平成 29 年度研究助成報告書

糖尿病性末梢神経障害合併 2 型糖尿病患者に対する音刺激を用いた運動指導が歩行機能と足圧に与える効果

1のある者，重篤な心疾患のある者，足部に疼痛がある者とした。なお DPN の診断は専門医師が実施した。
本研究は，国際医療福祉大学の倫理委員会の承認を得て実施した（承認番号17-A-94）。

2．介入プロトコル
鈴木啓介（PT）1），遠藤太祐（PT）2），新津雅也（PT）3），
4）

聖（PT）1），黒澤和生（PT）1）

加茂智彦（PT） ，大武

両群には運動強度や頻度に関する指導，歩行指導，レジスタンス運動指導，低血糖・足部潰瘍予防指導，ライフスタイル指導，歩数計を用いたセルフモニタリング指1）

国際医療福祉大学小田原保健医療学部理学療法学科

導などの標準的な運動指導を理学療法士が行った。音刺2）

激群は電子メトロノーム（ME-55BE, YAMAHA）を渡3）

し，自己選択したテンポによる音刺激を用いた歩行を実4）施した。なお，歩行のテンポの初期設定は 1 分間の自己

国際医療福祉大学熱海病院リハビリテーション部
磐田市立総合病院リハビリテーション技術科
日本保健医療大学保健医療学部理学療法学科

快適速度より算出し，その後は対象者が自由に操作できキーワード：糖尿病性末梢神経障害，筋同時収縮，歩行動揺性るようにした。また歩行運動は両群ともに毎日毎食後20 分間実施した。
3．評価指標はじめに

歩行評価は介入前後に自己快適速度による 10 m 歩行

糖尿病性末梢神経障害（diabetic peripheral neuropathy：テストを実施し，歩行速度，下腿筋の同時収縮，歩行の以 下，DPN） は 糖 尿 病 合 併 症 の 中 で も 多 く の 患 者 に動揺性，足圧を測定した。なお，下腿筋の同時収縮，歩見られる症状であり，日本では全糖尿病患者のうち約行の動揺性は 10 m 歩行中の安定した 3 歩を解析対象と35.8% が罹患している 1）。また，DPN 合併 2 型糖尿病

した。

2）

，転倒の要因となって下腿筋の同時収縮の測定には表面筋電計（TS-EMG01,いることや，歩行中の足圧上昇により足潰瘍発症の 1 要ATR-Promotions） を 用 い， 対 象 筋 を 前 脛 骨 筋， ヒ ラ

患者は歩行中の動揺性が大きく3），歩行機能を改善させることメ筋とした（サンプリング周波数 1,000 Hz，バンドパが転倒や足潰瘍予防に繋がるため重要な課題となってス フ ィ ル タ ー 20-500 Hz）。 指 標 と し て Co-contractionいる。

Index（以下，CCI）を算出した。

因となっていることから

DPN 合併 2 型糖尿病患者の歩行機能が低下している

歩行の動揺性の測定には 3 軸加速度計（TSND121,原因として，歩行中の前脛骨筋の活動遅延や下腿三頭筋ATR-Promotions）を用い，第 3 腰椎棘突起部に貼付しの早期活動などによる下腿筋の同時収縮の増加が報告さた（サンプリング周波数 200 Hz）。評価指標として側4）。筆者らは DPN 合併 2 型糖尿病患者に対し方，垂直，前後，各軸合計の root mean square（以下，て音刺激を用いた運動指導を行い，歩行中の下腿筋同時RMS）を算出した。なお，RMS は速度の 2 乗倍で除し，れている5）収縮の改善について明らかにした 。また，音刺激は側補正した値を用いた。

頭葉の第一聴覚野と呼ばれるリズム中枢を刺激すること

足圧の測定には足底圧分布計測システム（footscanで運動を引き込み，リズミカルな周期運動を可能にするAdvanced system：RSscan）を用い，2 m 測定プレー6），中枢性疾患や健常者に対するトを 10 m 歩行路の中央に配置した（サンプリング周波

歩行機能の改善が報告されている。以上のことから音刺数 500 Hz）。指標は最大足底圧とし，第 1 指，第 1 中足激を用いた運動指導によって DPN 合併 2 型糖尿病患者

骨，第 5 中足骨，内側踵，外側踵の 5 領域から算出した。の歩行機能を改善させる可能性が高いと考えられる。

データは左右 1 歩ずつのデータから平均値を算出した。

ことが報告されておりそこで本研究は DPN 合併 2 型糖尿病患者の歩行中のその他，患者の基礎情報はカルテ上から収集し，介入歩行機能と足圧に対する音刺激を用いた運動指導の効果

