【2025年最新版】脳卒中患者のstiffnessの定義、メカニズム、リハビリにおける評価からアプローチまで徹底解説

脳卒中患者のStiffnessとは

1. Stiffnessの定義

金子医師：“丸山さん、今日は脳卒中患者に見られる‘stiffness’について話しましょう。この言葉には物理学的な意味と臨床的なニュアンスの両方があります。Stiffnessは、関節や筋肉の硬さを表し、関節が動く際に必要な抵抗力の大きさともいえます。脳卒中患者の場合、特に麻痺側でこの硬さが問題になることが多いですね。”

2. 神経学的視点から見たStiffness

丸山：“硬さの主な要因は何でしょうか？”

金子医師：“いくつかの要因があります。まず、筋肉や結合組織の非神経性要素、つまり組織そのものの硬さ。そして、脳卒中では、神経性要素が重要です。これには筋緊張の異常や痙縮が含まれます。特に、上位運動ニューロン障害により筋の持続的収縮が生じ、stiffnessが増加するケースが多いのです。”

3. バイオメカニクス的視点からのStiffness

丸山：“バイオメカニクス的には、どのように考えられるのでしょうか？”

金子医師：“stiffnessは、筋力、伸張性、筋の構造的特性に関連しています。例えば、足関節の背屈や膝関節の伸展におけるstiffnessが増大すると、正常な歩行サイクルが妨げられることがあります。また、筋肉や腱の粘弾性特性の変化が、stiffnessに影響を与えます。”

Stiffnessを増大させる要因

1. 神経学的要因

• 痙縮：過剰な筋緊張がstiffnessを増加させる。

• 持続的な異常筋活動：持続的な収縮による筋短縮。

2. バイオメカニクス的要因

• 筋・腱の粘弾性の変化：長期の不動化や非使用により筋が硬くなる。

• 関節拘縮：長期間の動きの制限が、結合組織の変性を引き起こす。

3. 生活環境や治療の影響

• 不適切な姿勢や動作：日常生活動作での非効率なパターンがstiffnessを悪化させる。

• 早期リハビリの欠如：早期介入がないと、硬さが進行する。

Stiffnessのアプローチ方法

1. 評価

金子医師：“stiffnessを改善するには、まず評価が重要です。”

• 関節可動域（ROM）検査：特定の関節の制限を確認する。

• 徒手検査：筋の硬さや張力を触診で評価。

• 表面筋電図（sEMG）：異常筋活動の検出。

• バイオメカニクス解析：動作中の力学的負荷や運動パターンを確認する。

2. アプローチ方法

(1) 神経学的アプローチ

• ボツリヌス毒素注射：過剰な筋緊張を抑制。

• 電気刺激（FES）：筋活動を促進し、硬さを軽減。

• 感覚刺激：触覚や振動刺激を通じて筋緊張を緩和。

(2) バイオメカニクス的アプローチ

• ストレッチング：関節可動域を広げる。

  • 動的ストレッチング：歩行前の準備運動として有効。

  • 静的ストレッチング：筋緊張の軽減を目的とする。

• ポジショニング：適切な肢位保持によるstiffnessの予防。

  • 足関節を中立位に保つための装具使用。

  • 体幹を安定させるクッションの活用。

(3) 動作訓練

金子医師：“丸山さん、動作訓練も重要ですよ。stiffnessの改善には、反復的な動作で神経筋再教育を行うことが有効です。”

• 歩行訓練：

  • 体重支持型トレッドミル訓練（BWSTT）。

  • ロボティックリハビリ。

• 上肢運動訓練：リーチ動作や物体操作訓練。

3. 生活環境への介入

• 姿勢の最適化：座位や立位でのアライメント改善。

• ADL指導：日常生活動作で効率的なパターンを指導。

4. 他職種との連携

丸山：“他職種との連携はどう考えますか？”

金子医師：“理学療法士、作業療法士、看護師、義肢装具士など、多職種でのチームアプローチが必要です。stiffnessは単独の要因だけでなく、全身の機能や環境との相互作用で生じます。”

