[0758] 脳卒中後片麻痺患者に対する非病巣側へのContinuous Theta Burst Stimulationが麻痺側肩関節運動に与える影響
Keywords:脳卒中, 経頭蓋磁気刺激, 運動分析
【はじめに，目的】
近年,脳卒中後片麻痺患者に対する反復経頭蓋磁気刺激（repetitive trans cranial magnetic stimulation：以下rTMS）の利用による麻痺の治療の報告がなされている。rTMSによる麻痺肢の治療戦略には病巣半球皮質に対する高頻度磁気刺激による促通と非病巣側に対する低頻度磁気に刺激による抑制が用いられている。さらに技術の発展によりContinuous Theta Burst Stimulation（：以下cTBS）がrTMSの刺激方法の一種として開発され,より短時間で皮質の興奮性の抑制効果が得られることが報告され,臨床場面への応用も徐々に進んでいる。rTMSの治療効果について,麻痺肢のパフォーマンス評価を指標として用いたものが多く,その効果機序については十分に明らかになっていない。他方,上肢対応領域への刺激による下肢運動の改善などといった刺激対象とする運動領域に対応する筋の運動改善効果に加え,他の部位への治療効果の波及効果についても報告が見られる。しかし,cTBSによる治療効果に関して,rTMS同様その効果機序については不明であり,詳細な治療効果の分析が必要である。また,刺激部位に対応した領域以外への波及について検討したものは見られない。そこで本研究の目的はcTBSによる非病巣側への治療刺激が麻痺側肩関節運動に与える即時効果を運動学的評価指標を用いて明らかにする事とした。なお,本研究は平成24年度日本理学療法士協会研究助成研究の一部として実施した。
【方法】
対象は回復期リハビリテーション病院入院中の初発脳卒中後片麻痺患者6名（平均年齢58歳：45～68歳,男性3名,女性3名,脳梗塞4例 脳出血2例）とした。対象にはcTBS（100Hz磁気刺激の3連発刺激を毎秒5回,40秒間で計600回の刺激）による治療とSham（偽刺激）を別日に行った。cTBS刺激部位は非病巣側運動野の非麻痺側背側骨間筋対応領域とした。刺激強度は刺激部位同定後,運動時閾値の測定を行い,閾値の80％として設定した。Sham刺激は刺激部位の同定,閾値の測定などの手順はcTBSと同様とし,刺激入力時のみコイルの向きを垂直にして,磁気刺激の入力がされないように設定した。刺激には磁気刺激装置MagPro（Magventure社製）を使用した。評価はcTBS,Sham刺激それぞれの前後に患者に座位にて肩関節屈曲・外転運動を行わせ,運動をデジタルビデオカメラ（Sony社製）にて撮像した。運動学的分析には動画解析ソフトFrameDiasIV（DKH社製）を使用し,各試行における肩関節屈曲・外転の最大運動角度,平均運動角速度を算出した。各関節運動は2回ずつ実施した。統計学的分析は各試行の分析によって得られた最大運動角度,平均角速度を指標として,cTBS・Sham刺激前後での各指標の改善率（=刺激後/刺激前）を算出し,2回分データの平均値を代表値として用いて,Wilcoxon符号付き順位和検定によって,cTBS・Sham刺激前後での改善率の比較を行った。有意水準はp=0.05とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
本研究は日産厚生会玉川病院倫理委員会の研究倫理審査の承認を得ており,cTBS施行および患者の選定は臨床神経生理学会による磁気刺激運用上の安全指針に基づき行った。
【結果】
各関節運動平均角速度の改善率について,肩屈曲はcTBS前後＝1.4±0.3：Sham前後＝1.0±0.1,肩外転はcTBS前後＝1.5±0.4：Sham前後＝0.8±0.3であり,cTBS前後の改善率がSham刺激前後に比べ,有意に改善率が大きかった（p＜0.05）。各運動の最大運動角度の改善率について,cTBSとShamの間で有意な改善率の差は見られなかった。
【考察】
cTBSによる麻痺肢の治療効果については非病巣側皮質への抑制刺激により,対側への抑制効果（半球間抑制）が低減し,病巣側運動野の活動性が高めるという機序が背景となっている。本実験の結果にて刺激した手領域とは異なる肩関節での運動の変化が見られたことについて,背景としてrTMSの空間分解能特性から,波及効果は刺激側ではなく反対側皮質において,刺激部位に対応した領域の他に周辺への効果の波及が起こっている可能性が考えられる。他に刺激部位に対応する手・手指部の運動性や筋緊張が変化したことにより二次的に肩関節運動に影響をもたらした可能性が考えられる。次に運動速度に改善が見られたことについて,cTBSによる抑制刺激による効果は麻痺肢の痙性を低減する効果を有することが考えられる。
【理学療法学研究としての意義】
