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愛知県理学療法学会誌

症 例報 告第 35 巻第1号

2023 年 6 月

第 30回愛知県理学療法学術大会・学術大会新人賞論文

脳卒中後遺症者に対するACSIVEを併用したトレッドミル練習の効果
─ シングルケースデザインを用いた検証 ─ *向涼太 1） ・ 細井雄一郎 2） 3）【要 旨】【目的】 脳卒中後遺症者一例に対し， 歩行支援機器の一つである ACSIVE を併用したトレッドミル歩行練習が， 歩行能力に及ぼす影響を検証した経過を報告する． 【方法】 対象は 60 歳代男性， 右被殻出血により運動麻痺を呈していた． 研究デザインは反復実験計画法 ABA 型を採用した． A 及び A’ 期の基礎水準期
は通常のトレッドミル歩行練習， B 期の操作導入期は ACSIVE を併用したトレッドミル歩行練習とし， 各期
6 日間実施した． 評価項目は歩行速度 ・ 歩行時の左右非対称性 （Symmetry Index ； 以下， SI） ・ 生理的コスト指数 （Physiological Cost Index ； 以下， PCI） を算出し， 毎日評価を実施した． 【結果】 歩行速度 ・ SI ・ PCI 共に， A 期と比較し， B 期で改善傾向を示した． 【考察】 本症例が歩行速度及び歩行効率が改善した要因として， ACSIVE の振り出しをアシストする機能により， 左右対称的なトレッドミル歩行練習を継続できたことが一要因として考えられた．

キーワード ： ACSIVE， トレッドミル， 脳卒中後遺症者

緒言
脳卒中後遺症者のうち約 60% 以上に， 歩行障害が残存すると報告されている 1） 2）． 脳卒中後遺症者の歩行障害は主に， 歩行速度低下 3）， 非対称性
増加 4）， 歩行時の効率性低下 5） が挙げられる． これらの歩行障害は， 歩行自立度の低下 6）， 転倒リ
スクの増大 7）， 生活範囲の狭小化 8） に繋がると報告されており， 脳卒中後遺症者の歩行障害はリハ
ビリテーション治療の中心的課題の一つとされている．
* Effects of treadmill training using ACSIVE for patientswith stroke -A single–subject experimental design1） 鵜飼リハビリテーション病院 リハビリテーション部（〒 453-0811 名古屋市中村区太閤通四丁目 1 番地）
Ryota Mukai, PT: Department of Rehabilitation, Ukai
Rehabilitation Hospital
2） 慶應義塾大学医学部 リハビリテーション医学教室
Yuichiro Hosoi, PT, MS: Department of Rehabilitation
Medicine, Keio University School of Medicine
3） 立命館大学大学院 スポーツ健康科学研究科
Yuichiro Hosoi, PT, MS: Graduate School of Sport and
Health Science, Ritsumeikan University# E-mail: r.mukai1204@gmail.com（受付日 2022 年 10 月 3 日／受理日 2023 年 2 月 22 日）

脳卒中治療ガイドライン 2021 9） では歩行可能な
発症後早期脳卒中後遺症者に対して， 歩行速度や耐久性を改善するためにトレッドミル歩行練習を行うことが勧められている （推奨度 A）． また， 脳卒中治療ガイドライン 2021 9） の理学療法に関する部分では， 歩行障害を有する脳卒中後遺症者に対してトレッドミル歩行練習は条件付きで推奨されており， 特に歩行速度の改善に有効であるとされている． さらに， コクランレビューでも， トレッ
ドミル歩行練習は通常の理学療法と比較して脳卒
中後遺症者の歩行速度を向上させることが報告されている 10）． このようにトレッドミル歩行練習
は， 脳卒中後遺症者の歩行速度を改善する手段としてその有効性が確立されている． さらに脳卒中後遺症者に対するトレッドミル歩行練習において， 低速度でのトレッドミル歩行練習と比し， 高速度でのトレッドミル歩行練習が歩行速度を向上させる有効な方法であると報告されている 11） 12）．
一方， 脳卒中後遺症者に対する歩行リハビリ
テーションにおいて歩行支援機器を用いることは多い． 歩行支援機器の一つに， 無動力支援機器
ACSIVE （IMASEN 社， ACSIVE ； 以下， ACSIVE）

