茨城県立医療大学大学院博士論文
脳卒中片麻痺者に対する
Hybrid Assistive Limb
(HAL)のリハビリテーション効果に関する研究
吉川憲一
茨城県立医療大学大学院博士後期課程保健医療科学研究科
保健医療科学専攻
1 目 次 第 1 章 序 論 ... 5 1.1. 研 究 背 景 ... 5 1.1.1. 脳 卒 中 の リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン の 現 状 ... 5 1.1.2. ロ ボ ッ ト を 用 い た リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン の 出 現 ... 5
1.1.3. Hybrid Assistive LimbⓇと は ... 6
1.1.4. HAL に よ る 介 入 効 果 検 証 の た め の 適 切 な 介 入 時 期 ... 7 1.2. 研 究 の 意 義 と 目 的 ... 8 1.3. 本 論 文 の 構 成 ... 8 1.4. 研 究 の 倫 理 的 配 慮 ... 8 第 2 章 HAL 歩 行 ト レ ー ニ ン グ の 効 果 探 索 （ 第 1 研 究 ） ... 9 2.1. は じ め に ... 9 2.2. 方 法 ... 9 2.2.1. 対 象 者 の 適 用 基 準 と 除 外 基 準 ... 9 2.2.2. 対 象 者 の プ ロ フ ィ ー ル ... 10 2.2.3. 研 究 プ ロ ト コ ル ...11 2.2.4. 評 価 項 目 ...11 2.2.5. 介 入 開 始 の 基 準 ... 12 2.2.6. HAL を 用 い た 歩 行 ト レ ー ニ ン グ の 方 法 ... 12 2.2.7. 通 常 理 学 療 法 ... 13 2.2.8. 解 析 ... 13 2.3. 結 果 ... 14 2.3.1. 最 大 歩 行 速 度 ... 14 2.3.2. 平 均 歩 幅 ... 15 2.3.3. 歩 行 率 ... 16 2.3.4. そ の 他 の 副 次 評 価 項 目 ... 17 2.4. 考 察 ... 18 第 3 章 HAL 歩 行 ト レ ー ニ ン グ の 効 果 ： 非 ラ ン ダ ム 化 比 較 試 験 （ 第 2 研 究 ） ... 20 3.1. は じ め に ... 20 3.2. 方 法 ... 20 3.2.1. 対 象 者 ... 20 3.2.2. 主 要 評 価 項 目 ... 20 3.2.3. 副 次 評 価 項 目 ... 20 3.2.4. HAL 介 入 時 の ア シ ス ト 設 定 ... 21 3.2.5. 介 入 開 始 の 基 準 ... 21
2 3.2.6. 介 入 方 法 ... 21 3.2.7. 統 計 解 析 ... 23 3.3. 結 果 ... 24 3.3.1. 対 象 者 の 背 景 情 報 ... 24 3.3.2. HAL 介 入 中 の 有 害 事 象 ... 26 3.3.3. 各 評 価 項 目 の 変 化 量 ... 27 3.3.4. 効 果 出 現 に 要 す る 介 入 期 間 ... 29 3.4. 考 察 ... 31 3.4.1. 歩 行 速 度 と 歩 行 持 久 性 の 改 善 効 果 に つ い て ... 31 3.4.2. そ の 他 の 評 価 項 目 に つ い て ... 31 3.4.3. HAL 介 入 の 有 効 な 介 入 期 間 と 回 数 に つ い て ... 32 3.4.4. HAL の ア シ ス ト 設 定 に つ い て ... 32 3.4.5. 介 入 開 始 基 準 の 適 切 性 に つ い て ... 33 第 4 章 HAL 歩 行 ト レ ー ニ ン グ に よ る 歩 容 改 善 効 果 の 検 証 （ 第 3 研 究 ） ... 34 4.1. は じ め に ... 34 4.2. 方 法 ... 36 4.2.1. 評 価 項 目 ... 36 4.2.2. 解 析 方 法 ... 38 4.3. 結 果 ... 39 4.3.1. HAL 介 入 中 と HAL 非 装 着 で の 歩 行 速 度 の 比 較 ... 39 4.3.2. 各 変 数 の 変 化 量 の 群 間 比 較 ... 40 4.4. 考 察 ... 45 4.4.1. HAL 介 入 は 速 度 依 存 型 ト レ ー ニ ン グ で は な い ... 45 4.4.2. 単 脚 支 持 性 と 歩 行 速 度 の 改 善 ... 45 4.4.3. 両 脚 支 持 期 の 変 化 と HAL の 足 部 機 構 ... 46 4.4.4. 平 均 歩 幅 と 歩 行 率 に つ い て ... 47 第 5 章 総 合 考 察 ... 48 5.1. 総 合 考 察 ... 48 5.2. 理 学 療 法 へ の 提 言 ... 49 5.3. 本 研 究 の 新 規 性 ... 49 5.4. 本 研 究 の 限 界 と 今 後 の 展 望 ... 50 第 6 章 謝 辞 ... 51 第 7 章 参 考 文 献 ... 52
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略 語 一 覧
略 語 正 式 名 称
RAGT Robot Assisted Gait Training HAL Hybrid Assistive Limb
HT HAL Training
RCT Randomized Control Trial FAC Functional Ambulation Category CVC Cybernic Voluntary Control CAC Cybernic Autonomous Control MWS 10m 最 大 歩 行 速 度
（Maximum Walking speed） 2MD 2 分 間 歩 行 テストによる歩 行 距 離
（2 minutes walking Distance） BBS Berg Balance Scale
FMA-LE Fugl-Meyer Motor Assessment for Lower Extremity FIM Functional Independence Measure
SWS 10m 快 適 歩 行 速 度
（Self-selected Walking Speed） HT-WS HT 実 施 中 の歩 行 速 度
（HAL training Walking Speed） P-SS 麻 痺 側 単 脚 支 持 時 間 割 合
（Paretic Single limb support time ratio） N-SS 非 麻 痺 側 単 脚 支 持 時 間 割 合
（Non-paretic Single limb support time ratio） P-DS 麻 痺 側 前 方 の両 脚 支 持 時 間 の割 合
（Paretic Double limb support time） N-DS 非 麻 痺 側 前 方 の両 脚 支 持 時 間 の割 合
（Non-paretic Double limb support time） SS-AR 単 脚 支 持 時 間 の非 対 称 性
（Single limb support time asymmetry ratio） DS-AR 両 脚 支 持 時 間 の非 対 称 性
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博 士 論 文 に 関 連す る 研 究 業 績 １ ． 投 稿 論 文
1) Yoshikawa K, Mizukami M, Kawamoto H, Sano A, Koseki K, Hashizume Y, Asakawa Y, Iwamoto K, Kohno Y, Nagata H. Hybrid Assistive Limb enhances the gait functions in sub-acute stroke stage: A multi single-case study.
Physiotherapy Practice and Research. 2016; 37(2): 91 -100.
2) Yoshikawa K., Mizukami M., Kawamoto H., Sano A., Koseki K., Sano K., Asakawa Y., Kohno Y., Nakai K., Gosho M., Tsurushima H. Gait training with Hybrid Assistive Limb enhances the gait functions in subacute s troke
patients: A pilot study. NeuroRehabilitation. 2017; 40(1): 87 -97.
3) 吉 川 憲 一 , 水 上 昌 文 , 佐 野 歩 , 古 関 一 則 , 浅 川 育 世 , 菅 谷 公 美 子 , 前 沢 孝 之, 田 上 未 来, 海 藤 正 陽,坂 上 由 香 . ロ ボ ッ ト ス ー ツ HAL を 用 い た 脊 髄 損 傷 不 全 麻 痺 者に 対 す る 継 続 的 歩 行練 習 の 効 果 . 理 学 療法 科 学. 2014; 29(2): 165-71. ２ ． 学 会 発 表 1) 吉 川 憲 一 , 水 上 昌 文 , 佐 野 歩 , 古 関 一 則 , 佐 野 久 美 子 , 浅 川 育 世 , 永 田 博 司, 河 野 豊, 大瀬 寛 高. 回 復 期 脳 卒中 片 麻 痺 者 に 対 す る装 着 型 ロ ボ ッ ト ス ー ツ に よ る 歩行 能 力 改 善 効 果 . 理学 療 法 学 (43) Suppl No 2 (第 51 回 日 本 理 学 療 法 学術 大 会 抄 録 集 ): 2016. p. 1011. 2) 吉 川 憲 一 , 水 上 昌 文 , 佐 野 歩 , 古 関 一 則 , 橋 爪 佑 子 , 浅 川 育 世 , 岩 本 浩 二 , 永 田 博 司, 大 瀬寛 高 , 他 . 回 復 期 後 期 に お け る 脳 卒 中 片麻 痺 者 に 対 す る 装 着 型 ロ ボ ッ トス ー ツ に よ る 歩 行 能力 改 善 効 果 . 理 学 療法 学 (42) Suppl No 2 (第 50 回 日 本 理 学 療 法 学 術 大 会 抄 録 集 ): 2015. p. 0151.
