身体運動制御学部門
失調性歩行障害に対するニューロリハビリテーション
Opening
2014 NeuroRehabilitation Forum
司 会:冷水誠(畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター)
岡田洋平(畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター)
症例呈示:菊地豊(美原記念病院)
1失調性歩行障害の原因
• 小脳性運動失調(Cerebellar ataxia)
-病巣が比較的限局的な疾患
脳卒中,小脳腫瘍,多発性硬化症
-変性疾患
小脳あるいはその求心路および遠心路も障害
• 感覚性運動失調(Afferent ataxia)
• 大脳性運動失調
• 前庭性運動失調
2 Reference: 吉尾雅春,森岡周.標準理学療法学専門分野 神経理学療法学.医学書院,116-117, 2013.小脳の変性部位と失調性歩行障害の関連
Reference: Ilg W, Timmann D. Gait ataxia--specific cerebellar influences and their rehabilitation. Mov Disord 28(11):1566-1575, 2013. 3
小脳の障害部位が失調性歩行障害に与える影響
4
• 対象:12名の独歩可能な小脳腫瘍(良性)患者と年齢を一致させた健常者
• 課題:Leg placement課題と歩行課題(通常速度)
• Leg placement群(leg placement error)
バランス障害群(歩隔,歩行時側方動揺)
Reference: Ilg W, et al. The influence of focal cerebellar lesions on the control and adaptation of gait. Brain(Pt 11):2913-2927, 2008.
Leg placement障害
歯状核
周辺を中心
とした障害領域
バランス障害
室頂核および中位核
を中心とした障害領域
症例呈示
公財)脳血管研究所美原記念病院
神経難病リハビリテーション科
菊地豊
畿央大学ニューロリハビリテーションフォーラム
2014年4月13日
症例プロフィール
• 37歳、男性
• 診断名:脊髄小脳変性症
(常染色体優性遺伝性小脳失調症: ADCA)
SCA2の可能性
• 家族歴:母親、姉が同症。母は20代で発症。姉は10代で
発症し
SCA2
の診断
• 職業:無職(元公設市場のフォークリフト作業員)
• 家族構成:妻、1男(中学校1年)2女(高1、小5)、父
• 経済状況:妻の賃金、症例の障害者年金、県立リハセンタ
ー授産部の工賃
• 心理面:性格は穏やか。リハビリの受け入れ、指示理解良
好。趣味はパチンコ。
6脊髄小脳変性症の分類
SCA2における全脳にわたる変性(神経病理)の可能性
Reference: Pang, Joanna T., et al. "Neuronal intranuclear inclusions in SCA2: a genetic, morphological and immunohistochemical study
of two cases." Brain 125.3 : 656-663, 2002.
SCA2患者(剖検)では
小脳皮質以外に、
歯状核、橋核、オリーブ核
大脳皮質、被殻、淡蒼球、
等に脱落、変性を認める
8 脱落 動眼神経 滑車神経 迷走神経 舌下神経 薄束核・楔状束核 下オリーブ核 脳神経 歯状核 顆粒細胞 プルキンエ細胞 橋核 青斑核 上丘・下丘 赤核 大脳皮質 線条体 淡蒼球 海馬 視床 視床下核 黒質 背側被蓋核 中脳中心灰白質 変性SCAにおける変性部位がリハビリテーションに及ぼす影響
Reference: 辻省次,西澤正豊.小脳と運動失調.中山書店, pp126, 2013. 91. 小脳皮質の変性
2. 小脳への入力系の障害
(下オリーブ核,橋核の障害)
3. 小脳からの出力系
(歯状核,赤核)
4. 後索の障害
5. 大脳基底核,大脳皮質の残存
SCA2では1-5のすべてに影響が出る可能性がある
出力
学習信号
主入力
症例の経過
発
症
確
定
診
断
・
セ
レ
ジ
ス
ト
開
始
当
院
神
経
内
科
受
診
(27〜28歳)
-2〜3年
(30歳)
X
(32歳)
+1年
9ヶ月
交
通
事
事
故
自
動
車
運
転
断
念
(34歳)
+3年
