リハビリテーションマニュアル 7

脳卒中片麻痺患者に対するコンピュータ支援による歩行訓練（CAGT）

中村隆一

編

国立身体障害者リハビリテーションセンター（WHO指定研究協力センター）

2000年3月

国立身体障害者リハビリテーションセンターは，1995年に「障害予防とリハビリテーショ

ンに関する1VHO指定研究協力センター」となった．

以下に委任事項を記す．
1．障害予防とリハビリテーション技術の研究と開発を行い，WHOフェローそのほかの専門職の教育と訓練を通じて技術利用についての情報を広める．
2．障害者の自立を促進するための既存の技術の評価を行い，教育と訓練を通じて技術に関する情報を広める．
3．障害者のための地域に根ざしたリハビリテーション（CBR），プライマリー・ヘルス・ケア，そのほかの社会的支援機構の研究を行う．

4．障害者のリハビリテーションおよび日常生活のための新たな福祉用具の研究と開発を行う．
5．リハビリテーション専門職の教育・訓練のためのマニュアルを開発し、用意する．

6．障害者リハビリテーションに関する会議やセミナーの組織を支援する．
国立身体障害者リハビリテーションセンター

障害予防とリハビリテーションに関するWHO指定研究協力センター

リハビリテーションマニ

ュアル 7「脳卒中片麻痔患者に対するコンピュータ支援による歩行訓練（CAGT）」

発 行

平成12年3月31日

編 者 中村隆一
発行者 ⑥国立身体障害者リハビリテーションセンター

埼玉県所沢市並木4−1〒359−8555
Tel． 042（995）3100㈹Fax． 042（995）3102
E−mailwhoclbc＠rehab．go．jp

1997年度．世界保健機関報告では、脳血管疾患による死亡者数は地球上で4，600，000人を越えている．そのうちの1／3は先進国，他は発展途上国である．脳卒中患者の1／3は発症後6月以内に死亡し、その後の生存者には麻痔や言語障害，その他の重度な身体障害が残存することもある．1996年、厚生省の調査では．脳血管障害がわが国における身体障害の原因疾病の第1位である．一方，脳卒中後の機能回復は言語機能を除いて，その多くは発症後6月までであり，それ以降にはあまりみられない．このような調査データは脳卒中の発生率を低下させる努力に加え，脳卒中患者の急性期以降におけるリハビリテーションの重要性を示唆している．

われわれは脳卒中入院患者のリハビリテーションにおいて，どのような治療アプローチがよいのかを検討するために脳卒中機能回復評価システム（RES）を利用し，それと平行して機能回復に関わる理学療法の研究を推進してきた．このマニュアルでは，東北大学医学部附属リハビリテーション医学研究施設・附属病院鳴子分院で開発された脳卒中片麻痔

患者に対するコンピュータ支援による歩行訓練（CAGT）プログラムを紹介している．
CAGTは12年以上の使用実績があり，現在では国立身体障害者リハビリテーションセン

ター病院．東北大学医学部附属病院，その他の病院で用いられている．
われわれは．脳卒中入院患者の急性期以降のリハビリテーションに携わる医師．理学療法士，その他のヘルスケア専門職が患者の歩行機能回復のために，このマニュアルを利用することを希望している．

中村隆一

編者

中村隆一

国立身体障害者リハビリテーションセンター

執筆者
川井伸夫
東北文化学園大学
宮原優子
国立身体障害者リハビリテーションセンター

J．A．P．モヒカ
フィリピン大学
長岡正範

国立身体障害者リハビリテーションセンター
長崎 浩
東北文化学園大学
中村隆一
国立身体障害者リハビリテーションセンター

佐直信彦
東北文化学園大学
鈴木堅二
帝京大学市原病院
飛松好子
東北大学大学院医学系研究科

目 次

序 l
執筆者一覧 ii
1V

略語一覧

はじめに

1脳卒中片麻痺患者に対するコンピュータ支援による歩行訓練（CAGT）…………………‥・

2［1］脳卒中片麻痔患者に対するコンピュータ支援による歩行訓練（CAGT）の概略 2
1）歩行周期の測定

2）患者への説明
3）機能的帰結の予測［2］理学療法の実際 31）立体バランスの安定性
2）ケイデンス

3）重複歩距離2 付録［1］脳卒中後の歩行周期 ∂［2］脳卒中後の最大歩行速度の回復過程はCAGTによって双曲線関数に適合する 6［3］脳卒中発症後の期間と最大歩行速度との関係をどのようにして双曲線関数に近似させるか

8［4］CAGT開始時における双曲線関数（y＝A−B／Ⅹ）のパラメータA，Bと2B／Aの予測 12［5］誰の回復が最もよく予測できるか 12［6］CAGT期間中の最大歩行速度の生体力学的決定因と予測因子 15［7］CAGT期間中の最大歩行速凰 重心動揺，等運動性膝伸展筋力の経時的変化 17［8］脳卒中患者の最大歩行速度の回復に影響する要因 18［9］短下肢装具の重心動揺と歩行能力への影響 20［10］運動回復を促進するための薬理学的アプローチ 22

3 追記［1］外傷性脳損傷患者へのCAGTの適用 24［2］歩行補助具を要する脳卒中患者に対する双曲線関数近似の適用可能性 24［3］在宅脳卒中患者の歩行能力と生活活動との関係 24［4］脳卒中患者の最大歩行速度と自由歩行速度との関係 25
26

A−IK：患側等運動性膝伸展（範囲：90−00、角速度：30C／scc）の最大トルク（Nm）
CAGT：コンピュータ支援による歩行訓練
CFP：両足圧中心位置

FB％：体重を前・後方向に移動させたときのCFPの変化（支持基底前後径に対する比）ⅠⅤ：CAGT開始時のMWS（初期値）

LR％：体重を左・右方向に移動させたときのCFPの変化（支持基底左右径に対する比）MWS：最大歩行速度（m／min）

N一IK：非患側等運動性膝伸展（範囲：90−00，角速度：30ソsec）の最大トルク（Nnl）
SL：重複歩距離（111）

SP：重心動揺（重心位置累積移動距離：cm／10sec）
TSO：脳卒中発症からの期間（週）WR：ケイデンス（歩行率：steps／min）

はじめに
脳卒中急性期以降の生存者に対する医学的リハビリテーションの主要な目標には，歩行能力や身辺処理能力のような失われた機能の回復が含まれている．歩行を含めて、大部分の機能的回復は発症後3か月以内にみられ，その後の回復は、言語機能を除いて．観察されても、統計的に有意ではないとする複数の報告がある（Andrewsetal．1981，Skilbecketal．1981．Kelly−Hayes1990）．10m距離の最大歩行速度の増加も歩行訓練開始後，はじめの4週間だけ著しいに過ぎない（Nakamuraetal．1988a）．Skilbecketal．（1983）は脳卒中後，初期8こは急速な歩行能力の回復があるが，6か月以降にはほとんど変化がなくなると報告した．Wadeetal．（1987）は、脳卒中後13過にわたって歩行能力の回復を調べ，発症から歩行訓練開始までの期間が長くなるほど，13遇以内に通常の歩行速度に到達する可能性は低くなると報告した．したがって，身体的リハビリテーションの初期に歩行能力面での機能的利得を促進することが重要となる．その目的で，われわれはコンピュータ支援による歩行訓練（CAGT：Computer−Assisted Gait

Training）を開発した．CAGTプログラムは歩行能力を分析し．訓練の帰結を予測することを可能にした．

また集中的理学療法のあいだに機能的利得を高めることもできる（Nakamuraetal．1988b，1988d）．われわれはCAGTプログラムを10年以上にわたって利用してきた．その結果は有望である．このマニュア
ルでは，CAGTプログラムの詳細と関連する研究とを紹介する．

J

1 脳卒中片麻痔患者に対するコンピュータ支援による歩行訓練（CAGT）CAGTプログラムは脳卒中片麻痔患者のために作られた一種のプログラム学習であり（Nakamura etal．1988d），次のことを前提としている：（1）脳卒中後の身体的障害の回復は予測可能なパターンにしたがい・個人の進歩を比較できるようなプロフィー）t／を作ることは可能である（Partridgeetal．1987）；（2）

歩行能力の回復，すなわちケイデンス（cadence．walkingrate：WR）と重複歩距離（stridelength：SL）に関連する最大歩行速度（maximum walking speed：MWS）の改善も予測できるパターンにしたがう（Nakamura etal．1998c）．