5 第1章 序 論 1.1. 研 究 背 景 1.1.1. 脳 卒 中 の リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン の 現 状 脳 卒 中 は 全 世 界で 身 体 障 害 の 主 要 な要 因 と な っ て お り 1)， 本 邦 に お い て も 要 介 護 と な る 原因 疾 患 と し て 最 大 の割 合 2 )を占 め て い る ． 脳 卒 中 の 発 症 は増 加 し 続 け て お り， 世 界 中で 2 秒 に 1 人 の 発 症 が あ る と もさ れ る 3)． 脳 卒 中 発 症 当 初は 60％ 以 上 が 歩 行 障 害 を 呈し ，発 症 後 3 か 月 でも 20%は 車 い す 移 動 を 強 い ら れる 4 )． 脳 卒 中 片 麻 痺 者 に とっ て 歩 行 能 力は ADL や QOL に 直 結 す る 移 動 手 段 で あ り 5 , 6 )， 脳 卒 中 片 麻 痺 者 に 対 す る 理 学 療 法 を 実 施 す る 上 で 歩 行 獲 得 は 主 要 な ゴー ル の １ つ で あ る と言 え る ．こ れ ま で ，歩 行 障 害 に 対 す る 様 々 な リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン ア プ ロ ー チ が 講 じ ら れ て き た ． 従 来 か ら 取 り 入 れ ら れ て き た 代 表 的 な 歩 行 機 能 獲 得 の た め の ト レ ー ニ ン グ と し て ， 神 経 発 達 学 的ア プ ロ ー チ ， 杖 や 下 肢 装 具 を 用 い た ト レ ー ニ ン グ な ど が 挙 げ ら れ る ． 課 題 特 異 的 ト レ ー ニ ン グ は ， 神 経 可 塑 性 や 身 体 機 能 の 回 復 の 観 点 か ら ， 推 奨 さ れ る ア プ ロ ー チ で あり 7 -9)，体 重 免 荷 装 置付 き の ト レ ッ ド ミ ルト レ ー ニ ン グ ，機 能的 電 気 刺 激 と 歩 行 ト レ ー ニ ン グ の 併 用 な ど 種 々 の 課 題 特 異 的 ト レ ー ニ ン グ がリ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン の 場 に 取 り 入 れ ら れ て い る ． し か し な が ら ， 神 経 可 塑 性や 運 動 学 習 の 観 点 か ら ， 身 体 機 能 回 復 の た め の ト レ ー ニ ン グ 方 法 は 更 な る 発展 の 可 能 性 が 示 唆 さ れ て お り ， 新 し い ト レ ー ニ ン グ 方 法 の 開 発 が 必 要 で あ ると 考 え ら れ て いる 10, 11)．さ ら に ，本 邦 で は 回 復 期 リ ハ ビ リテ ー シ ョ ン 病 棟 に 入 院 で き る 日 数 上限 を 180 日 と 定 め て お り ， 効 果 的 か つ効 率 的 な ト レ ー ニ ング 方 法 を 開 発 す るこ と は ，リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 医 療 の 発 展に お い て 必 須 で あ る． 1.1.2. ロ ボ ッ ト を 用 い た リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン の 出 現 脳 卒 中 片 麻 痺 者 に 対 す る 歩 行 獲 得 の た め の 代 表 的 な プ ロ グ ラ ム の １ つ と し て Robot Assisted Gait Training（ 以 下 RAGT） が 挙 げ ら れ る が ， エ ビ デ ン スレ
ベ ル は 現 在 の とこ ろ B「 有 効 で あ る 可 能 性 が あ る 」 に留 ま っ て い る 8 )． エビ デ ン ス の 根 拠 とな っ て い る シ ス テ マテ ィ ッ ク レ ビ ュ ー12)で は ， 発 症 3 か 月 以 内 の 亜 急 性 期 では 通 常 理 学 療 法 の みの 実 施 よ り も ，通常 理 学 療 法 と RAGT を 合 わ せ て 実 施 す る こ と が 歩 行 自 立 度 の 改 善 に 寄 与 す る と 報 告 さ れ て い る ． 一 方 ， こ の シ ス テ マ テ ィ ッ ク レ ビ ュ ー の 著 者 ら は ， 歩 行 自 立 度 の 改 善 に 寄 与 す る と い う 結 論 を 裏 付 け る た め に は ， 歩 行 速 度 ・ 歩 行 持 久 性 に 代 表 さ れ る 歩行 能 力 の 改 善 効 果 や 介 入 に 必 要 な 頻 度 や 期 間 を 明 ら か に す る た め に 更 な る 研 究 が 必 要 で あ る と 結 論 付 け た ． ま た ， こ の シ ス テ マ テ ィ ッ ク レ ビ ュ ー の メ タ ア
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ナ リ シ ス に 取 り 込 ま れ た 23 の 試 験 に お い て 介 入 に 使 用 さ れ た ロ ボ ッ ト は ，
Lokomat13 )が 13 試 験 ， Gait Trainer14)が 8 試 験 で あ り ， この 2 つ の ロ ボ ッ ト を
用 い た 研 究 が 大 半 を 占 め て い る ． 前 者 は 予 め プ ロ グ ラ ム さ れ た 運 動 を 他 動 的 に 行 う も の で あり ， 後 者は 2 枚 の ペ ダ ル の 上 に 左 右 そ れぞ れ の 足 を 乗 せ た 上 で 歩 行 に 似 た 運 動 を 行 わ せ る ロ ボ ッ ト で あ る ． 最 近 で は ， こ れ ら の よ う な ロ ボ ッ ト を ， す で に 従 来 の も の で あ る と 述 べ る 研 究 者 も 増 え て き て い る 15-17 )． 上 述 の と お り ， 従 来 の ロ ボ ッ ト は 亜 急 性 期 ま で の 脳 卒 中 患 者 に 対 し て は 恩 恵 を 与 え る 可 能 性 が あ る が ， 他 動 的 な 運 動 を す る こ と で 正 し い 運 動 方 向 を 得 る こ と が で き て も 運 動 を 学 習 す る た め に 患 者 が 努 力 す る 機 会 を 損 な う と い っ た 意 見 も あ る 17)．Reinkensmeyer は ， よ り 良 い 課 題 設 定の た め に は ロ ボ ッ トの ア シ ス ト ト ル ク は 可 変 で あ り ， 患 者 が 最 も 障 害 さ れ て い る 部 分 を 助 け る よう す べ き で あ る と述 べ て お り 18, 19)，中 枢 神 経 系 の 再 構 築 のた め に は ，患 者 に 合 わ せ た 課 題 レ ベ ル の 調 節 や 患 者 の 随 意 性 を 活 か す た め の 要 素 を 盛 り 込 ん だ 新 た な 介 入 方 法 やデ バ イ ス の 開 発 が 必要 で あ る と さ れ て いる 10, 17, 20, 21)．
1.1.3. Hybrid Assistive LimbⓇと は
Hybrid Assistive LimbⓇ (以 下 HAL)は 装 着 型 の ロ ボ ッ ト ス ー ツ で あ り 筋 電
位 ， 足 圧 分 布 ， 関 節 角 度 と い っ た 患 者 の 随 意 性 を 感 知 し ， リ ア ル タ イ ム な情 報 を 基 に ， 自 動 介 助 的 に 股 関 節 ・ 膝 関 節 の 運 動 が ア シ ス ト さ れ る こ と で 正 常 に 近 い 歩 容 を 反 復 ・ 継 続 す る こ と が 可 能 で あ る ． 装 着 者 本 人 の 随 意 性 に 応じ た ア シ ス ト を 可能 と す る HAL の 制 御 メ カ ニ ズ ム は ，中 枢 神 経 系 の 再 構 築 のた め の 新 た な デ バ イ ス と な る 可 能 性 を 秘 め て お り ， 従 来 の ロ ボ ッ ト と は 一 線を 画 す 17, 20, 21)． HAL の 詳 細 な 制 御 機構 に つ い て は 既 に 報告 さ れ て おり 22 -24)，
HAL を 用 い た 歩 行 ト レ ー ニ ン グ (HAL Training; 以 下 HT)の 安 全 性 も 脊 髄 損 傷 ，
脳 卒 中 な ど の 運動 機 能 障 害 者 を 対 象と し た 研 究 で 既 に 報告 さ れ て いる 20, 22, 25,
26)．
脳 卒 中 片 麻 痺 者 に 対 す る 報 告 に お い て ， Kawamoto ら は 慢 性 期 脳 卒 中 片 麻 痺 者 に 対 して HT を 実 施 し た 結 果 ，歩 行 速 度 の 増 大 ， バラ ン ス 能 力 の 改 善 ，
歩 行 率 減 少 お よび 歩 幅 増 大 を 認 め た と し て い る 22)．ま た ，Watanabe ら に よ る
ラ ン ダ ム 化 比 較試 験 (Randomized Controlled Trial; 以 下 RCT)で は ， 発 症 か ら 50 日 程 度 経 過 し た 回 復 期 脳 卒 中 片 麻 痺 者 22 例 (介 入 群 11 例 ，対 照 群 11 例 )に 対 し ，HT ま た は 通 常 の 歩 行 ト レ ーニ ン グ が 1 日に 20 分 ，週 に 3 回 ，計 12 回 実 施 さ れ た ． 介 入 前 後 で 歩 行 自 立 度 ， 歩 行 速 度 ， バ ラ ン ス 機 能 ， 下 肢 の 運 動 機 能 ， 下 肢 筋 力 な ど を 評 価 し た 結 果 ， 交 互 作 用 を 認 め た の は 歩 行 自 立 度 (Functional Ambulation Category, 以 下 FAC)の み で あ り ， こ れ は 従 来 の ロ ボ テ ィ ク ス 歩 行 ト レー ニ ン グ の シ ス テ マテ ィ ッ ク レ ビ ュ ー で ，Mehrholz ら が 得 た
