TSTraining理論

TStraining理論について

ここでは現在私が考える、最も効果がある、最大に脳卒中片麻痺患者の歩行能力を引き出すことができると考えるトレーニング理論、『TStraining理論』についてご紹介します。
現在のところベースになっているのは、一番最近外部でセミナーをさせていただいた、2017年7月30日のセラピストフォーライフさんでの講演時に使用したパワポのスライドをベースにしています。

皆さんの臨床を変える上で何かのヒントになれば幸いです。

…あ、ちなみに私はコピーライトにはまったく興味ないので、以下の内容は必要があれば無断で好きなように使ってもらってよいです。
ではどうぞ。



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本日お話する内容は、脳卒中片麻痺患者の歩行能力を最大限引き出すTSトレーニング理論というものです。

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理論といっても、そんなややこしい話ではありません。
非常にシンプルです。
片麻痺患者さんの歩行能力を最大限引き出すには、ターミナルスタンスを鍛えましょう。
って話なんですね。
で、ターミナルスタンスを鍛えるには、T-Supportって道具を使ったらちょっと便利かも、ということなんですね。
では早速本題に入ります。

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本日のだいたいの予定です。
今から、そのTSトレーニングの理論的な背景についてお話します。
この内容が、今皆さんの手元にお配りしたスライドですね。
これを2時間半くらいかけてお話しようと思います。
で、お昼の休憩をはさみまして、午後は私の臨床で撮りためた動画がありますので、そちらをご覧いただいたうえで、実技的なこともできたらなぁ、と考えています。
まずはじめに、

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本日のだいたいの予定です。
今から、そのTSトレーニングの理論的な背景についてお話します。
この内容が、今皆さんの手元にお配りしたスライドですね。
これを2時間半くらいかけてお話しようと思います。
で、お昼の休憩をはさみまして、午後は私の臨床で撮りためた動画がありますので、そちらをご覧いただいたうえで、実技的なこともできたらなぁ、と考えています。
まずはじめに、

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今日は私の考える歩行理論についてお話するわけですが、一番初めに、脳卒中の歩行トレーニングに対する私のスタンス、みたいなものを表明しておこうと思います。
どういうことかというと、歩行動作というものの成立する条件というか、どういうメカニズムで歩行動作が成立しているか、というとらえ方って、治療者によって微妙に異なってくると思うんですね。
そこをまずははっきりさせておこうと思います。

そもそもヒトが歩くためには、歩行動作を成立させるための『神経機構』と、それに対応する『効果器』が必要です。
このどちらが欠けても、歩くという行為は成立しないわけです。
ただ、我々の診療行為において、限られた時間のなかで患者さんの歩行能力を向上させるために、どの部分に重点的にアプローチするか、ということを考えると、ポイントはおのずと絞られてくるんじゃないかと思います。

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私がこれまでいろんなアプローチを試してきて出した一つの結論は、効果器、つまり筋・腱・骨など、の使い方を工夫すれば、いくら重度の麻痺があっても、片麻痺患者さんの歩行能力はもっと高いレベルに到達するんだ、ということです。

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あ、でも理論の説明に入るその前に、バイメカの基礎の基礎について少しお話ししておきます。

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TSTraining理論を理解するには、ほんの少しだけ、バイオメカニクスの知識が必要です。
バイメカ、苦手なヒトもいると思うので、ここでほんの少し、おさらいをしておきたいと思います。
だいたい理解しておいていただきたいのは、モーメント、モーメントアーム、関節モーメント、関節パワー、これくらを理解していれば、大体何とかなります。


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じゃあ今度は、大谷しょうへいが、笹かまぼこの顔面めがけてボールを投げつけるとどうなるか。
顔面に当たると、この笹かまぼこは、回転して倒れますよね。
このように、外部から力がかかった際に、物体が回転しようとする力のことを、モーメント、といいます。

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モーメントの単位はNmです。
ニュートンは物体にかかる力の単位ですね。
メートルは距離の単位です。
つまり物体を回転させる力を規定する要因はあ2つあって、一つは、外部から受けた力の強さ、もう一つは、重心から外力が働いた位置までの距離です。

