機能的電気刺激によるC6完全四肢麻痺のADL拡大

理 学 療 法 学 　 第23巻 第2 号　51

〜

58頁 （1996年 ）

報　 　告

機能 的

電

気刺 激

に よ

る

C6

完

全

四

肢麻 痺

の

ADL

拡大

＊

白

土

幸 子

1）＃

市 江 雅 芳

o

半

田

康 延

2）

要 旨

　我

々は， 経 皮 的埋め込み電 極 法に よる

機

能 的 電 気 刺 激 （

Functional

　

Electrical

　

Stimula −

tion

：

FES

_）

を

， 頸髄損傷者

の

ADL

_拡大

の

_方

_法に

取

り入 れて い る。 今 回

，

　

c

　

6

完 全 四

肢

麻

痺の上 肢 およ び下 肢につ い て

FES

によ る動 作 再 建 を行っ た。 上 肢で は

，

食 事

・

書 字 動 作 を

実

用 的な レベ ル ま で制

御

し た。

下

肢につ い ては， ベ ッ トから

車

椅 子へ の

移乗時

の上

肢

の

負

担軽減

を

目

的と し，

両下肢

の

膝伸展刺激制御

を

行

っ た。 こ の

際

，

移乗動作時

の足

部

へ の

体

重

負荷

量 を

床反力計

で測

定

し た ところ

，

FES

では

自力

での

_移乗動作

に比 し

10

　

kg

荷 重量 が 増 加して いた。

　

その結 果

，

　

ベ ッ ト

・

車

椅

子 間の

移

乗 動

作

は介 助レ ベ ル か ら監 視 レ ベ ル に向 上 させ るこ とがで きた

。

キ

ー

ワ

ー

ド

　

C6

完 全四肢

麻痺

，

機

能 的 電 気 刺

激

ADL

は じ め に

　

脳 卒 中や脊 髄 損

傷

な どの中枢

性

運

動

ニ ュ

ー

ロ ン 障 害に よ る麻 痺に対 して は

，

運 動 療 法によ る機 能 回復に は限

界

がある。

個

人の 残 存 機 能 を 活か し

ADL

（

Activities

　of　

Daily

　

Living

）

を

拡大

する

方

法は

，

従 来の

PT ，

　

OT

で は運 動 能 力を最 大 限 引 き出 すと ともに

_装

具

・

自助 具の使 用

，

また

_，家

屋

改

造 を する

事

などで

対

応 して きた。

　

近

年，

そ れ らに加え，

麻痺

し た上

下肢

の

動作

を

sThe

　Improvement　of　Daily　Activities　of　C　6　

Quad−

　 riplegic　Patient　by　Functional 　Electrical　Stimu 旦ation

D

北陵ク1_丿

ニ

_{ッ ク}

　YukikQ 　Shirado

，

　RPT

，

　Masayoshi 　Ichie

，

　MD ：Hokuryo

　FES 　CIinic

　＃_{現所属　〒 376}

−

_{Ol群 馬県1［i田郡大間々町大間々504}

　 恵 愛 堂 病 院 　 リハ ビリ_テ

ー

シ ョ ン科

2）

東 北 大 学 大 学 院 障 害 科 学 運 動 機 能 再 建 学 分 野

　Yasunobu　Handa

，

　 MD ：Dept

．

of　Restorative 　Neuromuscular 　Surgery　and 　Rehabilitation

，

　TohQku

　University　Graduate　School　of　Medicine

　 （受付口 1994年9月26口／受理 口 1996年1月29口）

再

建 する

方法

と して，

機能 的

電

気 刺激 （

Func −

tional

　

Electrical

　

Stimulation

：

FES

_） が脚 光を 浴びて い る。 これ まで

C4

，

　

C5 ，

　

C6

完 全四肢 麻 痺の_{上 肢}1

一

3）

，

_{胸 髄 損 傷}に よ る完 全 対 麻 痺の _下 肢4s ）

_，

_{脳 血 管 障 害に} よ る片

麻

痺の上

下

肢7）8） に

対

しての

FES

が

報告

さ れて い る。 今 回

，

我々 は

C

6

レベ ル _{完 全四肢 麻 痺 者}の上 下 肢に

FES

を 行っ た。 上 肢にっ い て

，

指

伸

筋が

末梢

性の

障害

のた め，

指

の _{屈 曲}

_制御

が

中

心 と なっ た_。 下肢で は_， 移 乗 動

作時

に

FES

を

行

い_，

_体

重

_支持

の

_補助

を

試

み た。

　

