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リハビリに関する疑問をONE SHEETで解決するPTのブログ

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お皿の下が痛いです…。膝蓋下脂肪体炎と膝痛の関係性について。

本日の疑問

赤茄子です。

膝痛を訴える患者は非常に多いですが、膝前面、特に膝蓋骨の下らへんが痛くなると訴える患者をよく見ます。

1年目の時は「それは脂肪体が原因だよ」と言われ続けていたためか、反射的に「脂肪体が原因」と考え、付近をマッサージしていた記憶があります。

脂肪体がどうなってるのが問題なのか?

それがどうして運動時の疼痛につながっているのか?

わからずにもみほぐしていた自分に喝を入れたいものです…

結局、脂肪体と膝痛には関係があるのでしょうか?

膝蓋下脂肪体の存在と役割

膝蓋下脂肪体は膝関節伸展位では膝蓋腱・脛骨粗面付近(上記図左の茶色の部分)にあります。

この脂肪体は膝関節の屈曲運動が生じると膝蓋腱・脛骨に押されることで上方へ移動し、膝蓋骨の後面に潜り込むように広がります。

そのため、膝関節の屈曲に伴う関節内圧の上昇を抑えるクッションとして働きます。

また、膝蓋下脂肪体は膝関節を構成する組織の中でも最も疼痛を感知する組織1)と言われているため、脂肪体への過剰な圧やストレスを痛みとして感知するセンサーとしても働きます。

膝蓋下脂肪体炎と膝痛

では、脂肪体がどうなると疼痛が生じやすいのか?

結論から言いますと脂肪体が炎症し、線維・肥厚化することで過剰な圧・ストレスを受けやすくなることが原因と考えられます。

また、変形性膝関節症で生じる関節炎が脂肪体に波及することで炎症が生じると考えられています。

線維・肥厚化した脂肪体は変形しにくくなるため、クッションとしての役割を失います。

また膝関節屈曲に伴う膝蓋腱伸長を介達した牽引ストレスや圧迫ストレスを受けやすい状態となります。

何度も申しますが、膝蓋下脂肪体は疼痛を感知するセンサーのため、圧迫ストレス増大に伴い疼痛が生じる…これが膝蓋下脂肪体炎による膝痛出現のメカニズムになります。

Hoffa signで確認してみよう

膝蓋腱を上から圧迫するようにして、脂肪体への圧迫ストレスをかけます。

圧迫により同部位の圧痛を認めれば膝蓋下脂肪体炎になっている可能性があります。

本日のまとめ

  • 膝蓋下脂肪体は関節内圧を調整するクッション的なもの
  • 疼痛を感知するセンサーの役割もある
  • 脂肪体が炎症すると線維・肥厚化し、変形しにくくなる
  • 変性した脂肪体は牽引や圧迫ストレスを受けやすく、疼痛として感知しやすくなる

とりあえず、Hoffa Sighを見てみましょう。

疼痛があるなら脂肪体をもみほぐしてみるのもありなのではないでしょうか。

赤茄子

1) Dye.S, et al:Conscious neurosensory mapping of the internal structures of the human knee without intraarticular anesthesia. Am J Sports Med,26:P773-777,1998.

姿勢変化に必要な機能は?姿勢制御と姿勢筋緊張について。

本日の疑問

赤茄子です。

脳卒中後に全身がだらーんとしている人や、カチコチに固くなっている人をよく見かけませんか?

こういった方は、介助がなければ姿勢を保持することができなかったり、姿勢を変化させることが困難だったりします。

なぜ脳卒中患者は全身がだらーんとしたりカチコチになったりするのでしょうか?

