著者

青景 遵之 中川 慧 河原 裕美 波之平 晃一郎 土田 和可子 藤村 昌彦 田中 英一郎 弓削 類

出版者

JAPANESE PHYSICAL THERAPY ASSOCIATION

雑誌

日本理学療法学術大会

巻号頁・発行日

vol.2008, pp.A3P2127-A3P2127, 2009

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【目的】重度歩行障害患者の早期歩行Ex.は,設営の煩雑さや多くのマンパワーを必要とすることから,臨床現場における歩行支援ロボットの必要性が高まっている.現在,研究されている歩行支援ロボットは,LokomatやGait trainerといったトレッドミル上での歩行支援ロボットが多く,モビルスーツ型自立歩行支援ロボットとしての研究はほとんど行われていない.モビルスーツ型自立歩行支援ロボットは,トレッドミル上の制限がなく,様々な環境での歩行Ex.が行えることから,歩行障害患者のADLや活動範囲の向上も期待することができる.そのため,現在開発中のモビルスーツ型自立歩行支援ロボット使用時の歩行と通常歩行の健常者における脳活動を比較し,脳機能の視点から歩行Ex.の場面に利用できる可能性を検討することを目的とした.<BR>【方法】対象は,同意の得られた筋骨格系・神経系に障害のない健常男性8名とした.近赤外分光法(near infrared spectroscopy;以下,NIRS)を用い,通常歩行とロボット装着歩行の脳酸素動態を比較した.課題は,安静30秒,歩行40秒,安静30秒のブロックデザインとし,各条件下で5回測定した.歩行速度は,対象者ごとに各条件下で最も快適な速度とした.また,ロボット装着歩行は,非免荷状態での歩行(full-weight robot gait;以下,FW)の他に,転倒と身体への荷重負荷を考慮し,全体重の25%の免荷状態での歩行(partial-weight robot gait;以下,PW)も測定した.NIRSのデータは, 0-10秒と90-100秒の平均を結んだ直線をベースラインとし,前頭前野や運動前野,補足運動野,感覚運動野の領域に分けて加算平均した.また,領域間の比較には,Suzukiらの方法を参考にeffect sizeを使用した. なお本研究は,広島大学大学院保健学研究科心身機能生活制御科学講座倫理委員会の承認を得て行った.<BR>【結果】歩行によって運動に関連する各領域のoxy-Hbが増加し,その増加量は通常歩行,PW,FWの順に大きかった.領域別では,運動前野での増加が最も大きかった.ロボット装着歩行は,PWでは通常歩行に類似したoxy-Hb変化パターンを示していたが,FWでは,前頭前野や補足運動野などの領域でも大きな変化を示した. <BR>【考察】ロボット装着歩行は,歩行に関与する脳領域,中でも運動前野に大きな活動を起こした.運動前野は,運動学習時に重要な役割を担っているといわれており,ロボット装着歩行が歩行動作の学習に役立つツールとなる可能性が示された.特に,免荷状態のロボット歩行では,通常歩行に近い脳活動パターンを示し,運動学習に有効なツールであると考えられた.非免荷状態のロボット歩行でも,同様な効果が期待できるが,現時点では,通常歩行ではあまり必要のない前頭前野の大きな活動なども増加する結果となった.今後,様々な観点からモビルスーツ型自立歩行支援ロボットとしての実用化に向けて更なる開発と研究を行っていきたい.

