小脳脳卒中における歩行の特徴を脚と体幹の動きから捉える～ニューロリハビリテーション研究 センター～
歩行障害を「歩くのが遅い」「体が大きく揺れる」といった一つの特徴だけで判断せず、脚全体の動きと体幹加速度の大きさ・規則性を、歩行速度や症状の重さと合わせて理解する視点を示しました。
小脳脳卒中後には、姿勢や手足の動きを調節しにくくなる「運動失調」が生じることがあります。その歩行障害を捉えるには、歩く速さだけでなく、脚と体幹の動きに着目することが重要です。畿央大学大学院博士後期課程の山崎 雄一郎氏と森岡 周教授らの研究チームは、小脳脳卒中患者55名と健常者56名の歩行を小型慣性センサーで計測しました。その結果、小脳脳卒中群では、歩行速度を統計的に考慮しても、症状が重い人ほど脚全体の前後への動きが小さい傾向が認められました。本研究は、臨床的な重症度と脚・体幹の動きを併せて、歩行障害を理解することの重要性を示唆します。
本研究成果は、学術誌The Cerebellum(Trunk Acceleration and Lower-limb Kinematics after Cerebellar Stroke: Associations with Walking Speed and Clinical Ataxia Severity)に掲載されています。
研究概要
小脳に脳梗塞や脳出血が起こると、姿勢を保つことや手足を協調させることが難しくなり、歩行障害が出現することがあります。この運動失調による歩行障害を理解するには、脚や体幹をどのように動かしているかに着目する必要があります。ただし、歩行速度が異なるだけでも脚の角度や体幹の加速度は変化するため、動きの特徴を、その人が歩いた速さと併せて捉えることが重要です。これまでにも、小脳性運動失調に伴う体幹の揺れや脚との協調の変化は報告されてきました。しかし、亜急性期の小脳脳卒中患者で、歩行速度を考慮したとき、どのような動きの特徴が症状の重さと結び付くかは、十分に明らかになっていませんでした。
畿央大学大学院博士後期課程の山崎 雄一郎氏と森岡 周教授らは、回復期リハビリテーション病棟に入院した小脳脳卒中患者の快適歩行を、脚全体の動き、体幹加速度、歩行速度および臨床的重症度の関係から調査しました。その結果、歩行速度を統計的に考慮しても、運動失調が重い患者ほど、下肢の屈曲および伸展角度が小さいという関連を示しました。また、各自の快適な速さで歩いた場合、患者群では健常者群より前後・左右方向の体幹加速度が小さい一方、前後・上下方向の加速度波形は不規則でした。
本研究は、回復期の小脳脳卒中患者において、脚全体の動きと臨床的重症度との対応について歩行速度を考慮して示し、体幹加速度の大きさと規則性を区別して歩行の特徴を具体化した点が運動失調を伴う歩行障害を捉える際の新たな視点となります。
本研究のポイント
-
小脳脳卒中患者55名と健常者56名を小型慣性センサーで計測し、歩く速さ・脚の動き・体幹の加速度を併せて解析しました。
-
患者群内では、歩行速度を統計的に考慮しても、運動失調が重い人ほど脚全体の前後への動きが小さい傾向が認められました。
-
体幹の加速度の大きさと波形の規則性は異なる特徴を示し、脚の動きと併せて歩行障害を捉える視点が得られました。
研究内容
4つの回復期リハビリテーション病院に入院した亜急性期の小脳脳卒中患者55名と、地域在住の健常者56名のデータを解析しました。胸部、腰部、両脚などに計8個の小型慣性センサーを装着し、理学療法士の見守りのもと、快適歩行速度で歩行しました。運動失調の重症度は、得点が高いほど症状が重いことを示すSARAで評価しました。
脚全体の動きは、股関節と足首を結ぶ線の前後への傾き（Limb angle）で捉え、18歩行周期を平均した波形から前方・後方へのピーク角度を求めました。体幹は腰部の加速度を前後・左右・上下の3方向に分け、大きさをRoot Mean Square(RMS)、波形の規則性をSample Entropy(SampEn)という指標で調べました。患者55名の解析では、歩行速度を統計的に考慮しても、SARAが高い人ほど下肢屈曲ピーク角度が小さく、伸展角度が小さいという関連が認められました（図1）。SARAが5点異なる患者間で比較すると、得点が高い側では、屈曲角度が約1.0度小さく、伸展角度が約1.2度小さいと推定されました。
小脳脳卒中患者55名の解析です。点はSARAが5点高い患者間での推定角度差、横線は95％信頼区間（推定の不確かさ）を示します。灰色の○は歩行速度を考慮しない解析、黒色の▲は歩行速度を考慮した解析です。前方への角度の負の係数は傾きが小さいことを、負値で表す後方への角度の正の係数は傾きが小さいことを示します。破線の0は推定差がない位置です。
各自の快適歩行速度で健常者群と比較すると、小脳脳卒中群は歩行速度が遅く、下肢屈曲および伸展角度も小さいパターンを示しました（図2）。前後・左右方向の体幹加速度は小さい一方、前後・上下方向の加速度波形は不規則でした。加速度が小さいことと、波形が規則的であることは同じではなく、異なる特徴を併せて捉える重要性が示されました。
青線は健常者56名、赤線は小脳脳卒中患者55名の平均波形、薄い帯は参加者間のばらつき（±標準偏差）を示します。患者では病変同側の脚を解析しました。各自の快適歩行速度での比較であり、速度をそろえた比較ではありません。緑色の帯は群間差が検出された区間です（**P < 0.01、***P < 0.001）。
本研究の臨床的意義および今後の展開
本研究は、歩行障害を「歩くのが遅い」「体が大きく揺れる」といった一つの特徴だけで判断せず、脚全体の動きと体幹加速度の大きさ・規則性を、歩行速度や症状の重さと合わせて理解する視点を示しました。リハビリテーションの評価で、臨床的な重症度に加えて、脚の向きや体幹の動きのどこに着目するかを考えるための基礎的な知見となります。今後は、回復に伴う変化の追跡や、歩行速度を実験的に変える研究を通じ、評価やリハビリテーションへの活用可能性を検討する必要があります。
論文情報
Yuichiro Yamasaki, Naomichi Mizuta, Sora Ohnishi, Takumi Kai, Hirofumi Sato, Katsunobu Okuma, Yohei Kobayashi, Shinjiro Takaishi, Hideyuki Maruki, Shu Morioka
The Cerebellum. 2026 Oct 24
【問い合わせ先】
畿央大学 広報センター
Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: pr@kio.ac.jp
すべての画像