姿勢制御と姿勢筋緊張

上記の疑問を解決するにあたり、姿勢制御姿勢筋緊張について知る必要があります。

姿勢制御

姿勢制御は姿勢の定位安定性の2つから成り立ちます。

姿勢の定位

運動課題に関与する複数の体節間同士の関係、および身体と環境との間の関係を適切に維持する能力と定義されています。

…難しいこと書いてありますね。ちょっと例を出しましょう。

座位姿勢から目の前のりんごにリーチングするとしましょう。

運動課題は「リーチング」になります。

体節間同士の関係…は少しおいておいて、身体と環境との関係は主に視覚・前庭感覚・固有感覚から成り立ちます。

視覚では目標物であるりんごとの距離間を適切に維持するように…

前庭感覚ではリーチに伴う身体の傾きや重力に対して姿勢を維持するように…

固有感覚ではリーチに伴う前足部への荷重に対して姿勢を維持するように…

これらの感覚を元に、姿勢の変化に伴う四肢体節の位置を適切に維持する機能が姿勢の定位と考えられます。

図にするとこんな感じ。

姿勢の安定性

支持基底面と重心(質量中心)の関係で説明するものであり、支持基底面から重心が逸脱しないように制御する能力です。

図にするとこんな感じになります。

この機能はバランス能力とも称されることがあります。

姿勢筋緊張

姿勢筋緊張とは?

姿勢の変化に伴う姿勢の定位と安定性をまとめて姿勢制御と呼ばれます。

姿勢制御が行われる際に、四肢の体節を適切に維持するためには何が必要になるのでしょうか?

不安定な姿勢をとる時、体節もとい関節の位置を維持するためには付着する筋の持続的な緊張が必要になります。

また姿勢の変化に合わせて、筋緊張は高くなったり低くなったりと調整されなければなりません。

例えば体幹筋で見ると下の図のようになります。

このように、姿勢の保持や姿勢変化に必要な筋の緊張を姿勢筋緊張と言います。

姿勢制御に働く内側運動制御系は四肢近位関節・体幹の筋緊張の調整に関わります。

姿勢筋緊張の調整とは?

姿勢制御に関与する内側運動制御系には、促通系抑制系の2つがあります。

本日はメジャーな経路だけご紹介。

《促通系》前庭脊髄路、橋網様体脊髄路

《抑制系》延髄網様体脊髄路

これらの経路の活動の増減によって姿勢筋緊張が調整されます。

脳卒中患者の姿勢筋緊張異常

健常者では適切に姿勢制御が働くと、促通系・抑制系経路の活動のバランスによって姿勢筋緊張が調整され、スムースな運動が遂行されます。

ところが、脳卒中患者では促通系・抑制系活動がアンバランスとなり、姿勢筋緊張が低緊張になったり過緊張になったりします

これらの状態では、姿勢保持自体ができなかったり、姿勢保持できていたとしてもその状態から運動を行うことができなかったりします。

本日のまとめ

  • 姿勢の保持や運動には姿勢制御が必要である
  • 姿勢制御には関節を持続的に安定させる姿勢筋緊張が必要である
  • 姿勢筋緊張は促通系と抑制系のバランスで決まる
  • 脳卒中後は促通系と抑制系がアンバランスになり、低緊張・過緊張が生じる

低緊張・過緊張は脳の障害部位によって分かれそうです。

姿勢筋緊張に関わる脳・神経経路にはどんなものがあるのでしょうか?

赤茄子

杖に頼り過ぎて手が疲れます…疲労に対処する杖の選択とは?

本日の疑問

赤茄子です。

「手が疲れちゃって、もう歩けません」

杖歩行で、こんな発言される患者をたまに見ます。

本来歩行というものは、下肢で身体を支持しながら移動するものであり、手で歩くものではありません。

上肢はあくまで補助と考え、主要に頼るべきではないと考えます(身体機能によってはこの考え限りではありませんが…)

にも関わらず、上肢の負担が高い歩行練習を続けてしまい、下肢は廃用・上肢は疲労でリハビリ進まない…

使っているその杖、本当に適切でしょうか?

T字杖へ荷重量と上腕三頭筋負担

「手が疲れます」のほとんどは上腕三頭筋と考えられます。

なぜなら、T字杖に頼った歩行を行っている方は杖への荷重量が多い(床反力が大きい)にも関わらず、肘関節のモーメントアーム調整がほとんどされないからです。

???

