I. 概要
部分痩せ歩行訓練の臨床利用は.1958年にMargaret HとMargaret HSRが「リハビリテーションにおけるサスペンション療法」という単行本を出版したときにまで遡ることができます。 1973年.グリルナーは.胸骨下部の脊髄が破壊されて1週間後に生まれた子猫が.2日後にトレッドミル（TM）の上に置いた後肢で歩行できることを実証した。 1980年代後半.Visintinらは不完全脊髄損傷の片麻痺患者に自重支持トレッドミル訓練（BWSTT）を行い.一部の車椅子依存症患者が車椅子に依存しなくなるなど.良好な効果を上げた。 1990年代以降.下肢麻痺.片麻痺.脳性麻痺.下肢変形性関節症の患者さんの歩行訓練に使用され.一定の成果を上げています。 1992年に片麻痺患者の下肢リハビリテーションのために部分的自重支持トレッドミル訓練（PBWSTT）が導入されて以来.この療法に関する研究は国内外で大きく進展しています。 中国では近年トレッドミルが普及していますが.片麻痺患者の歩行回復に使用することはまだ少なく.その報告も非常に少ないのが現状です。 したがって.この治療法に関するさらなる調査・研究が必要である。
部分痩せ歩行訓練は.近年最も注目されているリハビリテーションの一つで.減量スリングで患者を吊り下げ.歩行時の下肢の重さを軽減して歩行能力を向上させるもので.トレッドミルと組み合わせるとより効果的です。 この新しい治療技術の応用は.国内外の幅広い研究者の注目を集めている。 サスペンション式減量トレーニングマシンには様々な種類がありますが.主な種類としては.サスペンションロープが上下する間はサスペンションバーが動かないサスペンションロープリフトコントロールと.サスペンションロープと固定ベルトは動かないがサスペンションバーが上下に動くサスペンションバーリフトコントロールがあります。 システムは 2 部から成っています: 重量の軽減装置および電気移動可能な版。 重量の軽減装置は複数の部品から主に成っています: 固定サポート フレーム.重量の軽減コンソール.電気持ち上がるロープか棒およびボディ固定ベルト（即ち重量の軽減の吊り鎖）。 いずれも電動・手動両対応で.サスペンションアームはシングルアームとダブルアームの2種類を用意しました。 どちらのタイプの減量トレーナーも力測定器を搭載することができ.各状態での減量量を表示することができます。 トレーニングは.患者さんのニーズに応じて.地面や可動式プレートの上を歩いて行うことができます。 吊りベルトの衝撃点は.通常.脇の下や大腿部ではなく.腰や会陰部になります。
II.部分痩せ歩行トレーニングの基礎理論
1.ウォーキングセンター
ウォーキングは「シンプル」な活動です。 一般に.歩行には皮質の関与は必要ない。 脳を取り除いた後でも這うことができる動物もおり.脊髄に這う.あるいは「歩く」中枢が存在することが示唆されている。 しかし.ヒトの場合.歩行は大脳皮質の機能と密接に関係しており.複雑な状況や特殊な作業では.大脳皮質が歩行姿勢の制御に直接関与しており.福山らはPETを用いて歩行時の皮質エネルギー代謝の上昇を見出し.大脳皮質が歩行活動に関与していることを示唆した。 一方.脳機能障害時には.皮質下および脊髄中枢の役割が解放または強化され.異常な代償活動が起こる。 大脳皮質.脳幹.小脳.脊髄の機能の直接障害や伝導路の障害は.さまざまなタイプの歩行機能障害につながるが.その内在する調節機構は非常に複雑で.これまでのところ.学者が人間の歩行中枢の位置と機能を特定することはできなかった。
2.セントラル・パターン・ジェネレーター（CPG）理論
GrillnerとDebucらは.哺乳類の脊髄にCPGが存在し.消化管運動や歩行時の屈曲と伸展の交互移行などの神経インパルスを発生させていると提唱した。CPGは脊髄の腹側と中央側に存在し.それらの間で神経信号が伝達し.最も頻繁に脊髄の頸部と腰部で発生している。 Shepherdは.猫の胸部脊髄を切断し.その後.猫を吊り下げられた状態で移動板上で始動させ.後肢の動きとEMG活動を記録しました。 定期的に筋電図活動を記録した。 このことから.脊髄の中枢で神経インパルスが発生し.循環が開始されることが示唆される。 Barbeauらは.脊髄切断8日後の猫にクロニジンを髄腔内投与すると能動運動が活性化することを見出し.CPG活性が脊髄の神経媒介物質の活性と関連していることを示唆した。 歩行時の自発的な屈筋・伸筋交互運動のCPG理論は.屈筋の興奮性インパルスがインターニューロンを介して伸筋の活動を抑制し.屈筋の興奮完了後に伸筋の神経興奮が解除されて伸筋活動が起こり.歩行動作開始後の自発的な屈筋・伸筋交互興奮を生み出すとされている（図参照）。