8ヶ月
退
職
(35歳)
+4年
2ヶ月
自
宅
内
転
倒
一
部
住
宅
改
修
独
歩
困
難
(35歳)
+4年
11ヶ月
(36歳)
+5年
9ヶ月
(37歳)
+6年
4ヶ月
初
回
リ
ハ
入
院
歩行能力
独歩
自立
歩行器歩行
自立
リハビリテーション
▲
歩
行
器
導
入
▲
家
屋
訪
問
▲
外
来
PT
開
始
(
1
/W
,
60
m
in
/
回
)
▲
外
来
リ
ハ
頻
度
増
(
PT
2
/w
・
OT
1
/W
)
▲
短
期
入
院
リ
ハ
(
3
時
間
/
日
)
ふらつき感増悪
10Scale for the assessment and rating of ataxia(SARA)
• 小脳性運動失調の重症度に関する評価スケール
• International Cooperative Ataxia Rating Scale(ICARS) 19項目,SARA
8項目
• 8項目(歩行,立位,坐位,言語,指追い試験,鼻-指試験, 手の回内・回外
運動,踵-すね運動)
• 測定時間: ICARS 12分 SARA 4分
• 脊髄小脳変性症において良好な検者間再現性と
ICARSとの高い併存的妥当性
• 日本語版もある
Reference:1. Yabe I, Matsushima M, Soma H, Basri R, Sasaki H. Usefulness of the Scale for Assessment and Rating of Ataxia (SARA). J Neurol Sci 266(1-2):164-6, 2008.
本症例のSARA score(外来理学療法開始時)
• 全体:11.5/40
• サブスコア
-
歩行3
(普通の歩行で
無視できないふらつき
がある)
-
立位2
(足を揃えて10秒以上たてるが動揺する)
-座位0
(正常)
-言語2
(言語障害があるが容易に理解できる)
-指追い試験1
(測定障害がある。5㎝未満)
-鼻指試験1
(振戦がある。振戦は2㎝未満)
-手回内外運動1
(わずかに不規則。10秒未満10回可能)
-
踵脛1.5(右2、左1)
(2:明らかに異常。踵が脛から離れる
1:わずかに異常。踵が脛から離れない)
12その他の神経学的所見(外来理学療法開始時)
• 反射:深部腱反射 減弱,病的反射(-)
• 深部感覚:運動覚低下(方向は識別可能、
左>右
)
位置覚,振動覚低下
• 眼球運動障害:滑動性眼球運動低下、衝動性眼球
運動の低下、前庭動眼反射低下
複視なし
13•
筋緊張低下
•
深部感覚障害⇒後索路病変
(
+
)
?
Afferent ataxia
の要素も?
•
眼球運動障害認めるも,視覚フィードバックは利用可能
歩容の経過1(外来PT開始から歩行器導入まで)
外来PT開始時
(X + 1年9ヶ月)
歩行器導入前
(X + 3年3ヶ月)
〈SARAスコア〉
15/40(
歩行4,立位3,座位2,踵脛右3,左2
)
〈歩容の特徴〉
頸部振戦の増強
歩隔、ステップ長のばらつきの増加
左アームスイングの減少
初期接地のFlatfoot contact
rocker機能の低下
〈SARAスコア〉
11.5/40(
歩行3,立位2
,
座位0,
踵脛右2,左1
)
〈歩容の特徴〉
軽度の頸部振戦
軽度の歩隔・ステップ長のばらつき
右アームスイングの減少
14症例の経過
発
症
確
定
診
断
・
セ
レ
ジ
ス
ト
開
始
当
院
神
経
内
科
受
診
(27〜28歳)
-2〜3年
(30歳)
X
(32歳)
+1年
9ヶ月
交
通
事
事
故
自
動
車
運
転
断
念
(34歳)
+3年
8ヶ月
退
職
(35歳)
+4年
2ヶ月
自
宅
内
転
倒
一
部
住
宅
改
修
独
歩
困
難
(35歳)
+4年
11ヶ月
(36歳)
+5年
9ヶ月
(37歳)
+6年
4ヶ月
初
回
リ
ハ
入
院
歩行能力
独歩
自立
歩行器歩行
自立
リハビリテーション
▲
歩
行
器
導
入
▲
家
屋
訪
問
▲
外
来
PT
開
始
(
1
/W
,
60
m
in
/
回
)
▲
外
来
リ
ハ
頻
度
増
(
PT
2
/w
・
OT
1
/W
)
▲
短
期
入
院
リ
ハ
(
3
時
間
/
日
)
ふらつき感増悪
15MRI T1強調画像(矢状断,水平断テント下) (X+4年10ヶ月)
小脳半球,
虫部
(前葉、後葉)萎縮
小脳脚萎縮
脳幹背側部やや萎縮。
第4脳室の拡大,橋に縦ラインの高信号
16小脳部位別にみた症状出現頻度
