仮想現実技術を用いた脳性麻痺の痙縮治療

症例報告

仮想現実技術を用いた脳再プログラミング療法が脳性麻痺患者の痙縮に及ぼす効果
村川雄一朗*

仲上 恭子*

新本 啓人**

原正彦*,**,***〔要約〕 痙縮は脳性麻痺患者で最も頻繁に認められる症候の1 つである．歩行機能や日常生活動作能力の低下に繋がるため，ボツリヌス療法や選択的脊髄後根切断術，軟部組織解離術等の介入手段が存在するが，副作用による影響や治療による疼痛，侵襲性などが存在するため非侵襲的かつ効果的な治療が望まれている．今回我々は，脳性麻痺による痙縮を有する3例（11歳の男児，26歳の成人期男性，12歳男児）にmediVRカグラ® ガイド下脳再プログラミング療法を行い，痙縮の改善や各種日常生活動作能力の改善が得られた症例を経験した．VR リハには入院や痛みを伴う侵襲的な介入を必要としないため，学齢期や就労期の脳性麻痺患者の痙縮治療に対する有用性が示唆されたと考えた．また，自宅や施設での実施容易性も強みであると考えた．今後症例数を集積したさらなる検討が望まれる．

（神経治療 41：55–59，2024）

Key Words：brain re–programming therapy, cerebral palsy, virtual reality, spasticity

痙縮や，小脳性運動失調，半側空間無視や慢性疼痛といった神経領はじめに域における難治疾患群で幅広い効果を発揮することが報告されてお

脳性麻痺は胎児期あるいは乳児期に生じた脳の異常が原因で運動り，この治療法はmediVRカグラ® ガイド下脳再プログラミング療法．筋緊張障害の中機能や筋緊張，姿勢障害が生じる疾患群である1, 2）．今回我々は，脳性麻痺による痙縮を有する 3と称されている10～13）でも痙縮は脳性麻痺患者で最も頻繁に認められる症候の1つであり ，例にmediVRカグラ® ガイド下脳再プログラミング療法を行い，痙縮上位運動ニューロンの障害が原因で歩行機能や日常生活動作能力のの改善や各種日常生活動作能力の改善が得られたため報告する．

2）

低下を引き起こすだけでなく，関節拘縮などによって介護負担を増症．痙大させる因子であるため効果的な治療手法が求められている3, 4）例

縮の病態整理については未だ完全には明らかとなっていないが，錐症例は 2021 年 9 月から 2022 年 12 月に痙縮を有する脳性麻痺の診

体路や網様体脊髄路，前庭脊髄路などの神経経路の障害のみで引き断のもと，主に歩行機能の獲得を目的として当センターを利用した起こされるのではなく，脳や神経の可塑的変化や再編成が関与して連続3症例（Table 1）．いずれも痙縮による歩行障害を有しており，．痙縮には経口痙縮薬やボいる可能性についても報告が存在する5～7）

これまでに療育施設や医療機関においてリハビリテーション加療をツリヌス療法，バクロフェン髄腔内投与療法，選択的脊髄後根切断受けていたが，直近2年間で明確な機能改善を得られていない状態で術，整形外科的な軟部組織解離術などが存在するが，副作用によるあった．また，ボツリヌス療法や選択的脊髄後根切断術，筋延長術

影響や治療による疼痛，侵襲性などが存在するため患者や家族からを受けるも日常生活動作上の改善は得られず，治療が奏効していな．
は非侵襲的かつ効果的な治療が望まれている4, 7）

い状態であった．痙縮の時系列評価には Modiﬁed Ashworth Scale

一方で近年，急速に発展する仮想現実（virtual reality：VR）技（MAS）を用いた．

術の医療分野での応用が益々広がりを見せ，脳性麻痺分野において方も運動機能改善に対して有望な結果を示す例が散見されるように

法．本邦で利用可能なリハビリテーション用医療機器でなってきた8, 9）

治療には mediVR 社製「mediVR カグラ®」を用いた．本機器は通ある mediVR 社製「mediVR カグラ 」は，通常の仮想現実技術を常の仮想現実技術をベースとした機能に加え，点推定と多信号生体ベースとした機能に加え，15 種以上の特許技術に裏打ちされた独自フィードバックと呼ばれる独自技術により，それぞれフィードフォ技術によって脳の可塑性を刺激することで脳卒中後の片麻痺に伴うワードによる強力なボディーイメージの構築と，動作成功時に視覚，®

