対麻痺患者における反復的な電気支援座位から立位への運動中の腕と脚の寄与の定量化:パイロット研究

サマリー

Sit-to-Stand (SitTS) における腕の寄与は、脚の筋肉の状態によって決まります。完全なSitTSサイクルを達成するための取り組みにおいて、いくつかの補償戦略が発見されました。これらの知見は、脊髄損傷(SCI)患者の生体力学的測定と、SitTSアプローチ全体を通して両肢が負担する主観的な負荷感を三角測量するものである。

要約

不完全な脊髄損傷(SCI)患者における座位から立位(SitTS)の実行には、上肢と下肢の両方の運動機能が含まれます。特にアームサポートの使用は、SCI集団でSitTS運動を実行する際の重要な補助要因です。さらに、大腿四頭筋と大殿筋への機能的電気刺激(FES)の適用は、単純な下肢運動の筋肉の動きを改善するための不完全なSCIの処方管理の1つです。ただし、SitTS中の上肢と下肢の相対的な寄与は十分に調査されていません。2つの運動不完全なSCI対麻痺患者は、疲労運動チャレンジに対して反復的なSitTSを実行しました。それらのパフォーマンスは、FESの支援がある場合とない場合のSitTSを比較する混合法のケースコントロール研究として調査されました。大腿直筋にメカノミオグラフィー(MMG)センサーを取り付けて、セット間に5分間の安静時間を割り当てて、3セットのSitTSテストを完了しました。演習は2つのセッションに分かれていました。自発的な SitTS の 1 日目と FES 支援の SitTS の 2 日目。アンケートは、反復的なSitTS経験に関する参加者の意見を収集するために、各セッションの後に実施されました。分析により、SitTSサイクルは3つのフェーズに分けられることが確認されました。フェーズ1(起立の準備)、フェーズ2(シートオフ)、およびフェーズ3(股関節伸展の開始)は、それぞれSitTSサイクルの23%±7%、16%±4%、61%±6%に寄与しました。SitTS運動中の腕と脚の寄与は、脚の医学研究評議会(MRC)の筋肉グレードに基づいて、参加者によって異なっていました。特に、立っているときに脚の力が低下し始めると、加えられる腕の力が明らかに増加し始めます。この発見は、下肢の筋肉の疲労と報告された疲労感を示すMMGシグナルの有意な減少によって裏付けられています。

概要

Sit-to-Stand(SitTS)は、人間の日常生活動作(ADL)における重要な動きです。また、立位、移動、歩行などの基本的な機能的活動の前提条件でもあります。不完全な脊髄損傷(SCI)、特に対麻痺の患者にとって、SitTS運動は機能的自立のための重要な活動です^1,2。このエクササイズは、自立訓練に不可欠であり、最終的にはSCIの人々の生活の質を向上させるのに役立ちます。SitTSエクササイズを十分かつ適切に行うためには、トレーニング中に生体力学と筋肉活動に関する知識が測定可能である必要があります。

臨床リハビリテーションプログラムでは、グレードの米国脊髄損傷協会(ASIA)障害スケール、AIS CのSCI患者は、完全な運動障害があるグレードAIS Bの患者よりも進行が良好で、運動機能を回復する可能性が高くなります。SitTSのパフォーマンスは、SCI患者において、^{回復過程における}運動機能を示す重要な指標となります3。ただし、SCI AIS C患者は、一連の反復SitTS動作を成功させるために、上肢と下肢の両方からのサポートを必要とします。上肢のサポートは^、膝の負荷を降ろすと同時に、適切な持ち上げ力を提供し、エクササイズ中に体のバランスを確保する上で重要な役割を....