7 結 論 （ 上 述 ） と 同 様 ， 歩 行 自 立 度 の 改 善 に 寄 与 す る 歩 行 能 力 （ 歩 行 速 度 ， 歩 行 持 久 性 ） の 有意 な 改 善 を 認 め な いと い う 結 果 で あ っ た． 歩 行 速 度 や 歩 行 持 久 性 は ， 脳 卒 中 片 麻 痺 者 の 歩 行 能 力 を 測 る 代 表 的 な 指標 で あ る ． 歩 行 速度 は ADL や QOL に 直 結 す る と され 5, 6, 27, 28)， 比 較 試 験 や 臨 床 で の 効 果 測 定の た め に 広 く 用 い られ て い る 29)．脳 卒 中 片 麻 痺 者 に 対 する HT の 歩 行 速 度 な らび に 歩 行 持 久 性 の 改善 効 果 は 未 確 立 で あり 20 )， HT の 有 効 性 を 検 証 す る た め に は 歩 行 速 度 と 歩 行 持 久 性 の 改 善 効 果 を 明 ら か に す る こ とが 必 須 で あ る ． さら に ， 限 り あ る 入 院期 間 に お いて HT が 効 率 的 な 介 入 か ど う か を 見 極 め る た め に は ， 有 効 な 介 入 期 間 や 介 入 回 数 を 検 証 す る こ と も 必 要で あ る と 考 え ら れる ． 1.1.4. HAL に よ る 介 入 効 果 検 証 の た め の 適 切 な 介 入 時 期 脳 卒 中 発 症後 3～6 か 月 間 は ，運 動 麻 痺 の 劇 的 な 回 復 が生 ず る 期 間 と さ れ て い る 4, 30-33)． し か し ， 脳 卒 中 亜 急 性期 は ， 回 復 の 個 人 差が 大 き い こ と が 広 く 知 ら れ て おり 34 )，麻 痺 の 重 症度 33 )， 発症 初 期 の ADL レ ベ ル 4 , 31, 35 -37)， 年 齢 38-40)が 回 復 に 関 連 し て い る こ と が わ か っ て い る ． ま た ， 脳 卒 中 の 回 復 過 程 に お い て ，脳 が 代 償 的 に 活 性 化 す る 部位 は ，脳 損 傷 の 部 位 や 大 き さ に 依 存 し て， 両 側 脳 ，障 害 脳 ，同 側 脳 と 症 例 に よっ て 異 な る 41, 42)．本 邦 の 脳 卒 中 ガ イ ド ラ イ ン 43)に よ れ ば ，急 性 期 で の リ ハ ビリ テ ー シ ョ ン の 病 棟体 制 ，開 始 時 期 ，実 施 期 間 ， 1 日 の 実 施 時 間 な ど も 機 能 予 後 に 関 連 が あ る と し て い る ． し か し な が ら ，急性 期 の 病 棟 体 制 は 病 院 に よっ て 異 な り 44)，発 症 か ら 回 復 期 病 棟 へ 転 棟 ・ 転 院 す る 時 期 も 患 者 個 人 で ば ら つ き が 大 き い こ と が 大 規 模 調 査 や 個 別 の 研 究 か ら 明 ら かと な っ て いる 45 -47)． 以 上 の よ う に ， 亜 急 性 期 の 脳 卒 中 患 者 の 機 能 回 復 に は ， 様 々 な 要 因 が 絡 み 合 っ て お り ， 回 復 期 病 棟 へ 入 院 し た 脳 卒 中 患 者 に 対 し て ， 入 院 初 期 か ら の介 入 試 験 を 実 施 す る 場 合 に は ， 多 施 設 か つ 大 規 模 な 試 験 を 設 定 す る 必 要 が ある と 考 え ら れ る ． 前 述 の シ ス テ マ テ ィ ッ ク レ ビ ュ ー20 )の 著 者 は ， 回 復 期 の 脳 卒 中 患 者 の 自 然 回復 は 他 の 健 康 状 態（ health problem）と 同 様 に RCT をよ り 挑 戦 的 （ more challenging） な も の と す ると 述 べ て い る ． 以 上 よ り ， 本 研 究 で は 歩 行 能 力 自 体 の 改 善 状 況 を モ ニ タ ー し ， ベ ー ス ライ ン を 定 義 し た の ち に 介 入 を 実 施 す る こ と で ， 実 質 的 な 介 入 効 果 を 明 ら か に す る 試 み を 行 っ た．
8 1.2. 研 究 の 意 義 と 目 的 HAL の リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 機 器 と し て の 有 効 性 の 検 証 は ，HAL の よ う な 新 技 術 の 普 及 と 新た な 理 学 療 法 体 系 を切 り 開 く た め に も 意義 が あ る と 言 え る ． 本 研 究 で は 通 常 リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン に よ る 歩 行 能 力 の 回 復 割 合 が ， 別 に 定 め る 基 準 を 満 たす ほ ぼ 定 常 状 態 に 達し た 事 を 確 認 し ，HAL に よ る 介 入 を 実 施 す る 新 た な プ ロト コ ル で ，HAL に よ る 歩 行 能 力 改 善 効 果を 明 ら か に す る と と も に ， 歩 行 能 力 改 善 が 何 に よ り も た ら さ れ る か に つ い て 検 討 す る こ と を 目的 と し た ． 1.3. 本 論 文 の 構 成 本 論 文 は 前 記 の 目 的 を 達 成 す る た め の 三 つ の 研 究 で 構 成 す る ． ま ず ， 第 1 研 究 と し て ，新 た に 開 発 し た 介 入 試験 プ ロ ト コ ル に お ける ，HAL 歩 行 ト レ ー ニ ン グ（ HAL Training; HT）の 効 果 な らび に 採 用 す べ き 評価 項 目 を 探 索 的 に 検 討 し た（ 第 2 章）．次 に ，第 2 研 究 で は HT に よ る 歩 行 速 度 改 善 効 果 を 対 照群 と の 比 較 に よ っ て 明 ら か に す る と と も に ， 効 果 を 得 る た め に 必 要 な 期 間 ・実 施 回 数 を 検 討 した（ 第 3 章）．第 3 研 究 で は 歩 行 速 度 改善 の 要 因 を 歩 容 の 変化 に 着 目 し て 検 討し た （ 第 4 章）． 1.4. 研 究 の 倫 理 的 配 慮 本 研 究 は ， 茨 城 県 立 医 療 大 学 倫 理 委 員 会 の 承 認 （ 受 付 番 号 ： 502，644，迅 速 審 査 ： 57） を 得 て 実 施 し た ． 研 究 協 力 者 に は ， 研 究 の 目 的 ， 方 法 ， 研 究へ の 参 加 の 拒 否 や 途 中 辞 退 の 権 利 に つ い て 文 書 に て 説 明 を 行 い ， 書 面 に よ り 同 意 を 得 た ． ま た ， 本 研 究 は 臨 床 試 験 登 録 シ ス テ ム （ UMIN-CTR） に 登 録 の 上 実 施 さ れ た (UMIN 000012760)．
9 第2章 HAL 歩 行 ト レ ー ニ ン グ の 効 果 探 索（ 第 1 研 究 ） 2.1. は じ め に 脳 卒 中 片 麻 痺 者の 歩 行 速 度 の 改 善は QOL・ADL に 直 結 す る と さ れ て いる 5, 6)． 脳 卒 中 片 麻 痺 者 の 歩 行 速 度 が 低 下 す る 要 因 は ， 下 肢 機 能 の 程 度 48 )や バ ラ ン ス 機 能 49)と い っ た 身 体 機 能 の み な ら ず ト レ ー ニ ン グ 期 間 や 日 常 生 活 に お け る 歩 行 経 験 など の 影 響 も 受 け る とさ れ て い る 50, 51)． 第 1 研 究で は ， 歩 行 速 度 改 善 の 程 度が 一 定 の 条 件 （ 後 述） を 満 た し た 時 点 を プ ラ ト ー に 達 し た 時 点 と 定 義 し ， こ の 時 点 を 介 入 開 始 時 点 と す る こ と で 歩 行 速 度 改 善 の 対 象 者 間 の ば ら つ き を 抑 え る こ と が で き る の で は な い か と 考え た ． こ の 時 点 から の HT 介 入 に よ る 歩 行 速 度 上 乗 せ 効果 の 検 証 ， 介 入 開 始時 期 が 妥 当 で あ るか の 探 索 ，歩 行 率・平 均 歩 幅 お よ び 身 体 機能 の 変 化 を 確 認 し ， 比 較 試 験 に 繋 がる 評 価 項 目 を 検 討 する こ と を 目 的 と し た． 2.2. 方 法 2.2.1. 対 象 者 の 適 用 基 準 と 除 外 基 準 対 象 者 は 2013 年 10 月 か ら 12 月 ま で に A 病 院 回 復 期 リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 病 棟 に 入 院 し ，以 下 の 基 準 を 満 た した 者 と し た ． ・ 適 用 基 準 対 象 者 の 適 用 基 準 は ， 初 回 発 症 の 脳 梗 塞 ま た は 脳 出 血 の 片 麻 痺 患 者 で あ る こ と ，HAL が 装 着 可 能 な 体 格 （ 身 長 150〜185cm， 体 重 40kg〜80kg） で あ る こ と ， 研 究 協 力の 同 意 が 得 ら れ た 者と し た ． ・ 除 外 基 準 く も 膜 下 出 血 ， 理 学 療 法 実 施 に 高 い レ ベ ル の リ ス ク 管 理 を 必 要 と す る 合併 症 等 （ 重 度 の 心 疾 患 ， 制 御 不 能 か 重 度 の 高 血 圧 ， 重 度 の 慢 性 呼 吸 器 疾 患 ，重 度 の 糖 尿 病 ， 重 度 の 感 覚 性 失 語 ， 重 度 の 意 識 障 害 ， 重 度 の 認 知 障 害 ， 重 篤 な 感 覚 失 語 ，神 経 筋疾 患 ，顕 著 な 運 動 失調 を 有 す る 者 な ど），下 肢 に お け る 重度 の 整 形 外 科 疾 患 や 著 明 な 関 節 可 動 域 制 限 を 有 す る ， 院 内 お よ び 屋 外 を 自 立 し て 歩 行 可 能 な 者 を 除 外 と し た ． ま た ， 介 入 開 始 時 点 に お い て ， 杖 と 歩 行 補助 具 な し で 歩 行 自立 に 至 っ た 者 は 除 外と し た ．
10 2.2.2. 対 象 者 の プ ロ フ ィ ー ル 上 記 の 適 応・除外 基 準 を 満 た し た ４例（ 26〜73 歳 ）が 対 象 と な っ た ．性 別 は 男性 3 例， 女 性 1 例 ， 麻 痺 側 は 左右 2 例 ず つ ， 脳 梗 塞が 1 例 ， 脳 出 血が 3 例 ， 発 症 か ら 入院 ま で の 日 数は 108 日 か ら 160 日 で あ った （ 表 1-1）． 表 1-1 対 象 者 の 背 景 情 報 Case 1 73 男 脳梗塞 右 73.8 35 108 23 Case 2 48 男 脳出血 右 72.5 39 115 24 Case 3 58 男 脳出血 左 73.4 30 129 24 Case 4 26 女 脳出血 左 51.4 48 160 22 性別 HT介入の回数 発症から介入開 始までの期間 (日) 発症から入 院の期間 (日) 年齢 病型 麻痺側 体重 (kg)
11 2.2.3. 研 究 プ ロ ト コ ル 入 院 後 ， 通 常 の 理 学 療 法 に よ っ て 主 要 評 価 項 目 の 値 が 改 善 し ， 徐 々 に そ の 変 化 率 が 収 束 し て 後 述 の 基 準 を 満 た し た こ と を 確 認 し た 後 に ， HT 介 入 を 実 施 し 効 果 を 探 索す る た め ，ABA 法 に よ る シ ン グ ル ケ ー スデ ザ イ ン を 採 用 し た． 最 初の A 期（ 以 下 A1 期 ） は後 述 の HT 介 入 の 開 始 基 準 を 満 た す た め の ベー ス ラ イ ン 期 間 と位 置 づ け ， 2 回 目 の A 期 （ 以 下 A2 期 ） は 介 入 操 作 撤 回 後 の 期 間 で あ る ．A1 期 ・ A2 期 と も に通 常 理 学 療 法 は 60 分 以 上 を 実 施 し た ． 介 入 期 間（ 以下 B 期 ）に は HT を 実 施 し た ．1 回 の HT は ，休 憩 時 間 を 控 除 し た 積 算 の 実 歩 行 時 間 で 20 分 以 内 と し た ． な お こ の 期 間 の 通 常 理 学 療 法 は 40 分 と し た ．B 期 は 5 週 間 ，週 5 回 と し ，対 象 者 の 体 調 や 祝 日 に よ る 休 み な ど を 考 慮 し ， 介入 回 数 が 合計 20 回 以 上 （ 最 大 25 回 ） で 介 入 完 遂 と し た ． 2.2.4. 評 価 項 目
