【2024年最新】脳卒中リハビリでの脳波検査の役割とは？基本から検査方法まで徹底解説

脳波検査（EEG）の必要性と脳卒中リハビリにおける意義・解釈

新人療法士の丸山さんは、脳卒中患者のリハビリテーションにおいて脳波検査（EEG）の役割について深く理解したいと思い、リハビリテーション医師の金子先生に質問します。金子先生は、脳波検査の必要性やリハビリテーションにおける意義を論文のエビデンスに基づいて詳しく説明します。

講義の内容

1. EEG（脳波検査）の基本とその必要性

丸山さん：「金子先生、脳卒中患者さんのリハビリにおいて、脳波検査（EEG）はどのように活用されているのでしょうか？必要性がいまひとつピンとこなくて…。」

金子先生：「いい質問だね、丸山さん。EEGは、脳卒中後の脳の機能状態をリアルタイムで評価できる唯一の方法の一つだ。脳波は、神経活動の電気的な変化を捉えることで、脳の健康状態や機能回復のプロセスを客観的に把握するのに役立つんだ。特に、脳卒中後の意識レベルの評価、てんかんのリスク評価、そしてリハビリの効果をモニタリングするために不可欠な検査なんだよ。」

2. EEGがリハビリにおいて有意義な理由

金子先生：「脳卒中後のリハビリでは、脳の可塑性や再編成が進んでいるかどうかが回復に大きく関わっているんだ。EEGを使うことで、リハビリによる神経活動の変化を視覚的に捉えることができる。特に、α波やβ波、θ波の変化は、患者の注意力や認知機能の改善と関連している。EEGを通して、どのようなリハビリが効果的であるかを判断する手がかりになる。」

3. EEGの具体的な解釈と臨床的意義

丸山さん：「なるほど、リハビリの効果を見える化できるんですね。でも、EEGの結果をどう解釈したらいいのか、少し難しく感じます。」

金子先生：「EEGの解釈は確かに専門的だけど、ポイントを押さえれば臨床的に非常に役立つ。例えば、EEGで高振幅のθ波やδ波が前頭部に多く見られる場合は、認知機能の低下や注意障害が示唆されることが多いんだ。リハビリ中にこれらの波形が減少し、α波やβ波が増加するようになれば、患者の認知機能が回復している兆候と解釈できる。」

具体的な解釈のポイント：

• α波の増加：リラックスした状態や注意力の向上を示し、運動学習の進行を示唆する。
• β波の増加：活動性や認知機能の活発化、リハビリによる学習効果の向上が見られる。
• θ波の増加：注意散漫や意識低下、神経ネットワークの未熟さを示し、リハビリのさらなる介入が必要。
• δ波の増加：深い睡眠状態や、脳の損傷部位が回復途上であることを示唆し、慎重なリハビリ進行が必要。

4. EEGを用いたリハビリ介入の実際

金子先生：「EEGをリハビリに応用する方法としては、たとえばニューロフィードバックがある。これは、EEGをリアルタイムでモニタリングしながら、患者自身が脳の状態を改善するためにフィードバックを受ける訓練なんだ。患者は視覚や音声を通じて自分の脳波の変化を感じ取り、それをもとにしてリハビリに反映させることができる。」

具体的な介入手順：

1. EEGベースラインの測定：患者の脳活動のベースラインを測定し、リハビリ前後で比較できるようにする。
2. 課題設定：認知課題や運動課題を設定し、EEGで脳波変化をリアルタイムに評価する。
3. ニューロフィードバックの実施：リアルタイムで脳波変化を患者にフィードバックし、自己調整を促す。
4. 効果判定とプログラム調整：EEGの結果をもとにリハビリプログラムを調整し、最適な介入を続ける。

5. 論文に基づいたEEGの有効性

丸山さん：「具体的な方法を知ることで、EEGがリハビリの質を高めるための有力なツールであることがわかりますね。何か参考になる論文はありますか？」

金子先生：「はい、いくつかの研究では、EEGを用いることでリハビリ効果の定量的評価が可能になると報告されているよ。例えば、最近の研究では、EEGによるα波の増加が運動学習の進行と強く関連することが示されている。また、β波の増加が、認知トレーニングを含む複合的なリハビリによって顕著に見られることも確認されている。これらの研究は、EEGを利用することで、リハビリの個別化や効果モニタリングがより精密に行えることを示しているね。」