向涼太 ： 脳卒中後遺症者に対する ACSIVE を併用したトレッドミル練習の効果 －シングルケースデザインを用いた検証－ 47

図 1．無動力支援機器 ACSIVEがある （図 1）． ACSIVE とは， 股関節のバネ機構
により立脚期後半で蓄えた弾性エネルギーを用い， 前遊脚期の下肢の振り出しをアシストする歩行支援機器であり， 装着効果として歩行速度の向上が挙げられる 13）． 脳卒中後遺症者や脳性麻痺児を対象とした ACSIVE における装着効果の報告では， 歩行速度の向上， 遊脚期の股関節最大屈曲
モーメント増大を認めると報告されている 14） 15）．
しかし， ACSIVE を用いた歩行練習方法やその効果について言及した報告は少ない．
今回， 中等度の運動麻痺を呈した脳卒中後遺症者一例のリハビリテーションを経験した． 本症例は， 歩行速度が低下しており， 歩行時に麻痺側前遊脚期における努力的な振り出しによる左右非対
称性の歩容を呈していた． そこで， ACSIVE を装着した歩行では， 股関節のバネ機構により下肢の振り出しをアシストすることができ， 歩行時の左右非対称性の改善を認めるのではないかと仮説を立てた． さらに ACSIVE を使用することで麻痺側下肢の振り出しをアシストすることで通常のトレッドミル歩行練習と比べて， 高速度でのトレッドミル歩行練習の実施が可能となるのではないかと考えた． そこで今回， 本症例に対し通常のトレッドミル歩行練習と ACSIVE を併用したトレッドミル歩行練習を各々実施した経過を報告する．

症例供覧
対象症例は 60 歳代の男性で， 右被殻出血の診断で左片麻痺を呈した症例であり， 発症後 113 日が経過していた． 介入時の運動麻痺は， Brunnstrom
Recovery Stage で 下 肢 Ⅳ， Stroke Impairment

Assessment Set （以下 ； SIAS） の下肢運動項目は，股関節 （Hip-Flexion Test） が 4 点， 膝関節 （KneeExtension Test） が 4 点， 足関節 （Foot-Pat Test）
が 2 点と中等度の運動麻痺を認めた． SIAS の感覚機能は， 下肢触覚 （Light touch） が 2 点， 下肢位
置覚 （Position） が 2 点， SIAS の体幹機能は， 垂直性 （Verticality test） が 3 点， 腹筋 （Abdominal
test） が 3 点と軽度の感覚障害を認めた． 非麻痺
側下肢の徒手筋力検査 （Manual Muscle Test） においては， 股関節屈曲が 5， 膝関節伸展が 5 と非麻痺側下肢筋力は保たれていた． 認知機能に関しては， ミニメンタルステート検査 （Mini Mental State
Examination） が 29/30 点と認知機能面に問題は認めなかった． 歩行は， 調整機能付き後方平板支柱
短下肢装具 （背屈 5°からフリー， セミハード支柱）
を装着，T 字杖を使用し歩行練習を実施していた．
快適歩行速度は 0.78 m/sec， 生理的コスト指数（Physiological Cost Index ； 以 下， PCI） は 0.40
beates/m と歩行速度の低下， 歩行効率の低下を認めていた． バランス能力検査 （Berg Balance Scale）
は 46/56 点で， 機能的自立度評価法 （Functional
Independence Measure） は合計 109 点 （運動項目 ：80 点， 認知項目 ： 29 点） であり， 病棟内での歩行は T 字杖を使用して自立していた．