本症例における神経変性の可能性のある部位
Reference: 辻省次,西澤正豊.小脳と運動失調.中山書店, pp126, 2013. 181. 小脳皮質の変性(
特に虫部
)
2. 小脳への入力系の障害
(下オリーブ核,橋核の障害)
3. 小脳からの出力系
(歯状核,赤核)
4. 後索の障害
5. 大脳基底核,大脳皮質の残存
本症例では1-4に神経変性の影響を受けている可能性
出力
学習信号
主入力
症例の経過
発
症
確
定
診
断
・
セ
レ
ジ
ス
ト
開
始
当
院
神
経
内
科
受
診
(27〜28歳)
-2〜3年
(30歳)
X
(32歳)
+1年
9ヶ月
交
通
事
事
故
自
動
車
運
転
断
念
(34歳)
+3年
8ヶ月
退
職
(35歳)
+4年
2ヶ月
自
宅
内
転
倒
一
部
住
宅
改
修
独
歩
困
難
(35歳)
+4年
11ヶ月
(36歳)
+5年
9ヶ月
(37歳)
+6年
4ヶ月
初
回
リ
ハ
入
院
歩行能力
独歩
自立
歩行器歩行
自立
リハビリテーション
▲
歩
行
器
導
入
▲
家
屋
訪
問
▲
外
来
PT
開
始
(
1
/W
,
60
m
in
/
回
)
▲
外
来
リ
ハ
頻
度
増
(
PT
2
/w
・
OT
1
/W
)
▲
短
期
入
院
リ
ハ
(
3
時
間
/
日
)
ふらつき感増悪
19歩容の経過2(入院リハ前後)
20短期リハ入院前
(X + 6年4ヶ月)
短期リハ入院後・外来リハ再開直前
(X + 6年5ヶ月)
〈SARAスコア〉
25/40(
歩行6,立位4
,座位2,
踵脛右3,左2
)
〈歩容の特徴〉
撮影条件が平行棒歩行
歩行速度の低下
支持期の延長
〈SARAスコア〉
19.5/40(
歩行5,立位3
,座位2
,
踵脛右2,左1
)
〈歩容の特徴〉
歩行速度がやや増加
右足部にrocker機能が一部出現
21
Reference: Morton SM, Bastian AJ. Relative contributions of balance and voluntary leg-coordination deficits to cerebellar gait ataxia. J Neurophysiol 89(4):1844-56, 2003.
バランス障害はLeg placement障害よりも失調性歩行障害
に与える影響が大きい
Decomposition index
(運動分解指標)
遊脚期におけるどちらか
の関節のみが動いている
時間の比率
22
小脳変性疾患に対するIntensive rehabilitationの有効性
独歩or 補助具で歩行自立 独歩or 一人の介助下で歩行可能 PT,OT PT Reference:1. Ilg W, et al. Intensive coordinative training improves motor performance in degenerative cerebellar disease. Neurology. 73(22):1823-30, 2009.
2. Miyai I, et al; Cerebellar Ataxia Rehabilitation Trialists Collaboration. Cerebellar ataxia rehabilitation trial in degenerative cerebellar diseases. Neurorehabil Neural Repair 26(5):515-22, 2012.
3. Ilg W, et al. Consensus paper: management of degenerative cerebellar disorders. Cerebellum 13(2):248-68, 2014.
Afferent ataxia(感覚性運動失調)はCerebellar ataxia(小脳性運動失調)のように
歩行障害が改善しない。失調症状やバランスは短期的に改善するが,その改善
は持続しない。
23
Intensive whole-body coordinative training(4w)の長期効果(1年間)
は小脳性失調においては認めるが,感覚性失調においては認めない
Reference:
Ilg W, et al. Long-term effects of coordinative training in degenerative cerebellar disease. Mov Disord 25(13):2239-46, 2010.