著者

松居 和寛 井上 達郎 戸口田 武史 村上 まゆ 土田 和可子 波之平 晃一郎 河原 裕美 藤村 昌彦 弓削 類

出版者

JAPANESE PHYSICAL THERAPY ASSOCIATION

雑誌

日本理学療法学術大会

巻号頁・発行日

vol.2007, pp.A0014-A0014, 2008

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【目的】<BR>近年,笑いが身体に与える影響についての報告がみられる.その多くは,免疫などにおける身体的影響,感情プロフィール検査(Profile of Mood States,以下POMS)などの気分尺度を用いて精神的影響について検討されている.しかし,笑いを定量化した論文は極めて少ない.そこで,筋電図(以下EMG),リアルタイム笑顔測定ソフト(OMRON,以下ソフトウェア)を用いて笑いを定量化し,分泌型免疫グロブリン量(SIgA),POMSによる気分尺度を比較した.さらに,EMGとソフトウェア間の相関についても検討を行った.<BR>【方法】<BR>本研究に同意の得られた男女20名(男性10名,女性10名,平均年齢22.4±0.5)を対象とした.EMGによる定量群10名(男性5名,女性5名),ソフトウェアによる定量群(男性5名,女性5名)の二群に分けた.1施行につきEMG群2名,ソフトウェア群2名の計4名で実験を行った.コントロール群として,風景スライド視聴による安静の後、ドキュメンタリービデオを視聴させた.ドキュメンタリービデオの前後で,唾液採取,POMSの記入を行ってもらった.ビデオ視聴後は,ビデオに対する反応をVASを用いて評価した.介入群として,ドキュメンタリービデオを笑いのビデオに替えて視聴させた.以上の施行に関しては,コントロール,介入の順番をランダムとした.ビデオは,すべて8分19秒で統一した.筋電図の電極の貼付位置は,頬骨突起と口角を結ぶ線の中央とした.唾液の採取は,サリベットを用いてサンプリングし,-70°C~-80°Cで冷凍保存した後,ELISA法にて計測した.筋電図による定量は、ビデオ視聴後の積分筋電図をビデオ視聴前のもので除し求めた。さらに、介入群で求めた値を,コントロール群の値で除すことで笑いの増加量とした.ソフトウェアによる定量化は,安静時の値からの増加量を笑いの量とした.<BR>【結果】<BR>EMG増加量の平均値は1.7±0.8であった.ソフトウェアの増加量の平均値は38(%)であった.笑いのビデオの面白さに関するVASの平均値は6.3±2.1であった.POMSにおいて,「活気」の値は,笑いのビデオ視聴後に増加傾向を,それ以外の項目に関しては減少傾向を示した.<BR>【考察】<BR>これまでに筋電図を用いて笑いを測定する報告はみられる.本研究では,ソフトウェアと筋電図におけるデータを比較検討することで,笑いの定量化が出来る可能性が示唆された.

著者

土田 和可子 波之平 晃一郎 梶村 政司 森田 哲司 政森 敦宏 小川 健太郎 児玉 直哉 山本 真士 松井 和寛 河原 裕美 藤村 昌彦 弓削 類

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.35 Suppl. No.2 (第43回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.E0763, 2008 (Released:2008-05-13)

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【目的】 最近,クリニカルパスの導入に伴い,入院日数が短縮され,病棟での自主練習や自宅でのホームエクササイズの重要性が高まっている.しかし,対象者は高齢者であることが多く,運動内容や負荷量・回数などを一度で覚えることは容易ではない.そのため,本研究では,説明パンフレットを患者個別に対して容易に作成できるソフトウェア(以下ソフトウェア)を開発し,理学療法の場面に活かしていける要素を検討した.【方法】 本研究に同意の得られた病院勤務の理学療法士20名(8施設,女性8名,男性12名,平均年齢27.3±5.75)を対象とし,ソフトウェア使用群10名,パンフレット使用群10名の2群に分けた.対象の2群に対し,患者数,ホームエクササイズ指導の現状と介入効果について調査研究を行った.また,ソフトウェアもしくは6種類の運動パンフレットを配布し,使用方法を説明した.この説明の2週間後,4週間後,6週間後に,質問紙にて調査を行った.調査項目は,ホームエクササイズ指導回数,パンフレット作成回数,パンフレット配布の重要性,等とし比較検討した.統計処理は,T検定を行い,有意水準を5%とした.【結果】 ホームエクササイズの指導状況は,指導回数平均8.7回/月(3.9回/2w),指導時間7.9分/回,また全体の60%が既存のパンフレットがあると答えた.パンフレットの作成・使用回数は1.08回/2w,パンフレットの重要性は4.9(7段階評価),ホームエクササイズの重要性は5.1(7段階評価)であった.介入前のソフトウェア群とパンフレット群においては,各項目において有意差は認められなかった.ソフトウェア群,パンフレット群ともに介入後において運動パンフレット作成回数が介入前より増加した.作成回数の介入前後の変化量は,パンフレット群に比べソフトウェア群の方が有意に高かった.【考察】 パンフレットを配布することは,患者が治療の目的,運動回数,実施期間等を理解する上で必要である.アンケート調査によりホームエクササイズの指導は,2週間に平均3.9回行っていた.しかし,パンフレットは,その27.4%しか用いられてなかった.アンケートによると,配布しない理由として,「忙しい」「作成に時間がかかる」との回答があった.本研究では、ソフトウェアを導入することによって,パンフレット作成回数が増加した.これは,セラピストにとって,業務負担が少なく,実用的なツールとなったためと考えられる.今後は、個別対応したパンフレットの患者への効果も明らかにしてく必要がある.

