第6胸髄損傷完全麻痺に対する機能的電気刺激による起立・歩行機能再建

理学：_痩舜去

’

_学　　第25_{巻 第}7　｝_ナ413

〜

420_萋

f



q998

_奪三_）

報 　 　告

第

6

胸 髄損傷 完 全麻

痺

に

対 す

る

機 能 的

電

気

刺 激

に

よ

る

　　　　　　

起

立

・

歩行 機

能 再 建

＊

大

西 秀 明

D

伊 橋 光

二

V

古 山 智 子

2）

大 山 峰 生

1）

八

木

　

了

1）

吉

田

忠

義

2）

松

村 康 弘

1）

半

田

康

延

ユ）

半

田

郁 子

2＞ 要 貨

・

　

第 6 胸

髄 損 傷 完 全 麻 痺 患 者に対 し

，

貫 皮 電 極 を用い た機 能 的 電 気 刺 激 （

functional

　_electri

−

cal　stimulation ：

FES

）に よ る起立

・

歩 行 機 能の 再建を試み た。　

FES

に よる起 立を開 始 する前

に

，

約

1

ヶ月 間下肢の筋 力 増 強， 筋 疲

労

の耐 性

，

痙 性の軽 減 な ど を 目 的に治

療

的 電 気 刺 激

（therapeutic 　electrical 　stiInulation：

TES

） を 彳テっ た。　

TES

を行っ た

期

間が長 くなる につ れ て

FES

に よ る立 位 保 持 時 聞は 延 長 し

，

　

TES

_を行っ てか ら

3

年 後に は

約 1時

問の立位 保 持_{が 可}

能

と なっ た。 これ に よっ て

，

トイレでのズボン の上 げ 下 ろ し や高 所に置い てある物 を とる な ど の動 作が可 能 と な り

，ADL

の _{拡 大 を 得}ること ができ た

。

　

FES

に よ る歩 行

動作

の _{再 建}は平 行 棒 内 歩 行より開 始 し

，

安 定 した 歩 行が で き る こ と を確 認し た後

，

歩 行 器に よ る歩

行

訓練を行 なっ た。 その 後， 刺 激パ タ

ー

_{ンや制 御スイ} ッ チに改 良 を 加 え_，

TES

_開

始後 3 年

を経た現 在で は， 歩 行 器 を使用 して 自宅で 歩

行

訓 練がで きるまで に至っ た

。

本 研 究によっ て _， 下肢 装 具を 使 用 すること な く

FES

により， 実 用 的 な 起 立 動

作

お よ び訓 練 的 な 歩 行 動 作の再 建が 可能であ るこ と が判 明し た。 キ

ー

ワ

ー

ド



機 能 的 電 気 刺 激，

完

全 対麻 痺

，

歩 行 は じ め に 脊髄 損 傷や脳血管 障 害 などの上 位 運 動ニ ュ

ー

ロ

　 Restoration　of　Standing　and　Wa［king　Abitity　in　a 　Patient

　 with T6Comp⊥e しc　I’_av

［Lplegia　by　Fしulcti〔mal　Electrical

　 Stimula†ion

⊥） 東 北大 学 瓦学 院 医学 系 研 究科 運 勤 機 能 再 建 学分 野

　 〔〒98 

．

8575宮 城Yrl

’

k「1台丁庁星1凌 町

』

2

−．

1）

　 Hideaki　

Onishl

，

　RPT

，

　Mineo

Oyarna

，

　OTR

，

　Yasuhiro

　 Matsumura

、

　MD

．

　Kejl　lhashi

，

　RPT

，

　PhD

，

　Ryo　Yagi

．

　MD

，

　 Yasunobu　Handa

，

　MD ：Department o「RcsLorativc

　 Neururriuscu［ar　Surgery　　and　Rehabilitation

，

　Tohoku 　 ｛Jniversiしy　Graduaしc　Schoe1〔｝f　Medicine

2）北 陵 ク リニ ッ ク

　 Toinoko 　Furuyanla

，

　 RPT

．

　 TadayQshi　Yoshida

、

　 RPT

，

　 lkuko　Handa

，

　MD ：Hokuryc ）FES 　C］lnic

　〔受 ｛’

