脳卒中患者におけるバランス制御の定量的静的および動的評価

Summary

ここでは、バランス障害のある脳卒中患者に適した定量的な臨床バランス評価法を紹介します。

Abstract

脳卒中の患者では、中枢神経系(CNS)の損傷が姿勢の安定性に影響を及ぼし、転倒のリスクを高める可能性があります。したがって、バランスの欠陥の種類、程度、および原因を理解し、個別の介入を特定するためには、バランスを正確に評価することが重要です。バランス機能の臨床評価方法は、観察、スケール評価、およびバランス機器テストに大きく分けることができます。ここでは、脳卒中患者の静的および動的バランス評価のための臨床プロトコルが提示され、これには 3 つの半定量的バランス機能スケール評価 (すなわち、Berg バランス スケール、Timed Up and Go Test、および Fugl-Meyer 評価) と 3 つの定量的機器バランス評価 (すなわち、安定性評価モジュール、固有受容性評価モジュール、および安定性限界モジュール)。臨床医は、脳卒中患者を評価する際に、従来の臨床バランススケールと機器バランス測定の両方の使用を検討して、評価の精度を向上させ、より個別化された治療計画につながることをお勧めします。

Introduction

人体は、内外の障害を含むさまざまな条件下で姿勢を安定させることができます¹。バランスは、感覚入力、中枢神経系(CNS)の統合、および運動制御に依存しています²。脳卒中の患者では、CNSの損傷がバランスを維持する能力に影響を与える可能性があります³。姿勢の不安定性は、転倒の重要な危険因子^{です 4}.患者の約70%が脳卒中後1年以内に転倒を経験し、多くの場合、高齢患者の股関節骨折などの深刻な結果をもたらします^5,6。さらに、以前の研究では、姿勢の揺れと視覚刺激に対する運動反応時間の増加が転倒リスクの増加と関連していることが示されています^7,8。脳卒中は可動性に大きな影響を与えるため、バランス欠損の種類、程度、原因を理解するためには、正確な定性的および定量的バランス評価が重要であり、個別化された介入と適切な歩行補助具⁹のガイダンスも重要です。

バランスの臨床評価方法は、観察、スケール評価、およびバランス機器テストに大きく分けることができます。観察法(例えば、ロンバーグテスト¹⁰)は、主観性が強いためにバランス機能障害のある患者に対する大まかなスクリーニングとしてのみ使用されます。多くのバランス機能スケールは、その使いやすさ、経済性、および相対的な定量化のために、臨床現場で一般的に使用されています。これらには、Tinettiスケール¹¹、Berg Balance Scale(BBS)¹²、Fugl-Meyer Assessment(FMA)¹³、およびTimed Up and Go(TUG)テスト¹²が含まれます。これらの臨床検査は、主観的な評価であり、軽度から中等度のバランス問題を抱える個人が経験する自己申告によるバランスの問題を立証できないことが多いため、重大なバランス障害を持つ患者の転倒リスクを決定するのには適していません¹⁴。ポスチュログラフィー技術であるバランス計器テストは、静的および動的バランス機能を定量的に測定するための便利なツールであり、圧力センサーを備えた力傾斜ボード、コンピューター、モニター、バランスコントロールパネル、およびプロ用のバランス分析ソフトウェアなどのバランス評価システムが必要です。これらのアプローチでは、重心(COG)と姿勢の揺れを正確に測定することで、バランス障害の程度、種類、原因を同時に評価し、患者のバランス機能を正確かつ客観的に反映させることができます。天びん計器検査は、臨床スケールでは検出できない微妙な違いや損傷を検出できます。これは、スケール評価の天井効果を克服するために使用できます。ポスチュラグラフィー技術の応用が進み、コンピュータの普及が進む中、客観的/定量的バランス評価を臨床現場に展開していく必要があります。

この記事では、バランス障害のある脳卒中患者のための標準的な臨床バランススケールと3モジュール機器の客観的バランス評価を含む臨床バランス評価方法について説明します。臨床評価スケールと機器バランス評価の結果の比較は、特に軽度のバランス障害を持つ脳卒中患者にとって、機器バランス評価の利点を示すために提示されます。このプロトコルは、医療専門家が臨床治療を導くための正確な評価を達成するのに役立ちます。このプロトコルで使用される代表的な姿勢学機器(材料の表を参照)は、以前の研究15,16,17で動的評価と統計評価のために検証されています。このシステムは、スクリーンモニターと患者が立っている場所に傾斜するボードで構成されており、患者の視覚、聴覚、および固有受容感覚のフィードバックを評価するために使用できます。