［1］脳卒中片麻痔患者に対するコンピュータ支援による歩行訓練（CAGT）の概略
1）歩行周期の測定

CAGT開始前およびその後は毎週1回，床面に10m間隔で貼られた2本のテープのあいだを歩くのに要する時間をストップウオッチで測定し，歩数を数える．測定時、患者にはできるだけはやく歩くように指示する．検者は、通常は担当の理学療法士であるが、患者の背後にしたがい、試行ごとに正確な測定を行う．患者はスタートラインの数歩手前から歩行をはじめる．患者の遊脚側の下肢がスタートラインを横切った時点から測定を開始し，遊脚下肢がゴールラインを横切った時点を終了とする．毎回3−5試行を行い，最短時間をその日のデータとする．所要時間（0．1sec単位）と歩数をパソコン＊に入力し，以下の数値を得る：（1）最大歩行速度（n／IWS：m／min）、（2）ケイデンス（WR：steps／min）と平均重複歩距離（SL：m）．コンピュータ画面上には，東北大学医学部附属病院鳴子分院に以前に入院した脳卒中患者58例で得られた208試行から導き出された基準値のライングラフに重ねて，患者の検査結果が示される．図1はコンピュータ表示の例である．

︵u盲＼Sdgs︶K︑い≠﹂yト
nU

40

80

40

120
最大歩行速度（m／min）

80

図1CAGTプログラムにおけるコンピュータ・ディスプレイ
A：最大歩行速度とケイデンス
B：最大歩行速度と重複歩距離

回帰直線は58名（208試行）のデータによって構成されている．
a：y＝2．95x＋26．7
b：y＝0．73Ⅹ＋78．］

R2＝0．75
R2＝0．67C：）「＝0．0川9Ⅹ＋0．296 R2＝0．90

AとBの点は患者の試行結果である．
（＼akamuraetal．1988d）

・：CAGTプログラムを含んだRES−4（Windows95㊦）は酒井医療から市販されている（Nalくamura1995）．
2

120

A

8

0

︵uミ∈︶鱒雅史弘ぺ礪
0

発症からの期間（週）

二じ盲＼∈︶噸噸．卜道立藤発症からの期間（週）50

図2 発症からの期間と最大歩行速度との関係を双曲線関数によって近似した2例

A：適合例（近似成立）．左片麻痺，66歳，女性．
B：不適合例（近似不成立）．左片麻痔，50歳，女性．
（Nalくamuraetal．1992）

2）患者への説明

理学療法士は患者に試行結果を示し，説明を加える．患者のデータを基準値と比較し，これからの訓練で改善する必要のある特定の歩行変数，WRかSLかを教示する．図1の患者はMWS16．3m／min．WR
96．2steps／min，SLO．34mで歩いている．基準値に比べてSLが不十分であり，これからの訓練目標は、WRを下げることなく．SLを伸ばすことにおかれる．その結果，MWSは向上する．
3）機能的帰結の予測

CAGTを開始してから2週間以上のデータ，すなわち3回以上のデータが集まると．機能的帰結の予測が可能になる．双曲線関数（y＝A−B／x）において、Ⅹを発症からの期間（timesinceonset．TSO：過）．
yをMWS（m／min）とすると，パラメータAとBは最小二乗法によって求めることができる．図2に2例の結果を示す．ケースAではTSOとMWSとの関係は統計的に有意であるが，ケースBでは有意でな
し1［2］理学療法の実際

発達的アプローチに基づく理学療法の技法は，すでにその詳細が報告されている（中村1977）．以下の事項は，これまでにはふれられていない．CAGTプログラムに関連して特に考慮すべき点である．
1）立位バランスの安定性

片麻痔患者が両足に均等に体重を負荷して立てないことには、患側の抗重力機構の障害や静的立位バランスの機能低下が関連している・CAGTの開始前に立位バランスの改善を図ることが不可欠である．
3

（1）患例の筋力低下に対して，通常はプラスティック製短下肢装具（AFO）を処方する．AFOは足関
節の内外方向の不安定性を減少させ、立位姿勢における身体動揺（swaypath：SP）も低下させる（Mojica
et al．1988）．一部患者では、下肢の関節不安定性を補うのiこ，長下肢装具（KAFO）や膝装具（KO）が必要となる．

（2）立位姿勢の安定性を得るための処置は，支持基底を広くすることである．最初のうちは．両足を広げて立つように指示し，立位訓練には平行棒，T杖あるいは4点杖を用いるのがよい．
2）ケイデンス

Ⅵ一丁Rの増加は患者の随意的努力に関係する，さらに以下の事項も考慮に入れる．
（1）理学療法士は、患者につぎの一歩をできるだけはやく踏み出すように励ます．

（2）痙縮のために機能的内反尖足となり，麻痺側の立脚［い期に足底接地とならない患者では，足関節の自動介助運動を背臥位および立位で行う．次第に監視下での自動運動へと移行する．
（3）膝関節過伸展位および股関節屈曲位を示す患者でi・ま，骨盤の前方への運動が制限され，また患側での体重支持が不十分である．したがって，前後や左右 対角線方向の自動介助運動によって，患側下肢による体重支持を訓練する．初期には理学療法士は患者の骨盤帯に操作を加えるべきである．訓練が進むにつれて．操作は肩甲帯へと移行する．患者には同じ運動を、平行棒や手すりにつかまり，自動運動として訓練することを勧める．
（4）立脚中期に膝関節の過伸展が起こる患者では，立位姿勢を保ち、患側で体重を支持して、膝関節屈曲と足関節背屈の運動を自動介助運動として行うべきである．
3）重複歩距離

歩行訓練中のSLの増大は、患者の努力によるところが大きい．次の訓練が推奨される．MWSが40m／min以上の患者では、姿勢や歩幅のような歩行周期要素の非対称は，言語的指示と他動運動によって．注
意深く矯正されるべきである．
（1）患者には頻繁に歩幅を長くして歩くように指示する．

（2）非患側が長い一歩を踏み出せない場合，理学療法士は患者の前方10−30cmのところに何かマーカーをおく．比較的低い台や階段もマーカーとして利用できる．この訓練は同時に患側の抗重力の機能を改善するのに役立つ．

（3）患側股関節が立脚終期にも屈曲位にある患者では．臥位や立位において，患側股関節の他動的および自動的ストレッチングを行うべきである．

（4）非患側の骨盤が後方突出する患者では，臥位および立位において．体幹回旋の自動介助運動を行わなければならない．これによって体幹筋群の回さ（筋硬度）をほぐす．
（5）患者が疲労を訴えたり，歩行速度が遅くなれば，数分間の休息が必要となる．歩行の試行回数を次第に増やす．歩行距離を毎臥前日よりも長くする．患者は短時間に頻繁に試行を実施すべきであり，長時間にわたって試行を反復すべきではない．

4

2 付 録以下は以前に出版された報告の概要である．

［1］脳卒中後の歩行周期（Nakamuraetal．1988c）
脳卒中片麻痔患者の定量的歩行分析についての複数の報告は，時間的・空間的変数は歩行のパフォーマ
ンス評価と回復を記録するのに臨床的に有用な指標であることを示している（Mizrahietal．1982，Brand−

stater et al．1983）．歩行速度は発症後12週間は改善するが，3か月後には恒常的な改善はあまりない（Wadeetal．1987）．訓練にとって，最大回復の間に，歩行要素（歩行周期変数）に生じる変化を分析す
ることは重要である．われわれは脳卒中患者が通常の歩行訓練を開始してから8週以内に起こっている歩行要素の変化を記録した．
44−70歳の片麻痔患者10名を調査対象とした．脳卒中発症から歩行訓練開始までの期間は平均2．1（範囲：1．2−4．5）月であった．歩行測定時には，患者は特製の10m歩行路上をできるだけはやく歩いた．特製歩行路はMWS（m／min），WR（steps／min）．SL（m）を自動的に計算する．測定は，通常の理学療法による歩行訓練の開始前（0週）．中間（4週），終了（8週）の時期に行った．

表1に歩行要素（MWS，WR、SL）の平均値と標準偏差を示す．各変数には，3時点の測定値間に有意な差がみられた（p＜0．01）．各測定時とも、MWSはWRおよびSLに有意な相関を示した（p＜0．05）．
0過と8週において，0週のSLを除いて，各変数と発症からの期間（TSO）との問に有意な相関があった．