b

冂　1998｛1：3月」上H／受 理［

−

1　1998年8月24 匚1） ン障 害で は

，

下 位 運 動ニ ュ

ー

W ン に障 害が な け れ ば， 下位運動ニ ュ

ー

_{ロ ンを含む末 梢 神 経} に 電気

刺

激を与え る とそれ に支 配 されてい る麻 痺 筋は収 縮 する。 こ の原 理 を応用 し た ものが

機

能 的 電 気 刺 激

（

functional

　electricai 　stimuiation_：

FES

_）

_{であ り}

_，

目的に応 じて プロ グ ラムさ れ た

刺

激パ タ

ー

ンを 麻 痺 肢の 神 経

・

筋に与 える こ とに よっ て_， 失わ れ た

運動

機

能を再 建 することが 可 能である18 ）

。

ま た

，

治 療 的 電 気 刺 激 （

therapeutic

　electricai 　stimula

−

tion

：

TES

＞は， 上

位

運 動ニ ュ

ー

ロ ン障 害で は，

筋

萎縮の 改

善

， 筋 力 増 強

，

筋の疲 労 耐 性の

獲

得

，

414 理学 療 法 学 　 第

25

巻 第ア号 おこなわれるもの で あ り

，

その効 果につ いて は 数

多

くの

_報

_告が ある914 ）。

　

理学

療法

では

，

．

一

般 的に完 全 対 麻 痺 患 者に対 し ては

，

長 下 肢 装 具を用い た起立

・

歩 行 訓 練を お こ なっ てい る

。

しか し， 装具装 着の 煩 わし さ や外 観 上の問 題 から

，

実 用 的に使わ れて い る こ と は少な い 。

一

方，

FES

は対 麻 痺 患 者に起立

・

_{歩 行 動 作} を再 建 する有 力な方 法と して近

年

注 目 を

集

め，

多

くの研究 報 告がなさ れ る ようになっ て きた。 こ と に

，

装 具 と

FES

を

併

崩 し たハ _イブ _リッ ド

FES

は 少ない 電 極で容 易に制 御がで き

，

エ ネル ギ

ー

消 費 量が少 な くてす むことか ら好んで用い ら れてい る15

．

2（））。 し か し

，

FES

を

単

独で 用 い た歩 行 機 能 再建につ い ての 報 告は少 ない2123 ｝。 今 回わ れ わ れ は，

第6

胸 髄 完 全 対 麻 痺 患 者 を対 象に

，

「肢 装 具 を 使 用せずに貫 皮 電 極 を用い た

FES

に よ る起 立

・歩行

を試み，

ADL

の拡 大をはか る こ と がで きたの でその概 略を 述べ

_，若

_十の _{文 献 的 考 察 を加} えた。 方 法

i．

症 例

　

症 例は

38

歳の男 性で，

19

．

　

93

年

5

月 交通

事

故に より受 傷 した、

、

受 傷 時 第

6

／

7

胸 椎脱 臼骨折

・脊

髄 損

傷

と診 断さ れ た。 急 性 期の治 療に引き 続 き約

7

か月の

一

般 的リハ ビ リ テ

ー

ショ ンが行わ れ

，

車 椅 子での

ADL

は全て 自立 し

1994年 1

月に 退 院 し た

。

その_後は自宅で生活し

，

維 持 的リハ ビ リ テ

ー

シ ョ ンを 積 極 的に行っ てお り

，1994

年

5

月に北 陵 ク リニ ッ ク を受

診

し た

。

入 院時の評

価

で は

第 6

胸 髄 完 全 麻 痺で

，ADL

は車 椅 子 を 用い て全て 白 立 し て お り

，

松

葉杖

と 長 下 肢 装具を

使

用 す ること に よ り数 百m の 歩 行が可 能であっ た。 し か し

，

装具装 着の 不便さの た め実 生 活で は使用 し てい な か っ た。

2．

電 極の _埋め込み と刺 激 装 置 　

TES

お よ び

FES

の た めの電極と し て

，

わ れ わ れ は貫 皮 電 極 （

SES114

，

日本 精 線 ：大 阪 ） を 用 表 1 　貰皮電極埋め込み筋お よび神 経 方 育

．

褊

茎

．

大殿 筋 tl

−

i_{殿 筋} 大 腿筋膜 張筋 外側 広筋 1内 側 広 筋

1

外 側ハ ムス ト リングス 内 側ハ ム ス トリ ングス 内 転 筋 群 大腰 筋 腰 方 形 筋 脊 柱 起立筋 大 褪 神 経 総 腓 骨 神 経 脛 骨 神 経 　 　 　 　（a ）　 　 　 　（b〕 　 　 　 　図1 　貫皮的ワ イ ヤ

ー

電 極 （a）　竃 子 顕 微 鏡 に よ る電極 先 端 拡 大 図

．

直径25 _μm の ワイ ヤ

ー

電 極を19本 撚 り

、

テ フロ _ン被 覆 し た 後ヘ リ カル 巻 　 　きに加工 し たもの で

，

先 端は電 流 を流 すためにテ フロ ンを剥い で い る

．

｛1））　尹術用ガイ ド針に通し て い る ワイ ヤ

ー

電極

．

電 極 を 刺 激部位に 囲定 する た め1こ釣 り針 状に

llT

　II曲 げ

’