方法

1．研究デザイン
今回の検証では， シングルケースデザインの一つである反復型実験計画法 ABA 型を採用し， 経過を追った． 発症後 113 日目より検証を開始し， 基礎水準期では通常のトレッドミル歩行練習を 6 日
間 （以下， A 期） 行い， 操作導入期では ACSIVEを併用したトレッドミル歩行練習を 6 日間 （以下， B 期） 行い， その後通常のトレッドミル歩行
練習を 6 日間 （以下， A’ 期） 行った．
2．練習内容A 期では， 1 日 5 単位実施し， 練習内容は下肢筋力増強練習， バランス練習， 歩行練習を中心に実施した． 歩行練習は， 歩行補助具なしで短下肢装具の装着下にて実施した． なお， 5 単位の内 2単位で， トレッドミル歩行練習を実施した． トレッドミル歩行練習の 2 単位の内訳は， 歩行時
間 ： 20 分 （10 分× 2 施行）， 歩行練習のための準備 （施行間の休憩）： 10 分程度， 実施前後の移動 ：5 分であった． B 期では， ACSIVE を併用したトレッドミル歩行練習を A 期と同様に 1 日 2 単位実施した． ACSIVE を併用したトレッドミル歩行練48

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第 35 巻第1号

2023 年 6 月

図 2．介入プロトコルならびに各評価項目

習の 2 単位の内訳は， ACSIVE の装着時間 ： 3 分，
歩行時間 ： 20 分 （10 分× 2 施行）， 歩行練習のための準備 （施行間の休憩） ： 10 分程度， 実施前後の移動 ： 5 分であった． A’ 期では， A 期と同様に5 単位の内 2 単位でトレッドミル歩行練習を実施
した． トレッドミル上の歩行速度の調整に関して
は， 可能な限り最大速度に設定し実施し， 経過と共に練習速度は漸増していった． なお， トレッド
ミル歩行練習では， 安全面の配慮として， 対象者
は身体に転倒防止ハーネスを装着し， さらにトレッドミルの側方に設定している手すりを把持し練習を実施した． 転倒防止ハーネスの懸架量は 0kg とし， トレッドミル歩行練習中は転倒防止のため， 療法士は対象者の後方で介助ができる位置で見守りを行った．
3．評価項目
評価項目は， 10 m 歩行速度， 歩行時の時間因子として， 遊脚期時間の Symmetry Index （以下，SI）， PCI， を各期の介入前に毎日評価を実施した（図 2）． 10 m 歩行速度の計測方法は， 前後 3 m の予備路を含めた計 16 m の直線路で行い， 計測の開始を歩行路の開始線を踏む， もしくは開始線を越えた初めの踵接地とし， 計測の終了は終了線を踏む， もしくは終了線を越えた初めの踵接地までとして， ストップウォッチ （CASIO 社， ストップ
ウォッチ HS-3C-8AJH） を用いて計測を行った 16）（図 3）． 歩行速度は， 快適速度とし 3 回計測を行

図 3．歩行評価の計測方法

い， 歩行時間と歩数を計測し， 速度を算出した．
歩行時の時間因子は， 3 回計測した快適歩行速度の平均を対象とした． 歩行時の時間因子の算出
は， ビデオカメラ （SONY 社， HANDYCAM NEXVG30， 30 Hz） で撮影した動画の内， 歩行路の中間 5 歩行周期を解析対象として採用し， 検査者 1
名にて動画編集ソフト （Microsoft 社， Windows
ムービーメーカー） を用いて目視にて算出した．
解析に用いた時間因子は得られた各計測値の平均値とし， 遊脚期時間の平均値から SI を算出した．
なお， SI は先行研究に準じて ｛（麻痺側立脚期時間－非麻痺側立脚期時間） /0.5 × （麻痺側立脚期
時間 + 非麻痺側立脚期時間）｝ × 100 の式で算出した 17）． SI は値が高い程， 非対称性であることを示す． PCI の測定方法は， 1 周 20 m の楕円路で行った． 計測前に心拍計 （フォーカルポイント社，
wahoo） を装着し， 5 分程度安静を保った後， ス向涼太 ： 脳卒中後遺症者に対する ACSIVE を併用したトレッドミル練習の効果 －シングルケースデザインを用いた検証－ 49