表：Stiffnessの増大要因とアプローチ方法

要因	内容	アプローチ方法
神経学的要因	痙縮、異常筋活動	ボツリヌス毒素、FES、感覚刺激
バイオメカニクス的要因	筋・腱の硬化、関節拘縮	ストレッチング、ポジショニング
環境要因	不適切な姿勢や動作、早期リハの欠如	姿勢最適化、ADL指導、装具使用

結論

金子医師：“stiffnessの治療は、単なる筋緊張の軽減に留まりません。神経学、バイオメカニクス、環境調整を統合的に考える必要があります。そして、丸山さん、患者ごとに異なる要因をしっかり評価し、個別のアプローチを提案してください。”

論文内容

カテゴリー

神経系、stiffness、上肢

タイトル

●脳卒中患者のスティフネスの評価について

●原著はEstimation of tissue stiffness, reflex activity, optimal muscle length and slack length in stroke patients using an electromyography driven antagonistic wrist modelこちら

なぜこの論文を読もうと思ったのか？

●脳卒中患者に関わることが多いが、治療する上でより基本的な解剖・神経生理から理解する重要性を感じ、学習の一助として本論文を読むに至る。

内　容

背景

●慢性期脳卒中患者の約半数は、神経および構造組織の特性の変化により、筋のstiffnessの増加、可動域減少、手指手関節の屈曲などの症状を有し、上肢機能の低下を経験します。

●研究目的は、手関節のstiffnessに関与する神経および構造的な特性を定量化し、健常者と脳卒中患者間で特性を比較することでした。

方法

図参照：Estimation of tissue stiffness, reflex activity, optimal muscle length and slack length in stroke patients using an electromyography driven antagonistic wrist model

●脳卒中患者（n = 32）と健常者（n = 14）は、図のような筋電駆動型の装置を使用し、神経（反射トルク）および構造（結合組織の剛性とたるみの長さおよび最適な筋肉の長さ）のパラメーターが推定されました。健常者、MASが０の脳卒中患者とMASが1以上の脳卒中患者の間の結果を比較しました。

●被験者は図のように肩をリラックスさせ肘を約 90°に曲げた状態の座位を取りました。haptic manipulator (Wristalyzer、自由度１ (背屈および掌屈)、オランダ製) が使用されました。前腕と手は、ベルクロ ストラップを使用し、それぞれカフとハンドルに固定されていました。手関節の回転軸は、視覚的にハンドルの回転軸と一致しました。ハンドルの回転は、垂直に配置されたサーボ モーター (Parker SMH100) によって駆動されました。

●筋の活性化の測定はDelsys を使用しFCRとECRで記録されました。

●測定プロトコルは、健常者では右手関節、患者では麻痺側上肢で行われました。可動範囲 (ROM) は、2 Nm の範囲でゆっくりと変化するトルクを加えた結果、最大屈曲角度と伸展角度の差として決定されました。その後、RoM ​​全体にわたって一定の速度で実行されました。測定ごとに ２回のramp-and-hold rotationsの試行が課されました。被験者は、実験中ずっとリラックスしたままで、手首の動きに反応しないように求められました。

結果

●MASが1以上の脳卒中患者はstiffnessの増加、反射トルクの増加、最適筋長の減少、屈筋の結合組織のたるみ長の減少の面で健常者とは異なりました。

●最適な筋長の推定を含む非侵襲的定量分析により、慢性期脳卒中患者の神経および非神経の変化を特定することができます。これらの時間的変化を観察することは、回復プロセスを理解し、治療を最適化するために重要です。

私見・明日への臨床アイデア

●脳卒中患者において痙縮を有している患者はたるみの喪失、筋の短縮を有していることが示唆された。痙縮の改善の方法の一つの側面として筋・結合組織の「長さ」の改善が伸張反射を抑制し、結果的に痙縮を改善させることにつながると思われる。

併せて読みたい【脳卒中・痙縮・スティフネス】関連記事

●Vol.544.脳卒中後の痙縮と網様体脊髄路の関係性

●脳卒中（脳出血、脳梗塞）片麻痺のリハビリ：痙縮への介入アイデア　論文読解　（臨床家のための痙性メカニズム）

●Vol.578.拘縮の原因は痙縮か筋力低下か？　脳卒中/脳梗塞リハビリ論文サマリー

脳卒中患者のstiffnessに対する具体的なリハビリアプローチ

以下に、脳卒中患者のstiffness（剛性）に対する具体的なリハビリアプローチを新たな視点で提案します。これらの手順は、患者個々の状態を評価しながら、適切な方法を選択することを目的としています。