（い る

．

第6胸 襪損 傷完全麻

1

卑に対 する機 能 的 電 気 刺 激による起 立

・

歩 行 機 能再 建 415 　 　 　 　 図2　 貰皮 電 極の皮 膚 貫通部位 各肢に刺入留置 され た貰1芝竃 極は皮 ドを 通 して

・

Vi　_jggに集め

，

刺 激 装 置のコ

ー

一

_ト

’

_{と漉 続}した

．

い て い る （図

1a，

　

b

_）：a” ）

。

_{本 症 例}に対 して は_， 医 師が手 術 的に両下肢の _{日 的 とす}る筋

・神

経に合 計

40

本の _{電 極}を 埋 め込ん だ 俵 ／）。 各 部 位に埋め 込んだ電 極は皮下を 通し左 右の大腿 外 側 中 央 部に 集め， その 部位で皮

膚

を貫通 させ体 外に露 出しコ ネク タ

ー

に コ

ー

キ ン グし た （図

2

）6｝。 電 気 刺 激は コ ネク タ

ー

を刺 激 装 置 と接 続 し て行っ た

。

　刺

激装置は多チ ャ ンネル

FES

シ ス テ ム （

FES −

MATE

亅

OOG

，

　

NEC

，

_{東 京 ） を用} い た。 こ の シス テムは刺 激デ

ー

タ_{作 成}と刺激調整 を行 うた めの シ ス テム コ ン トロ

ー

一

ラ

ー

（

CE

／

llOO

）と_， 各 患 者 専 用のポ

ー

タブル刺 激 装 置 （

CE1230

_）か ら成っ て い る （図

3a，

　

b

）

。

こ の

_刺

激装置は

TES

とし て も

FES

と して も使 える ようになっ てい る

。

　

TES

_を 行 うに は本 装 置の スイッチを

押

す こと に より行わ れ る。 起立

・

歩 行の

FES

を行 うに は別の ス イ ッ チ で本 装 置 を 制 御して

行う

。 刺 激パ ラメ

ー

タはパ ル ス 幅 を

0．

2

　ms ， 周波数を

20

　

Hz

に固定し た振 幅 変調

方式

で

，

振 幅を

0

か ら

一

15V の 問で調整し て刺 激の強さを決め た 2425）

。

3

。TES

　TES

は 埋 め込んだ電 極 を 屈 筋 群 と伸 筋 群に分 け

，

そ れ ぞ れの筋が十 分に 強 縮 して

各

関 節の運 動 が起こる 強 さで交互 に刺 激 した。 電 極 を埋め込ん で約工週 聞の安 静の後

TES

を開始 し た。

1

回の刺 激 時 間と

1

日の _{刺 激}回数は

刺

激 開始 時か ら徐々 に 増し， 最

終

的に は

1

回

30

分 間の 刺 激 を 1日

6

回行 っ たu

4．FES

による起 立 再 建の

_方法

　

FES

に よ る起立動 作の再 建は

TES

を継 続し て 約

1

か月 後よ り開始 し た。 起立動 作 を 獲

i

得

する た めに

，

大 殿 筋

，

中 殿 筋

，

股 関節 内 転 筋 群

，

大腿四 頭 筋， ハ ムス ト リン グスを刺 激 した。 起 立

・

着

席

を制 御 する た めの プロ グ ラム の概 略 を図

4−

a に示 した。 縦 軸は刺 激 強 度で

，

横 軸は刺 激デ

ー

タが格 納さ れ てい る

番

地 （ア ドレ ス） を示 してい る。 こ の_{刺 激}プロ グ ラム は

，

患 者の指に装

着

し た

1

個の ス イッ チ に よ り制 御 するこ とが 可 能であ り， ス イ ッ チ を

1

同押 すと

，

大 殿 筋， 中殿筋， 股関 節 内 転 筋 群

，

大 腿四頭 筋

，

ハ ム ス ト リン グス が刺 激さ れ， 　 　 　 　（a 〕　　　　　　　〔b｝

　 　 　 　図3　FES 　_{sys亡em 　〔}FES _八

IATIf

_［

00

_〔｝冫

〔a〕FES　systom 　cO［1tro ［ler　CEHeo と き

，

〔）rtable 　stimult ［tor　〔：EL230

（b〕P（｝rtabl 〔

・

stimtl ］a／er （：：E123Va ）六 き さ は14

．

5　x 　8

．

9　x 　3

、

1cm

，

_敢｝ll：は360　_gで あ り

，

⊥台で 32チャ ンネル刺 　 　 激が 1r］能で あ る

．

416 理 学 療 法学　第25巻第 7号 再 度ス イッチ を

1

回押 すと

刺

激 強 度が徐々 に弱 く な り，

L25

秒 後に刺 激が停止 し，

着

席 する ように 設

定

し た

。

5．FES

に よ る歩 行 再 建の方 法

　