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これ、私の娘です。
小学生で、野球してるんですね。
バットの端っこと端っこをもって、互いに時計回りに回転させる力を入れます。
細いグリップを握ったときよりも、太いヘッドの方を握ったときのほうが、より強い力が入ります。
これも、モーメントの単位ニュートンメートルを考えればわかりますよね。

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バットの場合は、ヘッドの部分を握った方が、バットの回転中心からの距離、これをレバーアームと言いますが、これを長くすることができるわけです。
この原理はいろんなところで応用されています。
例えばドライバー。
握る部分が太いですよね。
ドライバーの回転中心に対して、レバーアームを長くしているわけです。
ドアノブもそうですよね。
回転中心よりもアームを長くして、より小さい力でも回転する力を発揮できるような構造になっています。

ここで覚えておいてほしいのは、モーメントというのは物体を回転させようとする力のことである、ということです。
そこを理解していれば、関節モーメントということばもそれほどややこしい言葉ではなくなるわけです。
ただ、バイオメカニクスでモーメントを考える際に気を付けないといけないポイントがあります。
それは、関節モーメント、という言葉の定義をはっきりさせておくことです。

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モーメントという言葉の意味がわかれば、関節モーメント、という言葉が『関節を回転させる力』であるということは簡単にイメージできると思います。
でも、関節を回転させる力、って2つ考えられますよね。
例えば今、手に重りをもって、肘を90度屈曲位に保持しているヒトがいます。
そうすると、この重りは、肘関節を伸展させる方向のモーメントを発生させますよね。
外からの影響で発生するモーメントですから、これを外部モーメントといいます。
一方で、上腕二頭筋は、肘関節を屈曲させる方向のモーメントを発生させます。
人体の内部の影響で発生するモーメントですから、これを内部モーメントといいます。

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バイオメカニクスの世界では、関節モーメントというのは、内部モーメントのことです。
例えば足関節で考えてみます。
左の図で、今、ぐっとつま先で床を踏みしめたとします。
すると、床は、踏みしめたと同じだけの力で、つま先を押し返してきますよね。
このつま先を押す力、これを床反力といいますが、床反力は、つま先を上げるように、つまり足関節を背屈させるような力を発揮します。
そうすると、外部モーメントは、足関節を背屈させようとする。
これに対し、静止立位を保つためには、つま先を下に向ける力が必要になります。
そのために下腿三頭筋が収縮して、内部モーメントを発揮する。
よって、この状況では、足関節は、関節モーメントとしての底屈モーメントを発揮している、と表現されるわけです。
これが関節モーメントという言葉の意味なんですね。

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この動画を見てください。
これは名古屋工業大学の佐野先生が研究している、受動歩行ロボットというものです。
受動歩行ロボットというのは、制御システムとか駆動装置を一切持たないロボットのことです。
先ほどのスライドでいうと、神経機構を持たないけれども、効果器だけで歩いている、という状態ですね。
近年の研究で、この歩行様式が、ヒトの歩行様式ととっても良く似ている、ということがわかってきました。

このロボットがなんで駆動装置が無いのにあるけるかというと、斜面を下ってるからですね。
斜面を下る際の床反力エネルギーを力源にして、歩行動作を続けています。

この斜面を下ってゆくロボットと、ヒトの歩行動作はとっても似ています。
似ていますが、決定的な違いがあります。
受動歩行ロボットは、斜面を下る際に受ける床反力が推進力の源です。
ヒトの歩行動作においても、床反力は非常に重要な推進力の源ですが、ヒトの歩行ではそれに加え、筋肉の力が必要です。

で、ここが大事なポイントなのですが、歩行動作において、どのような筋力が重要であるか、そこをきっちり抑えておくことが、良いトレーニングに繋がります。

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これは2001年の研究です。
歩行動作における、前方への推進力や荷重支持に対して、どの関節のどの筋力がどのタイミングで重要かを分析しています。
太い線が下肢全体の発揮する推進力です。
関節ごとに見ると、立脚前半は股関節伸筋が、立脚後半では足関節底屈筋が推進に貢献しているんですね。
このことからいえるのは、