期間中の歩数は歩数計（PD635, TANITA）を用いて測について明らかにすることを目的とした。

定を行った。

方検定を実施した。群間の比較には介入前後の変化量に対統計学解析は各指標の介入前後の比較に対応のある t法

1．対象
本研究の対象者は糖尿病教育入院（2 週間プログラム）した DPN 合併 2 型糖尿病患者とし，除外基準に該当しして年齢，性別，体重，糖尿病罹患年数，介入中の歩数を共変量とした共分散分析を実施した。すべての統計学的分析の有意水準は危険率 5％とした。

なかった 47 名を解析対象とした。対象者は乱数表を用いて無作為に音刺激群 25 名と Control 群 22 名に割り付結果けを行った。除外基準は整形外科的治療が必要な者，中対象者の基本属性については 2 群間で有意差を認めな枢神経疾患既往のある者，重篤な糖尿病性網膜症・腎症かった（表 1）。音刺激群では介入後に CCI，側方・垂2

平成 29 年度研究助成報告書

表 1 対象の基本属性
音刺激群 (n=25)

Control 群 (n=22)61 ± 861 ± 11

年齢（歳）
性別（男性 / 女性：人）

15/10

11/11

身長（cm）

162.5 ± 7.9

159.4 ± 9.8

体重（kg）

65.6 ± 22.3

67.0 ± 16.2

BMI（kg/m2）

24.4 ± 5.8

26.02 ± 3.9

糖尿病歴（年）

7.9 ± 10.2

9.9 ± 9.1

振動覚（秒）

8.4 ± 2.7

8.8 ± 2.6

痺れの自覚症状（人）6(24%)

4(18%)

アキレス腱反射減弱・消失（人）18(72%)

15(68%)

HbA1c（%）

11.5 ± 2.1

10.8 ± 2.0

平均値±標準偏差．性別，痺れの自覚症状，アキレス腱反射の減弱・消失，については人数と割合を示した．

表2

各群の介入前後の比較

音刺激群（n=25）

コントロール群（n=22）

介入前

介入後

介入前

介入後

CCI（%）

48.58 ± 11.53

41.85 ± 10.00*

45.94 ± 8.94

44.76 ± 8.51

歩行速度（m/sec）

1.24 ± 0.17

1.39 ± 0.20*

1.20 ± 0.19

1.29 ± 0.23*

0.69 ± 0.35

0.53 ± 0.29*

0.81 ± 0.45

0.75 ± 0.44

垂直1.45 ± 0.26

1.32 ± 0.25*

1.50 ± 0.24

1.43 ± 0.28

前後

1.01 ± 0.38

0.82 ± 0.26*

1.04 ± 0.37

1.00 ± 0.42

各軸合計

3.16 ± 0.89

2.68 ± 0.68*

3.36 ± 0.98

3.19 ± 1.05*

第1指

24.05 ± 17.21

35.09 ± 24.31*

30.16 ± 16.97

34.14 ± 18.56

第 1 中足骨28.51 ± 23.92

33.90 ± 25.92

32.36 ± 27.70

33.01 ± 20.75

第 5 中足骨21.41 ± 16.64

16.64 ± 10.49

27.26 ± 25.54

24.09 ± 25.78

内側踵

51.21 ± 30.79

63.98 ± 41.57*

70.51 ± 39.84

73.38 ± 37.68

外側踵

46.69 ± 26.43

59.59 ± 34.84*

64.70 ± 32.40

67.81 ± 32.64

RMS（m/sec2）
側方2

最大足底圧（N/cm ）平均値±標準偏差． CCI: Co-contraction Index. RMS: root mean square. *p<0.05：介入前 VS 介入後

直・前後・各軸合計の RMS が有意に低下した。また，

6）ている 。本研究でも音刺激により下腿の主動作筋と拮歩行速度，最大足底圧の第 1 指，内側踵，外側踵で有意抗筋の活動タイミングが修正されたことにより，歩行のな増加を認めた。一方，コントロール群では各軸合計の動揺性が減少したことが考えられる。また，DPN 合併

RMS が有意に低下し，歩行速度の有意な増加を認めた。

2 型糖尿病患者を対象に歩行機能の改善を検討した先行

介入前後の変化量の群間比較ではコントロール群に比べ研究では 8 週間のバランス運動8）7）や，週 3 回以上 12 週など長期に渡るものが多いが，音刺激群で CCI，前後・各軸合計の RMS の有意な低下間の中等度有酸素運動を認めた。最大足底圧に関しては 2 群間で有意差を認め

