脳卒中片麻痺患者の歩幅非対称性に対するロボット支援歩行練習中のアシスト軽減の効果:無作為化比較パイロット試験

Seo GS, Yang HS, Jung S, Kang CS, Jang S, Kim DH: Effect of reducing assistance during robot-assisted gait training on step length asymmetry in patients with hemiplegic stroke: A randomized controlled pilot trial. Medicine (Baltimore). 2018 Aug;97(33):e11792.

PubMed PMID:30113466

  • No.2101_01
  • 執筆担当:
    順天堂大学保健医療学部理学療法学科
    春山 幸志郎
  • 掲載:2021年1月18日

【論文の概要】

ロボット支援歩行練習(以下、RAGT)のアシスト戦略としてAssist as Needed:AAN(必要に応じたアシスト)による能動的歩行練習が注目されている。慢性期脳卒中者でみられる歩幅の非対称性に対して麻痺側と非麻痺側に対するRAGTの効果を明らかにするために単一盲検ランダム化比較試験を実施した。歩幅非対称を有する慢性脳卒中患者24人を2群に無作為に割付け、グループ1は非麻痺側肢にAANでのRAGTと麻痺側には完全誘導のRAGT、グループ2には反対のプロトコルを用いて下肢外骨格ロボットによる20セッションの介入を各群で行った。主要アウトカムは介入前と10回と20回の介入後の三次元歩行解析とした。両群ともに20回の介入後にアウトカムの改善を認めた。特に1グループでは歩幅非対称比が有意に改善し、遊脚時の麻痺側足背屈角度も改善した。結論として、慢性脳卒中患者の歩幅非対称性を改善するために、非麻痺側にAANを適用することが有効であることを示した。

【解説】

 本研究の限界としてRCTとしては対象者の半数がdrop outしている点やAAN制御の詳細が記載されていないなどの問題はあるが、慢性期脳卒中に対するRAGTの報告はいまだに限られており、非麻痺側の制御に着目した新たな知見を提供している。
 現在、脳卒中患者に対するRAGTはいくつかのシステマティックレビューやメタアナリシスにて亜急性期では有効だが、慢性期では従来の歩行練習と比較して変化はみられず機能回復は難しいとされる1,2,3)。ここで扱われるアウトカムは歩行自立度、歩行速度、歩行耐久性が主であり、歩行可能である慢性期脳卒中の異常歩行に対する介入の検証が不足していた。また、RAGTのための各種機器、制御方式、アシスト戦略、介入プロトコルなど検証は不足しており、今後の発展でエビデンスが蓄積される可能性は十分に考えられる4)。本研究のように歩行可能な対象者への歩幅非対称性への介入に焦点を絞った場合の検証は、異常歩行に対する介入戦略を考えるうえで臨床的にも重要であると考える。
 RAGTは初期には完全アシストで理想の下肢軌道を誘導する戦略が中心であったが、機能改善の効果が乏しいことが報告され機能的な利益が限られるとされている5,6)。よって対象者の能動的な参加を促すことを目的としてAANが開発され、規定された下肢軌道から空間的・時間的に逸脱する場合にのみアシストを加える戦略が提示された7)。これにより、下肢運動機能が向上するとともにアシスト量も漸減されることになる。いくつかの研究ではAANにより歩行速度、歩行機能を改善できると報告している8,9)。本研究は、AANを非麻痺側へ適用し、麻痺側は完全制御とすることで、非麻痺側代償パターンを減少させ、麻痺側自体の運動に注意を向けさせる効果が考えられる。このように慢性期での異常歩行に対する課題特異的トレーニングを反復することで歩容を変化させることができる可能性の一端を示しており、今後のさらなる発展が期待される。

【引用・参考文献】

1)  Mehrholz J, et al: Electromechanical-assisted training for walking after stroke.
   Cochrane Database Syst Rev. 2020 Oct 22;10.
2)  Bruni MF, et al: What does best evidence tell us about robotic gait rehabilitation in
   stroke patients: A systematic review and meta-analysis. J Clin Neurosci.
   2018 Feb;48:11-17.
3)  Louie DR, et al: Powered robotic exoskeletons in post-stroke rehabilitation of gait:
   a scoping review. J Neuroeng Rehabil. 2016 Jun 8;13(1):53.
4)  Marchal-Crespo L and Reinkensmeyer DJ: Review of control strategies for robotic
   movement training after neurologic injury. J Neuroeng Rehabil. 2009 Jun 16;6:20.
5)  Neckel ND, et al: Abnormal joint torque patterns exhibited by chronic stroke subjects
   while walking with a prescribed physiological gait pattern.
   J Neuroeng Rehabil. 2008 Sep 1;5:19.
6)  Dobkin BH and Duncan PW: Should body weight-supported treadmill training and
   robotic-assistive steppers for locomotor training trot back to the starting gate?
   Neurorehabil Neural Repair. 2012 May;26(4):308-17.
7)  Cao J, et al: Control strategies for effective robot assisted gait rehabilitation:
   the state of art and future prospects. Med Eng Phys. 2014 Dec;36(12):1555-66.
8)  Srivastava S, et al: Robotic assist-as-needed as an alternative to therapist-assisted
   gait rehabilitation. Int J Phys Med Rehabil 2016;4:370.
9)  Krishnan C, et al: Reducing robotic guidance during robot-assisted gait training
   improves gait function: a case report on a stroke survivor. Arch Phys Med Rehabil
   2013;94:1202–6.

2021年01月18日掲載

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