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1. 筋膜リリースを活用したアプローチ

• 目的: 筋膜の滑走性を改善し、剛性の原因となる拘縮や筋緊張の不均衡を緩和。
• 手順:
  1. 患者の硬直している筋群や筋膜の部位を触診で特定。
  2. フォームローラーや手技を用いて、硬結した筋膜をほぐす。
  3. 筋膜リリース後、関節の可動域運動を追加して柔軟性を向上させる。
• 注意点:
  • 痛みが強い場合は圧力を調整。
  • 短時間の介入（3-5分間）から開始し、患者の反応を観察。

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2. 呼吸法を取り入れた筋弛緩トレーニング

• 目的: 自律神経を調整し、剛性に関与する過緊張を軽減。
• 手順:
  1. 患者に腹式呼吸を指導し、深い吸気と長い呼気を繰り返させる。
  2. 呼吸に合わせて筋肉の緩みを意識させ、特に過剰な緊張がある部位に焦点を当てる。
  3. 呼吸と連動した関節運動（例: 吸気で腕を挙上、呼気で降下）を行う。
• 注意点:
  • 呼吸のリズムを崩さないよう指導。
  • 患者のリラックスを促す環境を整える。

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3. 関節モビライゼーション

• 目的: 関節周囲の軟部組織を緩め、stiffnessを軽減。
• 手順:
  1. 低グレード（グレードI～II）のモビライゼーションから開始。
  2. 対象の関節をゆっくりと揺動し、患者の疼痛反応を確認。
  3. 徐々に高グレード（III～IV）のモビライゼーションを適用し、可動域を拡大。
• 注意点:
  • 痛みが出ない範囲で実施。
  • 力の方向や強度を適切に調整。

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4. 視覚フィードバックを活用した動的ストレッチ

• 目的: 動作中の筋緊張を抑え、stiffnessを緩和。
• 手順:
  1. 鏡やビデオを用いて患者自身の動作を確認させる。
  2. 徐々に関節可動域を広げる動的ストレッチを指導。
  3. 動作を繰り返しながら、筋の収縮と弛緩をリズミカルに行う。
• 注意点:
  • 視覚フィードバックを過剰に与えない。
  • 動作の反復回数を患者の耐久性に合わせる。

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5. トリガーポイント療法

• 目的: 硬直している筋内のトリガーポイントを緩和し、剛性を減少。
• 手順:
  1. トリガーポイントを特定する触診を行う。
  2. 圧迫療法やマッサージを適用し、筋緊張を軽減。
  3. 緩和後にストレッチや運動療法を組み合わせる。
• 注意点:
  • 過剰な力をかけないよう注意。
  • 患者に圧迫中の感覚を確認し、適切な強度で実施。

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6. ロボットアシストリハビリテーション

• 目的: 高度な装置を用いて反復的な運動を促し、筋収縮のパターンを正常化。
• 手順:
  1. ロボット装置を使用し、関節運動をアシスト。
  2. 適切な運動負荷と速度を設定。
  3. 反復運動を通じて筋肉の再教育を図る。
• 注意点:
  • 機器の設定を細かく調整。
  • 運動中の患者の反応を随時確認。

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7. 電気刺激療法（NMES: Neuromuscular Electrical Stimulation）

• 目的: 筋肉を活性化し、剛性を改善。
• 手順:
  1. 適切な筋群に電極を配置。
  2. 刺激の周波数や強度を患者に合わせて調整。
  3. 筋収縮を引き出した後に動作訓練を組み合わせる。
• 注意点:
  • 刺激が強すぎないよう配慮。
  • 刺激中の患者の快適性を確認。

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8. 認知介入を組み合わせた感覚統合訓練

• 目的: 感覚の認識を改善し、過剰な筋緊張を緩和。
• 手順:
  1. 感覚フィードバック（触覚、視覚など）を強調した訓練を実施。
  2. 例えば、麻痺側の触覚刺激を強調しながら反対側との同期運動を促す。
  3. 運動中の感覚や筋の状態を患者と共有する。
• 注意点:
  • 過剰な刺激を与えない。
  • 患者の集中力を維持するため短時間のセッションを設ける。