4週では，MWSとSLは運動回復段階（Brunnstrom1970）とも関連を示し．WRはTSOと関連を示していた．これらの結果は，歩行パフォーマンスの回復は初期に急速に起こり（Wadeetal．1987）．麻痔側下肢の筋力回復とも関連する（Nakamuraetal．1985、Bohannon1986）という報告の再確認であろう．
さらに，患者のTSOが長いほど，患者が良好な歩行能力を回復する機会は減少することを示している．図3はMWSとWRあるいはSLとの関係である．MWSが20m／min以下WRが90steps／min以下の場
合，MWSとWRとの一次回帰式の勾配は急峻である．MWSとSLの関係は一定である．MWSが20m／
min以下の群では，MWSの増加とWRおよびSLの増加との相関は，すべて有意である（p＜0．01）．しかし，WRとSLとの相関は有意ではない．この群に属する患者では，WRとSLは，それぞれが独立してMWSの決定にかかわる変数となっているようである．MWSが20m／min以上の患者群では、MWSの増加とSLの増加との相関だけが有意であった（p＜0．01）．MWSが20m／min以上の片麻痔患者では，MWS

表1歩行訓練開始時（0週），中間（4過），終了時（8過）における最大歩行速度，ケイデンス，重複
歩距離の平均訓練期間（週）04

最大歩行速度（m／min）

ケイデンス（steps／min）

重複歩距離
（m）

8

25．2

34．7

（9．7）

（12．3）

88．8

106．2

（19．7）（20．4）

0．55

0．64（0．15）（0．16）（）：標準偏差（Nakamuraetal．1988c）
5

b

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︵∪盲＼Sdむ︸S︶ぺ1∵小し∴小

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6

0

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4

0

︵∈︶蕃山池亀牽制

a

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′ ・．′●
●

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●

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0

20

40

60

20

40

60

最大歩行速度（m／min）

図3 最大歩行速度とケイデンス，重複歩距離との関係
破線は直線回帰式

a：WR＝3．25MWS＋23．O r＝0．746、p＜0．01
b：WR＝1・13MWS＋66，4 r＝0．755、p＜0．01
C：SL＝0．012MWS＋0．25 r＝0．940，P＜0．01
MWS：最大歩行速度，WR：ケイデンス，SL：重複歩距離（Nalくamuraetal．1988c）の制限因子はSLの減少であった．ここに示したMWSとWR，SLとの関係は脳卒中患者の歩行能力の典型的な回復過程であろう．

［2］脳卒中後の最大歩行速度の回復過程はCAGTによって双曲線関数に適合する（Nakamuraetal．1988d）
CAGTプログラムによって訓練をうけた脳卒中片麻痔患者と通常の歩行訓練プログラムを処方された患者のMⅥrSを比較した．

44−80歳の脳卒中片麻痔患者30名が研究に参加した，脳卒中発症から歩行訓練開始までの期間は4−20過であった．17名は通常の歩行訓練プログラムを少なくとも5過（範囲：5−14過）はうけた（対照群）．

残りの13名は4過（範囲：4−10週）以上にわたってCAGTプログラムによる訓練をうけた（実験群）．両群の患者には，発達的アプローチによる理学療法（中村1977）が処方されていた．表2に訓練開始時における対照群と実験群の特性を示す．歩行の測定は歩行訓練開始前，その後は毎週1回行い，少なくとも4週は測定を継続した．歩行要素（MWS．WR．SL）の経時的変化を記録した．
性差を除いて，両群の特性に有意の相違はなかった．脳卒中患者の性差は歩行パフォーマンスの障害とは関連しない（Holdenetal．1986，Bohannon1987）ことから、両群間の歩行要素変数の相違は歩行訓
練プログラムの違いiこよると考えてよい．図4にMWSに対するMRとSLの経時的変化の関係，TSOとMWSとの関係を2例（N．T．．K．K．）掲げてある．対照群と実験群に属する患者である．両者ともMWSに対するWRとSLは基準値に沿っているが，K．K．のほうがN．T．よりも基準値に一致している．TSO（x）とMWS（y）との関係は双曲線関数y＝A−B／Ⅹによって示すことができる．N．T・と比べて、K・K・のほうが相関関係は高い．この式を各患者のデー列こ適用し．パラメータA，Bと相関係数を得た（表3）．
xとyとの間に有意な相関がある患者数とない患者数との比率は，実験群が対照群よりも高くなっていた
6

表2 対照群と実験群（CAGT実施群）の特性
対照群

実験群

4：13
11：6
59．9

11：2
6：7
57．2

性別（男：女）麻樺側（左：右）年齢（歳）発症からの期間（週）

（8．2）

（7．8）

10．8

11．0

（4．5）

（4．7）

（Nakamuraetal．1988d）（）：標準偏差

O

B 5

O
A O
︵ノL

6
673丁

0
0
5

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一

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7
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0
6

ト

ニ ニ

︵∪盲＼∈︶世噸た弘︽噛05
1︵u盲＼sdヱS︶ぺ＼ソ恥﹂ナト

50

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0
5

1

ZO 25 30 35 0 5 10 150
50︵∈︶蕃山増強埜榊

発症からの期間（遇）40 80 120

0 40 80 120

最大歩行速度（m／min）

図4 最大歩行速度とケイデンス，重複歩距離との関係の経時的変化（A），および発症からの期間と最大歩行速度との関係の経時的変化（B）

対照群と実験群（CAGT実施群）の患者各1例を示す．対照群（N．T．）は．発症からの期間は20週，左片麻痔，女性，45歳である．実験群（K．K．）は、発症からの期間は5過，左片麻痔，女性，48歳である．早期からCAGTプログラムによる歩行訓練を受けた実験例では、規則的な回復が観察され，短期間における機能的利得も大きい．
（Nalくamuraetal．1988d）（p＜0．05）．このことは、CAGTプログラムは実験群においては歩行能力の回復を予測することに利用可能なことを示している．さらに，有意相関のある実験群患者のパラメータAは，対照群患者パラメータAと比べて大きい傾向にあり，達成される可能性のあるMWSは実験群で高いことを示唆している．CAGTプ

ログラムは，患者の認知機能を利用し．歩行能力の自然回復を促進し，機能的利得を高める．また，CAGTプログラムは歩行能九 すなわちMWSの予測も可能にする．

7

表3 対照群と実験群の双曲線関数パラメータA、B
および相関係数（ー）
対照群

■
＊

8

■
＊

8

■
＊

8

﹂†■
■ ●
＊

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2

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4 2 3 4 亡U

l

1
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2
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1

810 0．97
218
208 2058 0．97

9 9l

5 09 Q4
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O 4
U ・4一⊂JnU 4 9 4 5
3 3 1 1 1

ハXU

実験群

9 9 9 9 9 8 8 8 7 ︹− 7 6 3 3 り′︼ l 1
0 0 0 0 0 ハU O ハU O O O ハリ O O O O ハリ

1 0
ウ′︼

こJ

60

422

155

2787

0．89

＝

119

1344

0．84

＝

r

489

0．99

655

0．99

0．98

3

71 1216

＊■

3

49
185

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■＊

nU

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5

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2

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3

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M．S．
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6

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5 3 5 1 1 5 4 5 nU 7 nU 1 9 2 4 4 2

︻／

Y．0．
K．K．

4
3

l

l

ハU

患者 データ数 A︵ソ︼ 7 1 9．4一2 4 ■／ 6 1′− 1 5 7 1 5 6 0
1
4 8 8 5 3 4 ワ︼ 9 仁U 6 3 9 2 6 9

患者 データ数 A

158

830

0．96

＝

109

994

0．96

＝

177

994

0．93

＝

75

732

0．91

＝

■

l

ⅣIa．S．
A．S．
Ka．Ⅰ．

9 0

N．S．

●p＜0．05：＊＊p＜0．01．

111

0．90

■＊

382 0．80（Nakamuraetal．1988d）

7 9［3］脳卒中発症後の期間と最大歩行速度との関係をどのようにして双曲線関数に近似させ
6

るか（中村・他1991）

脳卒中患者のTSOとシⅠⅥ「Sとの関係を双曲線関数に近似させることは、異なる遇の2回の測定データがあれば可能ではあるが，MWSをより正確に予測するための式を得るには4回以上の測定データのあることが望ましい．実際には，CAGTプログラム開始後4週で5回のデータを得ることができる．これは帰結の予測に十分である．双曲線関数y＝A−B／xへの近似は，TSOの逆数変換を行い・その後に直線回帰式を求めることで可能である（図5）．yはMWS（rn／min），ⅩはTSO（週）である．こうしてパラメー
タAとBを決定する．
β