14名の小脳変性疾患
小脳性運動失調が主:8名
感覚性運動失調が主:6名
短期集中リハビリテーションの内容と先行研究の比較
本症例
Ilgら(2009)
Miyaiら(2012)
〈外来・入院理学療法〉
・立位バランスex
・バランスボールエクササイズ
・関節可動域運動・リラクセー
ション
・筋力トレーニング
・ホームエクササイズ指導
・知覚トレーニング
・PNF
・トレッドミル歩行練習
・応用歩行練習
〈入院作業療法〉
・上肢機能練習
・ADL練習
〈入院言語聴覚療法〉
・delayed auditory feedback
・発声・構音練習
協調性トレーニング
1)静的バランス
片脚立位
2) 動的バランス
サイドステップ・階段昇降
3)体幹・四肢の協調運動
4)転倒予防・戦略
5)拘縮予防・治療
〈理学療法〉
バランスと歩行の改善を目的
・関節可動域運動(体幹・四肢)
・筋力増強運動
・立位・膝立ち位・四つ這い位・
座位での静的・動的バランス
・脊柱モビライゼーション
・屋内歩行、屋外歩行
・階段昇降
〈作業療法〉
ADLの向上を目的
・ADL練習
・上肢協調性運動課題
・dual task(歩行・立位)
3h×5 per week×4 weeks
1h×3 per week×4 weeks
2h×5+1h×2per week×4 weeks
Reference:
1. Ilg, W., et al. "Intensive coordinative training improves motor performance in degenerative cerebellar disease." Neurology 73.22, 1823-1830, 2009.
2. Miyai, I, et al. Cerebellar ataxia rehabilitation trial in degenerative cerebellar diseases. Neurorehabil Neural Repair26, 515-522, 2012.
リハ入院前後の変化
25リハ入院前
リハ入院後
(4W後)
SARA
歩行
6
5
立位
4
3
座位
1
1
言語
4
3
指追い試験
2(右2/左2)
1.5(右1/左2)
指鼻試験
2.5(右2/左3)
1.5(右1/左2)
手の回内外運動
2(右2/左2)
2(右2/左2)
踵−脛試験
2.5(右3/左2)
1.5(右2/左1)
合計
25
19.5
Functional balance scale(FBS)
23
29
10m歩行
(選好速度)
所用時間(秒)
10.6
15.6
ステップ数
18
20
歩調(steps/min)
101.8
75.9
SARAスコア・FBSの改善、歩調の減少
症例のSARAスコアの変化
11.5
9.5
14.5
15
20
17.5
22
25
19.5
0
10
20
X+1年9ヶ月 X+1年11ヶ月 X+2年7ヶ月 X+2年9ヶ月 X+4年1ヶ月 X+4年2ヶ月 X+4年10ヶ月 X+6年4ヶ月 X+6年5ヶ月症例SARAスコア
SAC2疫学データ
SCA2の疫学データは以下を参照1)Lee YC et al. : Comparison of cerebellar ataxias: A three-year prospective longitudinal assessment. Mov Disord. 26(11):2081-7. 2011
▲
歩
行
器
導
入
▲
家
屋
訪
問
▲
外
来
PT
開
始
(
1
/W
)
▲
外
来
リ
ハ
頻
度
増
(
PT
2
/w
・
OT
1
/w
)
▲
短
期
入
院
リ
ハ
(
3
時
間
/
日
✕
3
w
)
0 1 2 3 0 0.5 1 症例入院リハ後 症例入院リハ前 SCA2(Leeら,2011)年間変化量
26リハビリ入院までの症例のまとめ
リハビリ入院までは疫学データとほぼ同様の病態
進行
リハビリ入院にてSARA scoreが5.5、FBSが6ポイント
改善
歩行は歩調とステップ長が減少
スピードを抑制し安定性を優先させた歩行に変化