Protocol

臨床プロジェクトは、広州医科大学第五関連病院の医療倫理協会によって承認され、中国臨床試験登録センター(No.ChiCTR1900021291)のタイトルを「Pro-kinシステムトレーニングが静的および動的バランスに及ぼすメカニズムと効果」としました。

1. 参加者募集

1. 磁気共鳴画像法(MRI)またはコンピューター断層撮影法(CT)によって確認された脳出血または梗塞の患者が含まれます。脳卒中の発症が1か月以上ある。生命の安定したバイタルサイン。Mini-mental State Examination(MMSE)¹⁸ スコア>10ポイント。1分以上一人で立つことができる;歩行補助具の有無にかかわらず6m歩くことができ、評価プロトコル全体に協力することができます。
2. プロトコルに従うことを妨げる病状のある患者を除外します。
3. 参加する前に、各患者から書面によるインフォームドコンセントを得てください。
4. すべての患者から人口統計情報(生年月日、体重、身長、過去の病歴、過去または現在の薬)を収集します。

2. 臨床スケール評価

1. FMAテスト¹³の下肢サブスケールを実施します。脳卒中後の麻痺性脚の反射、協調、および随意運動の運動障害を測定するための 7 点のサブスケール (合計スコア 34 点) に記入するように患者に依頼します。患者を採点します。FMA-LEスコアが高いほど、運動回復のレベルが高いことを示します。
2. Timed Up and Go (TUG) テストを実施する¹⁹.安全性と快適性のために、患者に自己選択のペースで3回連続してTUG試験を実施するように依頼します²⁰。
   1. 患者に椅子に座って、腕を膝に快適に置き、腰をシートの背もたれに置いてもらいます。
   2. 患者に椅子から立ち上がり、3m歩き、向きを変えて椅子に戻り、座るように依頼します。セラピストはストップウォッチを使用して全プロセスの時間を計ります。
   3. 必要に応じて、TUGテスト中に患者が補助具を使用できるようにします。3 つのテストの平均記録時間が患者の最終スコアです。患者を採点します。
3. 各患者に5段階スケール(0〜4の範囲)の14のタスクを実行するように依頼することにより、BBSテスト¹² を実施します(合計スコア、56ポイント)。これらのタスクの例を以下に示します。
   1. 患者に立ち上がるように頼み、手を支えないようにしてください。
   2. 患者に何もつかまらずに2分間立ってもらいます。
   3. 患者に腕を組んで2分間座ってもらいます。
   4. 患者に座るように頼みます。
   5. 患者に、アームレスト付きの座席に向かって片道を移動し、アームレストのない座席に向かって一方向を移動するように依頼します。
   6. 患者に目を閉じて10秒間静止するように依頼します。
   7. 患者に足を合わせて、何もつかまらずに立ってもらいます。
   8. 患者に片方の腕または両腕を90°に持ち上げるように依頼し、次に指を伸ばしてできるだけ前方に手を伸ばします。定規で前方への到達距離を測定します。
   9. 患者に、足の前に置かれた靴/スリッパを拾うように依頼します。
   10. 患者に向きを変えて、左肩、次に右肩の真後ろを見るように依頼します。
   11. 患者に一周して完全に向きを変えてもらい、次に反対方向に一周するように依頼します。
   12. 患者に、各足を交互にステップ/スツールに4回置くように依頼します。
   13. 患者に片方の足をもう一方の足の真正面に置くように依頼します。
   14. 患者に、何もつかまらないようにできるだけ長く片足で立ってもらうように依頼します。
       注: アイテム 2.3.2、2.3.3、2.3.6、2.3.7、および 2.3.14 は静的アイテムとして分類されます。その他のすべてのアイテムは、動的アイテムとして分類されます。患者を採点します。0〜20のスコアは転倒のリスクが高いことを示し、21〜40のスコアは転倒のリスクが中程度であることを示し、41〜56のスコアは転倒のリスクが低いことを示します⁹。