な お

，

本 稿に関 して の写 真

_掲

載

・

紹 介に関 して は

，

当 人に 了

解

を 得て い る。

FES

の概要

1．FES

の 原理 と適 応

　脳卒中

や

脊髄損傷

で は，

中枢内

の 運

動伝導路

が 遮

断

さ れて

，

大 脳 皮 質 運 動 野か らの随 意 的 運 動 命 令が末 梢

性

運 動ニ _ュ

ー

_{ロ ンに伝 達さ れず} ， 運 動が 惹 起され ない状 態と な っ て いる。

FES

は こ の様

な上

位

運 動ニ ュ

ー

ロ ン障 害によ る麻

痺

に

対

し， 患 者の残 存 機

能 （

音声

，

呼吸

， 運 動

，

筋 電 図な ど） を 制 御 命 令と して

，

末 梢の

_神経

・

_筋

に

統御

された 電 気

刺激

を

与

え， 日常 生 活

動作

に必

要

な

動作

を 再 建 する もの で あ る9）（図

1

）。

　

脳 血 管 障 害な どで は

，

四

肢

の

_筋

を

支

配 する末 梢 の 運

動

ニ ュ

ー

ロ ン に は障 害が な く， 多 くの

場 合

FES

が適

応

と な る。 し か し，

脊

髄 損 傷で は

，

損 傷 部 位に前 角 細 胞や根の

_障害

が

存在

し， そ の範 囲 が

広

く

動作再建

に必 要な

筋

の

_電気刺激

に

対

する反 応が得 ら れ ない

_場合

は

，FES

の適 応と な ら ない 症 例 もある。

2

．FES

シ ス テム

　

電 極は

，

半田

，

尾

宮

ら10）ll）が開 発 した経 皮 的 埋 め込み電 極 を 用い た。

SUS

　

316L

ス テ ン レ ス ワイ ヤ

ー

　

（

内径 25

μs

）

を

19

本 捩 じ り， テフ ロ ン

被

覆 した後

，

ヘ _リカル

_巻

き に

加

工 した もの で ある。 これ は，

神

経を

含

む

生体組織

に

対

する毒 牲が なく

，

ま た，

組織

反 応 も極めて少ない こ と が

判

明 して い る12）。 これ を

，皮膚，皮 ド組織

筋膜

筋 肉を貫 い て

，

目 的とする末 梢 神 経 筋 枝にガ イ ド

針

を

用

い て刺 入 留 置し た。

　

刺 激 装 置は 日本 電 気三栄 製

FESMATE

　

1230

を 用い た。 大 きさは

， 14．

5

×

8．

9

×

3

．

1 （

cm

）

， 重 さ は

36094

）。

一

_台

_で

₃₀

_チ ャ ンネル の 出力を有し て い る。 主 電 源には

充電式

； ッ カ ド電 池 （単四 ×

4

本 ） を 用い て い る。 刺 激

出

力は

，

パ ル ス

幅

を

0

．

2ms

に固

定

し た

振 幅

変 動 方 式で

，

周 波 数は必 脳 図 1 　FES 原 理 図

要

な

収縮

力 を得な が ら疲 労を最 小 限に抑え

，

しか も震えの ない

_滑

らかで

_十分

な

_強縮

を得る た めに

，

20Hz

に固 定さ れて い る王3）。

刺

激

振幅

は， 電 極と 神 経

・

筋との 距 離で決ま る が

，本

シ ス テ ム の

_場合

t 最

大

一 15V

で ある。

3 ．FES

完 成まで

　

電

極

埋め込み術 後

，一

週 間の安 静 期 聞を置 く。 その_後，

一

_回

5 分刺激

を

一

日

3

回か ら始め

，徐

々 に時 問と回

数

を

増

や してい く。

最終

的に

，

三週 間 後に は

一

同

15

分 刺 激を

一

日

6

回まで

行

う。 こ の トレ

ー

ニ ン _グは， 屈 筋

，

伸 筋が交 互に通 電さ れる。 こ の期 間を治 療

的電気

刺

激

（

Therapeutic

　

Elec・

tlical

　

Stilnulation

：

TES

） 訓 練 期 間と呼んで い

る。 こ の間は，

筋

の

持久

力 を

高

める

事

が 目的であ る。 刺 激によ る筋 力が徒 手テス トで

4

レベ ル に至 る と_，

_{動作 再}

建っ ま り

FES

訓

練

に移

行

す る。

FES 訓練

は，

残存機能

に よるス イ ッ チ操 作の使 い こな し や

，

FES

を利 用 して

食事

や

書字

を

実際

に行うことで

，

持 久 力 を 向 上さ せ ること が 目的と な る。

FES

訓

練

で

重要

な

点

は，

刺

激に よ る

筋疲

労である16）。 筋 疲 労 が 生 じて くる と収

縮

力は衰え，

ド肢

であ れば

膝折

れが生じ

転倒

の危 険 性が出て く る。

従

っ て

常

に

筋

の

収縮

を確認する必 要がある。 症

伊

囗

1 ．

現 病 歴

　47

歳

，

男 性。

1991

年の

4

月

7

日， 仕 事

中

作

業

現

場

か ら

転落

し

C5 ， 6

骨 折 と診 断される。 直ち に

，

前 方 固定 術を

受

け る。 その

後

， 通

常

の理

学療

法

を

行

い，

1992

年

9 月

に

当

ク リ ニ _{ッ クを}

受診

_し ， 10

_月

に FES の た めの電 極 埋め込み手 術を行っ た。

2 ．

入 院 時 評 価 　 入 院 時の評 価では， 身 長

156

　cm ， 体重

56

　