どういうことでしょうか?

関節モーメントとは

関節モーメントとは、関節運動を生じさせる力の大きさのことです。

詳細に説明すると、関節にかかる力(今回は床反力)×モーメントアーム(関節から床反力線までの距離)=関節モーメントになります。

杖に荷重がかかる(床反力を受ける)場合は肘関節を軸に屈曲方向に関節モーメントが働くことになります。

そのままですと肘が曲がって支えになりませんよね。

そのため、屈曲方向への関節モーメントを打ち消す方向に力(今回の場合は上腕三頭筋活動)が関節を一定の位置に留めるために働きます。

荷重量(床反力)と上腕三頭筋活動

以前の記事で、杖への荷重量を体重の10%に維持した時の肘関節角度と上腕三頭筋活動の関係について説明しました。

この記事の内容は、床反力を変化させずモーメントアームを大きくさせることで上腕三頭筋負担が増大するとも解釈できます。

では関節角度は変えず、杖への荷重量が増加した場合はどうなるのでしょうか?

上の図はT字杖への荷重を体重の5%と20%とした時の姿勢の違いを示しています。

床反力が大きくなる(体重の20%の図)と床反力線に身体を近づけることで全身の関節負担を減らそうとしますが、肝心の肘関節はどうでしょうか?

多少モーメントアームが短くなってはいますが、肩関節と比較するとモーメントアームが長く、加えて床反力は増大しているため上腕三頭筋負担の増大が予測されます。

T字杖へ頼った歩行を続けると、上腕三頭筋の筋疲労で長時間歩行できません。

上肢負担を考慮したロフストランド杖のメリット

では、どのような杖を使用すれば上腕三頭筋負担が軽減されるのでしょうか。

ここまでの説明から考えると、荷重量が増えても肘関節のモーメントアームが短くなるような杖が望ましいと考えられます。

そして、その様に設計されているのがロフストランド杖になります。

上記図のように、ロフストランド杖は杖軸に対し、前腕カフ部分が20°程度傾斜するように設計されています。

加えて、前腕は動かない様固定されるため、床反力線が常に肘関節近位を通る(モーメントアームが常に短い)ようになります。

そのため、荷重量が増加しても上腕三頭筋負担は増大しにくくなっています。

本日のまとめ

  • 関節モーメントは杖への荷重量×モーメントアームで決まる
  • 杖使用字は肘関節モーメントが増大すると、上腕三頭筋負担が増大
  • T字杖に頼る歩行では、床反力・モーメントアームともに大きいため、上腕三頭筋負担がより増大
  • ロフストランド杖は肘関節のモーメントアームが短くなる設計のため、荷重量が増えても上腕三頭筋負担が増大しにくい

教科書でも、T字杖は体重の20~30%まで、ロフストランド杖は体重の50%程度カバーできると言われてます。

患者が疲れすぎないようリハビリを進めるためにも、適切な杖の選択を行えるようになりたいものです。

赤茄子

参考文献

小柳磨毅(編)・他:PT・OTのための運動学テキスト 第1版補訂版. 金原出版株式会社. P526-529. 2021.

 

姿勢筋緊張を適切に高めたい…治療に活かす支持基底面と重心高について

本日の疑問

赤茄子です。

以前、小脳性運動失調(体幹失調)で弾性緊縛帯を用いると姿勢動揺が減少する(姿勢筋緊張が高くなる・高める負担が減る)という内容を説明しました。

長期的な効果は不明であり、できたら使わなくても姿勢筋緊張を適切に高めたい…

私含め、このように感じる理学療法士は多いのではないでしょうか。

では、運動失調のように姿勢筋緊張が低下している患者のリハビリをどのように進めたら良いのでしょうか?