主 要 評 価 項 目は 10m 最 大 歩 行 速 度 （Maximum Walking speed; 以 下 MWS）
52)と し ， 当 院 へ 入 院 し て か ら 毎 週 測定 し た ．
副 次 評 価 項 目 とし て ， 毎 週の MWS 計 測 時 に 歩 数 を カ ウン ト し ， 平 均 歩 幅
お よ び 歩 行 率 を算 出 し た 53)．以 下 の項 目 は B 期の 介 入 開 始 お よ び 終 了 時 点 に
計 測 し た 項 目 であ る ． 歩 行 持 久 性 の指 標 と して 2 分 間 歩 行 テ ス ト に よ る 歩 行
距 離（ 2 minutes walking Distance; 以 下 2MD）54, 55)を ，歩 行 自 立 度 の 指 標 とし
て Functional Ambulation Category (以 下 FAC)56)を ， バ ラ ンス 機 能 の 指 標 と し
て Berg Balance Scale (以下 BBS)57, 58)を ，運 動 麻 痺 の 重 症度 の 指 標 と して
Fugl-Meyer Motor Assessment for Lower Extremity (FMA -LE)59)を ， 日 常 生 活 動 作
（ Activities of Daily Living; 以 下 ADL） の 指 標 と して Functional Independence Measure（ 以 下 FIM）の 運 動 項 目 の 合 計 を 測 定 し た ．加 え て ，本 邦 で 歩 行 速 度 の 指 標 と し て MWS に 次 い で 用 い ら れ る 10m 快 適 歩 行 速 度 （ Self-selected Walking Speed; 以下 SWS）も 他 の B 期 の 介 入 開 始・終 了 時 点 で 測 定 値 を 評 価 し た ． MWS の 計 測 に は 16m 歩 行 路 （ 3m の 加 速 区 間 ， 10m の 計 測 区 間 ， 3m の 減 速 区 間 ）を用 い ，デ ジ タ ル 式 ス ト ップ ウ ォ ッ チ に よ り 計測 し ，3 試 行 の う ち の 最 速 値 を 採 用 した ． 2MD は 理 学 療 法 室 内 に 40m の 周 回 歩 行 コ ー ス を 設定 し ，合 図 と と も に 2 分 間 の 歩 行 を 実 施 し ， 2 分 間 の 歩 行 距 離 を ， ロ ー タ リ ー 型 距 離 計 測 機 に よ り 測 定 し た ． な お ，歩 行 速 度 は 本 人 に よる 任 意 の 一 番 歩 き やす い 速 度 と し た ． 2MD の 計 測 課 題 中 に お い て，MWS の 歩 行 路 の ス ター ト ラ イ ン か ら 開 始し ， MWS と 同 様 に 中 間 10m の 所 要 時 間 を ス ト ッ プ ウ ォ ッ チ で 計 測 し ， SWS を 求 め た ．
12 2.2.5. 介 入 開 始 の 基 準 対 象 者 は ， 入 院後 理 学 療 法 処 方 が 行わ れ た 後 ， 週 に １度 MWS の 計 測を 実 施 し た ． MWS の 週 ご と の 計 測 値 は ，個 人 内 の 変 動 を 考 慮 し ，当 該 週・前 週・前 々 週 の 3 週間 の 平 均 値 を 当 該 週 の 平 滑 化値 と し て 採 用 し ， 前週 か ら の 改 善 率 を モ ニ タ ー し た．連 続 す る 3 週 間 の 平 滑化 値 の 改 善 率 が，10%未 満 ，5%未 満 ，5% 未 満 の 条 件 を 満 た し た 時 ， 歩 行 能 力 の 改 善 が 定 常 状 態 に 達 し た と 判 断 し ， 介 入 期 間 （ B 期 ）を 開 始 し た ． 2.2.6. HAL を 用 い た 歩 行 ト レ ー ニ ン グ の 方 法 介 入 は Cyberdyne 株 式 会 社 製 ロ ボッ ト ス ー ツ HAL 福 祉 用 単 脚 モ デ ル を 使 用 し ， 吊 り 上 げ 装 置 付 き 歩 行 器 （ All-In-One Walking Trainer ， Ropox A/S ， Næstved Denmark） を 転 倒 予 防 目 的 に 使 用 し た ． HT 中 は 装 着 者 の 随 意 的 な 筋 収 縮 に と も な う 生 体 電 位 信 号 を ト リ ガ ー と し て 股 ・ 膝 関 節 の ア シ ス ト ト ルク を 制 御 す る モ ード （ Cybernic Voluntary Control mode, 以 下 CVC モー ド ） を 主 に 用 い た ．歩 行 開 始 に あ た り ，HAL の ア シ ス ト レ ベ ル ，ア シ ス ト バ ラ ン ス を 以 下 の 手 順 で 最 適 に 設 定 し た ． 介 入 の 初 回 は ア シ ス ト レ ベ ル （ Low, Middle, High, Max の ４ 段 階 で ，各 段 階 内 を 10 段 階 に 設 定 ）を Middle の 10 に 設 定 し ， 座 位 で の 膝 伸 展運 動 や 立 位 で の 屈 伸運 動・足 踏 み 運 動 を NO TASK（ 生 体 電 位 に の み 追 従 す るモ ー ド ） お よ び STAND モ ー ド（ 立 上が り や 立 位 保 持 用 に 制 御 す る モ ー ド ） も 併 用 し た ． こ の 際 ， ア シ ス ト レ ベ ル が 大 き す ぎ る と ， HAL に よ る ア シ ス ト が 不 随 意 の 細 か い ク ロ ー ヌ ス 様 の 屈 伸 運 動 を 繰 り 返 す 現 象 （ 以 下 ，HAL ク ロ ー ヌ ス と 呼 ぶ ）を生 じ ず る こ と が あ る．こ の 場 合 は ，HAL ク ロ ー ヌ ス が 発 生 せ ず に ア シ ス ト が 発 揮 さ れ る レ ベ ル ま で ア シ ス ト レ ベ ルを 小 さ く 設 定 し た ． さ ら に ， 立 位 で の 屈 伸 運 動 や 歩 行 時 に お い て 「 ア シ ス トが 強 す ぎ る（ 弱 す ぎ る ）」と い っ た 対 象 者 の 訴 え に よ り 適宜 ア シ ス ト レ ベ ル を調 整 し た ． ア シ ス ト レ ベ ル は 適 正 と 考 え ら れ る が ， 良 好 な 歩 容 が 得 ら れ な いケ ー ス の 場 合 （ 例 ： 共 同 運 動 パ タ ー ン に よ る 努 力 性 の 振 り 出 し ま た は 立 脚 支 持 を 呈 す る ケ ー スな ど ），ア シス ト バ ラ ン ス の 調 整 に よ り 屈曲 ま た は 伸 展 の ど ち ら か 一 方 へ の ア シ ス ト の 比 率 を 小 さ く （ ま た は 大 き く ） す る こ と で 良 好 な 歩 容 を 目 指 し た ． 本 研 究 に お け る 良 好 な 歩 容 と は ， 左 右 の 下 肢 の 振 り 出 し が円 滑 で あ る こ と ， 立 脚 支 持 が 時 間 的 対 称 で あ る こ と ， 左 右 の 歩 幅 が 対 称 で あ る こ と ，歩 調 が一 定 し て い る こ と を 指す ．HAL の 足 関 節 軸 は 底 屈 ま た は 背 屈を 制 動 す る こ と は で き な い た め ， 背 屈 運 動 が 困 難 で 降 り 出 し 時 に 足 尖 が 床 に 接 触 し て 円 滑 な 振り 出 し を 妨 げ る 場 合に は ，HAL の 専 用 靴 の 中 で 装 着 可 能 な プ ラ ス チ ッ ク 製 短下 肢 装 具 を 装 着 し た．
13 HT は ，ロ ボ ッ ト ス ー ツ HAL 福 祉 用 の 安 全 講 習 受 講 済 み で ，HAL の 使 用 経 験 が 2 年 以上 の 理 学 療 法士 2 名に よ り 実 施 し た ． 理 学 療法 士 は 「 な る べ く 頑 張 っ て 歩 い て く だ さ い 」 と 対 象 者 に 指 示 し ， 歩 行 を 開 始 し た ． 歩 行 開 始 後 ， 対 象 者 の 歩 行 が 安 定 し た こ と を 確 認 し た 後 ， 理 学 療 法 士 は 歩 行 器 を 誘 導 す る 速 度 を 速 め ，HAL の ア シ ス ト を 受 けて 良 好 な 歩 容 を 維 持で き る 範 囲 に お け る 最 大 速 度 で の トレ ー ニ ン グ を 実 施 した ． 2.2.7. 通 常 理 学 療 法 通 常 理 学 療 法 の プ ロ グ ラ ム は HAL を 含 め ロ ボ ッ ト を 利 用 し た プ ロ グ ラ ム の 実 施 は 不 可 と し た ． そ の 他 の プ ロ グ ラ ム に つ い て は 制 限 を 設 け ず ， プ ロ グ ラ ム は ， 理 学 療 法 士 を 含 む 医 療 チ ー ム に よ る 定 期 的 な カ ン フ ァ レ ン ス で 設 定 さ れ た 目 標 を 達 成 す る た め に 実 施 さ れ た ． 対 象 者 毎 に 平 地 歩 行 練 習 ， 屋 外 歩 行 練 習 ， ト レ ッ ド ミ ル 歩 行 練 習 ， 不 整 地 歩 行 練 習 ， 階 段 昇 降 練 習 ， 関 節 可 動 域 練 習 ，筋 力 増 強維 持 練 習 ，平 衡 機 能練 習（ 座 位 ，立 位），基 本 動 作 練 習 ，床 上 で の 姿 勢 保 持・動 作 練 習 ，ADL 動 作 練 習（ ト イ レ ，入浴 ，ベ ッ ド サ イ ド な ど），自 転 車 エ ル ゴ メ ー タ ，各 種 物 理療 法 ，職 場 復 帰 の ため の 練 習 な ど を 必要 に 応 じ て 実 施 した ． 2.2.8. 解 析 デ ー タ の 水 準 ， 勾 配 ， 切 片 変 化 の 観 点 か ら 各 期 間 の 間 で の 変 化 を ， グ ラフ の 目 視 に よ り 総 合 的 に 判 定 し た ． 最 小 二 乗 法 加 速 減 線 を 各 期 の 次 の 期 ま で 延 長 し 目 視 判 定 の 補 助 と し た ． さ ら に ， 目 視 に よ る 判 定 を 補 助 す る 目 的 で ノン パ ラ メ ト リ ッ ク の Kruskal-Wallis 検 定 を 用 い ， 全 期 の 変化 を 推 量 す る た め に 系 列 依 存 を 配 慮し て 有 意 水 準は 1%未 満 と し た ． 解 析 には SPSS.ver22 を 用 い た ． MWS，歩 行 率 ，平 均 歩 幅 以 外 の評 価 指 標 は 介 入 期（ B 期 ）前 後 の 推 移 を 確 認 し た ．
14
2.3. 結 果