kg

。 徒 手 筋 力テ ス ト は

，

肩 甲骨 周 囲

筋

が 左

右 3 〜 4

レ ベ _ル

，

_{肩 関 節 周 囲}

筋

_が

4

_レベ ル ，

肘関

節 屈 曲 が

4 ，

伸 展は

0

で あっ た。 ま た

，

前 腕 回 内

3

・

回

外 4

，

手

関

節背

屈

4 ・

掌 屈

3 ，

手 指 屈 曲

・

伸 展は

0

であ り，

体幹機能

も麻 痺 しており

C6

完 全四肢 麻 痺で あっ た。 筋 緊

張

は

休幹

上

下肢

とも弛

緩性

であっ た。 他 動 関 節 可 動 域に は制 限はなか っ た_。 移

乗動作

は

機 能的電気 刺激に よ るC6 完 全四肢 麻 痺の ADL 拡 大 53

横乗

り

方式

で，

殿部

の

引

き

摺

りを

家族

が

介

助。 食

事

はマ ジ ッ クバ ン ド式スプ

ー

ン ホル ダ

ー

（自 助 具

）

を

使

用し

，

手

背

屈と前 腕 回外 運 動で _行っ て い た

。

書字は テノデ

ー

シ ス

・

アクシ ョ ンを利 用 して いた が，

握力

が ない た め

筆

圧が低 く

，字

が読み取 れ ない

状

況で あっ た_。

　

職 業は 工務 店 を経 営 し て お り

，客

との取り引き や

従業員

へ の

_指示

が主な

_仕事

で あ る。

　再

建

動作

に

対

す る希望 は

，

「

仕

事の打ち合わせ の

時， 字

がうま く

書

きたい。」

，

「

一

．

一

入で 車 椅 子 か らベ _{ッ ト の移 動が したい」 と明 確であ}っ た_。

3

．術前評価

　表面電

極を用い た電 気 刺 激によ る筋 収 縮 反 応 検 査より

，

手の指 伸 筋に反 応がない

_事

が〕

_卜

IJ明 。

筋萎

縮が著 明で

，

末 梢 性の

_障害

が強く疑わ れ た

。手指

屈

筋

・

母指屈筋

・

母指伸筋 ・母指外転筋

に関して は

，

刺 激 反 応は良 好であっ た。 また

，

下 肢の

筋

は 全て電 気

刺

激に反 応し た。 方 去

1 ．

上肢の

FES

　

上 肢の埋め込み部 位は

，

橈 骨

神経

深 枝

・

短

母指

伸筋

・

長

母指

伸

筋

・

短

母指外転筋 ・

短 母

指

屈 筋

・

長 母

指

屈筋

・

浅

指

屈 筋

・

深 指 屈 筋と した。 把 持 動 作の_{再 建}に必 要な

．

手

指

屈

筋

が中 心で ある が

，

電

気

刺 激に対 する反 応

性

の

_改善

を

目的

と し，

手指伸

筋

群

にも埋め込んだ。

　

通

常 C6

完 全四

肢麻痺

で は

，指伸

筋を刺 激して 手指の伸 展を行 うが

，

本 症 例で は

，

末 梢 性の _障

_害

のた めに刺 激 反 応が不 良で あり，

伸

展は不 可

能

で あっ た_。 そこで_，

手指屈筋 ・母指

屈 筋

・

母 指 外 転

筋

刺 激に よ る把 持を再 建し

，

これに よ り

，

自助

具

を 使 用せずにス プ

ー

ンを

_把持

_{し た}

_食事動作

_や ， ペ ンを

把持

しての

_書字

を可能にす るこ と と し た。

　

上 肢に

用

い た

刺激

パ _タ

ー

ン と

刺激

部 位を図

2

左 に示す。

縦軸

は

，

装 置の読み込 む 時 間

経

過の ア ド レ スを示 し

，

横 軸 は刺 激 電 圧

値

を

示

す。

一

_度

_ス イッ チを

押

すと， ア ドレ スが

0

か ら

50

まで進み

刺激

が継 続さ れる。 刺 激 筋は

，

手 指の屈 筋のみ と した。 再びス イ ッ チを押 すとア ドレ スが

200

か ら

250

まで 進 むた め

，

こ の パ _タ

ー

ンで は

自動的

に刺

激

が

停

止さ れ る。 そ れ まで刺 激は継 続 さ れ る。

2

．

下肢の

FES

　

下 肢の埋め込み部 位は

，

大 殿

筋

・

中

殿

筋 ・

大 腿

神経

・

ハ _{ム ス ト リングス}

・

_{総 腓 骨 神 経と した} 。 筋

・

E

萎縮

の

_改善

をも 目 的と して

，

膝 屈 筋 群

・

足 背

屈

筋群

へ _も埋_{め込ん だ} 。

　