• 症例はAfferent ataxiaの要素に加え、リハ入院時
の失調症状も重度であり、
失調症状の改善効果が
早期に失われる可能性が高い
▶外来リハ、ホームエクササイズなどで改善効果をい
かに維持させていくか
27進行性神経変性疾患に対するリハビリテーション
身体機能
能力
QOL
・・・
時間
病態進行+加齢
リハ介入なし
リハ介入あり
➡身体機能へ働きかけ時間を生み出す
最終的な結論(進行し寝たきりになる)は変わらなくともそこに至るプロセスを変える
老化
可能な限り老化
へ近づける
On-set
28その他の関わり1
29
運転の助言
家屋訪問
住宅改修相談
その他の関わり2
30
症例の経過
発
症
確
定
診
断
・
セ
レ
ジ
ス
ト
開
始
当
院
神
経
内
科
受
診
(27〜28歳)
-2〜3年
(30歳)
X
(32歳)
+1年
9ヶ月
交
通
事
事
故
自
動
車
運
転
断
念
(34歳)
+3年
8ヶ月
退
職
(35歳)
+4年
2ヶ月
自
宅
内
転
倒
一
部
住
宅
改
修
独
歩
困
難
(35歳)
+4年
11ヶ月
(36歳)
+5年
9ヶ月
(37歳)
+6年
4ヶ月
初
回
リ
ハ
入
院
歩行能力
独歩
自立
歩行器歩行
自立
リハビリテーション
▲
歩
行
器
導
入
▲
家
屋
訪
問
▲
外
来
PT
開
始
(
1
/W
,
60
m
in
/
回
)
▲
外
来
リ
ハ
頻
度
増
(
PT
2
/w
・
OT
1
/W
)
▲
短
期
入
院
リ
ハ
(
3
時
間
/
日
)
ふらつき感増悪
3110
15
20
25
30
35
40
45
50
疾患の進行過程から考える目標設定
32姉
28歳
発症
13歳
母親
25歳
発症
死亡
45歳
35歳
死亡
本例
37歳
現在
全経過約22年
全経過約20年
(歳)
自動車運転
独歩
歩行器歩行
車いす?
発症
現在
約9年経過
現在の歩行器歩行自立の維持が目標
2年程度
リハビリに対する態度が変化
• リハ入院まで
– 妻、子ども3人、父の6人暮らし。地元の公設市場勤務(
フォークリフトによる荷卸作業)していたが、症状進行に
伴い退職。妻一人で家計を支えている状況。進学を控
えた子どもがいるため、送迎費用を理由に
外来リハの
頻度増には消極的
であった。
• リハ入院後、外来頻度増を希望
– 運動機能の改善を実感
し、外来頻度を増やしたいとの
患者自身からの申し出あり。PTを週2回、OTを週1回(1
回1時間)でフォロー再開。
33外来リハフォロー再開時の状況
• 歩行自立度
– 重錘を付けたローレイターを使用し屋内外の歩行自立
– 上肢支持なしでの歩行は困難
• 歩容
– Broad base gait
– 初期接地は左右共にfootflat contact
– 単脚支持期が長さに対し両脚支持期が短い
– 右に比較して左下肢の遊脚で股関節の過屈曲、足部軌道が不安定(leg
placement障害)
– 歩行器の車輪に左足がぶつかるとの訴え
– 歩行器が前に行き過ぎるovershootあり
• 各種スコア
– SARAスコア19.5/40
• 歩行5、立位3、座位2、言語3、指追い1.5(右1、左2)、指鼻1.5(左1、右2)
、回内外2、踵脛1.5(右2、左1)
– FABスコア12/18
• 概念化2、知的柔軟性1、行動プログラム3、反応選択1、GO/NOGO2、自主
性3
34外来リハ再開時のMRI T1強調画像
小脳虫部(前葉・後葉)・半球に高度の萎
縮
第4脳室の拡大、脳幹背側部の萎縮
1年半前(X + 4年10ヶ月)と明らかな変化
なし
3536
Leg placement障害とバランス障害と失調性歩行障害の関連
Reference: Morton SM, Bastian AJ. Relative contributions of balance and voluntary leg-coordination deficits to cerebellar gait ataxia. J Neurophysiol 89(4):1844-56, 2003.