ノ／

60

y 50

40

／
0．07

9 10 11 12 13 14

0．08

0．09

0．10

0．11 0．12

XX

図5 5ポイントのデータに対する双曲線関数（A）と逆数変換後の直線回帰（B）の例
Ⅹ：発症からの期間（過）y：最大歩行速度
5ポイントのデータは（x、y）＝（9．1，39．7），（10．】，47．6）、（1（）．9、55．1），（1】．9．
57．7），（12．9，60．0）である．

A：y＝111．5−643．8／x
B：y＝111．5−643．8Ⅹ（Ⅹ＝1／Ⅹ）
R2＝0．96（中村・他1991）︵∪盲＼∈︶哩噸鮭漁双眼

50

発症からの期間（遇）

図6 廃用性症候群の患者における発症からの期間と最大歩行速度との関係

訓練開始後の1−2週の最大歩行速度は著しく改善するが，その後の変化はわずかである．
（中村・他1991）

神経学的な機能障害が軽度あるいは中等度であっても，長期にわたる臥床による廃用症候群のため，
CAGT開始時のMWSはおそい患者が一部にいる．これらの患者では，CAGT開始後1−2過でMWSが急速に向上する．その後のMWSの回復はわずかである（図6）．このような患者の一部では，双曲線関数への近似は統計的に有意とならないことがある．

図7に，CAGTを開始してから4遇の時点までのデータから双曲線関数を得て，この式で予測した8遇
および12過のMWSの予測値と実測値との関係を示す．CAGTを開始して8週あるいは12週でMWS

が100m／min以上となった患者では，実測値と予測値との差はやや大きい．実際，12週における差は統計
98週（∩＝20）

12週（∩＝13）

0
0

0

4

1111

6

6

0

2
0
6

︵ノL

nU O nU O O

8

nU O

4

0

0

O
8

︵∪盲＼∈︶︵埜貢中︶軸増車叶翰︽蛸

0

1
1
一l l
︵∪盲＼∈︶︵埜貢中︶嘩博史弘ゼ咄

6

20 40 60 80100120140160180

4

最大歩行速度（実測値）（m／min）

20 40 60 80100120140160180
最大歩行速度（実測値）（mノ′′血●1）2

図7 最大歩行速度の実測値と予測値との関係
CAGT開始後4週間の5ポイント・データにより双曲線関数を定め，これを用いて8遇，12週の予測値を得た．

（中村・他1991）

表4 訓練開始後，8遇およぴ12過における最大
歩行速度の予測値と実測値の比率
実測値／予測値×100
最大歩行速度（MWS）
n＝2（I

94．1（17．4）％

11＝13
92．5（］4．4）％

MWS＜100nl／minの患者

11＝15

8週

97．9（18．3）％
Il＝9

12遇

95．7（16．4）％

平均値（標準偏差） n＝人数
（中村・他1991）

的にも有意に近い．しかし、MWSが100m／min以下の患者では，差は無視できる（表4）．われわれの調査研究（佐直・他1989）によれば．MWSが80m／min以上の脳卒中患者は日常生活における大部分の活動は自立し，高齢の両親や病気の家族の面倒も看ている．双曲線関数による予測は，CAGT開始後12週以内のMWS予測値が100m／min以下の場合に限定すべきであろう．

双曲線関数による近似が統計的に有意であれば，パラメータA，Bを用いて以下のことを予測することができる．図8では、A＝80，B＝321が代入されている．
Aは漸近線の値であり、将来において理論上は達成可能なMWSを表している．

A／2は達成可能なMWSの1／2であり，2B／AはMWSがA／2になる時期（TSO）である．A−√百と√官は，直線y＝X＋Cが双曲線y＝A−B／xと接する点である．この時期には歩行速度の利得はおよそ

1m／weekとなる．この時期以前には歩行速度の利得は1m／weekよりも大きく，以降には1m／weekよりも小さくなる．

統計的に有意な近似が得られた患者65名のデータを用い，年齢、身長，体重，感覚障害の有魚発症かJO

図8 双曲線関数への近似によって得られる変数
本文参照．
（中村・他1991）

B＝150
B＝300
B＝600
B＝900
︵u盲＼∈︶入
0

ノす

x（週）

図9 種々の双曲線グラフ
双曲線（y＝A−B／Ⅹ）のパラメータA、Bに異なる数値が代入してある．
（中村・他1991）

らの期間（TSO），CAGT開始時のMWS（IV），患側膝関節を900屈曲位から00まで伸展する時（角速度：30Q／sec）の最大トルク（A−IK）を独立変数として、パラメータA，Bの決定困を求めた．

A＝0．973×A−IK＋71．203（R2＝0．40）
B＝86．126×TSO＋5．358×A−IK−291．552（R2＝0．53）
J7

2B／A＝1．405×TSO−0．118×IV＋4．33（R2＝0．81）
さらに91名の患者データによる結果では、

2B／A＝1．522×TSO−0．115×IV＋3．003（R2＝0．955）が得られている．この式の解を求めることで、歩行能力の回復可能性を推定することができる．

図9は種々の数値をパラメータAとBに代入した場合の双曲線である．上図はA＝80である．B値が大きくなるほど．MWSの回復は遅くなる．下図はB＝321である．A値が大きいほど、達成可能なMWSは高く，回復過程は良好になる．

［4］CAGT開始時における双曲線関数（y＝A−B／Ⅹ）のパラメータA，Bと2B／Aの予測（NakaITluraetal．1992，中村・他1997）
1988年1月から1991年2月までの間に，東北大学医学部附属病院鳴子分院には385名の脳卒中患者が医学的リハビリテーションを目的にして入院した．そのうち，109名（28．3％）にCAGTプログラムが実施された．患者の選択基準は，（1）理学療法開始時に歩行補助具なしで歩行可能であるか、あるいは理学療法をうけているうちに安定した立位が可能となった．（2）MWSは1OOm／min以下であった，（3）
CAGT開始後の訓練プログラムが7週以上であった，（4）医学的リハビリテーション開始前に頭部CT検査が行われていた，である．

統計的に有意な近似が得られたのは91名（83．5％）であった．これらの患者データから双曲線関数．y＝
A−B／ⅩのパラメータA．Bおよび2B／A（最大歩行速度が2／Aとなる時期）を逐次重回帰分析によって求めた．健常男性のMWSは年齢，等尺膝伸展筋力および体重と相関があること（伊東・他1989），片麻痔患者では患側の等運動性膝伸展筋力や立位バランスの安定が関係すること（Nakamura et al．1985，

Mojicaetal．1988，Nakamura1991）から．独立変数として以下の8項Elを取り上げた：性別、年齢，
身長、体重，TSO，ⅠⅤ，患側および非恩側の等運動性膝伸展筋力（A−IK．N−IK）．その結果，（1）パラメータAはA−IKとIVで推定できる（R＝0．657，R2＝0．423）（2）パラメータBはTSOとⅠⅤで推定できる（R＝0．769．R2＝0．591）（3）2B／AはTSOとIVで推定できる（R＝0．977，R2＝0．955）

2B／A＝1．522×TSO−0．15×IV＋3．003
パラメータA．BはCAGT開始時のA−IK．IV，TSOによって推定することは可能であるが，精度が高いとi，まいえない．2B／A，すなわちMWSが達成可能な値の1／2になる時期の予測は正確であり．われわれの経験では実用に耐える．

双曲線関数は，小さな2B／Aは歩行能力の回復がはやいこと，大きい場合はおそいことを告げている．

多変量解析によれば，CAGT開始時にTSOが長いほど，MWSがおそいほど，2B／Aは長くなる．これ
らの結果は，歩行能力の回復のはやさはTSOおよびⅠⅤに依存することを示唆している．