3. 静的および動的バランス計器の評価

1. 患者様の準備
   1. 患者に靴と靴下を脱ぎ、剣状突起に体幹センサーを装着するように指示します。体幹センサは、被験者の体幹位置(後方、前方、中外側)の傾きを検出し、データを収集するために使用される円形の信号送信機です(図1)。
   2. すべての手順を患者に説明してから、患者に支持面に裸足で立ってもらいます(図1)。
   3. 患者に片足で固定チルティングボードの上に立ってもらい、次に両足でチルティングボードに2分間慣れるように依頼します(図1)。
      注:最後の3つのテストモジュールでは、チルトボードを使用して、ダイナミックバランス測定の必要に応じてボードのアクティブ抵抗を自動的に変更できる4つの減速ピストンを使用して、参加者のCOGをリアルタイムで検出します。傾斜ボードの表面は、4つの軸(A1-A5/後方-前方、A2-A6、A3-A7/中-横、およびA4-A8)(図1)、およびテスト中の患者のスイング範囲を正確に計算するための内蔵コンピュータを備えた8つの異なる領域(S1、S2、S3、S3、S7、S7、およびS8)に分割されています。
2. 安定性評価
   注:安定性評価は、静的な条件下で姿勢の安定性を維持する能力を評価するために使用されます。
   1. [Static Stability Assessment] ボタンをクリックして、安定性評価モジュールを開始します。次に、補助試験装置を傾斜ボードに固定して、患者の足が試験の異なるモジュール間で常に同じ位置にあることを確認します(図1および図2B)。
   2. リセットボタンをクリックして、傾斜ボードをリセットします。
   3. 患者に、両足の内側縁を補助検査装置とA3およびA7軸上の足のアーチの最高点に当てて置き、次に手を体の側面に自然な位置に置くように指示します(図2A、C)。
   4. [ トランクのリセット ]ボタンをクリックして、トランクセンサーの自動キャリブレーションプログラムを実行します。
   5. 「オプション」ボタンをクリックして「Sequence Opened eyes/Closed eyes (Romberg)」を選択し、開眼テストまたは閉眼テストのRomberg Test¹⁰を開始します。
   6. コンピュータのモニタを横に向け、患者の視界に入らないようにします(図2)。次に、患者に目の前の「マーカー」(目とマーカーの間の1.5 mの距離)を見つめ、足を静止位置に置いて安定して立つように指示します(図2A)。
   7. スタートボタンをクリックし、患者に目を開けて30秒間安定して立ってもらいます。プログラムは自動的に終了します。
   8. [スタート] ボタンをクリックし、患者に目を閉じて 30 秒間安定して立ってもらいます。開眼/閉眼バランステストの最初の5秒フェーズは患者の適応用であり、次の25秒フェーズは正式なテストとデータ記録用です。プログラムは自動的に終了します。
   9. 「 結果 」ボタンをクリックして、組み込みソフトウェア計算からレポートを取得します。具体的な計算式については、ユーザーマニュアル(図2D)を参照してください。
3. 固有受容性評価
   注: 固有受容性評価は、脳卒中被験者の下肢の姿勢安定性と細かい協調機能を評価するために使用されます。
   1. [Multiaxial Proprioceptive Assessment]ボタンをクリックして、Proprioceptive Assessment Moduleを開始します。
   2. 補助試験装置を試験傾斜ボードから取り外し、[ リセット ]ボタンをクリックして傾斜ボードをリセットします。
   3. 図3に示すように、患者に準備をするように依頼します(つまり、両側の肘掛けに手を置いて矢状足を広げます)およびモバイルチルティングボードでテストする個々の足(つまり、A1〜A5ラインにあるかかとの2番目の中足骨と中点、およびA3およびA7軸に配置されたアーチの最高点)。 もう一方の足は、テスト対象の足と平行な支持面に置かれています(図3D)。
   4. [オプション]ボタンをクリックし、両方の軸(前後と左-右)の[静的]ボタンをクリックして、傾斜ボードを3秒間動的状態にします。転倒した場合の患者の位置に注意してください。
   5. [ソフト]ボタンをクリックして、フォースアブソーバーパラメータを1に設定します。
      注:フォースアブソーバーの使用可能なレベルは、1(最も不安定)から40(ほとんど静止)の範囲です。
   6. [変数] をクリックして、左右の比較モデルの [制限] を "5°-10°"、丸め (円の数) を "3"、テストを "比較済み" に設定します。左右の比較モデルは、左足と右足のトレースが1つのグラフで重なることを示しています。
   7. コンピューターのモニターを患者の目の前に移動して、患者が視覚的なフィードバックを取得できるようにします。
   8. 赤いクロッサー(COG位置)が表示されるように[ トランクを有効にする ]ボタンをクリックし、[ トランクのリセット ]ボタンをクリックします。
   9. [スタート]ボタンをクリックします。フットボードのポインター(青い十字)が画面に表示され、足の動きに反応します(図3A、E)。
   10. 患者にコンピューターの画面を見て、リアルタイムの視覚的なフィードバックを取得し、青い十字を制御してみるように依頼します。最初に赤い点に触れてから、青い円の線の参照に従って3つの円になるように患者に指示します。
   11. 右足が時計回りの円(図3B)に動き、左足が反時計回りの円(図3C)に動くことを確認します。モーショントラッキングが画面上に赤く表示されます。
   12. 「結果」ボタンをクリックします。ソフトウェアは、分析するためのさまざまな計算を提供します。
4. 安定性モジュールの制限
   注意: このモジュールは、動的条件下で姿勢の安定性を維持する能力を測定します。
   1. 「 Limits of Stability 」ボタンをクリックして、「Limits of Stability」モジュールを起動します。
   2. リセットボタンをクリックして、傾斜ボードをリセットします。
   3. テストチルティングボードファスナーをオフにして、チルティングボードを安定モードに設定します。次に、補助試験装置を試験傾斜板に固定します。
   4. 患者に、安定性評価モデル(ステップ3.2.3を参照)で必要に応じて、腕を横に置き、足を標準化された足の位置に置いて直立姿勢を維持するように依頼します(図2C)。
   5. コンピュータ画面を患者の目の真正面、目の高さに置きます。患者の重心位置は、体の重心の動きに反応して動く青い十字として画面に表示されます(図4A)。
   6. [開始]ボタンをクリックし、患者に体を正中線からできるだけ迅速かつ近づけて、最初にランダムに点滅する正方形(A1-A8、図3B)にランダムに現れるように傾けて、青いCOGクロスを移動するように依頼します最初に元の中点(中央の青い正方形)。LOSテストセットアップ全体について、8つのターゲットのそれぞれに向かって最大傾くように患者に指示します(図4B)。
   7. 「結果」ボタンをクリックします。ソフトウェアは、分析するためのさまざまな計算を提供します。
      注:患者が傾いているときにバランスを失った場合(例:テスト中に一歩を踏み出したり、何かを持ったり、足の位置をずらしたりした場合)、足の位置を変え、試行を繰り返す必要があります。