開眼立位(足幅は肩幅)で
前後左右に最大限
ウエイトシフト
peak to peak amplitude
(第
2
中足骨間の距離で正規化)
平行棒を把持して
視覚ターゲットに対して
躊躇することなく、できる限
り正確に1歩ステップ
(足長×1-1.5倍の距離)
endpoint error
できる限り速く8m平地歩行
時空間,運動学的指標
以下の4群に分類
(対照群の99%信頼区間から外れるか
課題時に転倒すれば異常と定義)
1. 異常なし群
2. Leg placement障害のみ群
3. バランス障害のみ群
4. 両方障害群
Leg placementの評価
手放しでは困難
Visual guide下にて左下肢の動揺増強と速度の低下あり
37歩行
左遊脚時の股関節の過屈曲と膝屈曲位固定
⇒運動分解? or 固有感覚障害の影響?
足部軌跡の動揺
Faltfoot contact
左足部が歩行器車輪にぶつかる
38トレッドミル歩行
歩行器歩行
小脳におけるFeedforward, Feedback制御
39
歩行に対するintervention
• Treadmill training
‣ 1つのRCTと2つのcase study:非進行性疾患
‣ 推奨できる:強度・期間の設定が影響→数ヶ月間にわたる一定強度での平地歩
行との組み合わせが必要
• Visually Guided Stepping
‣ Crowdyらの報告(2000,2002):小脳変性2症例
‣ 課題特異的かつ限定された環境ではあるが,簡単!?
• Aids
‣ No study
‣ Light touchは方向付けや安定性を助けるかもしれない
‣ 上肢への重錘負荷は歩行を悪化させるかもしれない
• Axial Weighting
• Biofeedback
41Frenkel’s exercises
ゆっくりとした正確な運動
聴覚刺激
単純
→
複雑な運動
単関節
→
複合関節
一つの面
→
複合的な面
運動に注意を向ける
(場合によって視覚による
代償も利用)
42小脳性失調患者に対する
Frenkel’s exerciseの報告はな
い
脊髄癆に対する練習方法として開発
フレンケル体操
43背臥位で膝の屈伸
背臥位で股関節の内外転
視覚代償を用い、ゆっくりと
Dose:外来リハでは4回(30分、20分、10分、10分、約70分)実施
ホームエクササイズとして1週間(1日20〜30分)
フレンケル体操前後の変化
44踵脛テスト、leg placement(視覚誘導)の改善
→課題類似性が影響、視覚誘導性の協調運動の改善
踵膝テスト
Leg placement
実施前
実施後
立位姿勢制御
45・3〜5Hz程度の頭部の振戦
orthostatic tremorあり
・足圧の前後方向のovershoot
・頭部の前後方向の動揺
・ankle strategyとhip strategyの混合
股関節の前方移動・胸郭の後方移動
リハ入院後の立位姿勢制御(開眼)
予測的姿勢制御が困難
・ステップ企図で足圧のovershoot
・ステップ側の対側への体重移動が生じない
ステップ動作時の立位姿勢
歩行器歩行
歩行器の蛇行、歩行器の行き過ぎ(特に歩き始め)
→歩行器(外乱)の挙動の予測とコントロールが十分ではない
小脳変性疾患における予測的姿勢制御異常
47
Reference:
1. Timmann D, Horak FB. Perturbed step initiation in cerebellar subjects: 2. Modification of anticipatory postural adjustments. 2. Diedrichsen J. Cerebellar invoovement in anticipating the consequences of self-produced actions during bimanual movements. J Neurophysiol 93, 801-812, 2005.
ステップ動作時の
力の発生
,歩幅,速度低下
1
現象の解釈
立位姿勢制御
– 静的:骨盤帯の前後動揺を胸郭、頭部の前後動揺で相殺す
るパターンで保持可能
→feedback制御による姿勢制御は行えている
– 動的:ステップ・歩き始め動作が困難、上肢支持下であれば
ステップ可能
→feedforward制御による姿勢制御の問題
歩行
– 歩行器歩行の歩き始めに歩行器が
– 歩行器が歩行の安定性を支援する一方で、歩行バランス
を乱す外乱として作用している側面も
48
・立位姿勢制御・歩行に共通して予測的制御の問題
→両上肢活動を伴う予測的姿勢制御の改善により
歩行器歩行の安定性の向上が得られないか?