［5］誰の回復が最もよく予測できるか（Nakamuraetal．1992）
CAGTをうけた患者109名のデータを用いて，CAGTのよい適応患者の特性を明らかにし、同時に歩行能力の典型的な回復パターンと脳病変部位との関係について分析した．患者の特性はRES（recovery
evaluatingsystem）と呼ばれているデータベースから得た．このデータベースi・j：．入院した全脳卒中患者の人口学的および神経学的情報，バーセル・インデックスなどの機能的状態の4過ごとの測定値を貯えている（Nakarnura etal．1990b，中村・他1991，Nakamura1999）．

二双曲線関数への近似が有意であったのは91名，有意でなかったのは18名であり，前者を適合群，後者を不適合群と呼ぷ．表5に入院時の2群の人口学的変数と神経学的機能障害を示す．年齢．TSO．身長，J2

表5 適合群と不適合群の入院時における人口学的変数と神経学的機能障害
適合群（n＝91）

不適合群（Il＝18）

57．3a

58．7＊

（11．0）（11．8）

11．9

14．3＊

年齢（歳）

発症からの期間（遇）

（5．9）

（5．7）

身長（cl¶）

159．7

156．7■

体重（kg）

（7．5）
58．8

57．4＊

性別（男：女）

66：25

（7．7）

麻痺側（左：右）診断（SAH：CH：CI）b

（8．7）

（8．2）
12：6

46：45

9：9

3：41：47

1：5：12麻痔（弛緩性＋：−）

10：81

2：16

（痙性 ＋：−）

75：16

12：6

感覚障害（＋：−）

48：43

8：10

視野欠損（＋：−）

12：79

1：17

眼球運動異常（＋：−）

0：91

1：17

眼振（＋：−）

0：91

1：17

めまい（＋：−）

2：89

0：18

腱反射冗進（＋：−）

90：1

18：0

病的反射（＋：−）

87：4

15：3

噸下障害（＋：−）

3：88

51：17

構音障害（＋：−）

24：67

8：10

失語（＋：−）

26：65

6：12

運動失調（＋：−）

9：82

3：15
2：16

不随意運動（＋：−）

5：86

膀胱直腸障害（＋：−）
認知障害（十：−）

5：86

1：17

41：50

6：12

ⅤIQ（≦59、60−79．80≦）

20：28：43

4：8：6

PIQ（≦59，60−79、80≦）

16：40：35

4：9：5

いずれの変数も2群間に有意差はない■：トテスト，無印：ズ2−テスト
8数値は平均値と標準偏差（カツコ内）

bSAH：くも膜下出血，CH：脳出血，CI：脳梗塞
VIP・PIQはWAIS−Rの言語性・動作性知能指数（NakaITlura et al．1992）

体重、神経学的機能障害に関しては2群間に差はない．表6にCAGT開始時のA−IKとN−IK，開始時および7週後の2群のMWSを示す．不適合群と比べて．適合群のMWSはCAGT開始時には低い傾向にあるが，7週間の利得は有意に大きくなっていた（p＜0．Dl）．CT所見は、前頭葉．前頭葉以外の皮質，内包，
基底核，視床、小脳・脳幹のそれぞれの病変の有無によって分類した（表7）．前頭葉に病変のある患者数とない患者数との比率は、適合群で不適合群よりも有意に低い（p＜0．05）．一方，内包病変のある患者数とない患者数の比率は，適合群で高い傾向にある．双曲線関数に有意な近似をみせた患者数の比率は内包病変（＋）、前頭葉以外の皮質に病変（−）の場合に高くなる．歩行能力の回復過程は，内包病変と前頭葉病変があって，その他の皮質には病変がない患者において典型的であり，予測可能となることを示唆している．人口学的変数や神経学的機能障害によっては、適合群と不適合群との判別はできない．CT所見は、前頭葉以外の皮質に病変がなく、内包に病変がある場合，れ4WSの回復を予測することが可能であることを
j3

表6 適合群と不適合群の訓練開始時と7週後の両側等運動性膝伸展筋力および最大歩行速度

不適合群

0

（26．1）

50︶6（25．3）

15．7＝

42．1十

7︶ 9

︵
︵

MWS（m／min）：差91．1（41．1）

8

MWS（m／min）：訓練後（27．9）仁U

MWS（m／min）：訓練前︶
3

N−ⅠⅠく（NITl）

30．7

11

3 3 ∩コ 3 3 ワ︼ 6 3 3 1

A−IK（Nm）tl

b
3

2

適合群

57．9

︵

1

1︶ 4

（17．5）

a A−IK：思側の等運動性膝伸展筋力，N−IK：非患側の等運動性膝伸展
︵

4︶ こJ

0
︵

＋p＜n．1，‥p＜0．012筋力，｝IWS：最大歩行速度b 数値は平均値．（）は標準偏差．

9（Nakamura etal．1992）

表7 適合群と不適合群におけるCT所見による病変の有無の比率
適合群（人数＝91）不適合群（人数＝18）
CT所見

病変

病変

＋：一

前頭葉

22：69

5：13

皮質（前頭葉を除く）

22：69

9：9＊

内包

51：40

6：12＋

基底核

44：47

8：10

視床

19：72

3：15

小脳・脳幹

4：87

2：16

￣p＜0．1，＊p＜0．05（ズ2一テスト）（Nakamura et al．1992）

表8 CT所見による内包病変および皮質病変（前頭葉を除く）の有無と適合群、不適合群の関係
皮膚病変（前頭葉を除く）
＋
十
内包病変

5／3a

46／3

（62．5／37．5）（93．9／6．1）

17／6

23／6

（73．9／26．1） （79．3／20．7）
a x／y：xは適合群の患者数，yは不適合群の患者数．（）は％（Nakamuraetal．1992）

明らかにした．このような回復の神経生理学的機構はよく理解されていないが，動物実験から、シナプス
発芽やアンマスキング、すなわちシナプスの脱抑制がこれらの機構の背景にあることが示唆されている（Steinetal．1974，Finger1978，Fingeretal．1988．Goldsteinetal．1990）．前頭葉を除く皮質が正常であることは．そのような構造的再組織化に有利な条件と思われる．

J4

［6］CAGT期間中の最大歩行速度の生体力学的決定因と予測因子（Suzukiet a］．1990，
1999a，1999b）
複数の報告が片麻痛感者の歩行速度は立位バランスの安定性と下肢筋力に関連することを示している（Hamrinetal．1982．Dettmannetal．1987．Suzukietal．1990）．しかし．リハビリテーションの過程において，片麻痔歩行の重要な生体力学的決定囲および歩行回復を予測する要因は明らかにされていない．
たとえば、Goldie et al．（1999）は，リハビリテーション中に歩行している脳卒中患者の歩行速度を定量的に予測することを試み，はじめの歩行速度，年齢，病変側および無視を4週後の歩行速度の予測因子とした簡単なアプローチは個人別に用いると正確ではないと結論づけている．ここでは，脳卒中発症後3か月以内の片麻痔患者の九IWSの決定因と予測因子を調査した．

34名の男性患者が調査に参加した．患者はCAGTの対象者として，以下の条件を満たしていた：（1）発症からの期間は3か月以内であった．（2）CAGT開始時には，補助具なしで距離10m以上の歩行ができた、（3）MWSは100m／min以下であった，（4）毎週4−5日のCAGTを8週以上継続した．MWSの記録
は毎週1回行った．立位バランス、すなわち安定性と姿勢制御に関する定量的測定を床反力計（9807Y9
system：Kistler，Winterthur）とパソコンを用いて行った．被験者は床反力計の中央に両足の間隔を10cmとして，開眼の状態で立った．両足圧中心の位置（CFP）を10msec間隔で10秒間測定し，（x，y）として表した（図10）．重心動揺（swaypath：SP）は，連続する2点のCFP間の距離を10秒間にわたっ

図10 両足圧中心と重心動揺の測定模式図

Ⅹ：x方向の力，Y：y方向の九 Z：z方向の力で，両足圧中心となる．

床反力計の中央を0とする．垂直方向の力はzl−Z4の圧トラ
ンスデューサーによって計測される．両足圧中心（CEP）は，
CFPx＝4Dx（（zl＋z2）−（z3＋z4）†／（zl＋z2＋z3＋z4）
CFPy＝4Dy（（zl＋z4）−（z2＋z3）〉／（zl十z2＋z3＋z4）によって求められる．Dx，Dyは左右、前後のトランスデューサの間隔である．