歩 行 動 作の再 建は

，

FES

に よ る起 立 動 作が ト 分可

能

に なっ た 後 開 始 した。 起立

・歩行

制

御

プロ グ ラム の概 要を図

4−b

に示し た。 縦 軸および横 軸 は， 起 立

・

_{着 席 用 プ}ロ _グラム と同

様

に

刺

激 強 度と ア ドレ ス を示して い る。 こ の刺激 プロ グラム は

3

個の スイッチ

（

起立

・着席

用， 右下肢 遊 脚

・

_{左 下}

肢

立 脚 用， 左 下 肢 遊 脚 右 下 肢立脚 用

）

に より制 御 する こ と が

’

可

能

で あ る。

　

平 行 棒 内で の歩 行 動 作の再 建は， 患 者の 手に巻 き

付

け るバ ン ド に装 着 した

3

個の ス イ ッチ を 用い て行っ た。 歩 行 器での 歩 行 動 作の再 建は

，3

個の 小型ス イッ チ の裏 面にベ ル クロ バ ン ドを貼 り付 け， 歩 行 器に

自

由に取 り付 ける こと がで きる ス イ ッチを作 成して行っ た

、

，

起 立

・

着 席 用スイッ チ を

一

_回 押 す と， 両 側の大 殿 筋

，

中 殿

筋，

大腿 四頭 筋， 股 関 節 内 転

筋

群

，

ハ ム ス ト リングスが 同 時に刺 激 さ れ， 起 立 動 作 が 行わ れ る よ

う

に設 定した。 起 立 位 保 持の状 態で， 起 立 着 席 用スイッチ を連 続

3

回 押 すと

，

立位 保 持

・

歩

行待

機 状 態となる。 こ の状

態

で

，

右下肢 遊 脚 期

・

左下肢 立 脚 期 用ス イッ チ を 押 すと

，

右 下 肢に は 遊 脚

期

相の刺 激が開 始 して遊 脚 が生じ， 同 時に左 下 肢に は 立脚 期 相の刺 激が開 始 され る。 左 下肢遊脚

期 ・

右下肢 立 脚 期 用スイッ チ も同 様に

，1

回 押 す と左 下肢に は 遊 脚期

相

の刺 激が開 始さ れ， 右下肢に は立 脚 期 相の刺 激が同 時 に開 始 さ れ る。 そ れ ぞ れ

，

ス イ ッチを

離す

と立

位

保 持

・歩行待機

状 態にな り， 両 側下肢による立

位

保 持 状

態

と な る

。

これを左 右 交 互に繰 り返 すこと に よっ て連 続 した歩 行 動 作が行わ れ る。

　

FES

に よ り歩 行 機 能 を 再 建 するにあた り

，初

め は

，

遊 脚 期に大腿 直 筋を

刺

激 することに より股 関節 屑 曲 を行 わせ

，

ハ ム ス ト リン グス の刺 激で膝 関 節を屈 曲させ _， 腓骨 神 経 を刺 激 する こ とにより 足 関 節

背

屈を

行

わ せて い た。 また

，

立脚 期には

，

大 殿 筋， 中殿 筋

，

大 腿 筋 膜 張

筋，外

側広 筋， 内 側 広

筋，

股関

節

内 転 筋 群， 脛 骨 神 経

，

脊 柱 起立筋を 刺 激 してい た。 その後

，

刺 激

筋

の選

定

お よ び刺 激 パ タ

ー

ン _{を 試 行 錯 誤 的}に変 更 し

，

現 在は， 図

5

に 示 してい る刺 激パ _タ

ー

ン を用い てい る。 こ の刺 激 パ _タ

ー

ンで は， 遊 脚 期に

，

腰 方 形 筋と

脊柱

起立筋 を刺 激し骨盤 を 引 き上げる と同 時に

，

総 腓 骨

神

経 を刺 激し て足 関 節を

背

屈さ せ， かつ 大 腿 筋 膜 張 筋 の 刺 激によ り股 関 節の屈 曲を促 すよ

う

に し た。 立 漁 遜 蘿 繼 艇 穣

6

1

5

 

