荷重立位での周期的床前後動揺刺激による脊髄損傷の神経回路回復支援システム

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トレッドミルを用いた免荷式ステッピングトレーニングの有効性については既に良好な成績が報告されている。しかしこの訓練は常時2人以上の理学療法士が患者の足部を持って歩行のパターンを誘導するか、ロボット技術を利用する必要があるため実際に我が国において臨床応用することは困難である。そこでトレッドミル歩行訓練を行う代わりに荷重立位で足部を床板に固定し、前後に周期的に動揺させることで下肢筋に筋収縮を誘発させることができるという仮説に基づき、本研究を行った。種々のレベルの脊髄損傷患者8名について被験者の体を牽引免荷し、足部を床板に固定し床前後動揺刺激装置による刺激を加えた。床前後動揺刺激装置による刺激によって下肢筋に筋収縮が起こるかどうかを確認するために表面電極を用いて運動刺激時の下肢筋群の筋電図を計測した。筋電図計測は電極とアンプが一体化されたEMG検出センサー(SX230W, DKH)を8個使用した。DVカメラと同期したAD変換システムであるAD変換＆ビデオ総合計測システム(TRIAS System, DKH)を用いて、運動時のビデオ画像と筋電図および吊り下げ張力と床板の前後方向加速度のアナログデータをデジタルデータに変換してノートパソコンに取り込んだ。脊損者の場合は症例ごとに麻痺のレベルや筋萎縮の程度もまちまちであり、一概には判定できないが、不全損傷者を牽引装置で吊り下げて床前後動揺刺激を加えた場合、下肢の荷重がしっかりすると股関節部で大きな動きが起こり、hip strategyパターンで姿勢制御が行われているように観察された。筋電図でも大腿部を中心に筋活動が記録された。ただし、麻痺の状態によっては床前後動揺刺激によって膝折れが出現したりすることがあり、膝装具で固定するなどの補助手段が必要であった。