外来リハ再開時のMRI T1強調画像(テント上)
小脳に比して大脳皮質の萎縮は軽度
視床・基底核のボリュームは比較的保たれている
→大脳皮質,基底核代行による機能改善が期待できないか?
49大脳皮質運動関連領域から小脳虫部への投射(猿)
50
Reference: Coffman KA, et al: Cerebellar vermis is a target of projections from the motor areas in the cerebral cortex. PNAS 108:16068-16073,2011
小脳半球も虫部も予測的姿勢制御に関連?本症例は両方障害?
小脳半球-大脳皮質運動関連領域-網様体脊髄路
大脳皮質運動関連領域-小脳虫部-室頂核-前庭脊髄路
-網様体脊髄路
Reference: 高草木薫.大脳基底核による運動の制御.臨床神経49: 325-334, 2009.
以下で代行可能?
基底核-
高次運動野(補足運動野,運動前野)
-網様体脊髄路
-網様体脊髄路
予測的姿勢制御における外乱を予測
してもらうことにより改善する?
基底核による随意運動時の予測的姿勢制御
5152
SCA患者は運動誤差情報の統合の際,explicit strategy
(明示的戦略)を優先する
2
Reference:
1.Bastian AJ. Learning to predict the future: the cerebellum adapts feedforward movement control.Current Opinion in Neurobiology 16, 645-649, 2006.
2. Taylor JA, Klemfuss NM, Ivry RB. An explicit strategy prevails when the cerebellum fails to compute movement errors. Cerebellum 9(4):580-6, 2010. 誤差 誤差 状態の予期と 運動指令 新たな 状態の予期と 運動指令
外的負荷に対するadaptation
Reference:
Criscimagna-Hemminger SE, et al: Size of Error Affects Cerebellar Contributions to Motor Learning. J Neurophysiol 103:2275-2284, 2010
重症患者(ICARS≧40)では適応困難であるが,中
等度 (ICARS<40) の患者では段階的な負荷に対し
て適応可能
介入仮説
• 小脳の萎縮に比して、運動関連領域の萎縮は軽度、かつ
視床・基底核のボリュームが保たれている
→
大脳皮質,基底核代行
による予測的姿勢制御の改善
• 運動関連領域から小脳虫部・半球への投射経路の存在
→
運動の結果を明示的に予測
させることで投射経路を活
性化、予測的姿勢制御の改善が得られないか?
• 課題
難易度の段階的設定
と、
外乱負荷の漸増
により適応
を促す状況を作り出せないか?
54予測を明示的にしたバランス練習(座位)
55①前後・左右の体重移動の際にボードの傾きと方向を予測
②体重移動を行い予測との一致度を確認
③重錘(1kg、2kg)を載せた際のボードの挙動の予測と載
せた際の一致度を確認
④ボードの平衡を保つための力の方向の予測と実際
の運動時の一致度を確認
T:ボードはどちらに傾 きそうですか? (結果の予測喚起) P:これなら、まっすぐ でいられそう (結果の予測) T:ボードの動きは予 想通り? (予測照合の促し) P:違った、 左が下がった (予測と照合) T:どこに注意す れば良さそう? (方略の明示化 の促し) P:右肩に力を入れ ればいいのかな? (方略の明示化) T:錘を乗せたらどっ ちに傾きますか? (結果の予測喚起) P:左に傾くと思 う。 (結果の予測) T:予想通りに傾 いた?(予測と の照合喚起) P:左手に力が加 わるかな? (結果の予測) 右手に力を入れ れば平衡になる と思う(方略の明 示化と予測) T:こっちに錘をず らした時にどこに 力が加わりそう? 錘を外すときに は? (力量情報への注 意誘導) T:左右の肩は水 平ですか? (姿勢への 注意喚起) T:おしりは左右対称に 体重が載っています か? (姿勢への注意喚起)Dose:外来リハで4回実施(40分、40分、20分、10分、合計約110分)
立位でも同様の練習を実施
56P:重くなるから、もっと右に傾くと
思う(結果の予測)
思った以上に傾いた
(予測との照合)
T:1kgの錘に2kgの錘を加え
て乗せたらどっちに傾きます
か?