_＿

ノ〆 　　　　　

4

辱

_、一

_ノ 丿 起 立 相 立 脚 期 相 遊 脚 期 相 着席 相 　 　Φ

一一

一

一

一

一

一一

一

一一一一

一 　 　 　 ア ドレ ス 　 　 　 ア ドレス 　 　 　 （

b

） 　 　 （a） 　 　 　 　図

4

　FES 制 御プログ ラム （a ）　起 立

・

着 席 用プロ グラ ム （i個の スイッ チ により制 御 可能｝

　

  ：座位：（全 く刺 激さ れてい ない状 態 ）

，

 

一

・

  二起 立 相

，

  ：立位 保 持状態

，

 

一

  ：着 席 柑 紛 ：座 位 （b〕

　

起セ

・

歩 行

・

着席用 プロ グ ラム （3個の スイッ チ （a 〕起 立 着 席 凧 （b）む

．

1；_{肢 遊 脚}

・

_{左 下 肢立脚 用}

．

_{〔c） 左下} 　 　

E

攴う乾珪叩

・

イコ ド

Ek

、ンニ脚 埓亅｝こよ り箭IJ｛卸

’

il」

』

首旨）

　　

  ：座 位 （全 く刺 激 を して いない _状態

L

 

〜

  ：起ウ：枇   ：立位探 持 状懲   ：歩行哥

1

_{噛 状 態 （}ス イッ

　　

チ（b｝

，

〔c ）が作動ll亅能 ｝t  

〜

  ：遊 脚 期 相

，

（3｝

一

一

  ：xZ脚 期 相

，

（ 

1

二着 席 待 機 状 態

，

紛

〜

  1_{着席 枇} 　 　   ：座 位

第6胸 髄 損 傷 完全麻 痺に対 する機 能 的 電 気 刺 激に よる起立

・

歩 行 機 能 再建 417 総 腓 骨 神経 　 　 　 攤鰹 齏 腰 方形筋

　　　　　　　　

e

w

− 一一．

4

．

．

一

．

一

．

ぶ

．

．

、

脊 柱 起 立 筋群

一

．

i

蠶 羅

L

＿＿

⊥

＿＿＿

＿＿

⊥

＿

＿

」

一

＿＿

　　　　

尋

轡

鞠

瀰

个

鞠

蝋

確

亭

着 席 　 　 　 　 Cl］ 〔2b　　 （3 ）　　　　 14》c5）　　　　　（6レ　　 〔7） 　図5　FES 起立

・

歩 行

・

詐 席に用い た刺 激 筋

・

神 経 　 　 　 お よび刺激パ タ

ー

・

ン （D ：起ウ

．

・

着 席 用ス イッチ を1圃押 す （2）：起 、

111

　

，

_膚席用スイッチ を 連続して 3回押 す （3＞；遊 脚 側スイッチ を押 す ゆ ：歩 行 用スイッチ を 離 す （5）：遊 脚 側の ス イッチを胡1すと対 側には立 脚 相の刺 激が通釜匡 　 　 さ れ る （6｝ ：歩行層スイッナ を離 す C7｝：起1？：　

，

_{矯 席 川}ス イッチ を連 続して 31rl1押 す 脚 期に は

，

大 殿 筋

，

大 腿四頭 筋

，

ハ ム ス ト リン グ ス

，

脛 骨 神 経を全て刺 激 する こ とにより膝 関 節 伸 展 中の膝 折れを 防ぎ， 同時に股関節 内 転 筋 群， 中 殿筋を

刺

激 するこ と に より股関

節

の 側

方

へ の

_安定

性 を

得

る よ

う

に し た

。

ま た

，

脛 骨

神

経の

刺

激は 立 位 時に体 幹が持 ち上が る ほ ど強 くし た。 結 果

1

。

TES

　 TES

開 始 後 ユ年で

，

電 極埋 め込み

前

に 比べ _大 腿周 径

（

膝 蓋

骨

上

_縁

よ り近 位 10cm

）

が右

5cm

， 左

4cm ，

ド腿最大 周

径

は左 右 共に

4cm

増大 し

，

筋 萎 縮の改 善が認め ら れ た。

2．FES

を用い た起立 　

FES

による起 立 保 持 時 間は

，

当 初 平 行 捧 内で 約

10

分 間で あっ た。 その

後徐

々 に起立

位保持

時 間は延 長 し

，

ユ年

6

ヶ _{月 後}には

30

分以

、

L

，2

年 後 に は ユ

時

間以 上の 起 立 位 を 保 持 するこ と がで き た。 ま た， 起立動

作

時は

，

平

行棒

や歩

行

器

，手

す り等 を両手で支 持 し

，

立 位 保 持 時は

，

片 手 を 離 す こ とが 可能であっ た （図

6

）。 こ の ため， トイレ での _{ズ ボ}ンの着 脱や高

所

に置い てあ る

物

を取るこ ともで き

，ADL

の拡 大につ _ながっ た。 　 　 　 図6　

FES

に よ る起立位 保 持 状 態 片 手のみの支 持でバ ラン ス の良い起 立_{位 保持}が1

亅

_∫能で ある

．

3

．FES

を用い た 歩 行

　

