以前クリスマスの日に患者さんから手紙を頂きました。

リハビリで歩けるようになったのが、今年のクリスマスプレゼントでした。といった内容で僕自身込み上げてくるものがありました。

臨床は本当に自分の生きがいだなと思います。

もっと勉強しよう。

 

水田君から(クリスマス?)プレゼントをもらいました。

もっと走り続けないといけない気にしてくれる、そんな本のように感じます。

ありがとう。

 

 

あ、全然関係ない話ですが、

両松葉杖から片松葉杖に移行していこうという時期に

「なんかいい方の足に体が傾くな」「悪い癖つきますよ」と悩んでるんですが

https://www.jstage.jst.go.jp/article/cjpt/2010/0/2010_0_AbPI2018/_pdf

全国学会で発表されてました。

健常者が対象ですが、「なんかいい方の足に体が傾くな」というのは運動学習されそうです。

Séléna Lauzière, Martina Betschart, Rachid Aissaoui and Sylvie Nadeau:Understanding Spatial and Temporal Gait Asymmetries in Individuals Post Stroke.J Phys Med Rehabil 2014, 2:3

 

 

Biomechanical impairments underlying temporal asymmetry 
遊脚期時間または単脚支持時間の非対称性:麻痺側遊脚期時間が増加する。

時間的非対称性は、(例えば早期の非麻痺側下肢の接地による)非麻痺側遊脚期時間の減少、麻痺側遊脚期時間の延長、または両因子の組み合わせによって引き起こされる。

 

Patterson KK, Gage WH, Brooks D, Black SE, McIlroy WE (2010) Evaluation of gait symmetry after stroke: a comparison of current methods and recommendations for standardization. Gait Posture 31: 241-246. 

 

Titianova EB, Tarkka IM (1995) Asymmetry in walking performance and postural sway in patients with chronic unilateral cerebral infarction. J Rehabil Res Dev 32: 236-244. 

 

Wall JC, Turnbull GI (1986) Gait asymmetries in residual hemiplegia. Arch Phys Med Rehabil 67: 550-553. 

 

Brandstater ME, de Bruin H, Gowland C, Clark BM (1983) Hemiplegic gait: analysis of temporal variables. Arch Phys Med Rehabil 64: 583-587. 

 

Titianova EB, Pitkanen K, Paakkonen A, Sivenius J, Tarkka IM (2003) Gait characteristics and functional ambulation profile in patients with chronic unilateral stroke. Am J Phys Med Rehabil 82: 778-786. 

 

Lin PY, Yang YR, Cheng SJ, Wang RY (2006) The relation between ankle impairments and gait velocity and symmetry in people with stroke. Arch Phys Med Rehabil 87: 562-568. 

 

遊脚期時間非対称性と運動学的パラメータにおける非対称性との間に有意な相関を示している。

Kim and Eng は、垂直方向の床反力(GRF; r = 0.678; p <0.01)の平均値の非対称性と遊脚期時間非対称性との間に有意な相関にあった。したがって、麻痺側遊脚期時間が非麻痺側よりも長い場合、麻痺側では垂直方向のGRFは小さくなる。

 

Chisholmらは、単脚支持時間の非対称性と単脚支持期におけるCOPパラメータの非対称性との間に有意な相関を示した。麻痺側単脚支持でのCOPは、非麻痺側と比較してAP方向の変位量およびAP方向への速度の減少、およびML方向への変位変動性の増加を示した(AP変位:r = 0.76、AP速度:r = 0.55、ML変動性:r = 0.59)。Kimらは、麻痺側のAP- COPパラメータは、麻痺側の単脚支持期でのバランスと前方推進力産生が困難さを示唆している。

 

Kim CM, Eng JJ (2003) Symmetry in vertical ground reaction force is accompanied by symmetry in temporal but not distance variables of gait in persons with stroke. Gait Posture 18: 23-28. 

 

Chisholm AE, Perry SD, McIlroy WE (2011) Inter-limb centre of pressure symmetry during gait among stroke survivors. Gait Posture 33: 238-243. 

 

 

 

歩行中の骨盤の側方変位量と麻痺側単脚支持時間との間に有意な負の相関があった。

De Bujanda E, Nadeau S, Bourbonnais D (2004) Pelvic and shoulder movements in the frontal plane during treadmill walking in adults with stroke. J Stroke Cerebrovasc Dis 13: 58-69. 