トップウォッチを用いて 3 分間計測し歩行を行った 16）． 得られた歩行速度， 安静時および歩行時の心拍数より PCI を算出した 18）．
4．統計学的検討
統計学的検討には， A 期と B 期のそれぞれで回帰直線を用いて， その傾きを求め目視にて検討した． さらに Percentage of Non - overlapping Data
（以下， PND） を用いて介入効果を検討した． PNDとは A 期の上位数を基準とし， B 期でのデータ数と， 基準を上回るデータ数との割合で効果量を算出する方法であり， 先行研究の評価基準に基づき， 効果量から介入効果を検証した 19）．

図 4．各期における歩行練習量の推移
各期のトレッドミル歩行練習における歩行練習距離の平均値

5．倫理的配慮，説明と同意
ヘルシンキ宣言に基づき， 対象者の保護には十分留意し， 本検証の要旨について患者及び家族へ
口頭で十分に説明を行い， 書面にて同意を得た．
また， 本検証は医療法人珪山会鵜飼リハビリテー
ション病院倫理委員会の承認 （0013 号） を得た上改善を認めた． 図 6 の各期での回帰直線の傾きの比 較 で は， A 期 と 比 べ B 期 に お い て 傾 き は 大 きく， また PND により検討した結果， 割合は 100%と高い介入効果を示した． PCI は， A 期の開始時
点， A 期の終了時点， B 期の終了時点の順に， 0.4
beats/m， 0.51 beats/m， 0.37 beats/m と経過と共に改善を認めた． 図 7 の各期での回帰直線の傾きの比較では， A 期と比べ B 期において傾きは大き
いが， PND により検討した結果， 割合は 33% と介入効果は示さなかった．

で， 実施した．

結果
初めに， 図 4 に練習の経過を示す． 各期における歩行練習量は， A 期は 320.6 ± 20.2 m， B 期は390.5 ± 24.4 m， A’ 期は 367.5 ± 11.9 m と A 期と比べて B 期において歩行練習量の増大を認め， B
期では A 期と比べて速い速度でのトレッドミル歩行練習を実施することができた．
続いて表 1 に経過の結果を示す． 本症例の経過より， 歩行速度は， A 期の開始時点， A 期の終了
時点， B 期の終了時点の順に， 0.78 m/s， 0.92 m/
s， 1.15 m/s と経過と共に改善を認めた． 図 5 の各期での回帰直線の傾きの比較では， A 期と比べ B期において傾きは大きく， また PND により検討した結果， 割合は 83% と高い介入効果を示した． SI
は， A 期の開始時点， A 期の終了時点， B 期の終了時点の順に， 37.9%， 40.5%， 11.0% と経過と共に考察
今回， 歩行速度 ・ 歩行効率の低下した脳卒中後遺症者一例に対し， 通常のトレッドミル歩行練習と ACSIVE を併用したトレッドミル歩行練習を各々実施し， 経過を比較した． その結果， 一症例の経過ではあるが， 通常のトレッドミル歩行練習と比較し， ACSIVE を併用したトレッドミル歩行練習において， 歩行速度 ・ 歩行効率の向上を認めた．
脳卒中後遺症者の歩行速度は， 麻痺側の立脚時間の減少や下肢荷重の減少， 遊脚時間の増加を示
す一方， 非麻痺側では立脚時間の増加や歩幅の減少を示し， その結果歩行速度が低下すると報告されている 20）． また， 歩行速度が低下している脳卒表 1. 本症例における各期の評価項目の経過
A期

B期

A’ 期

開始時

終了時

終了時

終了時

歩行速度 （m/s）

0.78

0.92

1.15

1.04

Symmetry Index （%）

37.9

40.5

11.0

19.9

Physiological Cost Index （beats/m）

55.8

60.5

55.5

58.6

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愛知県理学療法学会誌

図 5．各期における歩行速度の経過及び Percentage of
Non - overlapping Data 法の結果
… ： 各期における回帰直線

図 6．各期における Symmetry Index の経過及びPercentage of Non - overlapping Data 法の結果
… ： 各期における回帰直線

図 7．各期における Physiological Cost Index の経過及び Percentage of Non - overlapping Data 法の結果
… ： 各期における回帰直線

