[P1-C-0267] 脳卒中片麻痺者における機能的電気刺激装置使用が麻痺側立脚期に及ぼす影響
Keywords:脳卒中片麻痺, 機能的電気刺激, 歩行
【はじめに，目的】
機能的電気刺激（以下FES）は，脳卒中ガイドライン2009において推奨グレードBで，脳卒中片麻痺者の歩行障害に対する治療法として期待されており，一定期間持続的に使用することで神経経路の再構築や歩行速度の改善などに効果があることが報告されている。
我々は臨床場面でFES装置として歩行神経筋電気刺激装置ウォークエイド（帝人ファーマ株式会社：以下WA）を用いている。WAは本体に内蔵したセンサで下腿の傾きを検知し，検出した歩行パターンに合わせて腓骨神経を電気刺激して足関節の背屈を補助する装置で，主に遊脚相のground clearance改善を目的としているが，脳卒中片麻痺者への使用において立脚期での変化を感じる場面も見受けられる。
そこで今回は，脳卒中片麻痺者に対してWA使用した際の歩行立脚期にどのような変化がみられるかを検証した。
【方法】
対象は当院回復期リハビリテーション病棟に入院中の発症より4ヶ月経過した左被殻出血による右片麻痺を呈した30代女性である。身体機能はBrunnstrom stage上肢III，手指III，下肢IV。足関節可動域は背屈5°（他動）で，今回の測定に影響する高次脳機能障害やその他精神機能障害は認めなかった。FIMは116/126点（運動項目85/91点），歩行はT字杖と金属支柱付短下肢装具使用にて屋内自立レベルであった。
今回のWAの使用は20分間の自由歩行とし，麻痺側遊脚期に背屈補助の電気刺激を行った。なお，使用前後でバイタルサインの確認を行い，対象者の安全に配慮した。
効果検証として，WA使用前後の裸足歩行を動作解析装置（TOMOCO：有限会社東総システム）を用い，マーカーを対象の右側肩峰・上腕骨外側上顆・尺骨茎状突起・大転子・膝関節裂隙・外果・第5中足骨底に貼付し，デジタルカメラ1台を用いてサンプリング周波数60Hzで記録した。測定項目は歩行時の麻痺側下肢立脚相の関節角度（股・膝・足・肘関節）と，床反力最大値（垂直方向），床反力線と関節との距離の積によって求められるclosed kinetic chainモーメント（以下CKCモーメント：足関節）とし，あわせてWAの使用前後で10m裸足歩行速度と歩数を計測し，比較した。
【結果】
まず，WA使用したことで杖を使用せず自立レベルでの歩行が可能で，20分間の自由歩行に際し，安全に実施可能であった。
WA使用前後の比較として，膝関節は著明な角度変化を認めなかった。股関節は荷重応答期（以下LR）で最大屈曲が14.49°から18.63°，前遊脚期（以下PSw）で最大伸展14.35°から11.61°へと変化した。
足関節は，LRで最大底屈が1.81°から6.25°，立脚中期（以下MSt）で最大背屈9.82°から6.57°，PSwで最大底屈-1.94°から最大底屈11.15°であった。肘関節は屈曲124.92±2.99°から118.99±2.35°となった。足関節のCKCモーメントは，LRで最大値が55.8Nmから46.3Nm，PSwにおいて83.7Nmから49.3Nmとなった。床反力の最大値（垂直方向）は，LRで644.55Nから649.94N，PSwで602.41Nから596.38Nであった。10m裸足歩行の所要時間平均は，使用前35.08秒・32.5歩，使用後28.58秒・30.0歩であった。
【考察】
今回，WA使用にて歩行が自立レベルで可能であったことから，補装具として今回の対象者に適切に機能していたと思われる。
WA使用前後での変化として，まず10m歩行速度の向上と歩数の減少が挙げられ，このことから歩行能力の向上が示唆されるが，歩行時のLRでの股関節屈曲角度と足関節底屈角度の増加ならびに足関節CKCモーメントの減少も歩行能力向上を示す結果といえる。LRにおいて足関節底屈角度が大きくなるということは相対的に重力線に対する下腿の傾きが大きくなったことを示し，足関節のCKCモーメントの減少は床反力線の傾きの増加を示していると考える。その一因としてWAの電気刺激による初期接地までの足関節背屈を促したことが立脚期でのロッカーファンクションを円滑に誘導したと思われ，結果，歩行時の円滑な重心移動を促したと考える。今回，麻痺側下肢の努力量の指標として麻痺側肘関節の連合反応に伴う屈曲角度の変化を計測したが，WA使用後で減少していることからも同様の理由が推察される。
【理学療法学研究としての意義】