姿勢が変化すると必要な姿勢筋緊張は変化する

リハビリの進め方の前に、まず基礎的な話になります。

 

例えば、背臥位で横になっている時に人の体はふらつき転倒することはありません。

そのため、姿勢筋緊張を高める負担は少なくなります。

一方、立位をとっている人は足底で囲まれた狭い支持基底面内に重心を保持しなければ転倒してしまいます。

加えて、立位では支持基底面から重心までの間に複数の関節を跨いでいます(足関節~脊柱)。

複数の関節をグラつかせずに狭い支持基底面内に重心を収めるためには、姿勢筋緊張を適切に高める能力が必要になります。

このように、支持基底面と重心高は姿勢筋緊張に影響を与えていることがわかります。少し深ぼってみましょう…

支持基底面と姿勢筋緊張

上記でも説明しましたが、支持基底面が狭いと安定性が低下します。

というのも、支持基底面が減少すると支持基底面内に重心を収めておける限界の範囲(安定性限界)が低下するからです。

姿勢を保持するためには狭い支持基底面内で安定性限界を可能な限り広げる必要があり、そのためには姿勢筋緊張を高めなければならなくなります。

一方同じ姿勢(例えば立位)でも、支持基底面を広げることで姿勢筋緊張を高める負担は減ります。

例えば立位と"テーブルに上肢を載せた立位"を比較すると、後者の方が安定性限界が広くなるため、姿勢筋緊張を高める負担が減ります。

重心高と姿勢筋緊張

重心高についてですが、これは"だるま”を想像していただければイメージしやすいかと思います。

だるまはどれだけグラつかされても元の姿勢にもどります。

これは支持面に対する重心がかなり低い位置にあるため、位置エネルギー(高い位置から低い位置へ動こうとする力)が低く、重心が移動しにくくなるからです。

例えば、立位を取っている人と屈んでいる人を比較してみましょう。

立位では重心が高くなるため位置エネルギーが高いと考えられます。

この状態では重心が動きやすくなるため、支持基底面内に収めておくために姿勢筋緊張を高める必要が生じます。

一方、屈んだ姿勢では同じ支持基底面でも重心が低くなります。

すると位置エネルギーは小さくなるため重心移動は少なくなり、姿勢筋緊張を高める負担が減少します。

現状機能以上の課題は代償姿勢を助長させる

本来であれば、立位になるほど姿勢筋緊張を高める必要性が出るため、姿勢筋緊張を高めたいのであれば立位練習することになります。

しかし、姿勢筋緊張が低下している患者にまったくできない立位を取らせようとすると、代償姿勢や代償的な姿勢筋緊張の向上が生じる場合があります。

例えば、失調症患者は動揺に対し、ワイドベース姿勢や体幹過伸展のような姿勢をとると言われています。

重心を保持するための姿勢としては正しいかもしれませんが、この姿勢が学習されてしまうとADL動作が行いにくくなったり、腰痛が出現しやすくなったりと他の影響が生じかねます。

ちなみに、代償姿勢が生じておらず、姿勢筋緊張が低下している患者は、(長下肢装具を付けてでも)積極的に立位練習を行ったほうがいいと考えます。

支持基底面・重心高を評価・治療に活かす

姿勢筋緊張の評価に活かす

姿勢を変化させることで姿勢筋緊張が変化することを前述しました。

支持基底面と重心高を考慮した姿勢の変化に対し、保持できているかを確認することは姿勢筋緊張の評価に繋がります。

実際、下記の図のように姿勢を変化させ、その姿勢を保持できるかを確認することが評価として用いられています。

武井麻子, 浅賀忠義, 佐藤清子・他: 小脳性運動失調症の治療効果判定尺度. 神経治療学, 9: P263-269, 1992.から引用

姿勢筋緊張の治療に活かす

上記の評価の図はそのまま治療にも使えます。

現状可能な姿勢と可能じゃない姿勢を確認し、現状の機能より少し高い難易度の課題を"支持基底面と重心高を調整"しながら段階的に難易度を高めることがそのまま治療に繋がると考えられます。

本日のまとめ

  • 支持基底面が高く、重心高が高いほど姿勢筋緊張を高める必要が生じる
  • 現状機能以上の課題を無理やり行うと代償姿勢を学習し、ADLや疼痛に悪影響が生じる
  • 支持基底面・重心高を調整し、少しむずかしい程度の課題から段階的に練習していく必要がある

赤茄子

新人PTあるある。長下肢装具の介助歩行のポイントは?

