[1505] 加速度センサを用いた脳卒中片麻痺者の歩行回復過程の評価
Keywords:加速度計, 脳卒中片麻痺, 歩行
【はじめに，目的】
脳卒中片麻痺者の自立歩行獲得は，リハビリテーションにおける目標の一つであり，早期の自立歩行獲得は歩行機会を増加させ，さらなる身体機能の向上や生活空間の拡大に繋がると考えられる。諸家により，歩行能力の客観的な評価として，加速度センサを用いた検討が報告されている。我々はこれまでの横断的な研究で，加速度センサを用いた評価が，脳卒中片麻痺者の歩行自立度の判定に有用であること，麻痺の程度により歩行自立度に関与する要因が異なることを報告した。しかし，脳卒中片麻痺者の回復に伴う，歩行中の加速度の変化を縦断的に検討した報告は少ない。そこで本研究では，歩行非自立時（要監視）と歩行自立時における，歩行中の腰部および大腿部の加速度の差を比較し，歩行自立度の変化に伴う，歩行中の加速度の変化を明らかにすることを目的とした。
【方法】
対象は，脳卒中片麻痺者18名（Br. Stage IV8名，V10名，右片麻痺10名，左片麻痺8名，男性12名，女性6名，平均年齢68±7歳）であった。加速度センサは，対象者の腰部と両大腿部にそれぞれベルクロを用いて装着した。対象者は，室内16mの直進路を快適速度で2回歩行し，中央10mを解析対象区間とした。10m解析区間から定常状態である中央の3歩行周期を抽出し，得られた加速度のデータより，腰部と両大腿部のRoot Mean Square（RMS），自己相関係数（定常性）を算出した。また，10m歩行速度，Berg Balance Scale（BBS），Fugl-Meyer Assessment（FMA）を測定した。計測は，上肢による支持なしで16mの歩行が可能となった時期（歩行非自立時）と，病棟での歩行が許可された時期（歩行自立時）の2回行った。歩行自立時と非自立時の各指標を，対応のあるt検定を用い比較した。また，加速度のセンサから得られた指標については，Br. Stage毎に比較した。すべての統計解析は，統計ソフトR（2.8.1）を用い，統計学的な有意水準は5％とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
本計測の際には，当該施設の倫理委員会の承認並びに対象者自身からのインフォームドコンセントを得た後，実施した。
【結果】
歩行速度（P=000），BBS（P=000），FMA（P=000）は非自立時に比べ，自立時で有意に高値を示した。自己相関係数も同様に，非自立時に比べ自立時に高い値を示し，歩行の定常性が改善していることが示された。有意な差の認められた項目は，Br. Stage IVでは腰部の前後（P=000）・上下成分（P=000），麻痺側大腿部の左右成分（P=000），非麻痺側大腿部の前後（P=000）・上下成分（P=000）において有意な差を認め，Br. Stage Vでは腰部の上下成分のみ有意な差を認めた（P=000）。またRMSにも有意な増加を認め，Br. StageIVでは腰部前後成分（P=000），麻痺側大腿部前後（P=000）・左右（P=000）・上下成分（P=000），非麻痺側大腿部左右成分（P=000）で有意に高い値を示した。Br. Stage Vでは非麻痺側大腿部左右成分を除くすべてにおいて有意な差を認めた（P＜000）。
【考察】
今回の結果では，バランス能力や麻痺の改善に伴い，歩行自立度，歩行速度が向上し，それに伴い，歩行中の加速度のRMSおよび，自己相関係数が改善していた。しかし，麻痺の程度により，差がある指標が異なり，歩行自立度に関与する要因が異なることが示唆された。麻痺が重度であるBr. Stage IVでは，非自立時と自立時の比較において，腰部・両大腿部の自己相関係数が増加した指標が多く，歩行の定常性が，歩行の自立に大きな影響を与えることが示唆された。一方で，Br. Stage Vでは，非麻痺側大腿部左右成分を除くすべてのRMSで有意な増加を示したのに対し，自己相関係数の増加は腰部の上下成分のみであり，歩行の定常性が歩行自立度に与える影響は小さいと考えられた。
【理学療法学研究としての意義】
先行研究による歩行分析は，腰部加速度センサのみを使用したものや横断研究が多く報告されているが，本研究により回復過程における被験者内の腰部・大腿部加速度変化を調査することで，自立歩行獲得時にどのような加速度成分に変化があったかを把握することができ，Br. Stageに応じた歩行評価や治療効果判定指標となる可能性がある。