脳卒中片麻痺者のWAの使用は，麻痺側下肢支持性の向上に伴う歩行安定性と歩行速度向上の一助となる可能性が示唆された。
機能的電気刺激（以下FES）は，脳卒中ガイドライン2009において推奨グレードBで，脳卒中片麻痺者の歩行障害に対する治療法として期待されており，一定期間持続的に使用することで神経経路の再構築や歩行速度の改善などに効果があることが報告されている。
我々は臨床場面でFES装置として歩行神経筋電気刺激装置ウォークエイド（帝人ファーマ株式会社：以下WA）を用いている。WAは本体に内蔵したセンサで下腿の傾きを検知し，検出した歩行パターンに合わせて腓骨神経を電気刺激して足関節の背屈を補助する装置で，主に遊脚相のground clearance改善を目的としているが，脳卒中片麻痺者への使用において立脚期での変化を感じる場面も見受けられる。
そこで今回は，脳卒中片麻痺者に対してWA使用した際の歩行立脚期にどのような変化がみられるかを検証した。
【方法】
対象は当院回復期リハビリテーション病棟に入院中の発症より4ヶ月経過した左被殻出血による右片麻痺を呈した30代女性である。身体機能はBrunnstrom stage上肢III，手指III，下肢IV。足関節可動域は背屈5°（他動）で，今回の測定に影響する高次脳機能障害やその他精神機能障害は認めなかった。FIMは116/126点（運動項目85/91点），歩行はT字杖と金属支柱付短下肢装具使用にて屋内自立レベルであった。
今回のWAの使用は20分間の自由歩行とし，麻痺側遊脚期に背屈補助の電気刺激を行った。なお，使用前後でバイタルサインの確認を行い，対象者の安全に配慮した。
効果検証として，WA使用前後の裸足歩行を動作解析装置（TOMOCO：有限会社東総システム）を用い，マーカーを対象の右側肩峰・上腕骨外側上顆・尺骨茎状突起・大転子・膝関節裂隙・外果・第5中足骨底に貼付し，デジタルカメラ1台を用いてサンプリング周波数60Hzで記録した。測定項目は歩行時の麻痺側下肢立脚相の関節角度（股・膝・足・肘関節）と，床反力最大値（垂直方向），床反力線と関節との距離の積によって求められるclosed kinetic chainモーメント（以下CKCモーメント：足関節）とし，あわせてWAの使用前後で10m裸足歩行速度と歩数を計測し，比較した。
【結果】
まず，WA使用したことで杖を使用せず自立レベルでの歩行が可能で，20分間の自由歩行に際し，安全に実施可能であった。
WA使用前後の比較として，膝関節は著明な角度変化を認めなかった。股関節は荷重応答期（以下LR）で最大屈曲が14.49°から18.63°，前遊脚期（以下PSw）で最大伸展14.35°から11.61°へと変化した。
足関節は，LRで最大底屈が1.81°から6.25°，立脚中期（以下MSt）で最大背屈9.82°から6.57°，PSwで最大底屈-1.94°から最大底屈11.15°であった。肘関節は屈曲124.92±2.99°から118.99±2.35°となった。足関節のCKCモーメントは，LRで最大値が55.8Nmから46.3Nm，PSwにおいて83.7Nmから49.3Nmとなった。床反力の最大値（垂直方向）は，LRで644.55Nから649.94N，PSwで602.41Nから596.38Nであった。10m裸足歩行の所要時間平均は，使用前35.08秒・32.5歩，使用後28.58秒・30.0歩であった。
【考察】
今回，WA使用にて歩行が自立レベルで可能であったことから，補装具として今回の対象者に適切に機能していたと思われる。
WA使用前後での変化として，まず10m歩行速度の向上と歩数の減少が挙げられ，このことから歩行能力の向上が示唆されるが，歩行時のLRでの股関節屈曲角度と足関節底屈角度の増加ならびに足関節CKCモーメントの減少も歩行能力向上を示す結果といえる。LRにおいて足関節底屈角度が大きくなるということは相対的に重力線に対する下腿の傾きが大きくなったことを示し，足関節のCKCモーメントの減少は床反力線の傾きの増加を示していると考える。その一因としてWAの電気刺激による初期接地までの足関節背屈を促したことが立脚期でのロッカーファンクションを円滑に誘導したと思われ，結果，歩行時の円滑な重心移動を促したと考える。今回，麻痺側下肢の努力量の指標として麻痺側肘関節の連合反応に伴う屈曲角度の変化を計測したが，WA使用後で減少していることからも同様の理由が推察される。
【理学療法学研究としての意義】
脳卒中片麻痺者のWAの使用は，麻痺側下肢支持性の向上に伴う歩行安定性と歩行速度向上の一助となる可能性が示唆された。