脳卒中患者の歩行訓練におけるAFOの役割とヒールロッカー機構の活用
1. 講義の導入:歩行の基本とAFOの目的
新人療法士の丸山さんがリハビリ室で資料を抱えながらやってきました。リハビリテーション医師の金子先生がホワイトボードを使いながら説明を始めます。
金子先生:
「歩行は単純に見えるけれど、複雑な神経学的・バイオメカニクス的な過程が絡み合っているんだ。今日は特に『ヒールロッカー』に焦点を当てて、AFOをどう使うべきか考えてみよう。」
丸山さん:
「ヒールロッカーとは何ですか?AFOがどのように役立つのかも教えてください。」
金子先生:
「歩行周期では、踵が接地してから足が徐々に接地する『ヒールロッカー』が最初の動作だ。脳卒中患者ではこの機能がしばしば損なわれる。AFOはこの動作を補助し、歩行効率を改善する役割を持つ。」
2. ヒールロッカー機構のメカニズム
金子先生:
「まず、ヒールロッカーの仕組みを理解しよう。通常、踵が接地した後に前脛骨筋が働いて足をゆっくりと下ろす。この動きが膝の屈曲を制御し、重心を前方にスムーズに移動させるんだ。」
- 踵接地 → 足部のロッキング → 重心の前方移動
- 筋活動:前脛骨筋と大腿四頭筋の協調
金子先生:
「脳卒中患者では、これがうまく機能しないことが多い。例えば、前脛骨筋の筋力低下や痙縮、協調性の欠如が原因で、足が突っ張ったまま接地したり、踵から接地できなかったりするんだ。」
3. AFOの機能と役割
金子先生:
「AFOの主な目的は、足関節の安定性を提供しながらヒールロッカーを補助することだ。特に、次のような役割を果たす。」
-
足部の適切な角度を維持
→ 足関節を背屈させることで踵接地を容易にする。
-
筋力低下の補助
→ 前脛骨筋の筋力が不足している場合にサポートする。
-
足底圧分布の調整
→ 足底圧が踵から前足部へスムーズに移動するように。
金子先生:
「これらの機能が歩行効率を改善し、患者のエネルギー消費を減らすんだ。」
4. バイオメカニクス的視点:AFOの種類と選択
金子先生:
「次に、AFOの選択について考えよう。患者の状態によって異なるが、一般的に以下の種類がある。」
-
固定式AFO
- 安定性を重視。重度の筋力低下に有効。
- ただし、動作自由度は制限される。
-
可動式AFO
- 動作の自由度を確保しながら補助。
- 軽度~中等度の障害に適応。
-
カーボン製AFO
- 軽量でエネルギー効率を向上。
- 長時間の歩行練習に適している。
金子先生:
「装具の選択では、患者の残存機能、歩行速度、転倒リスクを考慮する必要がある。」
5. 臨床応用の手順:AFOを活用した歩行訓練
金子先生:
「実際のリハビリでは、以下の手順でAFOを活用して歩行訓練を行うと効果的だ。」
-
患者の評価
- 足関節可動域、筋力、痙縮の程度を確認。
- 歩行速度と歩行周期を測定。
-
適切なAFOの選択と装着
-
段階的な練習開始
- 並進歩行(平行棒内での練習)で踵接地を意識させる。
- 鏡やビデオを使って視覚的フィードバックを提供。
-
荷重移動訓練
- 健側から患側へ荷重を移動する練習。
- ヒールロッカー機能を確認し、患者に体感させる。
-
歩行速度の向上を目指す
- メトロノームやテンポトレーニングを活用してリズム感を向上。
6. 予後と注意点
金子先生:
「最後に、AFOを活用した訓練でも、以下のリスクに注意が必要だ。」
丸山さん:
「AFOが患者の歩行にどう影響するのか、よくわかりました! 実践に生かしてみます。」
このように、AFOを適切に選択・活用することで、ヒールロッカー機構を補助し、脳卒中患者の歩行能力を効果的に改善することができます。
論文内容
脳神経系論文に
カテゴリー
脳科学
タイトル
●AFOを着用し片麻痺患者の歩行時の踵ロッカーを活かす!AFOの装着によるロッカーファンクションに対する効果
●原著はPreservation of the First Rocker Is Related to Increases in Gait Speed in Individuals With Hemiplegia and AFOこちら
なぜこの論文を読もうと思ったのか?