聴覚，触覚の複数のモダリティを用いた感覚フィードバックを与えることで脳の可塑性を高め，運動学習を効率的にサポート可能な機* リハビリテーション科，mediVR リハビリテーションセンター大阪** リハビリテーション科，mediVR リハビリテーションセンター東京*** 島根大学大学院医学系研究科 地域包括ケア教育研究センター（2023 年 5月 2日受付／2023 年10 月 23 日受理）
http://doi.org /10.15082/ jsnt.41.1_55
神経治療．患者はヘッドマウント器であると著者らは仮説を立てている10～13）
ディスプレイを装着し，VR空間内に出現する目標物に対して手で保Vol. 4155

No. 1（2024）仮想現実技術を用いた脳性麻痺の痙縮治療Table 1 Cases’ Summary
Patient 1

Patient 2

Patient 3

1126

12

Patient Background
Age, years–oldSex

malemalemale

periventricular leukomalacia

periventricular leukomalacia

unidentiﬁed

spastic diplegia

spastic diplegia

spastic diplegia

botulinum neurotoxin injection

Yes

No

Yes

selective dorsal rhizotomy

Yes

NoNo

Lengthening of muscle–tendon units

Yes

Yes

No

Physical therapy

45 min once a week

30–40 min once a week

45 min once a monthOccupational therapy

45 min once a month－－24

13

1Total time of treatment

16 hours

8 hours 40 min

20 minFrequency of intervention

5 times a week

Roughly 1 time per 2 weeks

1 timeDuration of intervention

33 days

7 months

1 day

None

NoneNone

Elbow extension (right/left)

1/1+ ¼ 1/1

1/1+ ¼ 0/1+0/0 ¼ 0/0

Hip ﬂexion (right/left)

1/1 ¼ 0/0

3/2 ¼ 2/2

1+/1+ ¼ 1+/1+Knee ﬂexion (right/left)

1/1 ¼ 0/0

2/3 ¼ 1+/2

3/2 ¼ 2/2

Knee extension (right/left)

3/3 ¼ 1+/1+

2/2 ¼ 1/1

3/2 ¼ 2/2

Foot joint dorsiﬂexion (right/left)

0/0 ¼ 1/1

2/2 ¼ 1/1+

2/3 ¼ 2/3

Baseline disease of cerebral palsy
Type of cerebral palsy
History of medical treatment

Conventional rehabilitation

mediVR KAGURA–guided brain–reprogramming therapy
Number of times performed(20–40 min)Adverse events
motion sickness
Modiﬁed Ashworth Scale
At presentation ¼ last follow–up

持したコントローラーで軽く触れるようなリーチング動作を行うよ10, 11）．
スクを行わせるという特徴的な介入を行う（Fig. 1 及びFig. 2）

うに指示を受ける．Fig. 1A では VR 画面内に床上 3m の位置から介入（以後，VR リハ）は 1 回あたり原則として約 40 分行った．

ゆっくりと落下してくる青色のボールが映し出されており，患者はVR リハ時の上肢リーチング課題は，対側上肢，体幹，頸部，股関

左手に保持した青色のコントローラーでボールに触れるように手を節，下肢等に軽度の代償動作が出現する程度の運動強度に設定した伸ばすリーチング動作を行っている．この文脈でフィードフォワー（Fig. 2）．より具体的には，上肢リーチング時の股関節内転や肩甲帯

ドとは前向き動作予測を意味し，ヘッドマウントディスプレイに表の過緊張による挙上，足部内反尖足や体幹の側屈などである．我々示されるVR空間では体が見えないことから，患者はこれから行うべはこのような随意的に動かそうとする部位（※Fig. 2A–Dにおける左き体の動きを視覚代償がない状態でより強くイメージしなければな上肢）以外の関節に生じる不随意的な動きを関節連関と表現しておらない．従って，通常の現実空間で行われるよりも強力なフィード10），本 3 症例に対しても関節連関が 1 リーチングり（Fig. 2B 及び C）．一方，フォワードが脳内で生成されていることが推定される10, 11）毎に徐々に治まっていくことを確認しながら介入を行った．また，ボールに触れた瞬間に目的動作を達成したことを患者に報知する仕関節連関がある程度落ち着いた際には的の大きさを小さくする，組みをフィードバックと表現した．本機器内では，ボールに触れたリーチングの距離や高さ，角度を変える等の負荷設定の変更を行う

瞬間に目標動作が上手くいったことを文字情報により視覚情報としことによって，動作バリエーションや要求される動作精度を調整して，効果音により聴覚情報として，コントローラーのバイブレーながら出現する関節連関をその都度取り除くようにVRリハを継続しションにより触覚情報として，フィードバックを行う仕様となってた．関節連関そのものに対しても声かけやライトタッチによる触覚刺．本機器を用いた治療の場合，どのような疾患や症候に対いる10, 11）