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これらのアプローチを通じて、脳卒中患者のstiffnessを多角的に評価・改善し、機能回復を最大限に促すことが可能です。具体的な患者の状態やニーズに合わせて、手法を組み合わせることを推奨します。

新人療法士が脳卒中患者のstiffnessに対して介入する際の注意点とポイント

新人療法士が脳卒中患者のstiffnessに対して介入する際の追加の注意点とポイントを以下に挙げます。これらは、患者の状態に応じた適切な判断と実施をサポートするものです。

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1. 症状の背景を詳細に評価する

• ポイント:
  Stiffnessの要因が筋、関節、神経、または心理的要因から来ているかを特定する。
  方法:
  • 患者の病歴や活動履歴を確認。
  • 疼痛の有無や分布を記録。
  • 動的および静的な関節可動域を評価。

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2. 初期介入の強度を控えめに設定する

• ポイント:
  過剰なストレッチや圧力を避け、患者が痛みを感じない範囲で進める。
  理由:
  過度な介入はリフレクシブな筋緊張を誘発し、剛性を悪化させる可能性がある。

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3. 可動域の増大と機能改善のバランスを取る

• ポイント:
  単なる関節可動域の拡大に固執せず、患者の生活動作（ADL）の改善を目指す。
  方法:
  • 動作訓練に可動域訓練を組み込む。
  • 日常生活に関連する動きの再現を重視する。

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4. 患者の心理状態に配慮する

• ポイント:
  恐怖心や不安は筋緊張を増大させる可能性があるため、リラックスした環境を提供。
  方法:
  • 患者との信頼関係を構築する。
  • リラックスを促す呼吸法や音楽療法を併用する。

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5. 麻痺側と健側の連携を意識する

• ポイント:
  麻痺側に過剰な負荷をかけるのではなく、健側の動きを利用してバランスを取る。
  方法:
  • 健側のリード動作を活用。
  • 健側の動作と麻痺側の反応性を比較して調整する。

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6. 適切な道具の使用を検討する

• ポイント:
  Stiffnessを軽減するために、スプリントや支援デバイスを適切に活用。
  例:
  • 柔らかいスプリントで関節の適切な位置を保持。
  • 電気刺激デバイスで筋肉を緩める。

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7. 介入前後の変化を詳細に記録する

• ポイント:
  患者の状態が改善しているかどうかを数値や映像で明確に記録。
  例:
  • 関節可動域（ROM）の測定値。
  • 筋緊張のVAS（Visual Analog Scale）による評価。

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8. 疼痛との関連性を慎重に評価する

• ポイント:
  Stiffnessが疼痛に関連している場合は、疼痛管理も並行して行う。
  方法:
  • 軽度の温熱療法や冷却療法を組み合わせる。
  • 過度な疼痛を誘発する手技を回避する。

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9. 感覚統合を意識したアプローチを行う

• ポイント:
  筋や関節だけでなく、感覚系（触覚、深部感覚、視覚）の統合も重視する。
  方法:
  • バランスボードやソフトマットで感覚フィードバックを提供。
  • 触覚刺激を加えながら関節運動を実施。

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10. チーム医療の連携を活用する

• ポイント:
  医師、作業療法士（OT）、言語聴覚士（ST）と連携し、多面的な介入を実施。
  例:
  • 医師による薬物療法の適切な併用（例: ボツリヌス毒素注射）。
  • OTによるADL訓練との統合。

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補足: リハビリの流れの例

介入前

1. 初期評価（筋緊張の分布、疼痛、ROM）。
2. 介入プランの作成。

介入中

1. 軽い動的ストレッチ（痛みが出ない範囲）。
2. 視覚フィードバックを取り入れた緩やかな動作訓練。

介入後

1. 患者の感想を聞く。
2. 疲労度や疼痛を再評価。
3. 家庭でのセルフケア（例: ストレッチ法）の指導。

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これらの注意点を踏まえた介入を行うことで、新人療法士も患者のstiffnessに対して安全かつ効果的に対応できるようになります。

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