2021.07.14

すくみ足があるパーキンソン病患者における歩行中の前方不安定性

3999 posts

Medical news

歩行時に足が地面にくっついたようになって前に進めなくなる症状を「すくみ足」といいます.すくみ足があるパーキンソン病患者は前方に転倒しやすいことが知られていますが,歩行中に前方へ不安定となっているかについては客観的に明らかにされていませんでした.畿央大学大学院修士課程の浦上英之氏と岡田洋平准教授らは,三次元動作解析装置を用いて,すくみ足があるパーキンソン病患者は,すくみ足がないパーキンソン病患者よりも歩行中に前方へ不安定となっていることし,また,その前方不安定性はすくみ足に関連する歩幅の低下や歩行リズムの上昇と関連することを実験的検証により初めて明らかにしました.この研究成果は,Neuroscience Research誌(Forward gait instability in patients with Parkinson's disease with freezing of gait)に掲載されています.

研究概要

パーキンソン病患者の歩行中の前方不安定性は,すくみ足によるものと,前屈姿勢によるものの2つの表現型があるとされてきました.すくみ足は,パーキンソン病患者でみられる特徴的な歩行障害であり,すくみ足が出現する直前には歩幅の低下や歩行率の上昇がみられることが知られています.近年,すくみ足があるパーキンソン病患者は前方への転倒頻度が高いことが報告されていましたが,歩行中の前方不安定性については,客観的な検証が行われていませんでした.

歩行中の前方不安定性の客観的指標には,踵接地時における身体質量中心(COM)と支持基底面(BOS)までの距離(COM-BOS距離)や,Margin of Stability(MOS)が用いられています.COM-BOS距離は前方へ転倒するリスクの程度を示し,MOSはCOMの位置と速度の両方を考慮した動的安定性を示します.

畿央大学大学院修士課程の浦上英之氏と岡田洋平准教授らは,すくみ足があるパーキンソン病患者11名,すくみ足がないパーキンソン病患者9名および高齢者13名を対象に三次元動作解析装置を用いて歩行解析を行い,前方不安定性について検討しました.その結果,①すくみ足があるパーキンソン病患者は,すくみ足がないパーキンソン病患者と比較して,歩行中に前方へ平衡を失うリスクが高く,動的に不安定となっていることと,②その前方不安定性はすくみ足に関連する歩行指標(歩幅減少と歩行率上昇)と関連することが示されました.

本研究のポイント

・すくみ足があるパーキンソン病患者の歩行時の前方不安定性について三次元動作解析装置を用いてを客観的に検証した.
・すくみ足があるパーキンソン病患者はすくみ足がないパーキンソン病患者と比較して,歩行時に前方に平衡を失うリスクが高く,前方への動的不安定性が高いことが明らかになった.
・すくみ足があるパーキンソン病患者の歩行中の前方不安定性は,歩幅の低下や歩行リズムの上昇と関連があることが明らかにされた.

研究内容

本研究では,すくみ足があるパーキンソン病患者11名,すくみ足がないパーキンソン病患者9名および高齢者13名を対象に三次元動作解析を用いて歩行解析を行い,前方不安定性について検証しました.対象者は,40点の赤外線反射マーカーを貼付した状態で,快適歩行速度で5mの歩行路を歩行し,赤外線カメラにて取得したマーカーの三次元座標情報から時空間歩行指標(歩幅,歩行率)と運動学的指標(体幹前傾角度,後続肢の股関節伸展角度),さらに前方不安定性指標(COM-BOS距離,MOS)を算出しました.(図1).

図1:歩行の前方不安定性指標

右踵接地時におけるCOM-BOS距離,MOSの算出方法を示す.いずれの指標も,低値であれば前方へ不安定であると解釈される.

その結果,すくみ足があるパーキンソン病患者のCOM-BOS距離は低い値を示しました.また,疾患重症度を調整した群間比較において,すくみ足があるパーキンソン病患者はすくみ足がないパーキンソン病患者よりもMOSが低い値を示しました(図2).

図2:歩行の前方不安定性指標の群間比較 (*p<0.05)

PD+FOG:すくみ足があるパーキンソン病患者群,PD-FOG:すくみ足がないパーキンソン病患者群,Control:健常高齢者

*有意な群間差あり(ANOVA, p<0.05) †有意な群間差あり(ANCOVA 疾患重症度で調整, p<0.05)

また,すくみ足があるパーキンソン病患者群において,COM-BOS距離は歩幅と正の相関を示し,MOSは歩行率と負の相関を示しました(図3).

図3:各群における歩行中の前方不安定性指標とすくみ足関連指標の散布図

●すくみ足のあるパーキンソン病患者〇すくみ足のないパーキンソン病患者 △健常高齢者

この結果は,すくみ足があるパーキンソン病患者において,歩幅の減少はCOM-BOS距離の減少と関連し,前方への転倒リスクが高まること,また歩行率の上昇は,MOSの減少と関連し,動的安定性が低下することを示しています.これは,すくみ足のあるパーキンソン病患者における歩行時の前方不安定性があること,すくみ足に関連する歩幅の低下や歩行率の上昇は前方不安定性と関連することを実験的検証により初めて示したことになります.これらの結果から,すくみ足と関連する歩幅の減少や歩行率の上昇を,投薬治療やリハビリテーションにより改善することが,すくみ足があるパーキンソン病患者の歩行中の前方不安定性の軽減につながることが期待されます.

本研究の臨床的意義および今後の展開

パーキンソン病患者の歩行中の前方不安定性は,すくみ足によるものと,前屈姿勢によるものの2つの表現型があるとされてきましたが,本研究では,すくみ足があるパーキンソン病患者の前方不安定性を実験的検証により初めて明らかにしました.今後は,もう1つの表現型である前屈姿勢のあるパーキンソン病患者の前方不安定性について検証する予定です.