発 症 か ら 介 入開 始 ま で の 日 数は 108～ 160 日 （16 週 目 ～ 23 週 目 ） で あ っ た （ 表 1-1）．HT の 介 入 回 数は Case 1 が 23 回， Case 2 が 24 回 ，Case 3 が 24 回 ， Case 4 が 22 回 で あ っ た ． 2.3.1. 最 大 歩 行 速 度 図 1-1 に 全 症 例の MWS の 推 移 ，各 期 の 加 速 減 線（ 実 線 ）と そ れ を 次 期 へ 延 長 し た 線（ 点 線 ）を 示 す ．グ ラ フ 目 視 に よ る A1 期 か ら B 期 へ の 変 化 を 分 析 し た 結 果 ，case1 で 微 増 ， case2, 3, 4 で 明 ら か に 増 大を 認 め た ． B 期 か ら A2 期 の 変 化 を 分 析 し た 結 果 ， case1, 2 で は 減 少 し ， case3, 4 で は 増 大 傾 向 で あ っ た ． 統 計 的 手 法 に よる 結 果 で は ， case2, 3, 4 は 有 意 な 変 化 を認 め (p<0.01)，A1 期 か ら B 期 へ の グ ラ フ 目 視 に よ る 分析 の 結 果 を 支 持 す る結 果 を 得 た ． 図 1-1 最 大 歩 行 速 度 の 推 移 と 加 速減 線
15 2.3.2. 平 均 歩 幅 図 1-2 に 全 症 例 の 平 均 歩 幅 の 推 移， 各 期 の 加 速 減 線 （実 線 ） と そ れ を 次 期 へ 延 長 し た 線 （点 線 ） を 示 す ． グ ラフ 目 視 に よ る A1 期 か ら B 期 へ の 変 化 を 分 析 し た 結 果 ，case1, 2, 4 で 増 大 ．Case3 は 減 少 を 認 め た ． B 期 から A2 期 へ の 変 化 を 分 析 した 結 果 ， Case1, 2 で は B 期 で 増 大 し た 値を そ の ま ま 維 持 し ， case3, 4 で は 増 大 し た ． 統 計 的 手 法 に よる 結 果 で は ， 全 例 で有 意 な 変 化 を 認 め (p<0.01)，A1 期 か ら B 期 へ の グ ラ フ 目 視 に よ る 比 較 の 結 果 を 支 持 す る 結 果 を 得 た ． 図 1-2 平 均 歩 幅 の 推 移 と 加 速 減 線
16
2.3.3. 歩 行 率
図 1-3 は全 症 例 の 歩 行 率 の 推 移 お よび ， 各 期 の 加 速 減 線（ 実 線 ） と そ れ を 次 期 へ 延 長 し た線 （ 点 線 ） を 示 す ．グ ラ フ 目 視 に よる A1 期 か ら B 期へ の 変 化 を 分 析 し た 結果 ，case 3 で の み 明 ら か に 増 大 し ，Case 1，2 は 減 少 傾 向 ，case 4 は 不 変 で あ っ た ． B 期 か ら A2 期 へ の 変 化 を 分 析 し た 結 果 ， Case1 で の み 増 大 し ， そ の 他 は不 変 と 判 定 し た ．
統 計 的 手 法 に よる 結 果 で は ，case 1 での み 有 意 な 変 化 を認 め (p<0.01)，A1 期 か ら B 期 へ の グ ラ フ 目 視 に よ る 比 較の 結 果 を 支 持 す る 結果 を 得 た ．
17 2.3.4. そ の 他 の 副 次 評 価 項 目 表 1-3 に B 期 開始 時 と 終 了 時 の 推 移と 変 化 量 を 示 す ．SWS は 全 例 で 著 明 に 増 大 （ +12.0m から +20.4m/分 ） を ， 2MD は 全 例 で 増 大 （+16.9m か ら +34.6m） を ，FAC は B 期 中 に 3 例 が 改 善（3 例 と も +1 点，1 例は 変 化 な し）を ，FMA-LE は B 期 中 に 3 例 が 僅 か に 改 善（ +1 点 か ら +2 点 ，1 例 は 変 化 な し ）を ，BBS は B 期中 に 全 例 で 増 大 （ +1～ +8 点 ） を 認 め た ． 表 1-3 B 期 開 始 時 と 終 了 時 の 各 副次 評 価 項 目 の 差 分 括 弧 内 は 変 化 量を 示 す case 1 35.2 49.7 73.7 105.0 3 4 25 27 48 56 77 79 (+14.5) (+31.3) (+1) (+2) (+8) (+2) case 2 41.4 53.3 77.4 94.2 3 4 20 20 50 53 83 88 (+12.0) (+16.9) (+1) (±0) (+3) (+5) case 3 36.5 57.0 72.5 107.1 3 4 30 32 48 52 73 80 (+20.4) (+34.6) (+1) (+2) (+4) (+7) case 4 71.9 85.0 148.5 178.2 5 5 23 24 55 56 85 86 (+13.0) (+29.7) (±0) (+1) (+1) (+1)
18 2.4. 考 察 介 入 期（ B 期 ）に お い て 3 例で MWS の 増 大 を 認 め ，1 例 は 微 増 し た ．ベ ー ス ラ イ ン 期（ A1 期 ）で は 最 大 歩 行 速度 の 改 善 率 が ほ ぼ プラ ト ー に 達 し て い た こ と か ら ， B 期 に お け る 増 大 は 通 常理 学 療 法 と HT の 併 用 に よ る 歩 行 速 度 増 大 の 上 乗 せ 効 果で あ る と 考 え た ． ま た ， B 期 中 で は MWS の 増大 に 加 え 明 ら か な 平 均 歩幅 の 変 化 を 認 め た ． 平 均 歩 幅 が 増 大し た 3 例 の うち 2 例 は 歩 行 率 が 減 少 傾向 を 示 し ， 平 均 歩 幅が 減 少 した 1 例 は 歩 行 率 の 増 大 を 認 めた ． 対 象 者 毎 に 変 化の 様 式 は 異 な る も の の 平 均 歩 幅 と 歩行 率 の 増 減 と い っ た 歩 容 の 変 化 が み ら れた ． 以 上 から HT が 歩 容 の 変 化 を 与え た 可 能 性 が あ る と考 え た ． 副 次 評 価 項 目 につ い て は ， FMA-LE を 除 き 一 定 の 改 善 を認 め た た め ， 比 較 試 験 に 用 い る 評価 項 目 と し て 有 用 であ る と 考 え た ． FMA-LE の 介 入 前 後 の 変 化 は 僅 か で あ った が ，各 対 象 者の B 期 開 始 時 期 は 発 症 から 4 か 月 以 上 が 経 過 し て お り ， こ の時 期 に お け る 運 動 麻痺 の 改 善 は 発 症 から 3 か 月 の 劇 的 な 変 化 に 比 べ れ ば 少 な い こ と が 過 去 の 研 究 か ら も 明 ら か と な っ て い る 31, 32 )． 原 は Swane ら に よ る 脳 卒 中 発 症 後 の 経 時 的 な 運 動 麻 痺 回 復 中 枢 神 経 再 組 織 化 の ス テ ー ジ 理 論 32)を 引 用 し た う え で ，以 下 の よ う に 述 べ てい る ．「 発 症 か ら 3 か 月 ま で は 皮 質 脊 髄 路 の 興 奮 性 を 高 め る こ と で ， 麻 痺 の 回 復 を 促 進 す る 時 期 （1st stage）と な る ．3 か 月 以 降 は 皮 質 脊 髄 路 の 興 奮 性に 依 拠 せ ず ，皮 質 間 の 新 し い ネ ッ ト ワ ー ク の 興 奮 に 依 拠 す る 時 期 （ 2nd stage） で あ る ． こ の 時 期 は 皮 質 間 の 抑 制 が解 除 さ れ る（ disinhibition）こ と に より 生 じ る 回 復 メ カ ニ ズ ム が 機 能 し ， 代 替 出 力 と し て の 皮 質 ネ ッ ト ワ ー ク の 再 組 織 化 が な さ れ ， 残 存 す る 皮 質 脊 髄 路 の 機 能 効 率 を 最 大 限 に 引 き 出 す 中 枢 指 令 と し て 機 能 す る ． こ の disinhibition の メ カ ニ ズ ム は 6 カ 月 ま で に は 消 失 す る た め に ，再 組 織 を 促 す リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン プ ロ グ ラ ム を こ の 時 期 ま で に 検 討 し 成 果 を 引 き 出 す こ と が 求 め ら れる 60 )」．こ の よ う な 事 実 を鑑 み れ ば，本 研 究 の 介 入 期 間 前 後の FMA-LE の 変 化 量 が 微 量 で あ っ た の は ， 原 が 述 べ る 1st stage で 通 常 理 学 療 法 を 受 け た こ と に よ って 下 肢 の 運 動 麻 痺 の改 善 が 一 定 に 達 し た後 に HT 介 入 の 開 始 と な っ た か ら であ る と 考 え ら れ る ．し た が っ て ， FMA-LE の 結 果 は 個 人 差 の 大 き い 麻 痺 の 回 復 程 度 の ば ら つ き を 抑 え る た め に 設 定 し た 本 研 究 の 介 入 開始 基 準 は 妥 当 で ある と 考 え た ． ま た ， 対 象 者 4 例 の 介 入 は ， 脳 卒 中発 症 後 16 週 か ら 22 週 の 時 点 で 開 始 さ れ た こ と を 確 認し た ． 脳 卒 中 片 麻 痺者 の 歩 行 能 力を 1 週 毎 に 計 測 し て ど の 時 点 か ら プ ラ ト ーに な る か を 検 証 し た研 究 は 皆 無 で あ る．し か し ，Kollen ら 61) の 研 究 に よ れ ば ， 脳 卒 中 片 麻 痺 者 の 快 適 歩 行 速 度 と 最 大 歩 行 速 度 を 発 症 か ら
19 毎 週 計 測 し た 結果 を み る と ，最 大 歩 行 速 度 が 18 週 か ら ほ ぼ プ ラ ト ー に 達 した こ と が 読 み 取 れる ． さ ら に ， Kwakkel ら 62)の 報 告 で は ， 脳 卒 中 片 麻 痺 者 に 対 す る 上 下 肢 の 強度 ト レ ー ニ ン グの RCT 試 験 を 実 施 し ，評 価 指 標 の 1 つ で ある 最 大 歩 行 速 度 が 発 症 か ら 20 週 以 降 は 改 善 が 見 ら れ な か っ た こ と が 結 果 か ら 読 み 取 れ る ． こ れ ら の 先 行 研 究 の 結 果 と 比 較 し て も ， ほ ぼ 同 等 の 時 期 に 歩 行 速 度 が 定 常 状 態 と な っ て い る こ と が わ か り ， 歩 行 能 力 の 回 復 率 が 低 下 し ほ ぼ 定 常 状 態 と な った 時 点 か ら HAL の 介 入 を 試 み ，歩 行 能 力 改 善 の 上 乗 せ 効 果を 検 証 す る と い う 本 研 究 の 目 的 を 達 成 す る た め の ベ ー ス ラ イ ン を 判 定 す る 基 準 と し て ， 十 分 妥当 で あ っ た も の と 考え る ． 以 上 に よ り ，第 1 研 究 に お け る 評 価項 目 ， 介 入 開 始 時 期の 決 定 方 法 を 採 用 し ，介 入 群（ 以下 HAL 群 ）と 対 照 群 を 設 定 し た 比 較 研究 を 第 ２ 研 究 と し て実 施 し た ．