4. データ分析

1. すべての人口統計学的特性と臨床スケール評価データを取得して記録します。
2. 各テストの最後に、バランスシステムに関連付けられたソフトウェアを使用して、静的および動的バランス機器評価の結果を取得するには、 結果 ボタンをクリックします。
   注: 最も重要なデータは、 図 5、 図 6、 図 7 に示すようなグラフに表示されます。マニュアルに基づいて、主要なパラメータとその意味を 表1に示します。
3. データを統計ソフトウェアに転送して分析します。

Results

バランス障害のある9人の脳卒中患者の結果が示されています。私たちの研究で募集された9人の患者の平均年齢は52.7歳でした。全員が男性でした。4人が右片麻痺を患っていました。FIM-LE、TUG、BBSの平均値は、それぞれ23.9ポイント、31.8秒、46.8ポイントでした。その他の人口統計学的特性(BMI、脳卒中の種類、および発症時間)を 表2に示します。各項目のスコアと、9人の脳卒中患者のそれぞれのBBS評価の合計スコアを 表3に示します。脳卒中患者9人のBBSスコアは全員40点以上で、全員が軽度のバランス障害を示していた。計器バランス評価の結果を 表4に示します。安定性評価、固有受容性評価、および安定性喪失試験の 1 人の代表的な患者の結果を、それぞれ 図 5、 図 6、 および図 7 に示します。

...

Discussion

脳卒中患者の静的および動的バランス評価のための臨床プロトコルが説明されており、これには 3 つの半定量的バランス機能スケール評価 (BBS、TUG、FMA-LE) と定量的機器バランス評価の 3 つのモデル (安定性評価、固有受容性評価、および安定性の限界)。このプロトコルの設計は、5つの主要なポイントに基づいていました。

まず、BBSは5段階評価の14機能タスクであり、被験者のパフォーマンスを直接観察することで、静的および動的バランスと転倒のリスクを半定量的に評価します²¹.BBS のグローバル スコアは 56 ポイントで、0 から 20 のスコアはバランス障害、21 から 40 は許容可能なバランス、41 から 56 は良好なバランスを表します⁹.BBSはもともと、地域に住む高齢者のバランスを評価するために設計されました²¹ 脳卒中患者で最も一般的に使用される評価ツール...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
電動リフティングベッド広	州宜康医療機器工業有限公司	YK-8000Fugl-Meyer	評価パー
カッションハンマーICARE-MEDICAL	Co.、Ltd.	CRT-104	Fugl-Meyer評価に必要
Prokin Balance System	Tecnobody .SRL、イタリア	ProKin 252	バランス評価およびトレーニングシステム
定規	M&G晨光文房具有限公司	AHT99112	Berg Balance Scaleの評価に必要
ストップウォッチ	95、Shenzhen Junsd Industrial Co., Ltdは、	Berg Balance Scaleの評価に必要な	JS-306