3.神経可塑性と機能再編成
神経系の可塑性とは.損傷によって失われた機能を学習・訓練する能力のことで.そのメカニズムには.遠位抑制の薄れ.潜在的シナプスの発芽.置換.活性化などが含まれる。 成人の脳は.失われた機能を引き受けるために.構造的あるいは機能的に自己を再編成する能力.すなわち機能的再編成を完了する能力を持っているが.この過程は.誘導の有効な形態である指示誘導.すなわち歩行サイクル全体を繰り返し練習して良い歩行パターンを回復することによってのみ徐々に達成することができるのだ。
4.運動制御の「動的システム」理論（ダイナミック・システム・セオリー）。
この理論は.運動の制御は目的を持った行動から生じるとし.したがって.運動中枢に障害を持つ患者のリハビリテーションは.下肢の主な作業である歩行を含む.実際的に重要な作業に焦点を当てるべきであるとするものである。 歩行訓練により.脳の運動中枢が下肢の動きの制御を再学習することができます。 最近の研究では.脳卒中や脊髄損傷の患者さんにおいて.課題別の運動が運動の再学習を最適化するのに役立つことが示されています。 この求心性の感覚は.皮質および皮質下の運動野を拡大し.運動中枢による運動の制御を強化する可能性がある。
5.歩行制御の主な要因
脊髄中枢からの興奮放出は.脳卒中.外傷性脳損傷.高位脊髄損傷で最もよく見られる手足の痙性.硬直.振戦につながる。 下流の制御が阻害されると.末梢神経損傷や脊髄前角病変で最もよく見られる四肢の脱力や麻痺が生じる。 歩行制御に影響を与える主な要因には.以下のようなものがあります。
(1)CPGの誘発に重要な股関節屈筋のストレッチ刺激。 猫の後肢の伸展を制限すると後肢の筋活動が著しく制限されるため.股関節屈筋拘縮のある患者にはディストラクトトレーニングで強化する必要があります。
(2) 下肢の体重負荷の二重性 一方.減量トレーニングは.体重の負担を減らすことで歩行を促進するために行われます。 一方.体重をかけること自体が下肢の伸筋の活動を促進することも重要なポイントです。 下肢の体重負担を下げると.EMGの時相は変化しないが.EMG振幅は減少する。 減量は.患者が歩行を開始できる最小限の範囲にとどめる。
(3)歩行：歩行速度の加速は.歩行の振動相を大きく変化させないが.制動相を大きく短縮させる。
(4) 大脳皮質は歩行運動を直接制御している。
(5) 下肢の適切な体重負荷は.歩行運動の制御における感覚的フィードバックの役割を促進する。
6.神経機能の自然回復
神経麻痺における脱神経の過程は.部分的あるいは完全に自然に回復させることができます。
Barbeauらは.脱皮した猫が.運動回避.採食.複雑な動作の実行に関するすべての技能を自発的に回復できることを発見した。 したがって.減量トレーニングの研究では.誤った結論を避けるために対照群を設けることが重要である。
III.部分痩せ歩行トレーニングの適応症
1.神経疾患：脳血管障害.外傷性脳損傷.脳腫瘍.脳の炎症による四肢麻痺.脳性麻痺.パーキンソン症候群.種々の原因による脊髄損傷後の半身不随.末梢神経損傷による下肢の筋力低下など。
2.骨・関節疾患やスポーツ外傷の回復期：下肢人工関節置換術後の早期下肢体重負荷訓練.骨・関節病変の手術後の機能回復訓練.骨・関節病変の疼痛緩和と機能回復促進のための訓練.腱・靭帯断裂などのスポーツ外傷の早期回復訓練など。
3.義肢・装具装着前後の下肢歩行訓練。
4.高齢者.虚弱者.寝たきりの患者さんの初期の少量安全な有酸素歩行訓練に適しています。
5.体重過多で重度の変性性関節疾患患者の有酸素性歩行トレーニングに適応。
減量歩行器は.主に歩行訓練に使用されますが.作業療法における患者さんのバランス訓練.姿勢移行訓練.日常生活能力訓練にも使用することができます。
IV.部分痩せ歩行トレーニングの禁忌事項
1.背骨が安定しない。
2.下肢の骨折や関節の損傷が不安定な状態で.治癒が不十分な場合。
3.患者さんの積極的な協力が得られない。
4.運動中に起こる過度の筋痙攣。