EEGは、脳卒中後のリハビリにおいて、脳の機能状態を客観的に評価するための重要なツールです。リハビリ中の脳の可塑性や神経活動の変化を見える化することで、介入効果の評価やリハビリプランの調整が可能になります。EEGを適切に解釈し、活用することで、患者の機能回復を最適化し、リハビリの質を高めることができます。

論文内容

タイトル

脳卒中後の回復過程における脳波検査

EEG recordings in the course of recovery from stroke.?PubMed　Giaquinto et al.(1994)

なぜこの論文を読もうと思ったのか？

・脳波検査をすることがあり、その意義をより深めるべく本論文に至る。

内　容

目的

・本研究は脳卒中のフォローアップにおける脳波（EEG）と他の回復尺度との相関関係を評価することを目的としました。

方法

・中大脳動脈領域の34人の脳梗塞患者において、6ヶ月間にわたってEEGを記録しました。

・①入院時にBarthel Indexスコアが60未満の28人の患者と②60以上のBarthelスコアを有する6人の患者で比較しました。

・運動機能および日常生活活動（ADL）は、入院時および3および6ヶ月後と3回評価されました。

結果

・脳波では、①群の梗塞側の半球において有意に異常でした。半球・領域における関連性はありませんでした。

・最初の3ヶ月でパワースペクトル power spectrum(※信号が周波数ごとに含んでいるエネルギーを、グラフにしたもの)の有意な改善を示しました。

・梗塞半球のα波の周波数は対側よりもゆっくりとしていました。

・全ての患者は、運動能力およびADLが改善し、最初の3ヶ月で最も回復しました。しかし、EEGと臨床的試験との間に相関は見出されませんでした。

・個々のプロファイルを見ると、非梗塞半球において頻繁で予期しない波の不安定性が観察されました。

・最良に回復をした人では、EEGspectrumは、左右の半球にわたってより対称的になり、良好な運動およびADL回復が続いた。

・予後のルーチン評価は推奨されない。なぜなら、モーターおよびADL尺度はより早くより正確な指標を提供するからである。

・対照的に、定量化されたEEGは、局所的修復のメカニズムを監視し、いわゆる正常な半球の変化を検出するためのリハビリテーションを受けている個々の患者にとって有用であり得る。それは、粗い臨床的評価では検出されず、適切な神経心理学的検査を必要とする局所的な異常を明らかにする可能性があります。

明日の臨床へ繋ぐ：症例検討

脳波検査（EEG）は、脳卒中患者のリハビリテーションにおいて、脳の機能状態をリアルタイムで把握し、個別化されたリハビリプランを調整するために重要なツールです。以下に、具体的な症例を基にして、EEGの解釈とリハビリの進行手順を示します。

症例1

• 患者: 68歳、男性、右片麻痺を伴う脳卒中後2ヶ月目。
• 現状: 歩行時のバランス不安定、上肢の運動開始遅延、注意力低下が見られる。
• リハビリ目標: 自立歩行の向上、上肢の運動開始速度改善、注意力の回復。

脳波検査の実施とリハビリの進行手順

1. 初回EEG評価の実施

目的: 患者のベースラインの脳波活動を把握し、リハビリ計画の基礎資料とする。

手順:

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  脳波検査前の準備:

  • 患者にリラックスした状態でEEG検査を受けてもらう。目を閉じた状態と開けた状態の両方で計測する。
  • 安静時と課題時（軽い運動課題や認知課題）でのEEGを測定することで、脳活動の変化を把握する。
• 
  

  測定する脳波のポイント:

  • α波: 安静時の活動と注意力の状態。
  • β波: 認知活動時の活性度と注意力の持続。
  • θ波: 認知機能の負担や注意散漫の度合い。
  • δ波: 深部損傷部位や慢性的な脳のダメージの指標。
• 
  

  初回EEGの解釈:

  • α波の低下とθ波の増加が確認されれば、注意力や認知機能の低下が示唆され、リハビリの認知課題に重点を置くべき。
  • δ波が多い場合は、神経ネットワークの修復がまだ十分でないことが考えられ、負荷の低い訓練から開始する。

2. リハビリ介入の初期段階

目的: 脳活動の改善と身体機能の回復を促す。

手順:

• 
  

  能動的訓練の導入:

  • 体幹の安定性を高める軽いエクササイズから開始し、徐々に上肢や下肢の訓練に移行。
  • 能動的な関節可動域訓練や歩行練習を取り入れ、運動時のβ波の変化を観察する。
• 
  

  課題設定:

  • 簡単な課題（ボールの受け渡し、物をつかむ動作など）から始め、患者の脳波変化を見ながら難易度を調整。
  • 課題中にβ波の増加が確認されれば、課題への適応が進んでいると判断し、次の段階へ進む。
• 
  

  初期リハビリ後のEEG再評価:

  • 1〜2週間後にEEGを再評価し、リハビリ介入による脳波の変化を確認。
  • 変化が乏しい場合、課題の内容や負荷を再調整する。

3. 中期リハビリとEEGフィードバックの導入

目的: EEGによるニューロフィードバックを活用して、リハビリの効果を最適化する。

手順:

• 
  

  ニューロフィードバックの実施:

  • EEGを用いてリアルタイムで患者の脳波をモニターし、患者自身がその変化をフィードバックとして受ける。
  • たとえば、画面に表示されるグラフや音声によって脳の活性状態を示し、注意を集中させる訓練を行う。
• 
  

  効果判定:

  • フィードバック中にβ波が安定して増加するようになれば、注意機能や運動学習の向上が期待できる。
  • 脳波の変化に合わせてリハビリの内容を随時調整し、個別化したアプローチを行う。

4. リハビリ終盤のEEG評価と最終調整

目的: リハビリの最終評価を行い、生活機能の回復度合いを確認する。

手順:

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  最終EEG評価:

  • リハビリ終了時にEEGを再測定し、脳波の変化と機能回復の程度を確認。
  • 改善が見られれば、リハビリプログラムの成功を評価し、家庭でのフォローアップを指導する。
• 
  

  リハビリの最終調整:

  • EEG結果に応じて、自宅で続けるリハビリ内容を提案。特に、自主的な運動や認知トレーニングを推奨。
  • EEGで依然として問題が残っている場合は、さらなるリハビリや他の介入方法を検討。

EEGを活用することで、脳卒中患者のリハビリを脳の機能状態に合わせて細かく調整することが可能です。初期評価から再評価、フィードバックによる訓練といったステップを踏むことで、リハビリの効果を最大限に引き出し、患者の回復をサポートします。脳波の具体的な変化に応じてリハビリを進めることは、より科学的で効果的なアプローチと言えるでしょう。​

症例2：リアルタイム測定ができない場合

EEG（脳波）のリアルタイム測定ができず、検査技師が別途で脳波検査を行う場合のリハビリでの臨床応用について、具体的な症例を基に手順を説明します。このシナリオでは、事前に収集したEEGデータをもとに患者の脳の状態を把握し、その情報をリハビリテーション計画に反映させる方法が中心となります。

• 患者: 68歳、男性、右片麻痺、脳卒中後6ヶ月。
• 現状: 歩行時に右脚の引きずりが強く、上肢の運動時に協調性が欠如。集中力の低下や注意散漫が見られ、運動の反応時間が遅い。
• リハビリ目標: 歩行能力の改善、上肢の協調性向上、注意力の回復。

EEGを検査技師が別途で行う場合のリハビリ臨床応用の手順

1. EEG検査結果の解釈とリハビリ計画の策定

目的: 検査技師が行ったEEG検査の結果をもとに、患者の脳の機能状態を把握し、リハビリの方針を決定する。

手順:

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  EEGデータの取得:

  • EEG検査はリハビリの前後、または定期的な評価の一環として行う。
  • 脳の異常な電気活動や、運動課題時の脳波パターン（例：運動関連のβ波低下、α波抑制の欠如）を確認する。
• 
  

  データの解釈:

  • EEG結果から、特に運動関連領域の活動を確認し、運動前や運動中における脳の反応性や準備状態を評価する。
  • 例えば、運動前の準備電位が低い場合、運動開始に対する脳の準備が不十分であると解釈し、リハビリプランを調整する。
• 
  

  具体的なリハビリ計画の策定:

  • EEGで注意力低下が示唆された場合、注意力を高める認知訓練をリハビリに組み込む（例：視覚追跡課題や簡単な認知ゲーム）。
  • 運動中の反応性が低い場合は、運動前のウォームアップや反復課題を強化し、運動準備状態を高める。

2. 患者へのフィードバックとリハビリの実施

目的: EEGデータから得られた情報を患者に適切にフィードバックし、それに基づくリハビリを実施する。

手順:

• 
  

  患者への説明とフィードバック:

  • EEG結果を患者にわかりやすく説明し、現在の脳の状態やリハビリの目標を共有する。
  • 例：「運動の準備が脳でうまくできていないことが分かりました。これを改善するために、新しい練習を取り入れます。」と説明。
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  具体的なリハビリの実施:

  • 運動課題の実施: 運動の反応性を高めるために、テンポを意識した運動やリズムに合わせたトレーニングを行う。
  • 注意力向上訓練: 視覚的な刺激に反応する練習や、複数のタスクを同時に行うデュアルタスクトレーニングを実施。
  • 反復練習の強化: 運動前の心身の準備を整えるため、ウォームアップや呼吸法を取り入れ、リズムに合わせた繰り返し運動を実施。

3. リハビリ効果の評価と次のステップの計画

目的: EEG結果を基に行ったリハビリの効果を評価し、次のステップを計画する。

手順:

• 
  

  リハビリ効果の評価:

  • 運動の反応時間や注意力の向上具合、患者の主観的な感覚（疲労感や集中度）を評価する。
  • 定期的にEEG検査を行い、脳の反応性が改善されているか確認する。
• 
  

  次のステップの計画:

  • EEGで改善が見られた場合は、リハビリ課題の難易度を徐々に上げ、さらなる機能回復を目指す。
  • 改善が乏しい場合は、認知機能へのアプローチや新たな運動刺激を検討し、リハビリ内容を調整。

4. 家庭でのリハビリ継続とフォローアップ

目的: 家庭での継続的なリハビリを指導し、定期的なフォローアップを行う。

手順:

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  家庭でのリハビリ指導:

  • リハビリ施設で行った運動課題を家庭でも続けるように指導。簡単な運動や認知トレーニングを宿題として与える。
  • 家族へのサポート方法の指導を行い、家庭でも脳波の改善に寄与する環境作りを支援する。
• 
  

  フォローアップ:

  • 定期的にリハビリ施設で評価を行い、EEG結果とリハビリ効果を照らし合わせながら、継続的な指導を行う。
  • リハビリ計画の見直しや新たな目標設定を行い、改善の維持とさらなる機能向上を図る。

リアルタイムのEEG測定ができなくても、検査技師が行ったEEGデータを基にした解釈を活用し、リハビリを進めることが可能です。脳波データから得られた情報を患者に適切にフィードバックし、その情報に基づいてリハビリの内容を調整することで、より効果的な介入が期待できます。特に、運動の反応性や注意力の改善を目指したアプローチが、脳卒中後の患者に対して有効であると考えられます。

脳波検査（EEG）の手順とは

EEG検査を行う際のキャップ装着やCz（中心点）の測定手順を含む、事前準備と検査の細かい手順を以下に専門的に説明します。この手順を正確に実施することで、信頼性の高いEEGデータを取得することができます。

EEG検査の事前準備と細かい手順

1. 事前準備

• 必要な機材の確認:
  • EEGキャップ
  • 専用の電極ペーストまたはジェル
  • 綿棒
  • アルコール綿または消毒用クロルヘキシジン
  • メジャーまたは巻き尺
  • 電極の導電性を確認するオームメーター（必要に応じて）
  • サンドペーパーまたはスクラブ用のガーゼ（皮膚コンタクトを向上させるため）
• 患者の準備:
  • 説明: 検査の目的、手順、所要時間、装着時の違和感や不快感があればすぐに報告するように患者に説明します。
  • 着衣の確認: 頭部へのアクセスがしやすいように患者の髪を整え、必要であれば髪留めやピンで留めます。
  • 皮膚の清掃: アルコール綿や消毒用クロルヘキシジンで、電極を装着する部分の皮膚をきれいに拭き取ります。特に油分や汚れがあると信号のノイズになるため、念入りに行います。