目的 制 御 動 作は大 腿四

頭筋

， 大

殿筋

の 両

側

同 時 刺 激による

体

重

支持

動

作

であ り， これにより

，

移

乗動

作

時

の

補

助とすること と した。 上肢 （食 事

・

書字 動 作 〉 　 　 　 刺激電 圧 値 下肢 （トランスフr

−

_） 　 　 　 刺 激電 圧 値 0 　 　

0

50−−

200

−

250

鬯

一

．

「

9喩

ρ

卩

一

鬯

冒

鬯

．

一

・

・

■

，

P彈

鬯

鹽

　　 　手指屈伸筋 　　 　母指外 転筋 　　長

・

短 母指屈 筋

一

，

｝

胃

一

一

一

一

一

一

冒

層

．一

甲

呷

一

一

一

一

．

−冒

一

一

一

呷

卩

霞

・

甼

鄲

一

一

一

一

一

　 　大殿 筋、 大腿神経

璽

騨

「

，

冒

一

一

冒

一

讐

．

騨

騨

帰

卩

呷

−，

冒

ロ

層

，

鄲

卩

一

250 ア ドレス ア ド レ ス 　 　 　 図

2

　 刺 激パ _タ

ー

ン と_{制 御 部 位} 上肢で は

，

スイッチを

．

回押す とア ド レ ス 50 まで進み

，

刺 激が入 り断続さ れ る

．

再 びス イッチを押 すと

，

ア ド レ ス200か ら250 に進み

，

自動 的に刺 激が解 除さ れ る

，

下 肢で は

，

スイ

ッ

チを 押 すと刺 激が入る が， ア ドレ ス 50 で自動 的に刺激が停止 する

．

　下肢

の

刺激

パ _タ

ー

ン と

制御部位

を

図 2

右に示 す

。

こ の パ タ

ー

ン は

，

一

度ス イッ チを

押

す

事

で両

側

の 大

腿

四

頭筋

お よび大 殿 筋が刺 激され

，

ア ドレスが

50

に き た

時点

で

自動

的に

刺

激が

停

止される。 こ のア ドレ ス

50

_まで 進む時 間は， 刺 激 装 置に付 属 する ダ イアル に よっ て

変更

することが で きる。 本 症 例の場 合

，

移 乗 動 作に

要

する

時

間， っ ま り，

刺

激継続時間

を

1．

5

秒と した。 これは

，

上

肢

で

支持

する

時聞

を 最 短にする た め

，

数 回 試 行 した後

，

設

定

し た

時

間であ る。 ま た

，

ス イ ッ チを

押

してか ら 刺 激が実 際 入るまで の時 間 （タイム ラ グ） も設 定 可

能

で， こ れ を

2 秒

と し た。

　FES

を利 用 し た

移乗動作

の

_方法

は， ス イ ッ チ を

_押

し てか ら

2

秒の問に移

動

がで きる よ う， ま ず

手

の つ く

位置

や

体幹

の 前傾の度 合いな ど体 勢 を整 え る。 その

後，

「ピ

ー

_{」 と い う発}

_信音

_を

_聴

_き ， 刺 激によ る膝 伸 展 （

1．

5s

）に合 わせ

，

殿 部を浮か せ た

移乗動作

を

行

う。 ス イ ッ チ， 刺 激 装 置は ベ _{ル ト} で腰 部に固 定 し た。

3 ．

制 御 入 力 装 置 （ス イ ッチ）

　

症

例

は肘 屈

曲 ・手

関

節背屈 ・前腕

回

外

まで

_残存

機能

が あり

，手指機能

が

麻痺

して い るこ _{とか ら，} 母指 内 側で _{叩 く事}の可 能な押し ボ タン_式の ス イ ッ チを 作 製し た

。

こ_{れ を上 肢}

，

_{下 肢 双 方}の _{制 御}に使 用 し た。

4 ．

床 反 力 計に よ る計 測 　 下肢の移 乗 動 作の制 御に際 して

，

日本 電 気三栄

製

の

STATIC

　

SENSOGRAPH

　

I

　

G

　