激を介した位置情報の補正，介助誘導を行うことで関節連関による代しても「座位」で治療を実施し，必ず「左右交互」にリーチングタ償動作を軽減させるよう適宜介入した（Fig. 1A，Fig. 2C及びD）．

神経治療

Vol. 4156

No. 1（2024）仮想現実技術を用いた脳性麻痺の痙縮治療Fig. 1 A rehabilitation scene of patient
1 (A), and his ﬁrst time to walk, with Lofstrand canes (B)(A) A mother rehabilitating her 11–year–
old boy. She encouraged him to reach atarget (falling blue ball) in a 3–dimensional virtual space and attempted toprevent his right hip joint from turninginward.
(B) During his ﬁrst visit, the patient had
difﬁculty sitting on a chair by himself.
However, after 33 days of treatment, hewas able to walk independently on hisown using Lofstrand canes.

経に緩む現象が認められたが，患者本人からは「力を段階的に調整で過きるようになった感じで，力が入りにくいことはない」「手足を動か症例1

そうとすると最初は脳の中で絡まっていた運動の指令が，VRリハを症例は11歳の男児（Fig. 1）．治療開始前は下肢優位の痙縮により重ねるごとにどんどん紐解けてくる感じで分離した動作が可能と大腿四頭筋やハムストリングス，下腿三頭筋の中等度過緊張を認め，なった」等との発言が得られた．

各種動作時には股関節内転や膝関節屈曲，足部内反，底屈などの意

症例3

図しない運動が出現しやすい状況であった．体幹機能は著明に低下症例は12 歳の男児．治療開始前は下肢痙縮が強く，椅子座位ではしており，座位保持には前後左右の姿勢動揺を抑制するため背もた膝関節伸展し足底接地が困難であった．尖足が強いため介助下でもれのある座位保持椅子が必要であった．起立は重度介助，歩行は補歩行困難であった．セラピストによるVRリハを1回20分のみ実施し助具を使用しても困難であり長下肢装具装着で全介助状態であった．

た所，最初の数リーチング経過後から下肢の筋緊張の軽減を認め，本症例に対しては自宅に機器を設置し，母親が VR リハを 1 日 40

20 分後には椅子座位で足底接地可能となり，さらに尖足傾向の軽減分，24 回実施したところ座位保持椅子は不要となり背もたれの無いに伴い立位での足底接地が可能となったため後方介助で歩行可能と椅子でも骨盤前傾位で端座位保持が可能となった．治療の際にはなった．また，膝周囲の筋緊張の軽減を認めた．MAS の経過を

WEB会議ツールを用いてセラピストが介入方法を母親に直接指導しTable 1 に示す．なお，VR リハの持続効果に関しては検証ができなながらVRリハが行われた．治療後は，歩行器を用いた立位保持や両かった．

ロフストランド杖を用いた十数歩程度の歩行が可能となり，動作場考．
面の足部の内反や膝関節屈曲による異常運動パターンは軽減した13）

察

MAS の経過を Table 1 に示す．なお，経過中筋力は増加傾向にあっ

本 報 告 の 3 症 例 は い ず れ も 両 麻 痺 に よ る 痙 縮 を 有 し て お り，たものの，各関節可動域が段階的に向上し，その度に患児より「力mediVR カグラ® ガイド下脳再プログラミング療法により，MAS にが入りにくくて不安である」との発言が認められた．

よる筋緊張変化のみならず生活動作上の改善を認めた．いずれの症

症例2

例も理学療法，或いは作業療法による介入を定期的に継続し，症例1

症例は26 歳の成人期の男性．治療開始前は下肢痙縮が強く，他動と3 ではボツリヌス療法を併用していたところ（Table 1），VR リハ的関節可動域（ROM 右/左）は股関節屈曲60°/90°，膝関節屈曲135°/開始後に良好な治療経過となったことから，併用した理学療法，作105°，Straight Leg Raising（SLR）は 20°/15° であった．歩行はロ業療法，ボツリヌス療法の効果に加えて，VRリハがさらなる改善にフストランド杖を用いて可能だが内反尖足によってすり足で不安定で寄与したのではないかと推察している．mediVRカグラ® は適切な負あり，10m快適歩行は13.6 秒（29 歩）であった（Fig. 2E–G）．

荷量の中でフィードフォワードとフィードバックを組み合わせるこ

セラピストによるVRリハを1回40分程度，遠方からの受診のためとで脳の可塑性を刺激し，効率的な脳内運動モデルの構築を促すと7ヵ月かけて13回実施した．初回VRリハ直後から筋緊張の軽減を認考えられることから，これが動作中の過剰な代償動作の除去と筋緊め，13 回終了時点での ROM は股関節屈 70°/85°，膝関節屈曲 160°/