プロトコル

この原稿のSitTS演習とインフォームドコンセントは、マラヤ大学医療センター倫理委員会(2017119-4828)¹²によって倫理的に考慮されて説明されています。研究手順は各参加者に詳細に説明され、SitTS試験を開始する前に書面によるインフォームドコンセントが得られました。この研究は混合モードとして実施され、定量的データは生体力学的分析を使用して取得されましたが、主観的なスコアは(参加者の)フィードバックセッションと音声録音(研究中の研究者と参加者の相互作用)から取得されました。このパイロット研究では、自発的なSitTS運動における参加者の腕と脚の貢献と、FESの存在によるパフォーマンスを比較しました。

1. 参加者の選定

1. 潜在的な SCI 参加者で評価を実行します。
   1. 研究期間(4日間)とセッションの長さ(SitTS:2時間)を含むSitTSプロトコルの詳細を説明します。
      注:自発的なSitTSは1日目に実施され、その後2日間休息しました。その後、機能的電気刺激 (FES) 支援 SitTS は翌日も継続され、2 日目として定義されます。
   2. SCI AIS Cの男性または女性(立ち上がることができる)、18〜60歳、受傷後12か月以上を含む潜在的な参加者に医学的要件を説明し、特定の服を着る意欲を示します。
      注: SCI AIS ....

結果

合計399件および463件のSitTS試験が、FESの補助なしおよび補助ありでそれぞれ完了した。各セットに寄与した試験を 表2に示した。参加者は、脚に電気刺激、すなわちFESを印加して、より多くのSitTS試験を実施することができた。全体として、両参加者はFESの助けを借りて、より多くのSitTS試験を実施することができました。これは、FESが参加者の大腿四頭筋を刺激して、長期間にわたってSitTSアクションを実行するのに役立つことを示唆しています²⁰。この研究で記述されたSitTSには3つのフェーズがありました。フェーズ1は、動きの開始から始まり、お尻が座席を離れるまで続きました。フェーズ2は、股関節が最大屈曲イベントまで臀部がシートを離れる時間を指します。フェーズ3は、股関節伸展の開始から始まり、動きの終わりまで続きました。 図3に示すように、各フェーズは、フェーズ1で23%±7%、フェーズ2で16%±4%、フェーズ3で61%±6%に寄与しました。この研究では、SitTSの3つのフェーズが、S.......

ディスカッション

現在の研究では、SitTS運動中のSCI個人の体重寄与が実証されました。この研究は、対麻痺患者がSitTSサイクルを成功させるために不可欠な補助装置としてSFを提示しました。さらに、軍備力も評価できるように計装SFが開発された²⁸。MMGの適用は、研究者がSitTSのパフォーマンスをよりよく理解するのに役立つ主要なSitTS筋肉を観察するために研究に追加されました。さらに、フィードバックセッションにより、研究者はSitTS研究の定量的データの証拠を裏付ける主観的な感情に関する洞察を得ることができました。

代表的な結果は、キャリブレーションプロセスが行われる前に足に存在していた排除された力を示す負の大きさの脚力を示しました(図8)。これらのSitTSプロトコルは、エクササイズの初期段階で脚の力の負の値を生成するという制限に対処しました。したがって、研究者は、将来の同様のSitTS演習のために、これらの条件の変更技術を期待するものとします。さらに、MMGデバイスは、筋電図(EMG.......

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
カスタムチェア			カスタムチェアは、フォースプレートの寸法に追従するように作られました。
FES RehaStim 2	Hasomed		筋肉に向かう電流を刺激する装置です。
FlexiForce A201	Tekscan, Inc., USA	フォースレンジ: 0-100 lbs. (440 N)	フォースセンサーは、スタンディングフレームで腕の力を捕捉するために使用されます。
折りたたみ式スタンディングフレーム		高さ:70.0cm-90.0cm。	地元の医療会社から購入したウォーキングフレーム。
Motion Analysis	Vicon Oxford, UK		活動の運動学と動力学を記録するシステム。
シリアルポート端末アプリケーション	CoolTerm	バージョン1.4.6。ロジャー・マイヤーの	フォースセンサーデータを記録するアプリケーション。
振動筋グラフィソフト	BIOPAC System Inc., USA	AcqKnowledge 4.3.1	MMGの生データを記録・ストローレするソフトです。また、オフライン分析にも機能します。
VMGトランスデューサーとBIOPAC振動筋計システム	BIOPAC System Inc., USA	BP150 and HLT100C	筋肉活動を測定する装置です。