O6

_を用 い て

床

反 力 を 測 定 した。 症 例が殿 部 をこす りな が ら

行

っ た

自力

での

移乗動作 （自

力 ト ラン ス フ ァ

ー

）

と， FES を

利

用 し た

移乗 動作 （

FES ト ラ ン ス フ ァ

ー

）と を比 較し た。 これにより

，

下 肢へ の荷 重 負 荷が上 肢の負 担 を どの程 度 軽 減 したか を 分 析 し た。 　 計 測は

，

自力に よ る移 乗 動 作 および

FES

で の

移乗動作

の

2 種類

_を

，

それぞれ左

側

か ら

3 回

，

右

側

か ら

3

回，

合計

12

回行

っ た。 結 果

1 ．

上 肢

FES

　 食 事 動 作で は

，

手 指の開 きは テノデ

ー

シ ス

・

ア クシ ョ ンを用い， ス プ

ー

_{ンを 母 指}

・

_{示 指 間に は さ} ん だ後， 手 指 屈 筋の刺 激に よっ てス プ

ー

_ンを

_把持

し た。

自

助

具

の場

合

は

前

腕 回 内 位か ら回 外 する こ とで

食物

をス _プ

ー

ンです く う

事

になるが （図

3

）

，

FES

を用いる と

巾

問

位

か ら回

外

す るこ とで

食事

　 　 　 　 図

3

　 自助具で の食事場 面 前腕回 内位か ら手背屈機能で回外機 能を代償し ている

．

ま た

，

食 事中常に肩屈曲

・

外転位を保持して いる

．

　 　 　 図 4　FES で の食 事 場 面 自助 貝での食 事のよう な肩 関 飾の保 持 肢 位は見 られ ない

．

ま た

，

前 腕 回 内位 か らの動 作は見 られ ない

．

機 能 的電 気 刺 激に よ る

C6

完 全 四肢 麻 痺の

ADL

拡 大 55 　 　 　 図5 これ は

，

同じ時 間 内に症例が書いた数字である

．

　

L

の＝

一

_{行 が}

，

FES でペ ン_{を把持 し}て書いた数 字であ り

，

下の

一

行が症 例の テ ノデ

ー

シ ス

・

アクショ ンにより書いた数字である

，

薄 く

，

明 確 でない

．

　 　 　 図

6

　 自力での トラン ス フ ァ

ー

後 面 か らの写 真である

．

殿 部 が浮 上 して おらず

，

円常では介助 を必 要と して いた

．

が可 能 とな り

，

よ り健 常 者に近い動 作と なっ た

（

図

4

）

。 ま た

， 自助

具と

FES

で の

食事動作

を比 較 すると

，

自助 具で は食 事 中， 常に

肩

屈

曲 ・外転

位

をと り

続

け

疲労

が

早

い。

FES

の

場合

は

，

自助 具 使 用 時の ような肩 関 節の _{保 持 肢 位}は見ら れ ない_。

　

書 字 動 作へ の

FES

で は

， 筆

圧が

高

くなり

， 濃

く

明

確な

字

が

書

け る よ うになっ た （

図 5 ）

。

退 院 後 も見 積 も り

書

類の

作成

や

，客

との

商

談に

利

用 し て い る。

2 ．

．

ド肢 FES

　FES

を利 用 し た

移乗動

作 訓

練

は，

　

当 初，

一

_冂

5

回 程 度の筋 持 久 力 しか な か っ たものが

， 3

か月 後の _{退 院 時}に は

一

日

20

回 程 度 可 能と な っ た。 ま た，

車

イス と

同

じ

高

さのベ ッ ト

間

での

移乗動作

は 可 能と なっ た が

，車

イスと

高

さの違 う所や

，

車イ ス _との距 離が遠 くな る所などへ の移 乗は困 難で あ っ た_。 現

在

_，

症例

は

自

宅で

車

イス とベ ッ ト間の 移 動に

FES

を利 用 して い る。 図

6

は

，

自力での 移 乗 動 作を背 面か ら

_撮影

し た写 真で _{あ り， 図}

7

は

FES

で の移 乗 動 作 を 示 して い る。 殿 部の 上が り 具 合が

，

自 力のもの に比べ

_{， FES}

の方が勝っ て い た。 こ れ まで の殿

部

の

引

き

摺

り

介助

は不

要

と な り， 監

視

レベ ル まで

ADL

が

向

上し た。

3 ．床

反 力

計

によ る

結

果 　 右 側へ _{の移 乗 動 作の平 均 最 大 荷 重 量は}

，

_{自力 ト} ラン ス フ ァ

ー

で

11．

3kg ，

　

FES

_{ト ラ} ンス フ ァ

ー

は 　 　 　 　 　図 7　

FES

で の ト ランスフ ァ

ー

膝

・

股の伸 展 制 御を して い る

．

図6と比 較 すると

，

殿 部の上が りが 勝っている

．

20．

5kg

で _{あ り}

，

_{左 側}へ の ト ラ ン ス フ ァ

ー

で も 自

力

で は

8

．

O

　

kg

_，　

FES

で は

20．

O

　

kg

であっ た。

　