●片麻痺患者に対して装具を選定する際に何を促通し、何がデメリットなのかを学ぶべく学習の一助として本論文に至る。
内 容
背景
●歩行能力の回復は、脳卒中リハビリテーションにおける患者にとって重要な機能的目標であり、歩行速度は一般的に使用される測定基準です。足装具(AFO)は、歩行をサポートするために片麻痺患者に処方されます。最近の研究では、歩行速度は、脳卒中患者の障害レベル、身体機能および生活の質と正の相関があることが示されています。
●健常者での両脚支持初期(IDS)中の体重移動は踵ロッカーによってサポートされ、両脚支持後期(TDS)中は前足部ロッカーによってサポートされます。装具による矯正治療後の踵ロッカー(ブレーキ力)と前足部ロッカー(推進力)の間の力積の変化は、歩行速度の変化に直接影響を与える可能性があります。 AFOの使用は、圧力中心のこの摂動を低減することが示されています。
●踵ロッカー(ブレーキ力)と前足部ロッカー(推進力)間の力積(運動量を変化させる効果のある量を考えるとき、力と時間を掛け合わせた量を用いる)の変化は、装具介入後の歩行速度の変化に影響を与える可能性があります。本論文目的は、両脚支持中の力積の変化を客観的に測定し、片麻痺患者の足装具の有無による歩行速度の変化にこれらの所見を関連付けることでした。
方法
●15人の脳卒中成人片麻痺患者が足装具を使用または使用せずに歩行し、足の圧力データが両脚で収集された。アウトカム測定値は、両脚支持初期および両脚支持期の足全体、後足部、前足部およびつま先の歩行周期時間(s)平均ニュートン(N、力)、および力積(Ns)が含まれた。
●歩行速度は、パフォーマンスベースの機能歩行テストである2分間歩行テスト(2MWT)中の平均速度を使用して測定された。参加者は、AFOの有無にかかわらず、各条件で1回2MWTを完了し、順序はランダムに割り当てられた。すべての参加者は、自己快適速度で2分間、できるだけ安全にできるだけ遠くまで歩くように指示を受けた。参加者は必要に応じ停止し休憩することができたが、時間は止めずに測り続けた。2分以上歩いた距離を最も近いインチまで記録した。 2分以上歩いた合計距離は、メートル法に変換され、歩行速度の計算に使用された。足底荷重のタイミングの定量化、圧力分布等評価するため被験者の腰に取り付けられたポータブルデータ収集デバイスとセンサーインソールを使用した。
結果
●歩行周期全体、両脚支持初期および後期の時間は足装具使用にて大幅に減少した。両脚支持初期中に、麻痺側下肢の力積は、足装具によって足部全体と後足部において大幅に減少し、後足部の力積の変化率と歩行速度の変化率には有意な相関があった。両脚支持後期間、麻痺側下肢の力積は、足全体または前足部で有意差がなく、これらの変化は歩行速度と有意に相関していなかった。
●以前の研究で装具は片麻痺患者の歩行速度を増加させることがわかっている。本研究は、速度の増加は両脚支持後期の推進力の増加によるものではなく、両脚支持初期中の制動力の減少によるものであることが示唆された。したがって、装具は踵ロッカーを促進し、歩行速度にプラスの影響を与えるより効率的な麻痺側の体重の受容を提供しました。
論文を読んでの感想
●片麻痺患者では足部の底背屈筋のコントロールが難しく、それによりロッカーファンクションが上手く機能していないケースも多い。足部機能の補償としてAFOを使用することでロッカーファンクションを引き出せる可能性があることが示唆された。その本人の身体機能に合わせ、能力を最大限に活かす装具の選定が重要である。
脳卒中患者への適切なAFO処方とヒールロッカー機構の引き出し方:具体的な臨床手順
1. 評価の準備と基本的なアプローチ
臨床での適切なAFO処方の第一歩は、患者の個別状況に基づいた評価です。以下の準備を徹底します。
-
必要な器具と環境を準備
- 関節可動域測定器(ゴニオメーター)
- 筋力測定用のツール(MMT表)
- 歩行速度測定のためのストップウォッチや歩行路
- 必要に応じて、ビデオ録画装置を使用して患者の歩行を観察。
-
患者との面談
- 患者の既往歴や現在の身体機能、歩行能力の課題を詳細に聞き取ります。
2. 患者の機能評価
AFO選択の基礎として、以下の身体機能を徹底的に評価します。
-
足関節可動域
- 足関節の背屈・底屈の可動域を測定します。
- ヒールロッカーの動作を確保するために、背屈角度が最低5°以上あることが理想です。
-
筋力評価
- 前脛骨筋と腓腹筋の筋力を徒手筋力テスト(MMT)で評価します。
- 前脛骨筋の筋力低下がある場合、背屈補助の役割を持つAFOが必要です。
-
歩行パターンの観察
- 鏡を使用して患者の歩行を側面から観察し、ヒールロッカーが欠如しているかを確認します。
- 足の接地パターン(踵接地、足底全体、つま先接地など)を確認。
-
痙縮の評価
- Modified Ashworth Scaleを用いて足関節の痙縮レベルを評価。
- 痙縮が強い場合、動作を補助する固定式AFOが必要になる場合があります。
-
感覚機能の確認
- 足底感覚、深部感覚の有無を評価。AFOが感覚入力を補助する効果を持つかどうかを検討します。
3. 適切なAFOの選択
患者の評価に基づき、適切なAFOを選択します。
-
固定式AFO
- 適応例:強い痙縮や足関節の不安定性がある場合。
- 効果:足関節を固定し、過剰な動作を制御。
