ウェアラブルセンサーが多発性硬化症患者の地域生活中の歩行の変化を同定する:実生活における歩行の質や身体活動に対する寄与

Shema-Shiratzky S, Hillel I, Mirelman A, Regev K, Hsieh KL, Karni A, Devos H, Sosnoff JJ, Hausdorff JM: A wearable sensor identifies alterations in community ambulation in multiple sclerosis: contributors to real-world gait quality and physical activity. J Neurol. 2020 Mar 12. Published online.

PubMed PMID:32166481

  • No.2006-03
  • 執筆担当:
    群馬大学大学院保健学研究科
    朝倉 智之
  • 掲載:2020年6月1日

【論文の概要】

 地域在住の再発寛解型多発性硬化症患者(People with multiple sclerosis; pwMS)および健常者の、地域生活における歩行と研究室レベルでの歩行、身体活動とを量的・質的に比較し、両者の傾向の相違を明らかにすることが本研究の目的とされた。対象者は3軸加速度計を腰部に装着し、研究室では通常歩行(Lab-Usual)と認知課題が付加された二重課題歩行(Lab-Dual task)が測定され、地域生活でも加速度計を装着して1週間、通常通り過ごすよう指示された。それぞれの環境条件(Lab、地域生活)の加速度計データより、歩行速度、ケイデンス、重複歩距離および歩幅のばらつき(regularity)、歩行の複雑性(sample entropy)が算出された。pwMSの地域生活で測定された多くの場面での歩行速度はLab-Dual task相当であった。ケイデンスおよび歩行速度の低下、著明な左右非対称性、重複歩距離のばらつきは健常者に比べで顕著であり、対象者間と環境条件間で交互作用を認めた。また、Expanded Disability Status Scaleにおける重度な障害は歩数、歩行速度を低下させる一方、身体的な疲労感は座位での活動を増加させるが歩行速度には関与しないことが明らかとなった。

【解説】

 動作を物理的・心理的に遮るものがない研究室あるいはリハビリテーション室レベルでの歩行と、実際の生活の場での歩行は質的にも量的にも異なることはほとんどの理学療法士が認識し、臨床では実生活の場で動作を評価することも多い。しかし一定程度客観化が必要な研究においては実生活での測定は限界があり、一般的にどの程度の差が生じているかを示すことは難しかった。本研究は近年、普及、解析方法の確立が進んできている加速度センサーを用いることにより、研究室レベルと実生活での歩行を定量的に比較することを可能とし、臨床への示唆を得た点で意義深い。
 加速度計を用いた研究として、周波数解析による歩行の円滑性の評価や1)、加速度波形と歩行周期の特徴の分析2)、変形性関節症、パーキンソン病患者、脳卒中患者等、歩行障害を有するものを対象とした歩行解析3-5)が行われてきた。最近では地域在住高齢者の24時間(あるいは一定期間)の活動量や活動強度について加速度計を含む慣性センサーにて調査した報告6)も増えている。本研究では歩行の質に関わるパラメータと活動量の両要素を含んでいる。
 今回の分析結果から、pwMSの地域生活での多くの場面における歩行は、研究室レベルで認知的な二次課題が付加された状態並みのパフォーマンスであり、パフォーマンス低下は健常者より顕著であるという一定の見解を得た。これは、普段外来等で担当している患者が実際の生活ではどの程度のパフォーマンスを発揮しているかを推測するひとつの目安となり、理学療法を実施する上での目標設定、プログラムの検討の材料となり得る。
 研究の方法論的にも興味深く、市販されている活動量計と解析アプリケーションから歩行速度、距離等のデータは得られる。信頼性・妥当性の検証は必要であるが、研究にとどまらず、臨床で担当した患者の実生活での歩行評価に活かすことが出来る。ウェアラブルセンサーは非常に身近なものとなっており、理学療法においても有用である。

【引用・参考文献】

1) Yack HJ, Burger RC: Dynamic stability in the elderly – Identifying a possible measure.
   J Gerontol, 1993; 48: 225-230.
2) R. Moe-Nilssen, J.L. Helbostad: Estimation of gait cycle characteristics by trunk
   accelerometry. J Biomech, 2004; 37: 121-126.
3) 山田 実, 平田総一郎, 小野玲, 他: 体幹加速度由来歩容指標による歩容異常の評価
   -歩容指標の変形性股関節症患者と健常者との比較, および基準関連妥当性-.
   理学療法学, 2006; 33: 14-21.
4) Latt MD, Menz HB, Fung VS, et al.: Acceleration Patterns of the Head and Pelvis During
   Gait in Older People With Parkinson's Disease: A Comparison of Fallers and Nonfallers.
   J Gerontol A Biol Sci Med Sci: 2009; 64: 700-706.
5) Isho T, Usuda S: Association of trunk control with mobility performance and
   accelerometry-based gait characteristics in hemiparetic patients with subacute stroke.
   Gait Posture: 2016;44: 89-93.
6) Ayabe M, Park S, Shephard RJ, et al.: Associations of activity monitor output and an
   estimate of aerobic fitness with pulse wave velocities: the Nakanojo study. J Phys Act
   Health: 2015; 12: 139-144.

2020年06月01日掲載

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