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ヒトの歩行では、床反力を利用した受動的な動作に加え、股関節と足関節の力を発揮させることが重要だ、ということです。
ここで注意しなければならないのは、重要なのは関節の力である、ということです。
これを単純に、筋力、という風にとらえてしまうと、アプローチのポイントがずれてきます。
無論筋力はとっても大事なんですよ。

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大事なんですが、関節が力を発揮するには、2つの方法がある、ということを覚えておいてください。
一つは随意的な筋収縮によるもの、そしてもう一つが、関節周囲の軟部組織が引き伸ばされることによって発揮する力、この2つです。
この2つが合わさって、関節は力を発揮するわけです。
そして、軟部組織をひっぱって関節を支持する、あるいは動かす、という方法が、片麻痺患者さんの歩行トレーニングでは非常に重要になってくるんですね。
じゃぁどうやってこのAの、軟部組織の伸長による関節の力を引き出すか。

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これは2007年の論文です。
随意的な、軟部組織が引き伸ばされて発揮する力は、組織の引き伸ばされ具合に左右されるので、関節角度によって大きく変わります。
この研究は、下肢各関節について調べたものなのですが、これを見ると、股関節は屈曲30〜40度の範囲を超えて屈曲すればするほど、伸展モーメントを発揮して、伸展すればするほど、屈曲モーメントを発揮します。
足関節では、底屈20度から背屈すればするほど底屈モーメントを発揮します。

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ではその軟部組織の伸長により発揮される力は、歩行動作の中でどれくらいの割合を占めているのか。
このグラフは、左から股関節、膝関節、足関節で、上段が関節角度、中断が関節モーメント、下段が関節のパワーを表しています。
特に着目していただきたいのは、

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この立脚後期、股関節が屈曲する際に、
股関節には屈曲モーメントが発生していて、
その屈曲パワーがどのように産出されているか、ということです。
一番下のグラフは、実線が股関節のパワーを表しているのですが、よく見ると点線がありますよね。
この点線は、そのパワーのうち、受動的な形で産出されるパワーです。
すると、立脚後期から遊脚期にかけての股関節屈曲運動では、実にその58%が受動的な、具体的に言うと、軟部組織の伸長により賄っている、ということが分かっているのですね。

ちなみに右側のグラフは足関節です。
足関節では、立脚後期からスイングにかけての関節パワーの20パーセント以上が軟部組織の伸長によるものです。
そして、随意的な筋収縮の力が低下しやすい片麻痺患者さんでは、この比率はもっと上がるのではないかと考えられます。

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論文の紹介がつづいたのでちょっとごちゃついてきましたが、ここまでの話を簡単にまとめます。
ヒトの歩行動作は床反力と筋力で駆動力を得ている。
なかでも股関節と足関節の筋力で推進力を得ている。
そしてその推進力を生みだすにあたって、随意的な筋収縮よりも、軟部組織の伸長により得られる力の比率のほうが高い、ということがあり得る、ということです。

私は、脳卒中片麻痺患者さんの歩行能力を限界まで引き出すには、理学療法士が、このような理論的背景にのっとったトレーニングを提供するべきである、と考えています。
そしてそれを可能にしようというのが、


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その前に、ちょっとだけ、卒中八策のお話をしておきます。
卒中八策って何かといいますと、ワタクシが書いた電子書籍なんですね。

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中身はね、このTStraining理論とかぶってる部分が大いにあるんです。
卒中八策をさらに進化させたのがTStraining理論と考えてもらってよいです。
その中で、TStraining理論には入れてないけれども、歩行トレーニングを考える上で絶対必要なことがあります。
それが八策その一、『たくさん歩けば歩くのが上手くなる』って部分です。

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その理由は、2つあります。
1つは、歩行トレーニングの量を増やすことに歩行能力を向上させる高いエビデンスがあるから。
そしてもう一つが、運動学習の理論上、歩行能力を向上させるには練習の量を増やす必要があるから、です。
この2つについて少しだけ説明しておきたいと思います。