両

者

の移

乗動作

の デ

ー

タ の

一

部を図

8

に示 す

。

両 者と も二相の軌

跡

が見ら れ る。

一

_{相 目}

_{は プ} ッ シ ュ アッ プ

寸

．

前の体 幹の前 傾によっ て荷 重さ れ た 軌 跡であ る。

FES

ト ラ ン ス フ ァ

ー

で は常に体 重 が

_負荷

されて い る が，

自力

トラ ン ス フ ァ

ー

_の

_方

_は ，

移

動 する

前

に

一

一

一

つ の 盛り上が り を

示

して い るの み であ る。

次

の 二

相 目

が， プッ シ ュ アッ プ を して殿

部

を イス か ら

離

し

移動中

の

_軌

_跡であ る。 自力 ト ラ ン ス フ ァ

ー

に比 し， FES ト ラ ン ス フ ァ

ー

は

1

頃余斗 が

急

で あ り時 間が 短縮されて い る。 っ ま り

，

足 部 へ の体 重の負 荷を よ り強 く行いな がら

，

短 時 間で 移 乗 動 作が可能になっ た こ とを示 して いる

。

（Kg） FES トランスアァ

ー

30 2G 10 皿ax21

．

G 侭₃） 10S 30 20 10 自力 トランスファ

ー

一

10s 　 　 　 図8　 床 反 力 計に よ る荷 重 変 化 これ らは

，

症例が行

っ

た トラン ス ファ

ー

の荷 重 変 化のデ

ー

タの

一

部であ る

．

二相 の軌 跡が認め ら れ るh

，

　

・

相 目の山が ト ラ ン ス ファ

ー

を行う寸 前の体 幹の前傾な ど に よ る体重負荷によ るものである

．

二_{相 目}は， 殿部を椅子か ら離し，　ト ラ ン ス ファ

ー

移 動 中の時の体重負荷であ る

．

考

察

　

上

肢 FES

で， 電 気 刺 激 に反 応 しない指 伸 筋を 制 御 するこ と は不 可

能

であ っ た が_， 患

者 自身

の テ ノ デ

ー

シス

・

ア クシ ョ ン と指 屈 筋の制 御を組み合 わ せ るこ とに よ り，

食事

・

_書字動作

_が可

_能

_{と なっ} た。 食

事

の

際 　自渤

具を

使

用 する と

肩

屈

曲

・

_外転

位

を とっ たが

，

これ は

，

料 理 を す く う時の前 腕 回

内機能

を

代償

して いる ため と思われる。

FES

を 用い ると， 健 常 者と同 様の把 持 と な る た め， 回

内

運 動 を伴 わな くて も食 事 が 可 能 と なり

，

肩の_{代 償} 運

動

は不

要

とな っ た_。

食事動作

において は

，

テ ノ デ

ー

シ ス

・

ア ク シ ョ ンで は

把持

が

不十

分で

，十

分 な筆 圧が得 ら れ な か っ た が

，

手 指 屈 筋を

FES

で 制

御

し た ことに より

，

ペ ンを 強 く把 持できた た め

，

濃 く明

確

な

字

が

書

け る よ うにな っ た_。 　 下 肢の

FES

では， 床 反 力 計 を 用いた測 定で，

FES

を

利用

し た移 乗 動

作

の

_際

_，

_荷

重 変 化の

一

相 目に常に体 重が負

荷

さ れて い た。 これ は， ス イッ チ を入れてか ら

発信音

が なるまでの タイム ラグの 間

，

体 幹の前 傾な どの準 備 態 勢を とっ て いた か ら で あると思 われ る。 自力で の移 乗 動 作の 際，

一

相

目

と二

_{相 目}

の

_間

_に連 続 性が認め られな かっ た 。 こ れ は，

自分

の 意 志で

直

ぐに

移

動で きる た め

，

特に

準

備

期間

を必 要 とせず

，

移 動 する直 前に体 幹前 傾 を行う だ けで よい ため と

考

え ら れ る。 二 柑 目 を比 較 すると

， FES

の下

肢荷

重量 が

， 自力

での

_移乗

に比し

，

平 均

10kg

増 加して いた。 これ は， 膝の

伸

展

刺

激に よ り

，体

重 負 荷が足 部に達 して い る こ と を示 して いる。

C6

完 全四肢

麻痺

では

， 肘

の伸 展と下 肢に は随 意 機 能が ないた め

， 自

力で移 乗 す る

際

に は，

肘関節

の ロ ッ ク機 構と肩の筋 力で プッ シュ ア ッ プ を

行

い， 殿

部

を

浮

か して い る。 足

部

へ の体 重 負 荷の増 加は

，

上 肢の負 担の軽 減を意 味し て おり，

移乗動作

を

容易

に して い ると

考

え ら れる。 ま た

， FES

で の

移乗動作 時

の二

相 目

の

_移動時間

の _{短 縮}は

，

膝の_{伸 展 刺 激}によ っ て 殿 部の引 き慴 り が

解消

し，

移乗動作

その ものが短 時

間

で行われた 事を示 して いる。 　 本 症 例は

，

食 事

・

書 字な ど とい っ た明 確な希 望 を

持

っ て い たこ とや_，

関節拘縮

が な か っ た こと

，

制御

に必

要

と さ れ る

筋

の

_刺激

_{反 応}が良

好

であ っ た こと が

FES

適 用の成 功 要 因で あっ た と 思 わ れ た_。 お わ り に

　