本研究では 1 〜 2 週間という短期間で歩行機能の改善をなかった。

示唆した。これは限られた時間の中で治療を行う理学療法士にとって今後の DPN の歩行治療に対して有意義な考察介入方法であると考える。

本研究の結果より，音刺激を用いた運動指導は通常のしかし，音刺激群では介入後に第 1 指と踵の足圧の上運動指導よりも下腿筋同時収縮ならびに歩行の動揺性の昇を認めた。これは歩行機能の改善に伴い，ターミナル低下が認められ，最大足底圧には有意差を認めなかっ

スタンス時の蹴り出し力の増加や，歩行速度の上昇に伴た。先行研究より周期的な聴覚刺激は運動を引き込み，う踵部への衝突の増加が要因として考えられる。以上のリズミカルで安定した運動を可能にすることが報告されことから末梢動脈疾患や足関節の背屈制限など足潰瘍の平成 29 年度研究助成報告書

表3

3

共変量による調整後各項目における変化量の群間比較
音刺激群 (n=25)

コントロール群 (n=22)

CCI（％）‒ 6.49 ± 1.33*‒ 1.04 ± 1.50

歩行速度（m/sec）

0.16 ± 0.03

0.08 ± 0.03

‒ 0.14 ± 0.03

‒ 0.06 ± 0.04

垂直

‒ 0.12 ± 0.03

‒ 0.08 ± 0.03

前後

‒ 0.17 ± 0.03*‒ 0.01 ± 0.04

各軸合計

‒ 0.50 ± 0.10*‒ 0.09 ± 0.11

9.77 ± 2.82

3.60 ± 3.07

第 1 中足骨4.34 ± 3.35

0.23 ± 3.74

第 5 中足骨‒ 6.38 ± 3.18

1.02 ± 3.56

内側踵

10.25 ± 3.25

3.25 ± 4.37

外側踵

11.59 ± 4.08

2.58 ± 4.57

RMS（m/sec2）
側方2

最大足底圧（N/cm ）第1指平均値±標準偏差．CCI: Co-contraction Index. RMS: root mean square.
*p<0.05：音刺激群 VS コントロール群

リスクが高い者への適応は慎重に行う必要があり，負荷量設定など介入方法に更なる検討が必要である。
文献1）佐藤 譲，馬場正之，他：糖尿病神経障害の発症頻度と臨床診断におけるアキレス腱反射の意義─東北地方 15,000
人の実態調査─．糖尿病．2007; 50(11): 799‒806.
2）鈴木啓介，廣岡 卓，他：糖尿病性末梢神経障害患者の歩行における身体動揺性の特徴と感覚機能との関係．理学療法．2017; 34(1): 85‒91.
3）Andrews KL, Houdek MT, et al.: Wound managementof chronic diabetic foot ulcers: from the basics toregenerative medicine. Prosthet Orthot Int. 2015; 39(1):29‒39.
4）Kwon OY, Minor SD, et al.: Comparison of muscle activity
during walking in subjects with and without diabetic
neuropathy. Gait Posture. 2003; 18(1): 105‒113.
5）Suzuki K, Hirooka T, et al.: Effect of exercise withrhythmic auditory stimulation on lower limb muscle cocontraction and gait stability in patients with diabetic
peripheral neuropathy. 22th International Meeting ofPhysical Therapy Science, Korea, 2017.
6）Bornschlegl M, Fahle, et al.: The role of movement

synchronization with an auditory signal in producing
prism adaptation. Perception. 2012; 41(8): 950‒962.
7）Song C, Petrofsky J, et al.: Eﬀects of an exercise programon balance and trunk proprioception in older adults withdiabetic neuropathies. Diabetes Technol Ther. 2011; 13(8):803‒811.
8）Morrison S, Colberg SR, et al.: Exercise improves gait,reaction time and postural stability in older adults with
type 2 diabetes and neuropathy. J Diabetes Complications.
2014; 28(5): 715‒722.

発表実績
学会発表
1）Keisuke Suzuki, Taku Hirooka, Masaya Nitsu, SatoshiOtake, Yusuke Nishida: Eﬀect of exercise with rhythmic
auditory stimulation on lower limb muscle co-contraction
and gait stability in patients with diabetic peripheral
neuropathy. 22th International Meeting of Physical
Therapy Science, Korea. 2017 July 15.
2）鈴木啓介，新津雅也，遠藤太祐，加茂智彦，齋藤孝義，大武 聖，黒澤和生：2 型糖尿病患者の歩行機能における加齢的変化．第 61 回日本糖尿病学会年次学術集会，東京．
2018 年 5 月 26 日．