歩行41.3bpmと有意に減少し（p＜0.05）,PCIはアシスト歩行時に0.86bts/mから0.76bts/mと有意に減少した（p＜0.05）。平均歩幅は通常歩行52.3cm,アシスト歩行53.9cm（p＜0.05）,歩行比は通常歩行0.0051m/steps/min,アシスト歩行0.0054m/steps/min（p＜0.01）と,それぞれアシスト歩行で有意に増加した。また,アシスト歩行時のみ,麻痺側歩幅53.4cmから55.5cmと有意に増加した（p＜0.05）。非麻痺側は51.1cmから52.6cmと増加傾向であったが,有意差はなかった。空間的対称性,時間的対称性は両条件で有意差を認めなかった。
【考察】
藤井らは同様のプロトコールを健常者に実施し,歩行アシストの使用により歩行時の心拍数のみ有意に減少したと報告している。今回はCVA患者を対象に実施し,心拍数のみでなくPCI,平均歩幅とも有意に改善したことから,歩行アシストはCVA患者でも即時的に歩行の効率化を図る効果があると言える。歩行アシストは歩行比を一定量増大させる制御により効率のよい歩行を誘導し,時空間的な歩行パターンを装着者が学習することに主眼がおかれている。CVA患者でもアシスト歩行時に平均歩幅と歩行比が増加しており,この制御手法が歩行パラメータの改善と効率化に寄与したと思われる。ただ,歩幅を麻痺側と非麻痺側で比べると,麻痺側と非麻痺側で効果に差があったことから,CVA患者ではアシスト力を左右同じように加えてもその影響には差がある可能性がある。一般的にCVA患者は歩行の効率が悪く,耐久性が低下しており,歩行練習時は患者の意識づけや理学療法士の介助で歩容の変更を維持することは容易ではない。今回の結果は,運動負荷を抑制しつつ効率のよい歩行をロボットにより反復して再学習できる可能性を示唆しており,CVA患者に対する歩行アシストは理学療法の一助となる可能性が示唆された。
【理学療法学研究としての意義】
CVA患者に対する歩行アシストは即時的に歩行を効率化し,歩行パラメータを改善した。CVA患者に対する歩行アシストは,効率の良い歩行を再学習することを促せる可能性があり,理学療法の一助となる可能性がある。
本田技術研究所が開発したHonda歩行アシスト（以下,歩行アシスト）は装着型歩行補助装置で,股関節屈伸のアシストトルクを発生させる機能を持つ。この装置を健常者へ用いた研究はあるが,脳卒中片麻痺患者（以下,CVA患者）に使用した報告は少ない。今回CVA患者を対象に,その即時効果を歩行パラメータとエネルギー効率の観点から検証した。
【方法】
対象は,2013年1月～2013年10月に当院に入院した初発のCVA患者12名（男性6名・女性6名,右片麻痺8名・左片麻痺4名）,下肢BRS3～6（中央値5）,入院時FIM運動項目44.8±13.4,年齢65.3±7.5歳,身長160.2±8.0cm,体重61.9±15.2kg,BMI24.0±5.4であった。
方法は3分間歩行を2条件で行うAB方式のクロスオーバーデザインとした。条件Aは歩行アシストを装着し,アシスト力のない状態での歩行（通常歩行）とし,条件Bはアシスト力のある状態での歩行（アシスト歩行）とした。対象者は入院時IDにより奇数はAB群,偶数はBA群とした。対象者にアシストの有無を伝えず盲検化し,各条件とも3分間歩行を同一日に休憩をとり1回ずつ実施した。歩行は「できるだけ多く歩いて下さい」と指示した。1周30mの歩行路の一部にウォークWay（アニマ社製シート式下肢加重計MW-1000）を設置し歩幅・遊脚時間・立脚時間を測定した。実験中は医用テレメータ（日本光電社製WEP-5204）を装着し,安静時・運動時心拍を測定した。安静時心拍は3分以上の安静時間をとり,心拍数が定常化した10秒間の心拍を測定した。運動時心拍は3分間歩行のうち,2分50秒から3分の心拍を記録した。安静時・運動時心拍数は,記録した心電図波形のR-R間隔の平均値から算出した。
比較項目は,患者基本情報及び条件A,条件Bでの歩行速度・心拍数・PCI・平均歩幅（麻痺側と非麻痺側歩幅の平均値）・麻痺側歩幅・非麻痺側歩幅・歩行比・空間対称性・時間対称性とした。統計学的検討は対応のないt検定,対応のあるt検定を用い,有意水準は5%とした。なお,空間的・時間的対称性は,1.0に近いほど歩幅が対称であることを示す指標で,次のように算出した。空間対象性は非麻痺側歩幅を麻痺側歩幅で除した。時間的対称性は,（麻痺側遊脚時間／麻痺側立脚時間）を,（非麻痺側遊脚時間／非麻痺側立脚時間）で除した。
【倫理的配慮，説明と同意】
本研究は当院倫理委員会の承認を得て行い,対象者に本研究の趣旨を十分に説明した上で同意を得た。
【結果】
歩行速度は両条件で有意差を認めなかったが,心拍数増加量（運動時－安静時）は通常歩行46.6bpm,アシスト歩行41.3bpmと有意に減少し（p＜0.05）,PCIはアシスト歩行時に0.86bts/mから0.76bts/mと有意に減少した（p＜0.05）。平均歩幅は通常歩行52.3cm,アシスト歩行53.9cm（p＜0.05）,歩行比は通常歩行0.0051m/steps/min,アシスト歩行0.0054m/steps/min（p＜0.01）と,それぞれアシスト歩行で有意に増加した。また,アシスト歩行時のみ,麻痺側歩幅53.4cmから55.5cmと有意に増加した（p＜0.05）。非麻痺側は51.1cmから52.6cmと増加傾向であったが,有意差はなかった。空間的対称性,時間的対称性は両条件で有意差を認めなかった。
【考察】
藤井らは同様のプロトコールを健常者に実施し,歩行アシストの使用により歩行時の心拍数のみ有意に減少したと報告している。今回はCVA患者を対象に実施し,心拍数のみでなくPCI,平均歩幅とも有意に改善したことから,歩行アシストはCVA患者でも即時的に歩行の効率化を図る効果があると言える。歩行アシストは歩行比を一定量増大させる制御により効率のよい歩行を誘導し,時空間的な歩行パターンを装着者が学習することに主眼がおかれている。CVA患者でもアシスト歩行時に平均歩幅と歩行比が増加しており,この制御手法が歩行パラメータの改善と効率化に寄与したと思われる。ただ,歩幅を麻痺側と非麻痺側で比べると,麻痺側と非麻痺側で効果に差があったことから,CVA患者ではアシスト力を左右同じように加えてもその影響には差がある可能性がある。一般的にCVA患者は歩行の効率が悪く,耐久性が低下しており,歩行練習時は患者の意識づけや理学療法士の介助で歩容の変更を維持することは容易ではない。今回の結果は,運動負荷を抑制しつつ効率のよい歩行をロボットにより反復して再学習できる可能性を示唆しており,CVA患者に対する歩行アシストは理学療法の一助となる可能性が示唆された。
【理学療法学研究としての意義】
CVA患者に対する歩行アシストは即時的に歩行を効率化し,歩行パラメータを改善した。CVA患者に対する歩行アシストは,効率の良い歩行を再学習することを促せる可能性があり,理学療法の一助となる可能性がある。