張のコントロールを自然に促し，生活動作上でも再現されるいわゆ150°，SLR は 45°/35° となり，10m 快適歩行は 12.5 秒（25 歩）と．
る手続き記憶的な機能改善に寄与した可能性が考えられる10, 11）なった（Fig. 2E–G）．自覚的な歩きやすさは向上し，歩行時の下肢また，痙縮は上位運動ニューロン病変に起因する感覚運動制御の振り出しの拡大やすり足の軽減，立脚時のふらつき減少が得られた．

，mediVR カグラ® が有する多信号生体フィード障害とされており14）さらに階段昇降を手すりなしで昇降可能となった．MAS の経過をバック機能は痙縮患者の運動と感覚の機能統合の一助となった可能

Table 1に示す．なお，本症例でも経過中各関節部位の拘縮が段階的性がある．さらに，痙縮には網様体脊髄路や前庭脊髄路の過興奮性神経治療

Vol. 4157

No. 1（2024）仮想現実技術を用いた脳性麻痺の痙縮治療Fig. 2 A schematic and practical example of mediVR KAGURA–guided brain reprogramming therapy(A) A schematic illustration of the reaching motion of a healthy person touching a blue target displayed in a virtual reality space with a controller held in the left hand. mediVR KAGURA–guided brain reprogramming therapy was performed by alternating the left andright reaching movements in a sitting position.
(B) A schematic illustration of an articular linkage in a patient with cerebral palsy. Involuntary movements were observed in many joints other than the left upper limb, including
lateral ﬂexion and rightward rotation of the trunk to the right, internal rotation of the left
hip joint, and hypertonia of the right elbow, in conjunction with the reaching movements of
the left upper limb.
(C) An initial treatment scene of patient 2. In addition to the reaching movements of theleft upper extremity, articular linkages such as lateral ﬂexion of the neck to the left side,lateral ﬂexion of the trunk to the right side, hypertonia of the right shoulder girdle and elbow, and internal rotation of the left foot were observed.
(D) The late–stage treatment of patient 2. The articular linkage associated with reaching
the left upper limb subsided considerably and approached the movement of a healthy person.
(E) Straight leg raising was 15° in the left lower limb at the initial visit of patient 2.
(F) After 13 interventions in patient 2, straight leg raising increased from 15° to 35° in theleft lower limb.
(G) A 10–m comfortable walking time for patient 2 was 13.6 s (29 steps) at his initial visitand decreased to 12.5 s (25 steps) after 13 interventions (showing an improvement).

が関与しているという報告や，体幹や上下肢近位筋の協調的運動や外科的治療は一定期間の入院が必要であり，学童期以降の患者に姿勢制御に網様体脊髄路が関与しているという報告があるなど，姿とっては就学や就労との両立に悩む場合も少なくない．本VRリハは勢制御系の改善が重要であると示唆される知見が散見されてい入院が不要であり，疼痛などの侵襲刺激も伴わない治療法であるこ．それらの報告を踏まえると，mediVR カグラ® による座位でる3～7）とから，学童期や就労期の脳性麻痺の痙縮治療として自宅や地域のの微細な姿勢コントロール訓練と関節連関と呼ばれる協調障害への施設にて簡単に取り組むことができる点で有用であると考えた．治アプローチはこれらの網様体脊髄路や前庭脊髄路の調節機構に作用療に際しては，筋緊張低下に関する事前説明や，筋緊張低下時に生し，結果的に本症例の痙縮改善につながった可能性が考えられる．

じる不安に寄り添う姿勢も重要になると思われる．

これまで痙縮に対するリハビリテーション治療は，ストレッチをなお，本報告の限界として，症例3に関しては1度の治療のみの効

はじめ筋へのボツリヌス毒素投与や筋腱の外科的治療など筋そのも果であり脳の可塑性を述べるにはあまりにも早すぎる改善効果であのに対して機械的刺激を与えるものが多く，患者にとっては治療中り，関節可動域の拡大が改善の主因であるとの考えもあり得る．まの疼痛に対する忍耐を求められていた．また，脊髄や筋に対するた，VR リハの持続効果に関しては別途検討が必要である．