 

股関節屈筋モーメントの減少は脳卒中患者の立脚中期から後期にかけての負のパワー(遠心性収縮)の減少と関連している。

Olney SJ, Richards C (1996) Hemiparetic gait following stroke. Part I: Characteristics. Gait and Posture 4: 136-148. 

Balaban B and Tok F (2014) Gait Disturbances in Patients with Stroke. PM&R 1934-1482. 

 

 

スイング時間の非対称性は、麻痺性前方推進力の障害による可能性が高い。
したがって、麻痺側推進力を減少させる可能性のある生体力学的パラメータは、理論的には、スイング時間の非対称性に関連してくる(例えば、足関節底屈筋力やモーメント、膝伸展モーメント、股関節屈曲モーメント(負のパワー)、push off時の荷重位置)。

 

 

神経生理学的研究によれば、両脚支持期における荷重量の減少が、足関節底屈筋の活動を減少させることが示されているので、Kim and Engによってスイング時間の非対称性と荷重量の非対称性は関連性があると考察している。

脳卒中患者は、股関節屈曲力に加えて膝屈曲角度の減少、股関節外転角度の増加、背屈角度の低下なども遊脚期時間に影響してくる。

Knikou M (2010) Neural control of locomotion and training-induced plasticity after spinal and cerebral lesions. Clin Neurophysiol 121: 1655-1668. 

 

 

 

両脚支持時間の非対称性:

生体力学的分析において脳卒中患者の大多数では、両脚支持時間(麻痺側が後方)が延長していた。

Paretic DS timeの増加

麻痺側下肢が非麻痺側下肢と比較し、立脚後期およびプッシュオフで少ないエネルギーしか生成できない場合、非麻痺側下肢への体重移動は効率的ではなくなる。これは、遊脚期開始遅延と遊脚期中の股関節屈曲速度の低下によって説明できる麻痺側の両脚支持時間の延長をもたらす可能性がある。

 

Non-Paretic DS timeの減少

麻痺側踵接地直後に非麻痺脚下肢の急激な前進を導く麻痺側荷重の困難さは非麻痺側両脚支持時間の短縮に寄与する要因である。

 

脳卒中患者における両脚支持時間の非対称性と生体力学的パラメータおよび肢間の補償をよりよく理解するためには、さらなる研究が必要である。

 

 

Biomechanical Impairments Underlying Spatiotemporal Asymmetries 

ステップ長の非対称性:

2群間(麻痺側ステップ長が長いおよび短い)でのステップ長の非対称性とVT方向の平均GRFの非対称性との間に有意な関連はなかった。

著者はステップ長の非対称性は恐らく異なる補償戦略の結果であると結論付けた。

 

しかし、AP-GRF(推進力)とステップ長の非対称性(r = -785)は相関していた。

Balasubramanian CK, Bowden MG, Neptune RR, Kautz SA (2007) Relationship between step length asymmetry and walking performance in subjects with chronic hemiparesis. Arch Phys Med Rehabil 88: 43-49. 

 

非麻痺側と比較して麻痺側推進力(足関節底屈モーメントも同様)が減少していた脳卒中患者は、麻痺側ステップ長が増加する傾向にあった。健常者と比較した研究では、立脚後期中の麻痺側AP-GRF(推進力)は、麻痺側ステップ長の延長した群とより対称的なステップ長の群では減少し、非麻痺側ステップ長の延長した群では増加した。これは非麻痺側のAP-GRFによる代償が関与していたと報告している。

Allen JL, Kautz SA, Neptune RR (2011) Step length asymmetry is representative of compensatory mechanisms used in post-stroke hemiparetic walking. Gait Posture 33: 538-543. 

 

↑↑↑

最後を要約すると

推進力とステップ長非対称性は相関するけど、

麻痺側下肢の推進力が高い=立脚後期でのガストロを高められた結果なので非麻痺側ステップ長は延びる。

麻痺側下肢の推進力が低い=(おそらく非麻痺側ステップ長は短縮して、)非麻痺側下肢による代償で麻痺側ステップ長は増加する。

こんな感じでステップ長の非対称は大きくなっていく。

Séléna Lauzière, Martina Betschart, Rachid Aissaoui and Sylvie Nadeau:Understanding Spatial and Temporal Gait Asymmetries in Individuals Post Stroke.J Phys Med Rehabil 2014, 2:3

 


時間的非対称性
麻痺側足関節底屈筋の痙性(r = 0.73)、等尺性足関節背屈筋力(r = 0.60)、足関節底屈筋力(r = 0.33) 、CMSA、FMA、BRSなどで測定された麻痺側下肢の運動機能(r=-0.53〜-0.88)、姿勢の動揺(r = 0.77)、足関節の位置覚(r = 0.38)との相関関係が検証されている。

 

Titianova EB, Tarkka IM (1995) Asymmetry in walking performance and postural sway in patients with chronic unilateral cerebral infarction. J Rehabil Res Dev 32: 236-244. 