(負荷の段階的設定)
P:左手に力が加わるかな?
右手に力を入れれば平衡にな
ると思う
(方略の明示化)
T:こっちに錘をずらした時
にどこに力が加わりそう?
錘を外した時にどこに力を
入れていれば保てそうです
か?
(力量情報への注意誘導)
T:1kgの錘を2kgに変えたら、
傾き方は変わりますか?
(負荷の段階的設定)
P:1kgと同じ方向に傾くと思う
(結果の予測)
うん、同じだった
(予測との照合)
Dose:外来リハで3回実施(20分、30分、30分、合計約80分)
T:左右の肩は水平ですか?
(姿勢への注意喚起)
T:足の裏のどこに体重が載っ
ていますか?
(姿勢への注意喚起)
予測的姿勢制御の課題前後の変化
57課題前
課題後
ステップ企図時の体重の前後移動が減少
ステップの予備動作として側方への体重移動が出現
→上肢支持なしでステップ可能に
外来再開後の各介入による変化のまとめ
58観察項目
フレンケル体操
予測的姿勢制御課題
踵脛テスト
運動分解軽減
変化なし
Leg
Placement
課題
視覚誘導(+)
上肢支持必要
左下肢のエラーの減少
上肢支持なしでステップ可
エラーの程度に変化なし
視覚誘導(‐)
変化なし
変化なし
歩行器
歩行
左足のぶつかり
(遊脚パターン)
やや減少
減少
歩行器の行き過ぎ
(外乱予測性)
変化なし
頻度減少
• 失調性歩行障害の各要因に対する課題特異的な効果
-フレンケル体操⇒運動分解、視覚誘導のleg placementのエラー減少
-予測的姿勢制御課題⇒支持なしステップが可能になり左遊脚のパターン改善
• 週2回の外来リハ,Home program⇒Doseの確保
外来リハ4週後の各種スケールの変化
59リハ入院前
リハ入院後
(4W後)
外来リハ4週後
(現在)
SARA
歩行
6
5
5
立位
4
3
3
座位
2
1
1
言語
4
3
3
指追い試験
2(右2/左2)
1.5(右1/左2)
1(右1/左1)
指鼻試験
2.5(右2/左3)
1.5(右1/左2)
1.5(右1/左2)
手の回内外運動
2(右2/左2)
2(右2/左2)
3(右3/左3)
踵−脛試験
2.5(右3/左2)
1.5(右2/左1)
1(右1/左1)
合計
25
18.5
18.5
FBS
23
29
29
10m歩行
(選好速度)
所用時間(秒)
10.6
15.6
12.3
ステップ数
18
20
18
ケイデンス
101.8
75.9
87.8
SARA、FBS、歩調は外来リハ4週後も維持
外来リハ4週後の歩行器歩行
60
2014 NeuroRehabilitation Forum
身体運動制御学部門
失調性歩行障害に対するニューロリハビリテーション
Closing
62
生体力学的要因
関節可動域制限
筋力低下
神経筋
協同収縮系
筋緊張低下
高次脳機能障害
1. 遂行機能障害
2. 情動コントロール異常
3. 知覚弁別低下
姿勢・運動制御戦略
1
1. フィードフォワード制御
2. フィードバック制御
3.平衡を保持するための
安全戦略
小脳性失調性
歩行障害
全身状態
呼吸機能
感覚異常
1.固有感覚障害
2.前庭入力に対する
出力の異常
3. 複視,眼球運動障害
⇒視覚入力異常
小
脳
変
性
疾
患
の
失
調
性
歩
行
障
害
に
関
連
す
る
可
能
性
の
あ
る
諸
要
因
Reference:1.Ilg W, Timmann D. Gait ataxia--specific cerebellar influences and their rehabilitation. Mov Disord 28(11):1566-1575, 2013.
失調性歩行障害に対する介入戦略
63
Reference: Doya K. Complementary roles of basal ganglia and cerebellum in learning and motor control. Curr Opin Neurobiol10(6):732-9, 2000..