本日の疑問というか、思い出したこと。

赤茄子です。

7月になり、1年目のスタッフのできることが増えてきました。

毎年この時期は、長下肢装具歩行を1年目が徐々に行い始めるため、ヒヤヒヤしながら遠目で見ている日々が続きます。

思い返すと、新人の頃は"どう介助するのが正解"かわからず、先輩に聞いても言われたことがイメージつかないことが多かったです。

本日はここだけでも抑えていてほしいポイントをなんとか文章化してみようと試みたので、参考になれば幸いです。

どんな歩行練習を行えばいいのか?

歩行速度を高める

脳卒中患者のADLは歩行速度の影響を受けますので、速く歩けるほどADLの自立度が高くなります。

そのため、歩行速度を高める練習が必要になります。

また歩行は課題特異的であるため、歩行能力を高めるためには歩行練習が必要であり、歩行速度を高めるためには速く歩く練習が必要になります。

実際、トレッドミルを使用した研究では速い速度での歩行練習を行った方が測定時の歩行速度が改善したと報告1・2)しています。

TLAを高める

では、速く歩くためにはどうすればいいのか?

近年、歩行速度を高める(推進力を高める)ためにはTrailing limb angle(TLA)を高めることが重要と報告3)されています。

TLA立脚後期時の大転子から第5中足骨頭へ向かうベクトルと垂直軸のなす角度を指します。

増田知子:特集-脳血管障害治療としての下肢装具と運動療法-エビデンスからみた下肢装具と理学療法. Jpn J Rehabil Med, 56: P277-281, 2019. 図2を引用

TLAの構成要素として大きいのは股関節の伸展であるため、①立脚後期時に十分な股関節伸展が確保されていること、そのために②遊脚肢の滞空時間が十分に確保されていることが歩行速度を高めるために重要となります。

どんな介助をすればいいのか?

前述したように、装具装着側のTLAを高めるということは、非装着側の遊脚期間が長くなければなりません。

ここで、新人PTがやりがちな介助方法(装具装着側の立脚期)を見てみましょう。

新人PTの介助歩行例

長下肢装具装着側の下肢の振り出しを意識してしまい、非装着側に立つことが多いです。

患者の身体は介助者の身体位置に連動するため、筋緊張が低下している体幹は非麻痺側へ側屈してしまいます。

また体幹側屈に伴い、筋緊張が低下している麻痺側股関節は内転・屈曲しやすくなります。

加えて、介助者の身体が非麻痺側寄りにあるため、股関節の屈曲を制動しにくくなります。

結果として非麻痺側半身を挙上させておくことができず、遊脚期が短縮⇨装具側下肢のTLAが低下します。

経験者PTの介助歩行例

長下肢装具装着側の立脚期を意識しており、装着側に立つことが多いです。

患者の身体は介助者の身体位置に連動し、筋緊張が低下している体幹は麻痺側へ修正しやすくなります

また体幹位置の修正に伴い、筋緊張が低下している麻痺側股関節は内転しにくくなります

加えて、介助者の身体が麻痺側寄りにあるため、股関節の屈曲を制動しやすくなります

結果として非麻痺側半身を挙上させやすくなり、遊脚期が確保⇨装具側下肢のTLAが拡大します。

本日のまとめ

  • 脳卒中患者の長下肢装具歩行練習では速く歩くことが重要
  • 新人は患者の非麻痺肢側に位置しやすいため、体幹側屈・装具側股関節内転・屈曲を助長させ、歩行速度が低下する
  • 経験者は患者の麻痺肢側に位置しやすいため、体幹正中位・装具側股関節内転・屈曲を抑制しやすくなり、歩行速度が向上する

参考になりましたでしょうか。

個人的には、うまく歩行介助している先輩の歩行分析をひたすら行うことが近道だと思っています。

赤茄子

1) Pohl M, et al: Speed-dependent treadmill training in ambulatory hemiparetic stroke patients: a randomized controlled trial. Stroke, 33(2): P553-358, 2002.