今 回

，C6

完 全四肢 麻 痺 患 者の上 下

肢

に

FES

を適 用 し， 日

常

生

活動作

の

一

_{部 を 再 建 することが} で き た。

本症例

に

対

する

FES

は，

食事

・

_書字

・

ト ラ ン ス フ ァ

ー

を よ り確 実な もの にする ため の手 助け と なっ た。 食

事

は

自

助 具に代わ り，

書字

は不 可 能であっ たものが可 能と な り， 車 椅 子とベ ッ ト 聞の移 乗 動 作は介 助レベ ル か ら監 視 レ ベ ル へ _と導 く

事

がで きた。 ま た

，健

常 者 と同じ前 腕の

肢位

で 食 事がで きたこ とに よ り　 「食べ やすい」

，

書 字が

可能

にな っ たこと で 「仕 事に役 立て られて う れ し い_」 な どの _， 患

_{者 自身}

の

FES

に対 する プ ラス の

機 能 的 電 気 刺 激に よる

C6

完 全 四肢 麻 痺の

ADL

拡 大 57 評

価

も得 られた。 電 気の

力

で はありな が ら

， 自

ら の_{手 足}で _{動 作 を 獲 得}で _きる とい _うことは

，

心理的 に も患 者に とっ て大 きい ものがある

。

　

これ まで の リハ _{ビ リテ}

ー

シ ョ ン は

，残存機能

を 最 大 限に利 用 するとい う概 念で行 われて きた。

FES

は これ に加え，

麻

痺して い る筋 を 動 か し

，

動 作を再

構

築し ようとい う， 全 く新 しい

発想

を リ ハ ビ リ テ

ー

シ ョ ン の

現場

に も た ら す。 ま た

，

FES は

，

麻 痺 肢そ の もの の筋 収 縮 を利 用 するた め

，

筋

・

骨 萎 縮

，

拘 縮の防 止な どの治 療 的メ ↑_{丿ッ トもある} 。 しか しな が ら， 電

極刺

入 部の処

置

や感

染

，

装置

そ の もの の _{着 脱}な ど課題 も

残

さ れてい る。

　

麻

痺肢

に対 する機

能的電気刺激

は

，動作

再

建

に あたっ て の術 前 術 後 評 価

・

再 建 動 作に必 要な埋あ 込 み

筋

の検

討

・

再

建

動 作の検 討

・

刺 激 調 整 という 分 野を

，

理学 療

法

士が

医師

と

共

に

担

っ て い る_。 日 常 生 活 動 作 獲 得へ _{の アプロ}

ー

_チは ， リハ ビ リテ

ー

シ ョ ンの

中

で大 変 重要な位 置 を しめ

，

患

者

が第

・

一

に願 うと こ ろ で も あ る、

FES

が その ための

一

_助

と な れ ば

幸

い で ある。 　 現 在

，

完 全 埋め込み型 装 置の開 発 も進んで お り

，

患 者の

ADL

拡 大に今 後さらな る期 待が持て るで あろ う。

　

稿を

終

え る にあた り

，

ご

協力

をいた だい た目

時

明 雄さんに深 く感 謝 する。 文 献

D

半田康 延 ：_{末 梢神 経}へ の_{機 能}的 電 気 刺 激に よ る麻 　 痺 肢の_{機 能 再 建}

．

_{総 合} リハ 

16

_〔IX：

957− 964，

　

1988．

2） 星 宮　望

，

半 田康 延 ：_{機 能}的 電 気 刺 激

一

麻 痺 上 肢 　 の機能再 建を中 心と して

一． BME



2

  ：

12・

−21，

　 　1988

．

3

）星宮　望

，

半田康延 ：機 能的 電気刺激

．

BME

　

2

　

91

）：705

−

714

，

　1988

．

4）藤 田欣也

，

南 谷晴之 ：_{機 能的電 気 刺 激}によ る起、_ル 　 歩行制御

．

BME 　 6（8）：16

−

24_，　 lgg2

．

5） 藤田欣 也

，

野口隆敏

・

他 ：ハ イブ リッ ド2チ ャ ン 　 　ネル

FES

によ る対麻 痺 者の_{平 行棒}内 歩 行

．

第

31

　 　回日本エ ム

・

イ

ー

学会 大 会論 文 集 　

JJME

　

30

　 　 （Suppl）：328

，

1992

．

6

）

Ichie

　

M

_：

RESTORATION

　

OF

　

LOCOMOT

_工

ON

　 BY 　FES

．

バ _イオ メカニ ズ ム学 会 誌　 M （臨 時増 　 干弄

D

：113

−

125

，

　1990

．

7

）半田康延 ：_{機能 的}電気刺 激に よ る上肢運動機 能の 　 制 御

，

BME 　6（8｝：8

−

15

，

1992

．

8

） 松 矢 正 利

，

川 村 次 郎

・

他 ：片 麻 痺 患 者に対 する機 　 能的電 気 刺 激装置 　理

・

作

・

療法　

18

：

127

　

一

一

　