20 第3章 HAL 歩 行 ト レ ー ニ ン グ の 効 果 ： 非ラ ン ダ ム 化 比 較 試 験（ 第 2 研 究 ） 3.1. は じ め に 第 1 研 究 に お いて ，HT の 効 果 測 定 に お け る 歩 行 速 度 の有 効 性 ，介 入 時 期 の 適 切 性 に つ い て 一 定 の 効 果 が 確 認 で き た 。 そ こ で ， 更 に 症 例 を 重 ね る と とも に 対 照 群 を 設 ける こ と で ，HT の 有 効 性 を 主 に 歩 行 速 度の 改 善 効 果 ，次 い で 歩 行 持 久 性 の 改 善効 果 と し て 確 認 す るこ と を 目 的 と し た ． 併 せ て HT に よ る 歩 行 速 度 お よ び 歩 行 持 久 性 の 増 大 を 得 る た め に 必 要 な 期 間 ・ 介 入 回 数 に つ いて も 検 討 し た ． 3.2. 方 法 3.2.1. 対 象 者 対 象 者 の 適 用/除 外 の 基 準 は 第 一 研究 と 同 一 で あ る．第 一 研 究 と 同 じ 介 入 開 始 基 準 を 満 た し た 段 階 で ， 同 意 を 撤 回 し た 者 ， 継 続 的 な 歩 行 ト レ ー ニ ン グ が 困 難 と な る 疼 痛 を 有 す る 者 ， 心 疾 患 の リ ス ク が 顕 在 化 し た 者 ， 新 た な て ん か ん 発 作 が 明 ら か に な っ た 者 ， 強 度 の 易 疲 労 性 の 訴 え が あ る 者 ， 継 続 的 な 抑 う つ が み ら れ た 者 ， 装 具 ・ 歩 行 補 助 具 を 用 い な い で 屋 外 歩 行 が 自 立 し た 者 ， 介 入 前 に 退 院 し た者 を 除 外 と し た ． 対 象 者 の 割 り 付け は ， 2013 年 10 月 か ら 2014 年 6 月 ま で に 入 院 し た 方 を HAL 群 に ，そ の 後 ，途 切 れ な く 2014 年 7 月 か ら 2015 年 7 月 に 入 院 し た 方 を 対 照 群 と し た ．本 研 究 の デ ザ イ ン と対 象 者 の 流 れ を図 2-1 に 示 す ． 3.2.2. 主 要 評 価 項 目
最 大 歩 行 速 度 (Maximum Walking Speed; MWS)を 入 院 時 か ら 介 入 終 了 時 ま で 毎 週 計 測 し た．
3.2.3. 副 次 評 価 項 目
2 分 間 歩 行 テ ス ト に よ る 2 分 間 歩 行 距 離 (2 Minutes walking Distance; 2MD)， 快 適 歩 行 速 度 (Self –selected Walking Speed; SWS) ， FAC, BBS, FMA-LE, Functional Independence Measure (FIM)と し た ．
SWS と 2MD は 介 入 開 始 時 か ら 終 了 時 ま で 1 週 毎 に 計 測 を 実 施 し た ． そ の 他 の 副 次 評 価 項目 は ， 介 入 開 始 時 およ び 終 了 時 に 評 価 を実 施 し た ．
21 2 分 間 歩 行 テ ス ト の 計 測 課 題 中 に お い て ，MWS の 歩 行 路 の ス タ ー ト ラ イ ン か ら 開 始 し ，MWS と 同 様 に 中間 10m の 所 要 時 間 を スト ッ プ ウ ォ ッ チ で 計測 し ， SWS を求 め た ． 3.2.4. HAL 介 入 時 の ア シ ス ト 設 定 HT 介 入 中 に 改 善 す べ き 歩 容 を 認 め た 場 合 に は ， 良 好 な 歩 容 が 得 ら れ る よ う HAL の ア シ ス ト 調 整 を 行 い ， 良好 な 歩 容 を 得 ら れ たか ど う か ， HAL の ア シ ス ト 調 整 に つい て 留 意 し た 内 容 を， 可 能 な 限 り 記 述 的に 記 録 し た ． 3.2.5. 介 入 開 始 の 基 準 第 1 研 究 と 同 様の 基 準 で 実 施 し た （2.2.5.を 参 照 ）． 3.2.6. 介 入 方 法 HAL を 用 い た 歩 行 ト レ ー ニ ン グ （ HT） に つ い て は 第 1 研 究 と 同 じ で あ る （2.2.6.を 参 照）． 対 照 群 に つ い ては ，HAL 介 入 期 間 に 相 当 す る 期 間 に おい て も ，通 常 の 理 学 療 法 を 1 日 あ たり 60 分 以 上 実 施 し た ．通 常 理 学 療 法 の内 容 は ，第 1 研 究 で 示 し た 通 り で あ る（ 2.2.6.を 参 照）．
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23
3.2.7. 統 計 解 析
対 象 者 の 年 齢 ， 性 別 ， 発 症 か ら 介 入 開 始 ま で の 日 数 ， 麻 痺 側 ， 介 入 期 間に つ い て，HAL 群 と 対 照 群 と の 差 を 確認 し た．性 別 ，麻 痺 側 に つ い ては Fisher’s exact test を 用 い ， そ の 他 に つ い て は unpaired t test を 用 い た ．
HT の 効 果 判 定 の た め 主 要 評 価 項 目 お よ び 副 次 評 価 項 目 に つ い て ， 介 入 開 始 時 値 か ら 介 入 終 了 後 の 変 化 量 に 対 す る ， 群 と ベ ー ス ラ イ ン 値 を モ デ ル に 含 め た 共 分 散 分 析（ Analysis of covariance; ANCOVA） を 用い た ．
ま た ，HAL 群 に お け る MWS，SWS，2MD の 値 の 増大 が 介 入 開 始 か ら 何 週 間 で 得 ら れ た かを 以 下 の 解 析 に て 判定 し た．介 入 開 始 時 , 1 週 後，2 週後 ，3 週 後 ，4 週 後 ，介 入 終 了 時（ 5 週 後 ）の 各 6 時 点 に お け る 反 復 測 定 一 元 配 置 分散 分 析（ one-way repeated measures ANOVA）を 用 い た ．主効 果 を 確 認 後 に ，介入 開 始 時 と そ の 他の 時 点 と の 比 較を Dunnett 法 に よ る 多 重 比較 を 用 い て 実 施 し た ． 解 析 には SPSS.ver22 を 用 いた ．
24 3.3. 結 果 3.3.1. 対 象 者 の 背 景 情 報 介 入 期 間 中に 2 例 が 早 期 終 了（ 心 疾 患 の 顕 在 化 1 例，同 意 の 撤 回 1 例）し ， 最 終 的に HAL 群 8 例 ，対 照 群 8 例 の 計 16 例 が解 析 の 対 象 と な っ た ．さ ら に ， 介 入 開 始 時 に お け る 対 象 者 の 背 景 項 目 に つ い て は ， 介 入 開 始 時 に お け る 群 間 の 違 い が な い こと を 確 認 し た（表 2-1）．ま た ，介 入期 間 に お け る 理 学 療 法 時 間 の 合 計 値 の 平均 は ，HAL 群 で は 27.7±1.82 時間 ，対 照 群 で は 32.9±7.42 時 間 と HAL 群 が 短 い 傾 向 を 認 め た (P=0.09)（ 表 2-2）．そ の 他 の 背 景 情 報 を 対象 者 毎 に表 2-2 に 示 す ． 表 2-1 対 象 者 の 背 景 因 子 HAL 群 に お い て は HAL 介 入 を 含 む
25 入院時 介入開始時 介入終了時 73 男 脳梗塞 （左 大脳 基底 核・ 放線 冠） 右 35 108 四点杖 SHB 使用 1人 介助 (F A C 1) T -ca ne S H B 使用 病棟 内自 立( F A C 3) T -ca ne S H B 使用 院内 自立 (F A C 4) 23 48 男 脳出血 （皮 質下 、 前頭 葉～ 頭頂 葉） 右 39 115 T -ca ne Ｓ Ｌ Ｂ 使用 1人 介助 (F A C 2) T -ca ne, S H B 使用 病棟 内自 立( F A C 3) フ リー ハン ド Ｓ Ｌ Ｂ 使用 院内 自立 (F A C 4) 24 58 男 脳出血 （右被殻 ） 左 30 129 四点杖 Ｓ Ｈ Ｂ 使用 1人 介助 (F A C 1) T -ca ne 装具 な し 病棟 内自 立( F A C 3) T -ca ne 装具 な し 院内 自立 (F A C 4) 24 26 女 脳出血 （左 半球 頭頂 葉～ 皮質 下内 包） 右 48 160 四点杖 Ｓ Ｈ Ｂ 使用 1人 介助 (F A C 2) T -ca ne S H B 使用 屋外 自立 (F A C 5) T -ca ne S H B 使用 屋外 自立 (F A C 5) 22 76 男 脳梗塞 （右 前脈 絡叢 動脈 領域 ） 左 49 129 四点杖 ＳＬＢ 使用 1人 介助 (F A C 1) 四点杖 ＳＬＢ 使用 1人 介助 (F A C 2) 四点杖 ＳＬＢ 使用 1人 介助 (F A C 2) 25 76 男 脳梗塞 （左 橋） 右 41 159 T -ca ne Ｌ Ｌ Ｂ 使用 1人 介助 (F A C 2) T -ca ne Ｓ Ｌ Ｂ 使用 監視 (F A C 3) T -ca ne Ｓ Ｌ Ｂ 使用 監視 (F A C 3) 20 56 女 脳出血 （左被殻 ） 右 35 132 四点杖 ＳＬＢ 使用 1人 介助 （F A C 2) T -ca ne S L B 使用 監視 (F A C 3) T -ca ne S L B 使用 病棟 内自 立（ F A C 3） 24 56 女 脳出血 （右被殻 ） 左 17 129 四点杖 ＬＬＢ 使用 1人 介助 （F A C 1) T -ca ne G S デ ザイ ン 使用 病棟 内自 立（ F A C 3) T -ca ne S L B 使用 病棟 内自 立（ F A C 3） 21 53 男 脳出血 （右視床 ） 左 40 118 四点杖 ＳＬＢ 使用 1人 介助 （F A C 1) T -ca ne S L B 使用 監視 (F A C 3) T -ca ne S L B 使用 院内 自立 (F A C 4) -74 女 脳梗塞 （左 後頭 葉・ 側頭 葉・ 小脳 ） 右 36 148 四点杖 オルト ッ プ 使用 1人 介助 (Ｆ Ａ Ｃ 2) T -ca ne 装具 な し 病棟 内自 立（ F A C 3） フ リー ハン ド 装具 な し 病棟 内自 立（ F A C 3） -65 男 脳出血 （左 前頭 頭頂 葉） 右 68 121 四点杖 SLB 使用 1人 介助 (Ｆ Ａ Ｃ 1) T -ca ne S L B 使用 監視 (F A C 3) T -ca ne S L B 使用 監視 （F A C 3） -65 男 脳梗塞 （左 内頚 動脈 ） 左 61 119 四点杖 SHB 使用 1人 介助 （F A C １） T -ca ne S H B 使用 監視 （F A C 3） T -ca ne S H B 使用 監視 （F A C 3） -78 男 脳出血 （右 頭頂 葉皮 質下 ） 左 46 145 四点杖 SLB 使用 1人 介助 （F A C 1） T -ca ne S H B 使用 監視 （F A C 3） T -ca ne S H B 使用 監視 （F A C 3） -66 女 脳出血 （左視床 ） 右 37 155 四点杖 SHB 使用 １人介助 （F A C １） 歩行器 院内 自立 (F A C 4) 歩行器 院内 自立 (F A C 4) -42 男 脳出血 （右視床 ） 左 52 146 歩行不可 （F A C ０） 四点杖 ＳＬＢ 使用 1人 介助 (F A C 2) 四点杖 ＳＬＢ 使用 監視 (F A C 3) -58 男 脳梗塞 （左 放線 冠） 右 30 85 T -ca ne オルト ッ プ 使用 1人 介助 （F A C 2） フ リー ハン ド オルト ッ プ 使用 院内 自立 （F A C 4） フ リー ハン ド オルト ッ プ 使用 院内 自立 （F A C 4） -記述的歩行能力（杖等、 装具、 自立度） 割り付け Ｈ Ａ Ｌ 介入 実施回数 介入群 対照群 年齢 性別 診断名 （）内 は障 害部 位 障害側 発症～当院入院 ま で の期 間 発症～介入開始 ま で の期 間 表 2 -2 対象者のその他の背景情報
