脳性麻痺児の歩行に対する機能的電気刺激の影響

脳性麻痺 (CP) は、子供の間で最も一般的な神経筋障害であり、運動と姿勢の障害につながる初期の脳の発達中の非進行性損傷に起因します。

CPを持つ個人は、幅広い運動障害を示します。しかし、それらの約 70% は、困難ではありますが、小児期に歩行能力を達成します。

CP に関連する筋力低下と痙縮は、関節の可動域を制限し、歩行能力に悪影響を及ぼします。 足首関節は、事実上すべての患者で影響を受けます。 スイング中の不十分な足首の背屈、下垂足、および立脚初期から中立時の過剰な底屈は、立位および歩行の不安定性を引き起こし、転倒のリスクが高くなる可能性があります。 CP を持つほとんどの歩行可能な子供は、足首の位置と立ったり歩いたりする際の安定性を改善し、筋肉の範囲を維持するために足首足装具 (AFO) を処方されます。 それにもかかわらず、AFOはまた、望ましい動きを制限する可能性があり、筋肉の衰弱と萎縮を悪化させる可能性があり、時間の経過とともにさらに機能が失われる. さらに、多くの子供、特に思春期の若者は、身体イメージへの悪影響に関する不快感や懸念から、AFO の使用を避けています。

ここ数年、動的装具、すなわち機能的電気刺激（FES）を用いて、上部運動ニューロンのドロップフットを治療するための新しい方法が使用されています。

これらの FES デバイスは、腓骨神経を刺激し、前脛骨筋を活性化することにより、足の背屈を引き起こします。

FES デバイスは、筋肉を積極的に刺激することにより、静的 AFO よりも理論的な利点があります。 さらに、刺激装置は、美容的により受け入れられる可能性があります。

FES デバイスに関する研究のほとんどは、上位運動ニューロンに障害のある成人集団を対象に実施されました。 これらの研究では、実験室および機能的な歩行パラメーターの改善が示されました。使用中のデバイスの直接的な矯正効果に加えて、いくつかの研究では、治療効果 (「キャリーオーバー効果」) も示されました。 CNSへの求心性フィードバック入力の強度を高めます。 この治療効果が実際に存在するかどうか、およびその期間はまだ不明です。

さまざまな機能的電気刺激 (FES) デバイスは、CP の子供の治療オプションとしてますます処方されています。 片麻痺または両麻痺の CP を持つ子供に関する研究は比較的少ない。 Prosser et al (Prosser et al 2013) は、CP 集団における FES デバイスの良好な受容性を報告しました。 他の研究でも同様に良好な結果が示されており、遊脚期の背屈角度や最初の接触など、足首の運動学パラメーターが改善されています。 Damiano et al (Damiano et al 2012) は、CP 患者で FES デバイスを使用している間、前脛骨筋の厚さが増加する使用依存の筋肉可塑性の証拠を示しました。

実験室で見られた改善が日常生活での機能的な歩行に反映されているかどうかについては、まだ確かな証拠はありません。 歩行速度の改善を示した研究もあれば、そうでない研究もありました。

さらに、一部の研究では、被験者間の効果のばらつきも示されましたが、これはCP集団の不均一性によって部分的に説明できます。 それらの子供たちのFESへの反応を予測できる定義されたパラメーターはありません。

WalkAide (WalkAide; Innovative Neurotronics, Austin, TX, USA) は、電池式の小型の医療用電気刺激装置で、膝のすぐ下にある成形されたカフに取り付けられ、歩行中の足の背屈を制御します。歩行中の刺激のタイミングと持続時間を制御するための傾斜センサーと加速度計。傾斜センサーを使用して刺激をトリガーすることで、追加のコンポーネントや外部配線が不要になります。

この研究の目的は、WalkAide デバイスを使用することで、痙性片麻痺または両麻痺の CP を持つ子供の日常の運動機能と歩行パラメータが改善されるかどうかを判断することです。 さらに、FES デバイスの使用に対する好ましい反応を予測できる臨床的および生体力学的パラメーターを定義することを目指しています。