 

Patterson KK, Parafianowicz I, Danells CJ, Closson V, Verrier MC, et al. (2008) Gait asymmetry in community-ambulating stroke survivors. Arch Phys Med Rehabil 89: 304-310. 

 

Bovonsunthonchai S, Hiengkaew V, Vachalathiti R, Vongsirinavarat M

(2011) Gait symmetrical indexes and their relationships to muscle tone, lower extremity function, and postural balance in mild to moderate stroke. J Med Assoc Thai 94: 476-84. 

 

Brandstater ME, de Bruin H, Gowland C, Clark BM (1983) Hemiplegic gait: analysis of temporal variables. Arch Phys Med Rehabil 64: 583-587. 

 

Balasubramanian CK, Bowden MG, Neptune RR, Kautz SA (2007) Relationship between step length asymmetry and walking performance in subjects with chronic hemiparesis. Arch Phys Med Rehabil 88: 43-49.

 

De Bujanda E, Nadeau S, Bourbonnais D, Dickstein R (2003) Associations between lower limb impairments, locomotor capacities and kinematic variables in the frontal plane during walking in adults with chronic stroke. J Rehabil Med 35: 259-264. 

 

回帰分析によると、麻痺側足関節底屈筋の痙性および麻痺側下肢の運動機能(FMA)は、単脚支持時間の非対称を71%説明した(麻痺下肢の感覚機能を含んだモデルは76%説明した)

 

Hsu AL, Tang PF, Jan MH (2003) Analysis of impairments influencing gait velocity and asymmetry of hemiplegic patients after mild to moderate stroke. Arch Phys Med Rehabil 84: 1185-1193. 

 

別の研究では、麻痺足関節背屈筋力と足関節の位置覚が遊脚期時間の非対称性を51%説明した。

 

Lin PY, Yang YR, Cheng SJ, Wang RY (2006) The relation between ankle impairments and gait velocity and symmetry in people with stroke. Arch Phys Med Rehabil 87: 562-568. 

 

しかし、BRSに基づいて参加者をグループ分けした研究では、遊脚期時間の非対称性はグループ内で有意差を認めなかった。最後に、視空間的無視と時間的非対称性との間に相関認めなかったが、この側面を考慮する価値があるとAlexander et alらは報告している。

 

Oken O, Yavuzer G (2008) Spatio-temporal and kinematic asymmetry ratio in subgroups of patients with stroke. Eur J Phys Rehabil Med 44: 127-132 

 

Alexander LD, Black SE, Patterson KK, Gao F, Danells CJ, et al. (2009) Association between gait asymmetry and brain lesion location in stroke patients. Stroke 40: 537-544.

 

 

 

空間的非対称性
ステップ長非対称性と感覚運動障害との間の関係、時間的非対称性と感覚運動障害との関係よりも弱い。

ステップ長非対称は、足関節の痙性(r = 0.75)、等速性の足関節底屈の最大トルク値(r = 0.53)および仕事量(r = 0.53)、等尺性の足関節底屈筋力(r = 0.28)、麻痺側下肢の運動機能(r = 0.44)と相関していた。

しかし、同一アウトカムであるModified Ashworth Scaleを用いた足関節の痙性を評価した研究では、痙性とステップ長非対称性(r = 0.32)との間に有意な関連性を認めなかった。

 

回帰分析により、足関節の痙性と等速性最大随意収縮時の膝関節伸展の仕事量が、ステップ長非対称性を46%説明した。

 

臨床的に評価された感覚運動障害が、時空間非対称性を説明するには不十分であることは、Pattersonらの研究による脳卒中患者171名において、縦断的に空間的および時間的非対称性が悪化していたにも関わらず、神経学的病変および下肢運動障害は変化していなかったことからも示唆された。