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脳卒中治療ガイドライン2015では、歩行や歩行に関連する下肢訓練の量を多くすることは、歩行能力の改善のために強く勧められる、と記載されています。
ちなみに2009年では、起立-着席訓練や歩行訓練などの下肢訓練の量を多くすることは、歩行能力の改善のために強く勧められる、と書かれてありましたので、ガイドラインの記載でもより歩行動作を重要する方向にシフトしてきています。

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ではなぜ、歩行の量を増やすことが治療上有効であるとするデータがこんなに多いのでしょうか?
私自身が一番納得できるのは、運動学習の理論上、歩行能力を向上させるには練習の量を増やす必要があるから、ですね。

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この図は学習曲線と呼ばれるもので、練習量とその効果を表すものです。
一般的に学習の成果は、練習量の増大に伴い達成率が向上するとされています。
片麻痺患者さんの歩行トレーニングにおいても患者さんの歩行動作を上達させるには、歩行動作をたくさん行う必要があるのです。
それは、運動学習には課題特異性があるから、です。
パフォーマンスは、トレーニングの内容に類似した変化を見せます。
このため歩行は、歩行によって練習するのが最も理にかなっているとされているのです。
この理論を裏付ける研究というのはたくさんあります。

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この研究は、慢性期の片麻痺患者284名を対象として、歩行動作を中心とした課題特異的トレーニング群と下肢エルゴメータを利用したトレーニング群の歩行速度を比較したものです。
すると、歩行トレーニング群において有意に歩行速度が向上しました。
脳が何か運動を学習するには、その動作を行う必要があるんですね。

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みなさんこんなん知ってます?
足こぎ車
みなさんこんなん知ってます?
足こぎ車いす、『cogy』ってやつ。
これね、うちの病院に出入りしてるダイワハウスのPTのミキティーが、中枢神経疾患の患者さんが使うことで機能回復に繋がらないか試してくれ、ってこないだお試しで持ってきたん。

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いろんな患者さんで試してみました。
この動画は、同じ患者さんの筋電図測定の様子です。
緑が前脛骨筋、水色が腓腹筋内側。
比べてみると、ペダリング動作はとってもスムーズに脚が回転しているのですが、筋活動は
アレな感じでしょ?
無論、下腿の筋活動だけでトレーニングの成否は判断できません。


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ただ、ここで気を付けないといけないことがあります。
たくさん歩くことは脳卒中片麻痺患者さんの歩行能力を向上させるうえで一番大事です。
けど、ただたくさん歩けばよいというわけではありません。
先ほども申しましたが、良い姿勢で歩く、ということがとっても大切なわけです。

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じゃぁ片麻痺患者さんにとって、良い姿勢って何だ?ということになります。
この答えは非常に明確です。
前型歩行です。

前型歩行をトレーニングで徹底することの治療的意義、その根拠については、後ほど詳しく解説します。

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ただし、その前型歩行を可能にするために、3つの大事なステップがあります。
それがTSTraining理論、なんですけどね。
この3つのステップを、川柳にまとめてみました。
聞いてください。

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リハビリ川柳其の壱。
麻痺側で
上げて降ろして
前に出す

ということなんですね。
あ、其の壱があるということは、当然其の弐、もあります。
それはまた後ほどご紹介します。

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もう少し具体的に言うと、
立脚初期から中期にかけて身体重心を上げる!

立脚中期から終期にかけて身体重心を下げる!

立脚終期から遊脚初期にかけて麻痺側下肢を楽に前に出す!

これができればどんなに重度の運動麻痺があっても、患者さんは必ず前型歩行ができるようになるわけです。
ではこの3つのステップを実現させるために、具体的に何をすればよいか。

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これをすればよいのですね。
ファーストステップ、セカンドステップ、サードステップ、この3つのフェーズをきっちりと作ることができれば、患者さんの残存能力はめいいっぱい引き出せるはずです。
このファースト、セカンド、サードステップについて、今からご説明しましょう。

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プロフィール画像
ニックネーム
中谷知生
所在地
兵庫県宝塚市にある、宝塚リハビリテーション病院に勤めています。
職業
理学療法士です。

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