脳卒中片麻痺者の自立歩行獲得は，リハビリテーションにおける目標の一つであり，早期の自立歩行獲得は歩行機会を増加させ，さらなる身体機能の向上や生活空間の拡大に繋がると考えられる。諸家により，歩行能力の客観的な評価として，加速度センサを用いた検討が報告されている。我々はこれまでの横断的な研究で，加速度センサを用いた評価が，脳卒中片麻痺者の歩行自立度の判定に有用であること，麻痺の程度により歩行自立度に関与する要因が異なることを報告した。しかし，脳卒中片麻痺者の回復に伴う，歩行中の加速度の変化を縦断的に検討した報告は少ない。そこで本研究では，歩行非自立時（要監視）と歩行自立時における，歩行中の腰部および大腿部の加速度の差を比較し，歩行自立度の変化に伴う，歩行中の加速度の変化を明らかにすることを目的とした。
【方法】
対象は，脳卒中片麻痺者18名（Br. Stage IV8名，V10名，右片麻痺10名，左片麻痺8名，男性12名，女性6名，平均年齢68±7歳）であった。加速度センサは，対象者の腰部と両大腿部にそれぞれベルクロを用いて装着した。対象者は，室内16mの直進路を快適速度で2回歩行し，中央10mを解析対象区間とした。10m解析区間から定常状態である中央の3歩行周期を抽出し，得られた加速度のデータより，腰部と両大腿部のRoot Mean Square（RMS），自己相関係数（定常性）を算出した。また，10m歩行速度，Berg Balance Scale（BBS），Fugl-Meyer Assessment（FMA）を測定した。計測は，上肢による支持なしで16mの歩行が可能となった時期（歩行非自立時）と，病棟での歩行が許可された時期（歩行自立時）の2回行った。歩行自立時と非自立時の各指標を，対応のあるt検定を用い比較した。また，加速度のセンサから得られた指標については，Br. Stage毎に比較した。すべての統計解析は，統計ソフトR（2.8.1）を用い，統計学的な有意水準は5％とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
本計測の際には，当該施設の倫理委員会の承認並びに対象者自身からのインフォームドコンセントを得た後，実施した。
【結果】
歩行速度（P=000），BBS（P=000），FMA（P=000）は非自立時に比べ，自立時で有意に高値を示した。自己相関係数も同様に，非自立時に比べ自立時に高い値を示し，歩行の定常性が改善していることが示された。有意な差の認められた項目は，Br. Stage IVでは腰部の前後（P=000）・上下成分（P=000），麻痺側大腿部の左右成分（P=000），非麻痺側大腿部の前後（P=000）・上下成分（P=000）において有意な差を認め，Br. Stage Vでは腰部の上下成分のみ有意な差を認めた（P=000）。またRMSにも有意な増加を認め，Br. StageIVでは腰部前後成分（P=000），麻痺側大腿部前後（P=000）・左右（P=000）・上下成分（P=000），非麻痺側大腿部左右成分（P=000）で有意に高い値を示した。Br. Stage Vでは非麻痺側大腿部左右成分を除くすべてにおいて有意な差を認めた（P＜000）。
【考察】
今回の結果では，バランス能力や麻痺の改善に伴い，歩行自立度，歩行速度が向上し，それに伴い，歩行中の加速度のRMSおよび，自己相関係数が改善していた。しかし，麻痺の程度により，差がある指標が異なり，歩行自立度に関与する要因が異なることが示唆された。麻痺が重度であるBr. Stage IVでは，非自立時と自立時の比較において，腰部・両大腿部の自己相関係数が増加した指標が多く，歩行の定常性が，歩行の自立に大きな影響を与えることが示唆された。一方で，Br. Stage Vでは，非麻痺側大腿部左右成分を除くすべてのRMSで有意な増加を示したのに対し，自己相関係数の増加は腰部の上下成分のみであり，歩行の定常性が歩行自立度に与える影響は小さいと考えられた。
【理学療法学研究としての意義】
先行研究による歩行分析は，腰部加速度センサのみを使用したものや横断研究が多く報告されているが，本研究により回復過程における被験者内の腰部・大腿部加速度変化を調査することで，自立歩行獲得時にどのような加速度成分に変化があったかを把握することができ，Br. Stageに応じた歩行評価や治療効果判定指標となる可能性がある。