3～7）

神経治療

Vol. 4158No. 1（2024）仮想現実技術を用いた脳性麻痺の痙縮治療結6 ）辻 哲 也， 正 門 由 久 ： 筋 緊 張 異 常．総合リハ 28 : 521–528,20007 ）池田 巧，栗林正明：リハビリテーション医療における痙縮治
療．京一日赤医誌 1 : 4–13, 20188 ）Fandim JV, Saragiotto BT, Porfírio GJM et al : Effectivenessof virtual reality in children and young adults with cerebral
palsy : a systematic review of randomized controlled trial.
Braz J Phys Ther 25 : 369–386, 2021
9 ）Lopes JBP, Duarte NAC, Lazzari RD et al : Virtual reality inthe rehabilitation process for individuals with cerebral palsyand Down syndrome : A systematic review. J Bodyw Mov
Ther 24 : 479–483, 202010）原 正彦，村川雄一朗，新本啓人：Virtual Reality 技術を用いた回復期リハビリテーション医療の未来．臨床リハ 31 : 1226–1232, 202211）村川雄一朗，原 正彦：VR技術を用いたリハビリテーション医療の工学的理論背景．リハビリテーションエンジニアリング
37 : 122–126, 2022
12）Yamaguchi T, Miwa T, Tamura K et al : Temporal virtual reality–guided, dual–task, body trunk–balance training in a sitting position improved persistent postural–perceptual dizziness : proof of concept. J Neuroeng Rehabil 19 : 92, 2022
13）Virtual Reality's Potential to Change Medicine : NHK World
Japan Medical Frontier October 31, 2022 (on–demand online
streaming until the end of October, 2023). https://www3.
nhk.or.jp/nhkworld/en/tv/medicalfrontiers/20221031/2050134/14）Pandyan AD, Gregoric M, Barnes MP et al : Spasticity : clinical perceptions, neurological realities and meaningful measurement. Disabil Rehabil 27 : 2–6, 2005

論mediVRカグラ® ガイド下脳再プログラミング療法により脳性麻痺患者の痙縮が改善し，座位保持や歩行に関する日常生活動作能力に改善を認めた3 例を経験した．VR リハは脳性麻痺患者の痙縮改善効果を発揮できる可能性が示唆された一方で，本報告は3症例の限定的な報告に留まっているため，今後症例数を集積したさらなる検討が不可欠である．
本論文に関連し，開示すべきCOI状態にある企業・組織や団体は以下の通り．
村川雄一朗 報酬額：株式会社mediVR
仲上恭子 報酬額：株式会社mediVR
新本啓人 報酬額：株式会社mediVR
原 正彦 報酬額：株式会社 mediVR 株式の利益：株式会社mediVR
文献1 ）No author listed : The deﬁnition and classiﬁcation of cerebralpalsy. Dev Med Child Neurol 49 : 1–44, 2007
2 ）Wimalasundera N, Stevenson VL : Cerebral palsy. Pract
Neurol 16 : 184–194, 20163 ）長谷公隆：痙縮の病態生理．バイオメカニズム会誌 42 : 199–204, 20184 ）公益社団法人日本リハビリテーション医学会：脳性麻痺リハビ
リテーションガイドライン第2 版，金原出版，東京，2014
5 ）Brown P : Pathophysiology of spasticity. J Neurol Neurosurg
Psychiatry 57 : 773–777, 1994

Effects of brain reprogramming therapy via virtual reality technology on spasticity
in patients with cerebral palsy
Yuichiro MURAKAWA*, Kyoko NAKAUE*, Keito SHINMOTO**, Masahiko HARA*,**,**** Department of Clinical Rehabilitation, mediVR Rehabilitation Center Osaka** Department of Clinical Rehabilitation, mediVR Rehabilitation Center Tokyo*** Center for Community–Based Healthcare Research and Education, Shimane University Faculty of Medicine

cessfully treated with mediVR KAGURA–guided brain reprogramming therapy (virtual reality [VR] rehabilitation). All patients showed reduced spasticity andimproved activities of daily living, such as walking. Since
VR rehabilitation does not require hospitalization, pain,or other invasive interventions, our ﬁndings suggested
that it might be effective in treating spasticity in school–
aged or working–aged patients with cerebral palsy. Moreover, its ease of implementation at home or at a local facility might be an additional strength. Therefore, furtherstudies with larger sample sizes are required.

Spasticity is one of the most frequently observed symptoms in patients with cerebral palsy. Since it leads to impairments in the ability to walk and in the activities ofdaily living, interventions such as botulinum therapy, selective dorsal rhizotomy, and soft tissue dissection are
considered available treatment options. However, non–invasive and effective treatments are required owing to theside effects of the former treatments, including pain andinvasiveness. In our study, we encountered three patientswith spasticity due to cerebral palsy (an 11–year–old boy,
a 26–year–old man, and a 12–year–old boy) who were suc-

神経治療

Vol. 4159

No. 1（2024）