10msecごとにCFPを求め，1Osec間の連続する点の距離を重心動揺（SP）とする．
SP＝∑

Ⅹ汁1￣Xi（140jicaetal．1998）
J5

畑︳▼

君
SP

FB％

図11立位バランスの測定
SP：重心動揺LR％：左右方向に重心を移動した時のCFP間距離と両足外側問距離との比率

FB％：前後方向に重心を移動した時のCFP間距離と足長との比率（Suzukiet al．1999b）

表9 患者特性と生体力学的変数
特性

平均（標準偏差）

範囲

年齢（歳）

54．2（12．3）

28．0−81．0

身長（cm）

160．9（5．8）

148．3−174．1

体重（kg）

6n．4（7．0）

47．9−74．5

発症からの期間（過）8．6（3．0）

1．6−13．8

開始時

変数

MWS（m／rnin）
SP（cm／10sec）

範囲

8過

4遇

40．4（28．6）

4．6−98．4

63．2（33．0）＊

76．5（31．1）＊

34．6（13．9）

17．1−76．5

28．3（7．5）＊

27．0（6．9）

FB％LR％

13．4（9．4）

0．8−31．6

17．9（13．0）＊

20．4（13．4）

24．0（14．6）

1．9−55．6

31．1（13．1）＊

36．4（14．8）＊

N−IK（Nm）

115．8（33．8）

73．0−211．0

127．1（32．4）＊

134．9（36．0）＊

A−IK（Nm）

39．7（30．2）

0．0−130．0

52．5（37．6）ヰ

60．1（41．0）＊＊p＜．01（Suzukietal．1999a）
表10 CAGT期間中の最大歩行速度の決定因
回帰係数

回帰式

R2

開始時

MWS。＝8．654十1．324×LR％。

0．674

0．454

0．793

0．629

0．738

0．545

4週後

MWS4＝26．761＋0．695×A−IK4
8週後

MWS8＝42．847＋0．560×A−IKB

MWS。，MWSJなどの下付き数字は開始時（0），4週（4），8週（8）を表す．

（Suzukietal．1999a）て累積した値である．CFPの移動は被験者に重心を左あるいは右にできるだけ移動させて立位を保持するように指示し，10秒間記録したCPFの平均値である．両足外縁間の距離に対する左右2点のCPF間の距離の比をLR％とした（図11）．被験者が重心を前後に移動させた時にも同様の操作を行い，足長に対する

前後2点のCFP間距離の比をFB％とした．A−IK，N−IKの測定は30秒以上の休息をおいて3回行い，最大値をデータとした．
j6

表11CAGT期間中の最大歩行速度の予測式
開始時

回帰係数

ⅣⅠⅥrS4＝35．88十0．649×NnVS。

0．564

R2

4過

＋0．488×A−IK。

−2．112×TSO

0．447

0．843

−0．1928過

MWS8＝36．3O十0．62（）×MWS。
＋0．382×A−IK。

0．570
0．371

0．734

下付き数字は開始時（0），4過（4）．8遇（8）を表す．
（Suzukietal．1999a）

表9にCAGT開始時の人口学的変数、開始時と4．8週後の生体力学的変数を示す．CAGT開始後4週には，すべての生体力学的変数が改善している．8週においては，4週のデータと比較すると，SPを除いて．他の変数は有意に改善している．8週で、MWSは40．4m／minから76．5m／minとなった．SPは
CAGT開始時には基準値の上限（30cm／10sec）を越えていたが．4週後には基準値の範囲になった．MWS
は．8週間のCAGTを通じて、SP．LR％．FB％，A−IK．N−IKと有意の相関があった．そこで，MWSを従属変数、年齢と身昆体重，TSO、SP、LR％．FB％．N−IK，A−IKを独立変数として逐次重回帰分析を行った（表10）．CAGT開始時のMWS決定困はLR％であり，4過と8週ではA−IKであった．4過と8週のMWSは，CAGT開始時のMWS，SP，LR％，FB％，A−IK，N−IKと有意の相関を示した．
表11にMWSの予測式を掲げる．逐次重回帰分析によれば，4過におけるMWSの予測因子は，まずⅠⅤであり．それにA−IK，TSOが続く．8週では，IV．A−IKとなる．これらの結果は，CAGT開始後4遇
および8週のMWSはCAGT開始時のMWS，A−IK，TSOによって，かなりの精度で予測できることを示唆している，［7］CAGT期間中の最大歩行速度，重心動揺，等運動性膝伸展筋力の経時的変化（Nakamura
et al．1997）
23−72歳の脳卒中患者32名を対象として．MWS，SP，A−IK，N−IKを毎週あるいは2週に1回の割合で継続して検査した．

測定最終回のMWSによって、患者を2群に分けた（表12）．19名がA群（回復良好），13名がB群（回復不良）に属した．A群でiま，継続測定の間にMWSは30m／minを超え，SPは30cm／10sec以下となった．B群では，MWSは30m／min以下，SPは30cm／10sec以上（ことどまっていた（表13，14）．歩行訓
練開始初期におけるMWS回復良好に関する有意の決定因はN−IK，SP、年齢．TSOであった．B群と比べて，A群はN−IKが大きく，SPは小さく．TSOが短く，比較的若年であった．A群のデータを用いて，

表12 初回測定時の2群の特性
A群
性別（男：女）
年齢（歳）麻痔側（左：右）発症からの期間（週）SP（cm／10sec）
A−IK（Nm）
N−IK（Nm）

16：3

45．5（11．5）
10：9

B群

8．5
56．9（8．9） ＊＊4：9

13．8（5．9） 18．2（5．8） ＊38．5（6．9） 49．0（15．0） ●17．0（19．釦
2．2（2．8） 事
93．7（25．8） 66．7（21．0） ＝（）：標準偏差．＊p＜0．05，＝p＜0．01

J7表13 初回測定時および最終回測定時の2群の最大歩行速度
A群

B群

15．3（5．3） 13．8（6．0） 11S
8．4（4．9）
8．1（4．8） ns
12．4（5．4）
8．2（4．2） ■観察期間（過）データ数
開始時最大歩行速度（】11／l11ill）

56．6（24．2） 15．7（6．3） ■＊3．1（2．3）
0．5（0．5） ＝

最終時最大歩行速度（Ⅰ¶／min）

歩行速度の利得（m／min／week）（）：標準偏差．＊p＜0．05，＊＊p＜0．0】

表14 初回測定時および最終回測定時の2群の生体力学的変数
A群

B群（）：標準偏差

MWSが3（）m／minを超える時期とSPが30cm／10sec以下になる時期との間隔を算出した．平均間隔は1．2±3．3週であり、両者の間には差がないことになる．SPの基準値の上限は30cm／10secであり、脳卒中患者にとって一応の自立歩行に近い30m／min以上のMWSとなるためには，SPが基準値以内になることが不可欠である．片麻痔患者の歩行訓練初期には，立位姿勢の安定性を高めることがMWSの実質的な利得をもたらすことになろう．

［8］脳卒中患者の最大歩行速度の回復に影響する要因（長崎1992）
臨床経験によれば．脳卒中後に歩行訓練を開始してから数か月のうちに，歩行能力の回復にはかなりの
個人差があると指摘されている（Mizrahietal．1982、Winsteinetal．1989．Nakamuraetal．1992）．どのような人口学的変数や神経学的機能障害が歩行能力の回復に関する比較的簡単な予測因子になるのだろうかという疑問が生じてくる．歩行あるいは下肢の運動機能については、初期の歩行速度，年齢，リハビ
リテーション病院への早期入院のような複数の変数が報告されている（Gowland1982，Friedman1990，
Mayoetal．1991，中村・他1991）．
1・IWSの回復について、8週間の理学療法をうけていた脳卒中の入院患者の分析を行った．運動機能，神経学的機能障害，†年齢を回復に影響する要因として取り上げた．28−81歳の患者81名のデータをRESから得た．TSOは11−166日であった．患者は、補助具を用いることもあったが，歩行が可能であり．東北大学