FES

に よ る

歩行

訓練は平 行 棒 内 歩 行か ら行 っ た。 歩 行 訓 練 を 開 始 して約

1

ヶ月後に は平 行 棒 歩 行が

2

往 復可能と なっ た。 その

後

， 家 庭での平 行 棒

内

歩 行訓練を継 続す るこ とに よ り

，TES

を 開 始してか ら

2

年 後に は平 行 棒 内を

3 往

復 する こ と がで き， ま た 交互型 歩 行 器 を用い て

8m

を歩

行

す る こ とが で き る よ

う

に なっ た

。

交互 型歩 行 器を用 い て 歩 行 し た ときの歩 行 速 度は

1．

8m

／分であっ た、 歩 行

直

後の脈 拍を み る と平 行 棒

内

を

3

往 復 後 に は

132f

分で あ り

，

8m

の歩 行 器 歩 行 後 に は 140／分であっ た。 　

TES

を開 始してか ら約

3

年 後に図

5

に示し た刺 激パ タ

ー

ンを用い た。 その 結 果

，

脛 骨 神 経の 刺 激 による

F

腿三頭 筋の収 縮によっ て立 脚 側の 足関

節

が強 く

底

屈 し て

身体

を持ち 上げ

，

それ に加 えて遊 脚 側の骨 盤 が 引 き上げ られるため遊 脚 肢の 離 床が

容

易と なっ た。 さ ら に 立脚 肢の 側方 安 定 性が増し 遊 脚 下 肢の _{前 方 移 動 が}ス ム

ー

_{ズ にな}っ た。 そのた め_， キャ ス タ

ー

付 き歩

行

器 を用い て

13m

の

_歩行

が可

能

と な り

，

歩

行

速度は

4m

／分となっ た

（

図

7

）。 歩 行 直 後の_{脈 拍 を}み ると13　m の _{歩 行}器歩 行 後に

120

／分であ り

，

循 環 器 系へ の負 担_が減 少_{し た}こ _と が判 明し た。 現

在

， こ の患者は家 庭 内で キャ ス タ

ー

_{付 き歩 行 器 を使 用 し歩 行 訓 練 を して}い る。

418 理学 療 法 学 　 第25巻 第7 号 　 　 　 　 図

7FES

によるTh　

6

_{完 金 対 麻 痺 患 者}の歩 行 FES 制 御スイッチ を 装 清 し た キャス タ

ー

付 き 歩行器 を使用 し て歩 行し てい る

．

考 察

　

リハ ビリ テ

ー

ショ ンで は， 完 全 対 麻 痺 患 者の歩 行 機 能 再 建は， 長 下 肢装具と松 葉

杖

を 用い て行

う

こ と が最 も

一

般 的である。 しか し

，

装 具の 装 着の 不 便さ や

外観

上の _問題 よ り， 目常生活で は利 用さ れ る ことが少ない

。

こ こ に示し た症例 も， 当 初の リハ ビリテ

ー

ショ ン の段 階で長 下 肢 装 具 を用い て 立位

・

歩 行訓練を

行

っ て お り

，

訓 練 室での立 位 保 持や平 行 棒 歩 行は自立 してい た。 しか し， 実 生活 で は

前

述の 理由に よ り， 装 具の着 用 を望 ま ず 装 具 を 併 用 しない

FES

単 独で の起立

・歩行機能

の

_獲

得を強 く

希

望 して来 院し た。

　

中 枢 性の

完

全運動 麻 痺に おい て は

，

麻 痺の期 間 が 長い ほ ど廃 用 性に

筋

萎 縮が進

行

し

，

筋の性 質 は 速 筋 化 するこ とが 知 られてい る2（｝）。 こ の こ と は

，

長 期 的に麻 痺し た筋は 電

気

刺 激に対し て 反応 する もの の， その発 揮 張 力は著しく減 少し疲 労し やす い 状 態になっ て い ることを示峻 し てい る。 これに 対 し