26 3.3.2. HAL 介 入 中 の 有 害 事 象 1 例 で HAL 機 体 装 着 よ る 圧 迫 に よ り 上 前 腸 骨 棘 付 近 の 疼 痛 が 1 日 程 度 残 存 し た ． 明 確 な 発 赤 等 は 認 め な か っ た ． 対 象 者 へ 装 着 感 を 確 認 し な が ら ， 機 体 の 腰 パ ー ツ の 幅 を 広 げ て 同 部 位 へ の 圧 を 解 消 し ， 機 体 と 同 部 位 の 隙 間 に は ウ レ タ ン 製 の ク ッ シ ョ ン を 挿 入 す る こ と で 固 定 性 を 得 た ． 以 上 の 対 処 方 法 で 対 象 者 本 人 の 訴 えお よ び 本 事 象 が 解 消し た ． 1 例 で 麻 痺 側 母 趾 の 先 端 部 に 靴 擦 れ に よ る 表 皮 剥 離 を 認 め た ．母 趾 の Claw toe を 呈 し て い た た め ，母 趾 腹 側 へ ク ッ シ ョ ン バ ー を 挿 入 す る こ と で 過 度 の 屈 曲 を 抑 制 し ，更に HAL 専 用 靴 の サ イ ズ を 大 き い も の に交 換 し た ．以 上 の 対 処 で 対 象 者 本 人 の訴 え お よ び 本 事 象 が解 消 し た ． HAL 群 全 症 例 に お い て ， 深 刻 な有 害 事 象 は 認 め な かっ た ．
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3.3.3. 各 評 価 項 目 の 変 化 量
主 要 評 価 項 目 お よ び 副 次 評 価 項 目 に つ い て ， そ れ ぞ れ 介 入 開 始 時 と 介 入 終 了 時 と の 変 化 量お よ び 調 整 後 変 化 量の 群 間 差 を 以 下 に 示す（ 表 2-3，図 2-3 か ら 図 2-5）．
MWS は ， HAL 群 が 11.6±10.6m/min， 対 照 群 が 2.2±4.1m/min で あ り ， 調 整 後 の 変 化 量 の群 間 差 は 9.24m/min(95%信 頼 区 間：0.48,18.01，P=0.040）と HAL 群 が 有 意 に 大 であ っ た （ 図 2-3）．
SWS は ， HAL 群 が 11.5±5.4m/min， 対 照 群 が 4.0±4.7m/min で あ り ， 調 整 後 の 変 化 量 の 群間 差 は 7.34m/min(95%信 頼 区 間： 1.75,12.93，P=0.014)と HAL 群 が 有 意 に 大 であ っ た （ 図 2-4）． 2MT は ，HAL 群 が 21.1±12.4m，対 照 群 が 10.4±8.9m で あ り ，調 整 後 の 変 化 量 の 群 間 差は 9.46m(95 信 頼区 間 ： -1.59,20.5，P=0.087)と HAL 群 が 有 意 に 大 で あ る 傾 向 を認 め た （ 図 2-5）． そ の 他 の 項 目で は 有 意 な 差 を 認 めな か っ た ． 表 2-3 各 評 価 項 目 の 介 入 前 後 値 と調 整 後 の 変 化 量 (平均値±標準偏差) 評価項目 HAL群 (n=8) 対照群 (n=8) 調整後変化量 95%信頼区間 P MWS 介入開始時 49.8±20.1 47.9±24.9 (m/min) 介入終了時 61.4±26.6 50.1±25.0 変化量 11.6±10.6 2.2±4.1 9.24 (0.48, 18.01) 0.040 * SWS 介入開始時 38.6±17.2 36.6±20.3 (m/min) 介入終了時 50.0±20.3 40.6±20.6 変化量 11.5±5.4 4.0±4.7 7.34 (1.75, 12.93) 0.014 * 2MT 介入開始時 78.9±33.3 69.7±33.9 (m) 介入終了時 100.1±40.6 80.1±38.3 変化量 21.1±12.4 10.4±8.9 9.46 (-1.59, 20.5) 0.087 FAC 介入開始時 3.1±0.8 3.1±0.6 介入終了時 3.5±0.9 3.4±0.5 変化量 0.4±0.5 0.3±0.5 0.13 (-0.40, 0.65) 0.614 FMA 介入開始時 23.8±3.7 22.9±7.4 介入終了時 24.5±4.3 23.6±6.9 変化量 0.8±1.5 0.8±1.2 0.03 (-1.45, 1.52) 0.965 BBS 介入開始時 46.4±6.6 43.8±9.8 介入終了時 48.8±7.8 43.8±8.4 変化量 2.4±3.4 0.0±2.9 2.65 (-0.84, 6.13) 0.125 FIM 介入開始時 76.6±9.0 69.1±11.9 介入終了時 79.5±8.1 71.5±11.6 変化量 2.9±2.7 2.4±2.6 1.13 (-1.90, 4.17) 0.434 *P <0.05
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図 2-3 MWS の 介 入 前 後 の 推 移 （ 左図 ） と 変 化 量 （ 右 図）
図 2-4 SWS の介 入 前 後 の 推 移 （ 左 図） と 変 化 量 （ 右 図 ）
29 3.3.4. 効 果 出 現 に 要 す る 介 入 期 間 MWS で は ， 介 入 開 始 か ら の 経 過 週 の 要 因 に お い て 主 効 果 を 認 め た (F(2.1, 14.7) = 6.2, P = 0.010)． 多 重 比 較 に よ れ ば ， 介 入 開 始 時 か ら 3 週 後 以 降 の 時 点 と の 有 意 な 増 大を 認 め た ． 介 入 開 始時 と 3 週 後 の 差 は 平 均 で 9.4±9.2m/min （P=0.003） で あ り ， 以 降 同 様 に 4 週 後 は 9.3±10.8m/min（ P=0.003）， 5 週 後 は 11.6±10.6m/min（P<0.001） で あ っ た （ 次 ペ ー ジ図 2-6A）． SWS で は ， 介 入 開 始 か ら の 経 過 週 の 要 因 に お い て 主 効 果 を 認 め た (F(5, 35) = 16.2, P = 0.000)．多 重 比 較 に よ れ ば ，介 入 開 始 時 と 2 週 後 以 降 の 時 点 と の 有 意 な 増 大 を 認 めた ．介 入 開 始 時と 2 週 後 の 差 は 平 均で 8.1±4.6m/min（P<0.001） で あ り，以 降 同 様 に 3 週 後 は 12.2±4.3m/min（ P<0.001），4 週 後 は 9.5±6.9m/min （P<0.001），5 週 後 は 11.5±5.4m/min（P<0.001）で あ っ た（ 次 ペ ー ジ図 2-6B）． SWS で は ， 介 入 開 始 か ら の 経 過 週 の 要 因 に お い て 主 効 果 を 認 め た (F(5, 35) = 13.0, P = 0.000)．多 重 比 較 に よ れ ば ，介 入 開 始 時 か ら 2 週 後 以 降 の 時 点 と の 有 意 な 増 大 を 認め た ．介 入 開 始 時 か ら 2 週 後 の 差 は 平 均 で 12.3±m（P=0.002） で あ り ， 以 降 同様 に 3 週 後 は 18.1±10.6m（P<0.001）， 4 週 後 は 18.0±12.5m （P<0.001），5 週 後 は 21.1±1m（P<0.001） で あ っ た （ 次 ペ ー ジ 図 2-6C）．
30 A B C 図 2-6 介 入 期 間 中 の HAL 群 に お け る MWS・SWS・ 2MD の 推 移 （ 順 に図 A， 図 B， 図 C）
31 3.4. 考 察 3.4.1. 歩 行 速 度 と 歩 行 持 久 性 の 改 善 効 果 に つ い て HAL 群 は 対 照 群 に 比 べ 介 入 期 間 中 に お い て ，SWS と MWS と も に 有 意 に 増 大 し ，通 常 理 学 療 法 の み を 実 施 す るよ り も ，HT と 通 常 理 学 療 法 の 併 用 が 歩行 速 度 の 改 善 に 寄 与 し た こ と が 明 ら か と な っ た ． 脳 卒 中 片 麻 痺 者 の 歩 行 速 度 の 改 善 は ， 患 者 の活 動 ・ 参 加 に 直 結 する と さ れ て い る 5, 6, 63)． 佐 直 ら の 報 告 で は ， 在 宅 脳 卒 中患 者 の MWS が 60m/min 以 上 で は 政 党 ・組 合 な ど 地 域 の 集 会 に 出 席 し て い たこ と が 分 か っ て いる 63 )．HAL 群 の 介 入 前 後 の 平 均 は ，この 水 準 を 超 え た ． さら に ， Perry ら に よ る SWS の 分 類 に よ れ ば ， 屋 外 で も 独 歩可 能 か ど う か の 水準 は 48m/min と な っ て お り 5, 6 )，HAL 群 は こ の 水 準 を 超 え た ． 以 上 よ り ，HAL 群 の 示 し た 歩 行 速 度の 改 善 は 社 会 的 に 意味 の あ る も の で あ っ た と 考 え た ． 2MD は ， 群 間 の 比 較 に お い て HAL 群 の 増 大 傾 向 に 留 ま っ た ． 介 入 前 後 の 変 化 量は HAL 群 で は 21.1m，対 照 群 で は 10.4m と な り ，対 照 群 で も 一 定 の改 善 を 認 め た ．Patterson ら の 報 告 に よ れ ば ， 脳 卒 中 片 麻痺 者 の 歩 行 持 久 性 は， 麻 痺 側 お よ び 非 麻 痺 側 の 下 肢 筋 力 や 有 酸 素 性 能 力 と 関 連 が あ る こ と が 示 さ れ て お り 64)，通 常 理 学 療 法 で 行 わ れ た歩 行 ト レ ー ニ ン グ や筋 力 ト レ ー ニ ン グ よ っ て 対 照 群 も 歩行 持 久 性 が 改 善 し，HAL 群 の 変 化 量 と の差 が 小 さ く な っ た 可 能 性 が あ る と 考 え た ． 