2. Czの測定とマッピング

• 基準点の測定:
  1. 頭の前後の測定:
     • 鼻根（ナジオン: Nasion）から後頭部の外後頭隆起（イニオン: Inion）までの長さをメジャーで測定します。
  2. 左右の測定:
     • 両耳の前にある耳珠（トラガス: Preauricular points）間の距離を測定します。
• Czの特定:
  1. 前後測定の中央点と左右測定の中央点の交点がCzです。
  2. Czを特定したら、その位置に印を付けます（ペンシルまたはマーカーを使用）。

3. EEGキャップの装着

• キャップの選択:
  1. 患者の頭部のサイズに合ったキャップを選択し、必要であればサイズ調整を行います。
• キャップの取り付け:
  1. 正確な位置合わせ:
     • Czの位置がキャップの中央に来るように配置します。
     • 他の基準点（Fp1、Fp2、O1、O2など）もマッチするように調整します。
  2. 電極の取り付け:
     • 各電極の位置に電極ペーストまたはジェルを適切に塗布します。
     • ペーストの導電性が低い場合は、電極の接触部にサンドペーパーやスクラブ用のガーゼを使用し、軽くこすり、皮膚の表面抵抗を下げます。

4. 接触抵抗の確認と調整

• 抵抗測定:
  • オームメーターを使用し、各電極の皮膚との接触抵抗を確認します。目標値は一般的に5kΩ以下です。
  • 抵抗が高い場合は、電極位置を調整し、ペーストを追加します。

5. EEG信号の確認

• 信号品質の確認:
  • 接続されたEEG機器でベースラインの脳波を確認します。
  • ノイズやアーチファクトが多い場合は、電極の接触やケーブルの取り回しを再確認します。

6. 検査の実施

• 検査開始:
  • 患者にリラックスするように促し、指示されたタスク（安静、目を閉じる/開けるなど）を実施します。
• リアルタイムモニタリング:
  • 検査中は常に信号の質をモニタリングし、必要に応じて調整を行います。

7. 検査終了後の処理

• キャップの取り外し:
  • キャップを慎重に取り外し、患者の頭部を再度消毒し、必要であれば髪を整えます。
• データの保存:
  • 収集したデータを適切に保存し、検査結果を医師やリハビリスタッフと共有します。

この手順を厳密に実施することで、信頼性の高いEEGデータを取得し、リハビリテーションの効果をより正確に評価することができます。

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執筆監修　金子 唯史

1981 ：長崎市生まれ
2003 ：国家資格取得後(作業療法士)、高知県の近森リハビリテーション病院　入職
2005 ：順天堂大学医学部附属順天堂医院　入職
2012～2014：イギリス(マンチェスター2回,ウェールズ1回)にてボバース上級講習会修了
2015 ：約10年間勤務した順天堂医院を退職
2015 ：都内文京区に自費リハビリ施設 ニューロリハビリ研究所「STROKE LAB」設立　
　　　  脳卒中/脳梗塞、パーキンソン病などの神経疾患の方々のリハビリをサポート
2017： YouTube　「STROKE LAB公式チャンネル」「脳リハ.com」開設　現在計 9万人超え
2022～：株式会社STROKE LAB代表取締役に就任

【著書,翻訳書】
近代ボバース概念:ガイアブックス (2011) 
エビデンスに基づく脳卒中後の上肢と手のリハビリテーション:ガイアブックス (2014)
エビデンスに基づく高齢者の作業療法:ガイアブックス (2014)
新 近代ボバース概念:ガイアブックス (2017) 
脳卒中の動作分析:医学書院 (2018)
脳卒中の機能回復:医学書院 (2023)
脳の機能解剖とリハビリテーション:医学書院 (2024)