著者

長谷 紀志 岩田 全広 土田 和可子 鈴木 重行

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.39 Suppl. No.2 (第47回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.Aa0906, 2012 (Released:2012-08-10)

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【目的】 筋力増強は,長期臥床や神経疾患あるいは骨関節疾患により生じた筋力低下を改善し,運動機能を向上させる。筋力は筋断面積と相関する(Narici G, et al., 1992.)ことから,筋力増強は筋断面積の増大つまり筋肥大に寄与するところが大きいと言われている。骨格筋線維(筋細胞)は過負荷やストレッチなどの機械的ストレスの増大に応答して肥大する。筋細胞が機械的ストレスに応答し,その効果が発揮されるためには,(1)機械的ストレスの受容,(2)化学的シグナルへの変換,(3)シグナル伝達,という3段階の過程を経る必要がある。機械的ストレスによる筋肥大に関わるシグナル伝達((3))については盛んに研究が進められているが,機械的ストレスの受容((1))や化学的シグナルへの変換((2))についてはほとんど解明されていないのが現状である。この点について,筋以外の細胞では,細胞表面接着分子の一種であるインテグリンが機械的ストレスを最初に受容するメカノセンサーとして働くことが提唱されている(Schwartz MA, et al., 2010.)。したがって,筋細胞においても,インテグリンを介して機械的ストレスが受容される可能性がある。そこで本研究では,機械的ストレスによって誘導される骨格筋肥大が,インテグリンを介して引き起こされるかどうかを検討した。【方法】 実験材料には,マウス骨格筋由来の筋芽細胞株(C2C12)を使用した。I型コラーゲンをコーティングしたシリコンチャンバー内に筋芽細胞を播種し,増殖培地にて2日間培養しサブコンフルエント状態にまで増殖させたところで,分化培地に交換して筋管細胞に分化させた。その後,Ara-C(10μM)を培地に添加して3日間培養することで残存する筋芽細胞を除去した後,実験を行った。実験群としては,通常培養した対照群,ストレッチ(頻度1/6 Hz,伸張率112%)を行った群(S群),インテグリンβ1/β3阻害薬(echistatin,25 nM)を培地に添加した群(E群),echistatinを培地に添加してストレッチを行った群(E+S群)の4群を設けた。筋肥大の評価は,Stittら(2004)の報告を参考に以下に示す方法で筋管細胞の横経を計測した。ストレッチ開始から72時間後に筋管細胞の位相差顕微鏡像をデジタルカメラで撮影し,PCに取り込んだ。そして,Adobe Photoshop CS5を用い,1本の筋管細胞につき50μm等間隔で計3箇所の横径を計測し,その平均値(mean±SD)を算出した。なお,計測に用いた筋管細胞は,細胞のアウトラインが明瞭で形が管状であるものとし,計測した細胞数は各群とも100本以上であった。統計処理には,一元配置分散分析を適用し,各群間において有意差が存在するかどうかを判定した。一元配置分散分析にて有意差を認めた場合は,多重比較検定にTukey法を適用し,2群間に有意差が存在するかどうかを判定した。有意水準は5%未満とした。【倫理的配慮】 本研究で使用した細胞は,市販されているものであり倫理的問題はない。【結果】 S群の筋管細胞の横径(19.6±10.8μm,n=113)は,対照群(14.7±5.4μm,n=119)に比べ有意に増大したが,E+S群(16.5±6.6μm,n=111)ではその増大が有意に抑制された。E群(15.7±6.9μm,n=123)の筋管細胞の横径は,対照群に比べ有意差は認められなかった。【考察】 ストレッチにより筋管細胞が肥大し,その肥大はインテグリンβ1/β3阻害薬であるechistatinにより抑制されたことから,本研究において観察された機械的ストレスによる筋肥大はインテグリンβ1またはβ3を介して引き起こされたと考えられた。この点について先行研究を渉猟すると,Kaufmanらの研究グループは遺伝子工学的手法を用いてインテグリンα7トランスジェニックマウス(α7BX2-mdx/)utr-/-マウス)を作製したところ,α7BX2-mdx/)utr-/-マウスの骨格筋では野生型マウスと比べインテグリンα7β1の発現が増加する(2001)とともに,機械的ストレスによる筋肥大効果も増大することを報告している(2011)。これらの報告と本研究結果を加味すると,機械的ストレスによって誘導される筋肥大はインテグリンα7β1を介して引き起こされるものと推察されるが,詳細については不明であり今後の検討課題である。【理学療法学研究としての意義】 機械的ストレスによる骨格筋肥大に関わる分子メカニズムが解明されることは,理学療法士が日常的に行っているリハビリテーション手技の科学的根拠の確立につながるとともに,筋萎縮の予防や回復促進をもたらす効果的かつ効率的な筋力増強法の早期開発を可能にするものと考えている。