今 回 の 結 果 が 有 意 傾 向 に 留 ま っ た の は 少 な い サ ン プ ル 数 も 影 響 し た こと が 考 え ら れ る が ， HT と 通 常 理 学 療 法の 併 用 に よ る 歩 行 持 久 性 の 一 定 の 改善 効 果 を 示 す 結 果 であ る と 考 え た ． 3.4.2. そ の 他 の 評 価 項 目 に つ い て 歩 行 自 立 度 ，運 動 麻 痺 の 重 症 度 ，バ ラ ン ス 機 能 ，ADL 等 は 介 入 期 間 中 に両 群 に 有 意 な 変 化量 の 差 を 認 め な か った ． Swayne ら 32, 60)に よ る 脳 卒 中 発 症 後 の 経 時 的 な 運 動 麻 痺 回 復 中 枢 神 経 再 組 織 化 の ス テ ー ジ 理 論 で は ， 麻 痺 の 回 復 は 発 症 から 3 か 月 ま で に 消 失 し ， それ 以 降 は 3 か 月を ピ ー ク に ， 皮 質 間 の 新 ら た な ネ ッ ト ワー ク の 興 奮 性 に 依 拠す る 時 期 で あ る と され ， こ の 時 期は 6 か 月 で 消 失 す る とさ れ て い る ．し た が っ て ，FMA の 変 化 は 少 な か っ た と 思 わ れ る ． バ ラ ン ス 能力 は 歩 行 速 度 の 決 定因 子 と 考 え ら れ て お り 51, 65, 66)， BBS は HAL 群 で の み 平 均 値 の 増 大 を 認 め た ．し か し ，群 間 で は 有 意 な 差 を 認 め な っ た ．BBS は 天 井 効 果 を 生 ず る こ と が知 ら れ て おり 67 )，実 際 に 対 象 者 は 両 群 と も に 介 入 開 始 時 か ら 比 較 的 高 い 得 点 を 有 し て い た ． 天 井 効 果 に よ っ て バ ラ ン ス 能 力 の 変 化 を 検 出 し き れ ず ， 小 さ い サ ン プ ル 数 で は 群 間 の 有 意 な 差 が 得 ら れ な か っ た も のと 考 え た ．ADL の 指 標 で あ る FIM は ，両 群 と も 平 均約 2 点 の ＜ 使 用 し な い 方 針 ＞ HAL を 用 い た 臨 床 研 究 の み を 取 り 上 げ た シ ス テ マ テ ィ ッ ク レ ビ ュ ー15)で は ，HT によ る 歩行 速 度改 善 効 果の エ ビ デ ン ス が 得 ら れ て い な い 現 状 を 示 し ，第 一 に 10m 歩行 テ ストに よる 歩行 速 度 ，続 い て 2 分間 歩 行テス トに よる 歩 行 持 久 性 に 対 す る 歩 行 機 能 に 対 す る 効 果 を 確 立 す る 必 要 性 が 述 べ ら れ て い る ． さ ら に ， こ の レ ビ ュ ー で は 歩 行 能 力 改 善 に 付 随 す る 歩 容 の 変 化 を 動 作 解 析 に よ っ て 評 価 す る こ と ，な ら び に HAL を用 いた ト レーニ ング によ っ て 成 果 を あ げ る た め の ト レ ー ニ ン グ 期 間 ・ 実 施 回 数 ・ 時 間 ・ 頻 度 を 明 ら か に す べ き で あ る と 述 べ ら れ て い る ． こ れ ら の 新 た な 知 見 （ 歩 容 の 変 化 、 適 切 な ト レ ー ニ ン グ 期 間・回 数 ）は ，HAL を 臨 床 で 活 用 し て い く た め の 重 要 な 判 断 材 料 に な る と 考 え ら れ る ．
32 改 善 を 認 め た ．退 院 に 近 く ，歩 行 移 動以 外 の ADL に 即 し た プ ロ グ ラ ム を 実施 し て い た 影 響 と考 え た ． 3.4.3. HAL 介 入 の 有 効 な 介 入 期 間 と 回 数 に つ い て MWS で は 介 入 開 始 か ら 3 週 後 ，SWS お よ び 2MD で は 2 週 後 以 降 に お い て 介 入 開 始 時 か らの 有 意 な 増 大 を 認 めた ． 介 入 開 始 時 から 3 週 後 に お いて 3 つ の 測 定 項 目 す べ て に お い て 有 意 な 増 大 を 認 め た こ と が 明 ら か と な っ た ． さ ら に ， 脳 卒 中 片 麻 痺 者 の SWS に つ い て は 臨 床 的 に 意 義 の あ る 最 小 変 化 量 （Minimal clinical important difference; MCID）が 報 告 さ れ て い る ．脳 卒 中 片麻
痺 者 の SWS の MCID は 3 つ の 報 告 が な さ れ て お り ，そ れ ぞ れ 0.13m/s68)， 0.16m/s69)，0.19m/s70 )（ 順 に 7.8，9.6，11.4m/min）で あ る ．最 大 の MCID で あ る 11.4m/min を 超 え た の は ，介 入 開 始か ら 3 週 後 で あ った ．従 っ て ，HT と 通 常 理 学 療 法 の 併用 に よ る 有 効 な 効 果を 得 る た め に は ， 少な く とも 3 週 間 ， 12 ～15 回の 実 施 が 必 要 で あ る こ と が分 か る ． 脳 卒 中 片 麻 痺 者 の 歩 行 ト レ ー ニ ン グ の 効 果 に 関 す る シ ス テ マ テ ィ ッ ク レ ビ ュ ー7)で は ， 歩 行 能 力 の 改 善 に は 歩行 ト レ ー ニ ン グ を 週 に 3～5 回 の 実 施 で 4 ～12 週（ 平 均 7 週 ）を 要 す る と さ れて い る ．また ，Schwartz ら 71)は Lokomat や Gait-trainer な ど の 従 来 型 の ロ ボッ ト を 用 い た RAGT に 関 す る 16 編 の 研 究 の 結 果 を 総 括 し，効 果 を 得 た と い う報 告 の 多 く は 合 計 で最 低 20 回・4 週 間 必 要 で あ っ た と して い る ．以 上 か ら ，本 研 究 の 結 果 は ，HT と 通 常 理 学 療 法 の併 用 が 従 来 の ト レ ー ニ ン グ よ り も 短 期 間 に 効 果 を 得 ら れ る こ と を 示 唆 し た もの と 考 え た ．Watanabe ら 26)に よ る 回 復 期早 期 の 脳 卒 中 片 麻痺 者 に 対 する HT の 効 果 を 検 証 した RCT で は ， HT を 週に 3 回計 12 回 の 実 施 に 留 ま っ て い たた め ， 歩 行 速 度 で 有 意 な 改 善 が 確 認 で き な か っ た ． こ れ は 回 復 期 早 期 の 介 入で あ り ，測 定 の ば ら つ き も 予 想 さ れ ，サ ン プ ル 数 が 少 な か っ た 可 能 性 も あ る が， 本 研 究 の 結 果 を鑑 み る と HT 実 施 の 頻 度 を 増 や す こ と で更 な る 効 果 量 を 得 ら れ た 可 能 性 が ある と 考 え る こ と が でき る ． 3.4.4. HAL の ア シ ス ト 設 定 に つ い て HAL の ア シ ス ト 設 定 に つ い て は ，あ る 程 度 の 熟 練 が 必 要 と の 声 が 多 い ．本 研 究 で は ， 方 法 に 示 し た 通 り の 手 順 で 良 好 な 歩 容 を 得 る こ と が で き た ． た だ し ， HT 中 の 膝 折 れ や HAL ク ロ ー ヌ ス を 生 じ さ せ な いよ う に し た 上 で 対 象者 の 意 見 を 聴 取 し な が ら ア シ ス ト レ ベ ル を 微 調 整 し て も ， 歩 容 に 応 じ て ア シス ト バ ラ ン ス の 調 整 を 要 す る 場 面 が 見 ら れ た ． こ の 調 整 は ， 主 に ４ 種 類 の 歩容 異 常 に 対 す る もで あ っ た ．
33 一 つ 目 は ア シ ス ト レ ベ ル が 適 正 で あ る に も 関 わ ら ず ， 歩 行 中 常 に 体 幹 屈曲 位 （ 前 傾 位 ） と な っ て し ま う 例 で あ る ． こ の 場 合 股 関 節 の ア シ ス ト バ ラ ンス を 伸 展 優 位 に 設 定 す る こ と で ， 体 幹 が 直 立 位 に 近 づ き 胸 を 張 っ て 歩 く こ とが 可 能 と な っ た ． 二 つ 目は HAL の ア シ ス ト を 調 整 して も ，振 り 出 し の 際 に 伸 展 パ タ ー ン か ら の 分 離 運 動 が 困 難 な た め に 膝 伸 展 位 を と っ て し ま う 例 で あ る ． こ の 場 合 ， 対 象 者 に は 振 り 出し の 際 は 力 を 抜 く よう 指 示 す る と と も に，HAL の ア シ ス ト に よ る 遊 脚 期 の 膝 屈 曲 の 感 覚 を 意 識 し や す く す る よ う に 膝 関 節 の ア シ ス ト バラ ン ス を 屈 曲 優 位 に 設 定 し た ． 振 り 出 し 時 の 膝 屈 曲 運 動 が 円 滑 と な る に し た が い ， 徐 々 に ア シス ト バ ラ ン ス を ０ へ近 づ け て い っ た ． 三 つ 目 は ， 体 幹 を 後 方 に 反 っ て 全 身 を 伸 び あ が ら せ る よ う 努 力 性 の 振 り出 し を 行 う 例 で あ る ． 股 関 節 を 軸 と す る 振 り 子 運 動 を 意 識 づ け る た め に ， 股関 節 の ア シ ス ト バラ ン ス を 屈 曲 優 位 に設 定 し た ． 四 つ 目 は ， 振 り 出 し は 円 滑 だ が 立 脚 時 に 膝 折 れ を 認 め ， 膝 関 節 の ア シ スト レ ベ ル を そ れ 以上 大 き く す ると HAL ク ロ ー ヌ ス を 生 ずる と い う 例 で あ る ．ハ ム ス ト リ ン グ ス の 緊 張 が 高 い 症 例 で あ り ， 膝 関 節 の ア シ ス ト バ ラ ン ス を 伸 展 優 位 に 設 定 す るこ と で 良 好 な 歩 容 を得 ら れ た ． 3.4.5. 介 入 開 始 基 準 の 適 切 性 に つ い て 本 研 究 で は ，両 群 と も に 脳 卒 中 発 症後 か ら 平 均約 19 週 の 時 点 で 介 入 が 開 始 さ れ た こ と を 確認 し た ．前 記 の と お り ，Kollen ら 61 )や Kwakkel ら 62)の 報 告 と 比 較 し て も ， ほ ぼ 同 等 の 時 期 に 歩 行 速 度 が 定 常 状 態 と な っ て い る こ と が わ か り ，歩 行 能 力 の 回 復 率 が 低 下 し ほ ぼ定 常 状 態 と な っ た 時点 か ら HAL の 介 入 を 試 み ， 歩 行 能 力 改 善 の 上 乗 せ 効 果 を 検 証 す る と い う 本 研 究 の 目 的 を 達 成 す る た め の ベ ー ス ライ ン を 判 定 す る 基 準と し て ，十 分 妥 当 で あ っ た も の と 考 え る．