医学部附属病院鳴子分院で8週間のCAGTを受けていた．入院時の神経学的症状と徴候に関する22変数
で，プロマックス回転後に因子分析を行った．その結果，22変数は5項目の独立に近い要因へと分類された．片麻痺（HEMIPLEGIA）、感覚障害（SENSORYdisturbance）．筋緊張（muscleTONE），運動失調（ATAXIA），認知障害（disordersofCOGNITION）の5項目である．歩行能力に関連する生体力学
的変数、すなわちA−IK，N−IK．SP，LR％、FB％にも因子分析を行い、患側下肢筋力（A−1／IUSCLE）・
非患側下肢筋力（N−MUSCLE）、姿勢安定性（posturalSTABILITY）の3独立国子が得られている．1一IWSはCAGT開始時と8週後の測定値を用いた．両者の差を8週間の歩行速度の回復とする．歩行能力の回復と神経学的機能障害，運動機能，年齢との間の可能な因果関係を分析するため，パス解析モデルを作成した．図12では，神経学的機能障害は5因子のスコア，3因子の運動機能障害によって表されている，各国
Jβ図12 最大歩行速度の8過後の回復に関するパス解析モデル
パス係数は患者81名のデータによる．
上図：入院時の最大歩行速度が50nl／111in以下の患者群（R2＝0．55）
下図：入院時の最大歩行速度が50m／min以上の患者群（R2＝0．33）（長崎1993）

子は楕円形で囲まれたラベルで表示してある．歩行能力の回復は運動機能と神経学的機能障害によって直接的に決定され，他の機能障害は運動機能への影響を通じて間接的に影響すると仮定した．年齢とTSOはそれぞれ独立に回復に影響を与えるだろう．CAGT開始時のMWS（IV）は，人口学的および神経学的変数，運動障害の状況に関連しているが，MWS自体がCAGT中の歩行能力の回復に影響を与えうる．
患者を2群に分けた．一方はCAGT開始時IVが50m／min以下の患者群，他方は50m／min以上の患者群である．図12には，2群のモデルに0．2以上のパス係数が記入してある．ⅠⅤが50m／min以下の患者
45名では，運動機能の因子はすべて歩行能力の回復に直接的な効果を示している．TSOは回復に負の効果があり，TSOが長いほど，歩行能力の回復は少ないことになる．ⅠⅤと年齢は，この群の回復には影響していない．それと対照的にⅠⅤが50m／min以上の患者36名のパス解析の結果では，神経学的機能障害と運動機能障害は回復との関連がない．その代わり，患者の年齢は回復に負の影響を与えている．ⅠⅤから歩行能力の回復へ向かう負のパス係数は，1Vのはやい患者はその後のCAGTによってもあまり回復しないこJタ︵u盲＼Sd莞S︶代︑ソ恥﹂y︷

100

50

100

50

t50

200

最大歩行速度（m／min）

図13 最大歩行速度とケイデンスとの関係
脳卒中患者81名の入院時データである．コミュニティで生汚している高齢者の最大歩行速度とケイデンスとの関係が回帰直線で記入してある．
（長崎1993）とを示唆している．この分析の結果は，ⅠⅤが50m／min以下の患者における歩行能力の回復は神経学的機能障害の直接的な影響を受けていること、ⅠⅤが50m／min以上の患者では年齢と関係することを示している．図13はCAGT開始時のMWSとWRとの関係である．この図には，コミュニティで自立して生活を送っている高齢者392名のデータも記してある．MWSが5Om／min以上の患者では．MWSとWRとの関係は直線的であり、脳卒中ではない高齢者の記録との相違はない．図13は，脳卒中患者のh′IWSが50m／min以上にまで回復したら、その後は年齢によって決定される面の多いことを示唆している．脳卒中患者の医学的リハビリテーションでは，MWSが50m／min以上で歩Uるように歩行能力を向上させることが重要となる．それには両下肢の筋力強化と立位姿勢の安定性とが先行条件となる．

［9］短下肢装具の重心動揺と歩行能力ヘの影響（Mojicaetal．1988．Nakamura1991）
これまでの研究で，片麻痔患者では立位姿勢における重心動揺（SP）あるいはバランス不安定性が大きいほど，歩行能力は劣ることが明らかにされてきた（Dettmannetal．1987．中村・他1988）．Bohannon
etal．（1984）とBohannon（1987）は．20−79歳の健常者および脳卒中患者に，開眼あるいは開眼で、両足をそろえて立つ時のバランス保持能力を測定し、バランスの機能障害は年齢と歩行能力に密接に関係する、すなわちバランス安定性は年齢と共に低下するし，バランス安定性が向上すると歩行能力も改善すると報告した．脳卒中患者の半球病変が姿勢制御とバランス安定性，歩行の障害をもたらし，また立位姿勢の不安定性をもたらしている．末梢では，患側下肢の筋力低下と足関節の内外方向の不安定性が重心動揺を増加させ，歩行を妨げている（Perry1969．Nakamura et al．1985，Lehmallnetal．1987．中村・他
1988b）．短下肢装具（AFO）の使用によって、片麻痔患者の足部と足関節の安定性は向上し、歩行は改善
する（Lehmann1979）．

SPとMWSに対するAFOの効果を片麻痔患者8名（右片麻痺5名，左片麻痔3名）を被験者として検討した．患者の年齢は46−66嵐 TSOは7−32遇（平均：20．7週）であった．患側下肢には軽度ないし中等度の筋緊張元進があったが、他動的関節可動域は正常範囲であった．患者は独立して立つことができ、平均して7．5週（範囲：2日−18週）にわたってプラスティック製AFOを使用していた．AFOを装着
20

AFO（−）

後

AFO（＋）

CFP（cm）：

CFP（cm）：

左：1．97
前：1．98

右：0．川
前：1．59重心動揺（cm）：38．38

重心動揺（cm）：22．2了

図14 右片麻痔患者の重心動揺のコンピュータ・ディスプレイ
プラスティック製短下肢装具の有無による変化を示す．
区画は2．5cm．

短下肢装具を装着（AFO（十））すると、両足圧中心は中央に近づき，重心動揺も減少する．
（Mojicaetal．1988）

表15 短下肢装具装着の有無（AI予0（−），AFO（＋））による両足圧中心位置（CFP）と重心動揺（SP）の変化
CFP（c】11）

SP（cm／10sec）

側り′
前後

AFO（−）

2．42（1．37）

2．36（1．07）

37．93（14．48）

AFO（十）

1．56（1．08）

2．08（0．90）

28．96（9．77）

差0．86（0．96） 0．28（0．66）

n＝8（Mojicaetal．1988）（AFO（＋））あるいは装着しない（AFO（−））で、患者は床反力計の上で、開眼で前方に視線を固定し，両上肢は体幹に添え，両足をそろえた立位姿勢を保持するように指示された．同一姿勢を10秒以上保持してもらい，その間に測定を行った．10m距離をAFO（＋）あるいはAFO（−）で，できるだけはやく歩
くように指示し，MWSを計測した．

図14は右片麻痔患者のAFO（−）とAFO（＋）時のSPである．AFO（−）では．両足圧中心位置（CFP）
は左前方．非患側に片寄っている．AFO（＋）では、CFPは前方によっているが，左右方向では中心に近づいている．表15はAFO（＋）とAFO（−）時のCPF，SPの平均値である．AFO（L）と比べて，AFO（＋）ではCFP左右方向が減少している（p＜0．05）．しかし、前後方向では有意差がない．CFPが非患側に寄っていることは，非患側で体重の多くを支えていることを意味する．AFOを装着することで，足関節の不安定性は代償され．立位姿勢の安定性は改善し，患側への体重移動が可能となった．AFO（−）とAFO（＋）では，SPに有意善がある（p＜0．01）．AFO（＋）ではSPは減少し，立位バランスも改善する．表16は歩行要素の平均値である．各要素はAFO（＋）によって改善している（p＜0．01）．AFOは足関節の左右方向の不安定性を代償し，足下垂を防止し，遊脚相における股関節屈曲を少なくさせる．各変数につ2J

表16 AFO（−）およぴAFO（＋）の条件における最大歩行速度，ケイデンス，重複歩距離
最大歩行速度（m／min） ケイデンス（steps／min）

AFO（−）
AFO（＋）

32．80（24．94）
41．58（30．57）

重複歩距離（m）

91．78（25．42）

0．64（0．35）

102．56（25．77）

0．74（0．39）（Mojicaetal．1988）

いて，AFO（＋）／AFO（−）の比を求めた．SP比はMWS，WR．SLのいずれの比とも相関を示していない．AFO（＋）によるSP減少はいずれの歩行要素の利得とも関連していない．これは脳卒中によるバ
ランスと歩行の障害が中枢性および末梢性，両者の機構の障害によることを示している．バランスと歩行の障害に中枢性あるいは末梢性のいずれの要因が関与しているかは，各患者によって異なっている．