，

麻 痺 筋へ _{長 期 的な}

TES

_を行

う

と ， 廃用性 の 筋 萎 縮が改 善して電 気 刺 激で発 揮さ れ る

張

力が 増大 す る と共に， 筋の 遅 筋 化が生 じ疲 労 耐 性が向 上す る こ と が 判 明 して い る11

．

13）

。

し た がっ て

，

本 症例 の よ

う

な完 全 対 麻 痺 者に おい て

，FES

の みで起立

・

歩 行 機 能を得る に は， 十 分な期 間の

TES

が必 要で ある。 本 症 例で は

2

年以 上の

TES

を行っ た結 果_， FES に よ っ て容 易に起立が 可能 と な り

1

回の

刺

激で連

続

して

1

時 間以

．

上の 立 位 保 持が獲 得で きた。

FES

に よ る起立 は トイ レ で の ズ ボン の上 げ下ろ し や

高所

へ _の

物

_の

．

_{ヒげ 下 ろ し が} 可 能となるなど

，ADL

面で も実 用 的となっ て い る。

　Marsolais

らの _研究 グル

ー

プ は ， 我々 と同

様

に

貫

皮 電 極 を用い た対 麻 痺の歩 行 機 能の再 建を行っ てい る21

−

23）

。

彼 らの 報 告に よれば

，23

歳の

T8

対 麻 痺 患 者で

FES

に よ る歩 行 訓 練 を 行っ た結果 ，

44

ヶ月 後に は

08m

〆秒の 歩 行 速 度で

330m

を歩

行

で きたこと を報 告し てい る。 こ の成 績は我々 の 成 績より数 段 優 れたもの である が， その差の主な 原因 とし て体 幹の

安

定 性お よび 股 関 節 屈 曲の制 御 法の違い が挙 げら れ る

。

すな わ ち彼 ら は， 脊 柱 起 立筋や

腹直筋

な どの

体幹

の_筋や股 関節 屈 筋で _ある 腸 腰 筋に電 極 を埋め込ん で制 御 してお り

，

これ ら の

筋

群を制

御

し てい ない 今同の わ れわれの制 御 法

第6）

1

匈畳直于員｛％丿芒全垢垂」卑

1’

こ亥・亅

．

す る室幾育老白勺纏童二〜蒐朿」

1

敷しこよ る，起

．

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・

歩 子

f

機 禽旨戸」二

．

建 419 との 大 き な差となっ てい る。 し か し な が ら本症 例 に おい て も

，

FES

制 御に よ る

．

歩 行 機 能 が 徐々 に で はある が改 善して きて い る

、

，

これ は筋 力の

増

強 や

筋疲労

．

耐 性の改

．

薄 だ けでな く

，

刺 激パ タ

ー

ン の 改 善

，

歩 行 器の

．

選定

，

制 御スイ ッチの改

．

善な ど が 関

与

し た た め と考 え られ る。 今 後は

，

歩 行 距 離

・

歩 行ス ピ

ー

ドを さ ら に

改善

し， 実用的な

．

_歩

行機

能 を獲

得

する に は体 幹 安

．

定

性や股関

節

屈

曲

の

制御

に 加えて

，

関

節角

度や 下肢

・

体 幹の _{肢 位}や姿 勢の_情 報 を 用い _たフ ィ

ー

ドバ ッ ク制 御を適 川 する な ど

，

．

_多

々 改 良し な け れば な ら ない 点 が ある。

　

　FES

に よ る運 動 機 能 再建 は

今後

益々

．

_発展 し て い _{く と}思 わ れ る。 しか し そのため に は

，

工学と医 学の緊 密 な 協 力に よ る共 同 研 究が 必 要 と さ れ る。 こ と に_，

FES

に よ る

ADL

拡大の実 現に

向

け た臨

床

応 用 研究の _{領 域}で は， 運 動 学

・

_{解 剖 学}

・

_{生理 学} の知 識を十 分に有し

，

運動

麻痺

につ い ての 障 害 像 を 的

確

に 理

解

し治 療 を 行っ てい る理 学 療 法士

・

作 業 療 法士の役 割は極めて大 き く

，今

後 積 極 的な参 加が 必要である と恩わ れる。 〕 1 ） 2 3） 〕 4

’

） 5 〕

，

〉 ゼ ）

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〆 引 用 文 献

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，

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　fLlnction

−

a【electrica ［stimula しion　asslsted　walk　f_（）r　incorn

−

Plete　tetraplegia

，

　Procl

．

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．

rA　斗M］473

−

1478

．

1997

．

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、

　

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1．

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　sys しem 　

for

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　of しhe　para］_yzedextremity

．

　Au｛（，rnedica

1］：221231_，1989

．

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．

　Kiyoshige　Y：Multichannel　FES

−

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in

〔ramus 〔：ular 　wire e［ectr （

．

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Proc

　

2rld

王ntern

FES

　