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可動式AFO
- 適応例:軽度から中等度の筋力低下、痙縮が軽度の場合。
- 効果:背屈と底屈の自由度を保ちながら、歩行を補助。
-
カーボン製AFO
- 適応例:長距離歩行の疲労軽減を目的とする場合。
- 効果:軽量でエネルギー消費を低減。
注意点:
- 選択後、患者に試着させ、快適性を確認します。特に皮膚の圧迫点や装着感に注意します。
4. AFO装着後の歩行訓練手順
AFO装着後、以下の手順で訓練を進めます。
-
基本歩行動作の確認
- 平行棒内で踵接地を意識させる練習を行います。
- 鏡や動画を使ってリアルタイムのフィードバックを提供。
-
ヒールロッカーの誘発練習
- AFOの背屈補助機能を活用し、足を踵から接地する練習を指導します。
- 踵接地時の膝屈曲を意識させ、スムーズな重心移動を確認。
-
荷重移動の強調
- 健側から患側へ荷重を移動させることで、自然な歩行リズムを獲得させます。
- メトロノームを使い、一定の歩行リズムを指導します。
-
歩行速度の向上
- 歩行速度を徐々に向上させる訓練を実施します。
- 距離や速度に応じて装具の適合性を再確認します。
5. 定期的な再評価と調整
AFOは患者のリハビリ進行に合わせて適切に調整する必要があります。
-
皮膚トラブルの確認
- 長時間装着後の皮膚の状態を確認。必要に応じてライナーを追加。
-
歩行効率の再評価
-
装具の調整
- リハビリの進展に応じて、可動域を広げる設定変更や軽量化を検討します。
6. トラブルシューティング
-
踵接地が難しい場合
- AFOの背屈角度が適切か再確認します。必要に応じて角度調整を行います。
-
歩行がぎこちない場合
- 筋力訓練や感覚統合訓練を追加し、協調性を改善します。
-
患者の不満がある場合
- 患者と装具の適合性について再度話し合い、調整や変更を検討します。
まとめ
AFOは、脳卒中患者のヒールロッカー機能を補助し、効率的な歩行を実現するための重要なデバイスです。適切な評価と選択、訓練プログラムの設計により、患者の歩行能力と生活の質を向上させることが可能です。
新人療法士がAFOを用いた歩行訓練を行う際のポイント
1. AFO装着時の足関節の中立位確保
- AFO装着時に足関節が背屈位や底屈位に偏らないよう、中立位で固定されていることを確認します。
- 中立位が維持されない場合、歩行時に過剰な負荷が膝関節や股関節に波及する可能性があります。
2. 装具の形状と靴の適合性の確認
- 患者が使用する靴がAFOと適合しているかを確認します。靴底の柔軟性やサイズが不適切だと、AFOの機能を十分に活かせません。
- 必要に応じて、患者に適切な靴を選ぶガイドラインを提供します。
3. 歩行動作における代償パターンの観察
- AFO装着後も代償的な歩行パターン(例:腰部の過剰な回旋や側屈)が生じる場合、適合性や訓練内容を見直します。
- 代償パターンが長期間続くと、二次的な筋骨格系の問題を引き起こす可能性があります。
4. 膝の安定性のモニタリング
- AFOが足関節の動きをサポートする一方で、膝関節に過剰な負荷がかかる場合があります。
- 特に、踵接地後に膝折れ(knee buckling)が見られる場合は、装具の背屈制限や歩行訓練を調整します。
5. 体幹の安定性への影響の評価
- AFO装着後、患者の体幹の安定性が変化する場合があります。体幹筋の補助的なトレーニングを併用して、全身のバランスを整えます。
- 体幹不安定性が強い場合、AFOの効果が制限されることがあります。
6. 階段昇降や不整地での適応練習
- AFO装着による機能補助は平地歩行に特化しがちですが、日常生活では階段や不整地での適応も重要です。
- 階段昇降練習では、足関節の自由度が制限される状況での動作戦略を患者に指導します。
7. リスク管理としての皮膚トラブルの早期発見
- 長時間装着による皮膚の圧迫や摩擦で、局所的な赤みや潰瘍が発生することがあります。
- 定期的な皮膚状態のチェックを実施し、異常があれば早急に装具調整や使用頻度の見直しを行います。
8. 装具の使用感についてのフィードバック収集
- 患者がAFOを使用している際の違和感や不快感について定期的にフィードバックを収集します。
- 「少しでも不快」な状態を放置すると、装具使用が中断される可能性が高まります。
9. AFOの耐久性と定期的なメンテナンス
- AFOの素材や構造が経年的に劣化するため、定期的なメンテナンスや交換時期を確認します。
- 特に、関節部分やストラップの緩みは、安全性に大きな影響を与える可能性があります。
10. 患者の心理的サポート
- AFOの装着が患者の心理に影響を及ぼす場合があります(例:装具使用による外見の変化や社会的意識)。
- 使用の意義や歩行改善の可能性についてポジティブな説明を行い、モチベーションを維持する支援を行います。
補足
新人療法士は、AFO使用に関して理論的な知識だけでなく、実際の臨床場面での観察力や患者とのコミュニケーション能力を活かしながら、安全で効果的な歩行訓練を進めることが求められます。また、指導医やチームメンバーとの連携を図り、疑問点を解消しながら実践を重ねることが重要です。
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