2) Sullivan KJ, et al: Step training with body weight support: effect of treadmill speed and practice paradigms on poststroke locomotor recovery. Arch Phys Med Rehabil, 83(5): P683-691, 2002.

3) Hsiao H, et al: The relative contribution of ankle moment and trailing limb angle to propulsive force during gait. Hum Mov Sci, 39: P212-221, 2015.

 

換気量を増やす呼吸法は?シルベスター法の効果について。

本日の疑問

赤茄子です。

以前、深呼吸が効率のいい呼吸方法であることを説明しました。

akanasu-na-boku.com

ざっくりおさらいしますと、換気に関与しない空間(解剖学的死腔:約150mL)があるため、1回の吸気で取り込める量が少ないと、肺胞で換気する量が少なくなってしまう⇨1回で取り込める量を増やすには"深くゆっくりな呼吸"が良い、ということでした。

深呼吸は通常の吸気筋活動(横隔膜、外肋間筋)に加え、呼吸補助筋(斜角筋、胸鎖乳突筋、僧帽筋…など)が活動しまが、あくまで筋活動を他の筋活動で補助するという状態です。

筋活動以外で換気機能を改善させる要素に対しアプローチできれば、換気機能の効率がより改善しそうな気がします。

そんな方法あるのでしょうか?

胸郭の可動性を改善させる"シルベスター法"

吸気の際に、上部の肋骨が挙上するように動くと胸郭が拡張し、拡張した分肺に空気が流入しやすいくなります。

この胸郭の拡張を患者自身に補ってもらいながら呼吸練習を行う方法として、シルベスター法があります。

シルベスター法は、両手を組み、上肢をゆっくり挙上させながら吸気を行った後、ゆっくり呼気しながら上肢を下制する方法です。

上肢の運動を行うことで吸気・呼気時の胸郭の可動性が改善し、換気量が増加すると考えられています。

通常の深呼吸と比較すると…

シルベスター法はやり方だけ見ると"深呼吸+胸郭の拡張"というようなイメージです。

したがって、通常の深呼吸と比較して換気量の増加が見込めるのは予想の範疇と思われます。

原著論文で見つけることはできませんでしたが、健常若年成人に対し通常の呼吸、深呼吸、シルベスター法を用いた呼吸を比較した報告(学術大会)があります。

結果としては、通常呼吸<深呼吸<シルベスター法のように1回換気量の有意差があった1)というものでした。

本日のまとめ

  • シルベスター法とは、呼吸に合わせた上肢の挙上・下制運動を行うことで胸郭の可動性を改善(拡張しやすくする)し、換気量を増加させる方法である
  • 換気量が増大することで、呼吸効率が改善する(肺胞換気量が増加する)可能性がある

通常の深呼吸だけ行っても換気量が確保できない、SpO2が上がってこない、胸郭の動きが視覚的に乏しい、といった際に試してみるいいかもしれません。

赤茄子

1) 湯口聡・他:深呼吸方式の違いによる換気量の変化―シルベスター法と深呼吸の比較―. Vol.32 Suppl. No.2 (第40回日本理学療法学術大会 抄録集).

 

赤茄子のロゴデザイン

"赤茄子のロゴデザイン"とは

赤茄子が作成したロゴデザインを紹介する完全な趣味部屋です。

①"逆立ち"の布教用ロゴ

赤茄子は毎日逆立ちをしています。

何にいいかは解りませんが、とにかく元気になります。

認知症予防用ロゴ

脳が正常なら、泣くこともできる…

いつまでも感情表現できる人でいてほしい。

認知症というよりも高次脳機能障害対象かもしれません。