手領域への刺激を行うcTBS治療が肩関節運動に与える影響を運動学的指標を用いて,Sham刺激との比較によって明らかにした。cTBSの効果機序の一部を明らかにしたこと,治療を実施する上での情報として有用であると考えられる。
近年,脳卒中後片麻痺患者に対する反復経頭蓋磁気刺激（repetitive trans cranial magnetic stimulation：以下rTMS）の利用による麻痺の治療の報告がなされている。rTMSによる麻痺肢の治療戦略には病巣半球皮質に対する高頻度磁気刺激による促通と非病巣側に対する低頻度磁気に刺激による抑制が用いられている。さらに技術の発展によりContinuous Theta Burst Stimulation（：以下cTBS）がrTMSの刺激方法の一種として開発され,より短時間で皮質の興奮性の抑制効果が得られることが報告され,臨床場面への応用も徐々に進んでいる。rTMSの治療効果について,麻痺肢のパフォーマンス評価を指標として用いたものが多く,その効果機序については十分に明らかになっていない。他方,上肢対応領域への刺激による下肢運動の改善などといった刺激対象とする運動領域に対応する筋の運動改善効果に加え,他の部位への治療効果の波及効果についても報告が見られる。しかし,cTBSによる治療効果に関して,rTMS同様その効果機序については不明であり,詳細な治療効果の分析が必要である。また,刺激部位に対応した領域以外への波及について検討したものは見られない。そこで本研究の目的はcTBSによる非病巣側への治療刺激が麻痺側肩関節運動に与える即時効果を運動学的評価指標を用いて明らかにする事とした。なお,本研究は平成24年度日本理学療法士協会研究助成研究の一部として実施した。
【方法】
対象は回復期リハビリテーション病院入院中の初発脳卒中後片麻痺患者6名（平均年齢58歳：45～68歳,男性3名,女性3名,脳梗塞4例 脳出血2例）とした。対象にはcTBS（100Hz磁気刺激の3連発刺激を毎秒5回,40秒間で計600回の刺激）による治療とSham（偽刺激）を別日に行った。cTBS刺激部位は非病巣側運動野の非麻痺側背側骨間筋対応領域とした。刺激強度は刺激部位同定後,運動時閾値の測定を行い,閾値の80％として設定した。Sham刺激は刺激部位の同定,閾値の測定などの手順はcTBSと同様とし,刺激入力時のみコイルの向きを垂直にして,磁気刺激の入力がされないように設定した。刺激には磁気刺激装置MagPro（Magventure社製）を使用した。評価はcTBS,Sham刺激それぞれの前後に患者に座位にて肩関節屈曲・外転運動を行わせ,運動をデジタルビデオカメラ（Sony社製）にて撮像した。運動学的分析には動画解析ソフトFrameDiasIV（DKH社製）を使用し,各試行における肩関節屈曲・外転の最大運動角度,平均運動角速度を算出した。各関節運動は2回ずつ実施した。統計学的分析は各試行の分析によって得られた最大運動角度,平均角速度を指標として,cTBS・Sham刺激前後での各指標の改善率（=刺激後/刺激前）を算出し,2回分データの平均値を代表値として用いて,Wilcoxon符号付き順位和検定によって,cTBS・Sham刺激前後での改善率の比較を行った。有意水準はp=0.05とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
本研究は日産厚生会玉川病院倫理委員会の研究倫理審査の承認を得ており,cTBS施行および患者の選定は臨床神経生理学会による磁気刺激運用上の安全指針に基づき行った。
【結果】
各関節運動平均角速度の改善率について,肩屈曲はcTBS前後＝1.4±0.3：Sham前後＝1.0±0.1,肩外転はcTBS前後＝1.5±0.4：Sham前後＝0.8±0.3であり,cTBS前後の改善率がSham刺激前後に比べ,有意に改善率が大きかった（p＜0.05）。各運動の最大運動角度の改善率について,cTBSとShamの間で有意な改善率の差は見られなかった。
【考察】
cTBSによる麻痺肢の治療効果については非病巣側皮質への抑制刺激により,対側への抑制効果（半球間抑制）が低減し,病巣側運動野の活動性が高めるという機序が背景となっている。本実験の結果にて刺激した手領域とは異なる肩関節での運動の変化が見られたことについて,背景としてrTMSの空間分解能特性から,波及効果は刺激側ではなく反対側皮質において,刺激部位に対応した領域の他に周辺への効果の波及が起こっている可能性が考えられる。他に刺激部位に対応する手・手指部の運動性や筋緊張が変化したことにより二次的に肩関節運動に影響をもたらした可能性が考えられる。次に運動速度に改善が見られたことについて,cTBSによる抑制刺激による効果は麻痺肢の痙性を低減する効果を有することが考えられる。
【理学療法学研究としての意義】
手領域への刺激を行うcTBS治療が肩関節運動に与える影響を運動学的指標を用いて,Sham刺激との比較によって明らかにした。cTBSの効果機序の一部を明らかにしたこと,治療を実施する上での情報として有用であると考えられる。