Symp

　200

．

．

205

，

1995．

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、

　 Matsun

．

且ura 　Y

，

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．

： Ros！oratlon　of

standing 

in

_Par

．

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by

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’

11unctionnl

elecしrical　stimul 紺［on

，

　

Proc

　

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、

．

1

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，

1997

．

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−

1280，　1996

．

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1

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．

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1995．

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，

　

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覧

10） 11） 12） 13〕

14

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51−58，

　1996

．

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870−873，

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996．

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127 ，　1998

．

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，

　

Parapiegia

34

：

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．

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996．

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1976

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1996

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by

　fUnctional e ］ectrical 　sti【nu ［atiOn

．

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．

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　1990

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．

　

Paraplegia

　

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．

　

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，

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．

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−

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，

1988

．

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〔，ITIotioll

，

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−

199

，

　1989

，

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，

島旧洋

・・

他 二閉ル

ー

プ制 御シ ス テ ム

を

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FUnctic

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．

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J

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．

　

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，

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．

Kobeti〔：R

，

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．

．

．

trsolais 　EB：SynLhesis　o 『_paraplegic

gait

．

．

　with rrlultichanrlel 　

fUTICtiUTIat

　neuromuscular

s ‘

imulation

．

　IEEE 　

厂

「rans Rehab Eng2：

66．

．

7〔｝

1994

．

Kobetic　R

，

　

Tri

〔

．

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k

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R，

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、

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M

し1scle　selec 且

ion

　and walki 冂g　perforn ／ance 　of 　rnuLtichanneL 　

FES

　sys

−

te【nfor

’

nnbu 】ati〔｝ni［〕Paraplegia

．

　IEi］ETrans

Rehab　Eng　5；23

・

−

28

，

1997

。

Handa　Y

，

　IioshitniyaN

，

　et　czt

．

：

1

）evelopmerli

．

（｝

f

420

Vil･'}'tthigt?･ilf')':

cri25

;tSas7)i･

lem.IEEE TransBioTned Eng

36]

705-

710,

1989.

IEEE

Trans

Blomed

lt-ng

.36: 754-760, 1989.

25) FIoshimiyaN,et at, :A mnttichallneL FES. system 26) ShieldsRK/ FaLigabiLity,relaxation _propertiesand

Fbr Lhc rcstoration of motor functio]iin high etectromyographic responses of the human spinai cord injury patlents/A r'cspiration-con-

lyzed

soleus musc:1 ¢

.

J

Neurophysioi 73]

trolled ssJsten'i

for

multijoint upper extremit.y, 2t95-2206, 1995.

<Abstraet>

meestewation

of

Standgng

andi

Walking

Ability

in

a

Patient

with

T6

Compkete

Paraplegia

loy

Functional

Eleetrical

Stimugation

I-Iideaki

ONISHI,

RPT,

Mineo

OYAMA,

O'PR,

Yasuhiro

MATSUMURA,

MD,

Koji

IHASHI,

RPT,

PhD,

Ryo

YAGL

MD.

Yasunobu

HANDA,

MD

Dqpartment

of

kestorative

AJburomuscutar

Surger:y

and

Rehabilitation,

1'bhoku

Uhiversity

Graduate

SchooZ

of'

Medicine

Toinoko

FURUYAMA,

RPT,

Tadayoshi

YOSHIDA,

RPT.

Ikuko

HANDA,

MD

ffbkuryo

FES

CIinie

Functionai

electrical stimulation

(FES)

using percutaneous

intramuscular

wire

trodes

was applied

to

restore standing and walking ability

for

a

_patient

with

T6

plete

paraplegia.

Before

using

FES,

a therapeutic electrical stimulation

<TES)

was applied

to

rhe paralyzed

lower

extremities

to

reduce spasticity and

to

increase

strengt.h and

fatigue

resistance of the xnuscles.

Control

of standing

by

FES

was st.art.ed after one

maonth

from

the start of

TES.

After

3-year

TES

_program,

he

could t.olerate

to

stand

by

FES

for

more

thall

ene

hour.

and

thus,

utilizing this standing activity

for

his

daily

tasks after

discharge.

Walking

by

FES

without using any orthoses was

iirstly

achieved

in

a _parallel

bar,

and

then

we

tried

control of walking

by

FES

under

the

usage of a

rolling waiker.

During

this

trial,

the

stirnulation patterii was

improvcd

and contrel

switches at,t.ached tothe walker's ar'm were

developed.

After

confirming reiiability and

safety of walkini.

by

FES,

his

walking

has

been

chalienged

by

the circumstances of

his

life.

Tt

l.s

suggested

that.

our

FES

system could supply practical standing and walking