中後遺症者は， 歩行周期における麻痺側下肢の前遊脚期の占める割合が多く， 麻痺側下肢の振り出しに時間を要すると報告している 21）． 今回， 本症
例の歩行速度の経過から通常のトレッドミル歩行練習と比し， ACSIVE を併用したトレッドミル歩行練習において， 歩行速度の改善傾向を示した．
本症例は， ACSIVE の装着により麻痺側下肢の振第 35 巻第1号

2023 年 6 月

り出しが補助された結果， 麻痺側下肢の振り出しの短縮が生じ， 高速度でのトレッドミル歩行練習を実施することができ， 高速度でのトレッドミル
歩行練習の効果を得ることができた可能性が示唆された． さらに， トレッドミルは自動でベルトが回り， その上を歩く機器であることから， 歩行中においてベルトが後方へ下がることで， 立脚期における股関節伸展角度の増大を認めると報告されている 22）． ACSIVE は， 立脚中期から立脚終期にかけて股関節の伸展により， バネの伸張力が蓄積される． これらのことから， トレッドミル上でACSIVE を 併 用 す る こ と で， 平 地 と 比 べ， よ り
ACSIVE の効果が得られ下肢の振り出しが円滑となり， 高速度でのトレッドミル歩行練習が可能となった可能性が示唆された． 歩行可能な脳卒中後遺症者のトレッドミル歩行練習において過去の報
告では， トレッドミル速度が低速度で実施する群と高速度で実施する群， 0.50 ～ 2.00 km/h の間で速度を変化させる群の 3 群で練習効果を比較しており， 高速度で実施した群は他の 2 群と比較して快適歩行速度の変化量が有意に大きく， 快適歩行
速度の変化量は， 身体機能や開始時の歩行速度に加えて， 練習中の速度と関連していたことを報告している 23）． 以上より， トレッドミル歩行練習は高速度に設定し実施することが望ましいと考えられ， 本検証においても高速度でのトレッドミル歩
行練習が歩行速度向上に寄与した可能性が示唆された．
ACSIVE を併用したトレッドミル歩行練習により， 歩行時の左右非対称性， 歩行効率は改善傾向を示した． 脳卒中後遺症者の歩行効率と関連するものは左右対称性や歩行速度が挙げられ， その中でも歩行時の非対称性は効率性に関わる重要な因子とされている 5） 10） 24）． 本症例は麻痺側下肢の振り出しをアシストする ACSIVE を使用し左右対称
での歩行練習を繰り返し実施した結果， 歩行時の非対称性が改善したと考えられた． さらに， 脳卒中後遺症者に対するトレッドミル歩行練習は， 歩
行速度や耐久性向上のみではなく， 一定速度のベルトを追従するように運動を調整する為， トレッ
ドミル上での歩行において， 麻痺側と非麻痺側の対称性が改善すると報告されている 25）． 以上より， 本症例は ACSIVE を併用した高速度でのトレッドミル歩行練習を実施した結果， 歩行時の非対称性及び耐久性の改善を示したことが歩行効率の改善に寄与した可能性が示唆された．
今回， 本症例は ACSIVE を併用したトレッドミ
ル歩行練習を実施した結果， 歩行速度， 歩行時の向涼太 ： 脳卒中後遺症者に対する ACSIVE を併用したトレッドミル練習の効果 －シングルケースデザインを用いた検証－ 51

左右非対称性， 歩行効率の改善を認めた． これらの結果から， ACSIVE はトレッドミル歩行練習と併用することで， ACSIVE の効能を活かした有効
な歩行練習を実施することができる可能性が示唆された． しかし， 本症例は， 一症例での検証であった為， 今後評価方法を再考し， 更に症例数を増やして検討をしていく必要があると考えられる．

結論
本症例に対する ACSIVE を併用したトレッドミ
ル歩行練習は， ACSIVE の効能を活かし通常のトレッドミル歩行練習と比べて高速度でのトレッド
ミル歩行練習が実施可能となり， 歩行速度， 歩行
効率の改善に寄与した可能性が示唆された．
【文 献】
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