[O-NV-16-4] 脳卒中後片麻痺者の歩行対称性の評価
加速度波形のModified Harmonic Ratioによる妥当性の検討
Keywords:加速度, 片麻痺, 歩行
【はじめに，目的】
片麻痺は片側の脳障害であるため，歩行の非対称性は歩行パターンの本質的な特徴である。通常，歩行の対称性を反映する指標として空間対称性（ステップ長の比など），または時間対称性（立脚時間の比，遊脚時間の比など）が用いられる。しかし，二つの指標が別々に存在するために解釈が難しく測定が煩雑となることから，より包括的な評価指標の必要性が高い。
加速度波形を用いた歩行対称性の指標として，Harmonic Ratioがある。通常の歩行では一歩を1周期とする加速度変化が1歩行周期につき二回生じる。Harmonic Ratioはその対称性を奇数周波数と偶数周波数に分けることにより評価している。しかし，片麻痺患者では麻痺側と非麻痺側の変換による加速度変化が1歩行周期につき一回行われる。したがって，非対称性は奇数周波数よりも1歩行周期の周波数成分に表れると考える。したがって1歩行周期と1/2歩行周期の周波数成分の比で非対称性を示すことができると考えた。今回の目的は1歩行周期と1/2歩行周期の比であるModified Harmonic Ratio（MHR）を計算し，臨床指標との関連を調べた。
【方法】
対象者は地域在住の歩行可能な脳卒中後片麻痺者21名（脳出血14名・脳梗塞6名・脳挫傷1名）とした。パフォーマンスの指標として最大歩行速度・快適歩行速度（MWS，CWS），Timed Up ＆ Go（TUG），Short Form Berg Balance Scale（SFBBS）を計測した。また，時間対称性指標として非麻痺側と麻痺側の遊脚時間を測定し，空間対称性指標としてステップ距離を測定した。両対称性指標ともに麻痺側と非麻痺側の差の絶対値を両側の合計で除したものを用いた。MHRの測定は，Noraxon社製3軸DTS加速度計を腰部に固定した状態での15秒間の快適歩行により行った。加速度データ（左右：Gx・前後：Gy・上下：Gzの三方向）に対して高速フーリエ変換を行い，1歩行周期に対応する周波数成分と1/2歩行周期に対応する周波数成分の比を算出し，その値をさらに対数変換した。
MHRと時間・空間対称性指標，パフォーマンス指標との関連をPearson相関係数にて検討した。
【結果】
時間対称性はGzとの間で有意な相関が得られ（r=0.51，p＜0.05），空間対称性はGyとの間で有意な相関が得られた（r=0.68，p＜0.05）。GxはMWS，CWSおよびTUGとSFBBS（r=-0.64，-0.64，0.67，-0.55，p＜0.01），GyはMWS，TUG（r=-0.55，0.68，p＜0.05），GzはMWS，CWS，とTUG（r=-0.80，-0.77，0.58 p＜0.01）と相関が得られた。
【結論】
したがって，Modified Harmonic Ratioは先行研究で示されたHarmonic Ratioと歩行速度の相関より高いだけでなく，応用歩行能力やバランスなどの機能指標や歩行対称性指標と関連を認めた。
片麻痺は片側の脳障害であるため，歩行の非対称性は歩行パターンの本質的な特徴である。通常，歩行の対称性を反映する指標として空間対称性（ステップ長の比など），または時間対称性（立脚時間の比，遊脚時間の比など）が用いられる。しかし，二つの指標が別々に存在するために解釈が難しく測定が煩雑となることから，より包括的な評価指標の必要性が高い。
加速度波形を用いた歩行対称性の指標として，Harmonic Ratioがある。通常の歩行では一歩を1周期とする加速度変化が1歩行周期につき二回生じる。Harmonic Ratioはその対称性を奇数周波数と偶数周波数に分けることにより評価している。しかし，片麻痺患者では麻痺側と非麻痺側の変換による加速度変化が1歩行周期につき一回行われる。したがって，非対称性は奇数周波数よりも1歩行周期の周波数成分に表れると考える。したがって1歩行周期と1/2歩行周期の周波数成分の比で非対称性を示すことができると考えた。今回の目的は1歩行周期と1/2歩行周期の比であるModified Harmonic Ratio（MHR）を計算し，臨床指標との関連を調べた。
【方法】
対象者は地域在住の歩行可能な脳卒中後片麻痺者21名（脳出血14名・脳梗塞6名・脳挫傷1名）とした。パフォーマンスの指標として最大歩行速度・快適歩行速度（MWS，CWS），Timed Up ＆ Go（TUG），Short Form Berg Balance Scale（SFBBS）を計測した。また，時間対称性指標として非麻痺側と麻痺側の遊脚時間を測定し，空間対称性指標としてステップ距離を測定した。両対称性指標ともに麻痺側と非麻痺側の差の絶対値を両側の合計で除したものを用いた。MHRの測定は，Noraxon社製3軸DTS加速度計を腰部に固定した状態での15秒間の快適歩行により行った。加速度データ（左右：Gx・前後：Gy・上下：Gzの三方向）に対して高速フーリエ変換を行い，1歩行周期に対応する周波数成分と1/2歩行周期に対応する周波数成分の比を算出し，その値をさらに対数変換した。
MHRと時間・空間対称性指標，パフォーマンス指標との関連をPearson相関係数にて検討した。
【結果】
時間対称性はGzとの間で有意な相関が得られ（r=0.51，p＜0.05），空間対称性はGyとの間で有意な相関が得られた（r=0.68，p＜0.05）。GxはMWS，CWSおよびTUGとSFBBS（r=-0.64，-0.64，0.67，-0.55，p＜0.01），GyはMWS，TUG（r=-0.55，0.68，p＜0.05），GzはMWS，CWS，とTUG（r=-0.80，-0.77，0.58 p＜0.01）と相関が得られた。
【結論】
したがって，Modified Harmonic Ratioは先行研究で示されたHarmonic Ratioと歩行速度の相関より高いだけでなく，応用歩行能力やバランスなどの機能指標や歩行対称性指標と関連を認めた。