［10］運動回復を促進するための薬理学的アプローチ（Nakamura et al．1990a，Nakamura
1991）
脳損傷後の運動回復を増強するための薬理学的アプローチが動物実験と臨床研究の両者で試みられてきた（Bach−y−Rita et al．1988）．ノルエビネフリン作動薬は運動回復を促進し、括抗薬は運動回復を遅延させたり、運動欠損を再度出現させる（Feeneyetal．1982，Hodvaetal．1984）．脳卒中患者の運動回復に対するノルエビネフリンの前駆物質であるアンフェタミンの効果を検討した予備的研究によれば，理学療法と併用した1回のアンフェタミン投与は，理学療法だけを受けた患者と比べて，運動回復を高めたという（Davisetal．1987）．訓練後のエビネフリン投与も，動物における複数の型の学習課題で，その保持に影響を与えている（McGaugh1987）．Feeneyetal．（1982）は皮質損傷を受けた動物の移動機能に対するアンフユタミンの効果を検討した．損傷後24時間でアンフェタミン投与を受けたラット群は，生理的食塩水を投与されたラット群と比較して，急速な回復をみせた．アンフェタミンの薬物中毒による身体運動を抑制すると，この効果は遮断される．しかし，最終的な移動機能は両群間に相違はない．これらの結果
はアンフェタミンによってもたらされた覚醒状態の上昇が身体運動の効率を促通し，機能回復に必要な時間が短縮したことを示唆している．Truebloodetal．（1989）は，脳卒中患者で下肢のバランス安定性と前方への移動のための骨盤運動のPNF訓練を15分間行い，治療直後の改善が30分以上は継続しないと報告した．PNFが脳波覚醒や行動覚醒をもたらし，一時的なパフォーマンス向上を結果することは知られている（Nakamura1983a．Nakamura etal．1986）．ノルエビネプリン作動薬である甲状腺刺激ホ）t／モン
放出ホルモン（TRH）は生体のモノアミン系を介して覚醒状態を上昇させ，機能回復を促進することが確かめられている（Kelleret al．1974）．たとえば、脳卒中患者に10日間にわたって2mgのTRHを投与すると、医学的リハビリテーションの入院期間が短縮し，患者の社会的技能は向上する（千田・他1987）．

SP、A−IK．N−IKおよびMWSに対するTRHの効果を片麻痺患者7名で検討した．生体力学的変数の表17 甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン投与前後における最大歩行速度と生
体力学的変数変数

A−IK（Nm）
N−IK（Nm）

SP（cm／10sec）
最大歩行速度（m／min）

後差

81．1（77．6） 84．1（78．4）
2．8（2．8）●
140．4（67．6）141．3（68．6）
0．9（8．5）
26．8（13．9） 20．8（7．9） −6．0（6．1）＊
81．9（49，0） 84．0（48．0）
3．1（1．8）■（）：標準偏差n＝7，■p＜0．05，（Nakamuraetal．1990a）
22測定はTRH2mgの投与前と投与（静注）後10−20分に行った．表17に各変数の平均値を示す．TRH投与後に．A−IKは有意に増加，SPは減少．MWSも増加した．しかし、N−IKはTRHの影響を受けず、TRH効果の特異性を示唆するかのようであった．CAGT中の歩行速度の利得は，物理的刺激によって脳波覚醒応答の生じる患者のほうが生じない患者よりも大きい（関・他1990）．この報告はノルエビネフリン作動薬は，歩行能力を含めて，脳卒中後の運動回復を促進するという説を支持している．

まヲ

3 追記
［1］外傷性脳損傷へのCAGTの適用（Nakamuraetal．1994）
外傷性脳損傷患者13名にCAGTを行い、TSOとMWSとの関係を双曲線関数に近似を試みた．統計的に有意な近似はCAGT開始時にMWSが100m／min以下の1O名で得られた（適合群）．MWSが100m／
min以上であった3名では近似は有意ではなかった（不適合群）．適合群のMWSの利得は3．7±2．7m／
Weekであり．不適合群の0．9±0．8m／weekよりも明らかに大きい．これらの結果から，外傷性脳損傷患者にもCAGTは有効であるといえる．

［2］歩行補助具を要する脳卒中患者に対する双曲線関数近似の適用可能性（川井・他1995）
バランス安定性の損なわれた脳卒中患者には、一時的ではあるが．杖や松葉杖が処方される．患者がT杖や4点杖のような歩行補助具を用いている場合、TSOとMWSの関係を双曲線関数に近似することが可能かを検討した．対象者は29−67（平均：46．9）歳の患者15名であり，患者のTSOは17．ト74．1（平均：32．6）遇であった．杖歩行のMWSを通常は毎週1回測定し，最低5回以上のデータを得た．10名で統計的に有意な近似が得られ（適合群），5名では得られなかった（不適合群）．TSOは適合群が23．1±5．6週．

不適合群が51．6±17．4週であり，前者が有意に短かった．適合群に属する患者でもっとも長いTSOは
33．7遇であった．歩行訓練開始時のMWSは、適合群（17．5±12．5m／min）が不適合群（37．0±17．2m／min）よりもおそくなっていた．年齢や身長，体蚤 脳卒中の病型．患側、CT所見，感覚障害，無視，処方された装具などに関して、両群間に差はなかった．この結果は，TSOが33遇以内であれば、双曲線関数
近似が杖利用の患者にも適用できることを示唆している．

［3］在宅脳卒中患者の歩行能力と生活活動との関係（佐直・他1991）
脳卒中患者の日常場面における生活活動は身体的および精神的機能障害，家族構造．物理的環境による影響を受けている．たとえば，歩行能力は脳卒中患者の日常生活活動を予測するのにもっとも重要な要因のひとつである（佐直1980）．

退院後1年以上を経過した外来通院中の脳卒中患者54名を対象として，75項目の質問紙による調査を行い、日常場面における生活活動の遂行状況とれ・IWSとの関係を分析した．活動状況調査表（質問紙）は
以下の10カテゴリーで構成されている（中村1983b）．すなわち，仕事（項目番号：ト6），家庭の仕事（7−16）、子供の世話（17−24），買物（25−30），私的生活（31−37），成人教育と職業訓練（38−42），市民参加（43−49），娯楽（50−57），能動的趣味（58−66），受動的趣味（67−75）である．患者は75項目の活動を過去1年間に行ったか否かを回答した．患者は回答として，0＝行わなかった，1＝年間数回行った，2＝毎月行った，
3＝毎週行った，4＝ほとんど毎日行った，からいずれかを選択して記入した．年齢，性二乱麻痔側、TSO，

MⅥrS，家族内地位を独立変数，活動75項目の遂行の有無を従属変数として数量化Ⅰ類を用いて分析を行った．

MWSの平均は56．3（範囲：7．4−161．3）m／minであり，20m／min以下の患者は3名，80m／min以上
は10名であった．MlVSは27項目に関して最も有意な判別国子であった．毎日行う身のまわりのこと（洗面 着替え，入浴など），新聞を読むなどの静的活動は，MWSとの関連がなかった．MWSが20m／min以上の患者の大部分は，学習や買物．コレクション、旅行など，一部の家庭の仕事や趣味の活動を行っていた．40m／min以上の患者には，成人教育と趣味活動の拡大がみられる．60m／minを超えると市民参加
24

の活動を．80m／min以上では家族の面倒をみるような私的生活も行っていた．個人の歩行速度と歩行できる距離は、個人の社会的，物理的環境とも関連がある（Finleyetal．1970．Lerner−Frankelet al．1986．

Robinett et al．1988）．MWSは，歩行できている脳卒中患者の日常的な生活活動の遂行状況の信頼できる予測因子となろう．

［4］脳卒中患者の最大歩行速度と自由歩行速度との関係（山田・他1990）
脳卒中患者の八・IWSと3分間を自由に歩いたときの歩行速度との間には有意な相関がある．次式によってMWSから日常生活場面における歩行速度を推定できる．
y＝0．45x＋8．9

r＝0．93． p＜0．01

Ⅹ：MⅥrS， y：3分間の自由歩行速度

25

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