131，

　 　1984

．

9

） 半 出 康 延 ：ポ

ー

タ ブル 機能_{的 電 気 刺 激 装 置}の臨 床 　 応 用

．

臨整外　

25

（

9

｝二

1060− 1066

_，

1990，

10）Handa 　Y

，　Handa 　T，　et　al

．

：Functional　electrical

　 stimulation （

FES

）systems 　for　restoration 　of

　 motor 　function　of　paralyzed　muscles 　versatile

　 systems 　 and 　 a　 portable　systems

．

　 Frontiers

　

Med

　

Boil

　

Engng

　

4

：

241

　

一

　

255，1992．

11

）屋宮 　望

，

半田康延 ：_機能的電 気刺激 （

FES

） の 　 現 状 と将 来

．

シス テ ム と制 御 　31：406

−

414

，

　 　1987

．

12）半田康延

，

半田　勉

・

他 ：_{機 能}的 電気 刺激の た め 　 　の極 細 経 皮 的 埋め込み電 極の開 発とそ の臨 床 応 用

．

　 　日本パ _{ラ プレ ジ ア医 学会 雑誌}

2U

_）：

108− 109，

　 　1989

，

13） 星 宮　望 ：_機能 的 電 気 刺 激の基 礎

．

BME 　 6（8）1 　 　1

−

7

，

　

1992．

14）半田康 延 ：運 動 療 法にお ける電 気 刺激の効 果

．

理

・

　 診

21152 −

154

，

1991

．

15

）高 橋 博達

，

亀山順

一 ・

他：_経皮 的埋め込み電 極を 　 用い た_{肩 関}節 亜 脱 臼に_対す る治療 的電気刺激の_開 　 発 日本パ ラプ レジア_学会 誌　 4（

D

：278

−

279

，

　 　1991

．

正

6

） 藤 田欣 也

，

野凵隆 敏

・

他 ：対 麻 痺 者の FES 立位に 　 　おける筋 疲 労の _{影 響}と原 因

．

バ _{イオ メカ}ニ _ズム 　 　ll　：275

−

283，　1991

．

<Abstract>

The

Improvement

of

Daily

Activities

of

C6

Quadriplegic

Patient

by

Functional

Electrical

Stimulation

Yukiko

SHIRADO#,

RPT,

Masayoshi

ICHIE,

MD

Ubku,:yo

EES

Cginic

#

_P}resent:

_Dopt

_of

_{Rehabigitation,}

_Keiaido

_Ifospital

Yasunobu

HANDA,

MD

Dopt

of

Restorative

IVeurvmuscutar

Surgery

and

Rehabilitation,

7bhoku

Clitiversity

Graduate

Schooi

of

Medicine

A

multichannel

functional

electrical stimulation

(FES)

system using

percutaneous

intrarnuscular

electrode.s was applied

to

a

C6

_quadriplegic

_patient

for

improvement

of

daily

activities.

Since

hand

function

is

mainly

impaired

in

the

upper extremities of

C6

quad-ripregia,

the

daily

tasks

can

be

usually perforrned

by

using self

devices

and/or

dy-namic

tenodesis

action of

the

hand

_provided

by

active wrist

flexion

and extension movements,

The

requirement of

this

patient was,

however,

to

acquire sophisticated, rigid and stable

hand

activities

for

writing and

drawing,

which were absolutely nec-essary

for

his

job.

Both

methods were not satisfactory

for

this

pttrpose.

Intramuscular

clectrodes were

irnplanted

to the

finger

flexors

and

thumb

muscles

_for

restoring cylindrical

_grasp

motion of the right hand

by

FES.

FES-control of

hand

opening was not

_provided

because

of

denervation

of

the

extensor

digitorum.

By

pressing

the

control

buttons

with

left

hand,

he

could

grasp

the

writ-ing

or eating utensils

tightly

with

his

right

hand.

Thus

he

could utilize

the

grasping

motion practically

for

his

daily

tasks

with great satisfaction.

The

transfer

movement

from

a

bed

to

a wheel chair,

for

example, was

dicacult

to

perform

independently

in

such a

high

spinal cord

injury

_patient.

The

force

for

pushing up

his

body

was not enough

for

his

transfer

movement

because

of weak-ness of

the

shoulder muscles and

paralysis

of

the

triceps

brachii.

Antigravity

muscles such as

the

_quadriceps

femoris

and

_gluteus

maximus were activated

by

our

FES

system simultaneously with

the

volitional

_pushing

up motion

of

the

patient

in

order to

_provide

him

with the

independent

transfer movement.

Comparing

the results of

_greund

reaction

force

(GRF)

during

transfer movement

with and without

FES,

the

peak

o'e

GRF

with

FES

was

1O

kg

_greater

than

that

with-out

FES.

This

result suggests that

the

load

on

his

upper extremities

during

_push up action was markedly reduced with a support of

FES-powered

antigravity rnuscles.

After

training

of

transfer

movement with

FES

for

several

days,

the

_patient

could

transfer

by

himself

from

a wheel chair with

the

FES

systems

in

his

home

and

his

othce every

day.

In

addition

to

conventional medical rehabilitation,

FES

may also

_provide

sub-stantial

improvement

of

daily

activities and quality of

life

in

quadriplegic patients,