5.体位性低血圧。
6.重度の骨粗鬆症。
下肢の能動収縮筋力が2級以下で.装具を装着していない場合は.関節の損傷を避けるため.慎重に使用する。
V. トレーニング機器の選定と使用
体重軽減装置は.患者の転倒防止と安全性確保のため.患者の体重の150％～300％を負担できるもので.安全性と信頼性に優れたものであることが必要である。 患者さんの直立姿勢に影響を与えない範囲で.患者さんの重心が上下に移動できること。 患者さんの重心は歩行過程で必ず上下に移動し.その距離は通常の歩行で約5cmなので.約5.5cmの上下の変位を許容する必要があります。 患者の転倒過程.すなわち重心が5.5cm以上変位したとき.患者の重心が約11.2cm変位したとき.システムは約0.2秒で患者を引っ張ることができるべきである。 重量軽減システムによって生じる張力は容易に調節できることが望ましく.患者の体のねじれを避けるために.懸架装置は2点で固定フレームに接続されており.2点は少なくとも50cm離れていることが望ましい。 着脱が容易で.信頼性と快適性に優れ.接点が股関節と胸郭の下にあり.上肢と下肢を自由に動かすことができ.減量トレーニング中は腋窩の腕神経叢を圧迫しないよう.減量装置の牽引による上方滑走が最小限であることが望ましい。 プレートは適切な長さと幅.好ましくは150～60cm程度で.車椅子の患者さんが利用しやすいように手すり.好ましくはスロープがあり.ベルトコンベアの両側にはセラピストが患者さんの歩行を補助するための25cm幅のテーブルがあることが望まれます。 可動板の走行速度は細かく調整でき（0.15km/hの精度）.極低速（0.1～0.3km/h）で停止したりジタバタせずに走行でき.緊急時には迅速かつ安全に送信を停止できることが必要である。
VI. 片麻痺に対する部分体重軽減歩行訓練
1.片麻痺の部分痩せ歩行トレーニングのスタッフ派遣
歩行のズレは.はじめに2人のセラピストによって修正されます。 セラピスト1名が患側につき.患側の下肢のスイングをスムーズにする.踵が先に着地するようにする.膝の過伸展を防ぐ.両脚で立つ時間が歩幅と対称になるようにする.などのサポートを行います。 もう一人のセラピストは利用者の後ろに立ち両足をアクティビティプレートの端に乗せます: 体重を支える脚への体重移動を促し,股関節の伸展,骨盤の回転,体幹の直立を確認し,スリングでの座り込みを防止するためです.利用者の体重を支える脚への体重移動を促します。 歩行が改善されるにつれて.セラピストが患者の後ろやアクティビティプレートの横に立って指導するようになり.最終的にはアクティビティプレートでの自立歩行へと徐々に移行していきます。
2.片麻痺に対する部分体重減少型歩行訓練の評価
(1) 歩行能力
通常.機能的歩行カテゴリー尺度（FAC）が使用される。
レベル0：歩行ができない.または2人の介助で歩行が可能な方。
レベル1：減量とバランス維持のために.一人の人間による継続的なサポートが必要な状態です。
レベル2：一人の人間から継続的または断続的に支持を受けて歩行する。
レベル3：他者からの直接的な身体的サポートがなく.監視下で歩行している。
レベル4：平地での自立歩行は可能だが.階段の上り下り.坂道や段差のある道での歩行に介助が必要な状態です。
レベル5：自立歩行が可能な状態である。
(2) 歩行速度
通常.5分または10分の歩行距離を計算し.2回の計測の平均値を算出します。 5分.10分と連続して歩けない場合は0として記録する。5分歩行距離の方が一般的で.歩行速度はm/sで計算する。
(3) 徒歩での移動距離
設定されたフィールドを5分間往復し.総歩行距離を算出します。 患者にはできるだけ速く歩いてもらうか.連続歩行が不可能な場合は立位と歩行を併用し.5分間に満たない場合は0と記録します。リハビリテーション療法によっては.この時間を6～12分と設定しているものもあります。
(4)歩行エネルギー消費量
一つは.5分間の歩行で消費された酸素量を算出する方法.もう一つは.5分間の歩行で消費された酸素量を単位距離あたりで算出する方法.すなわち前者を5分間の歩行で移動した距離で割る方法である。
(5) バランス機能の測定
主な方法として.ベルグ・バランススケール（BBS）とフグルマイヤー・バランススケールの2つがあります。 BBSは.1989年にKatherine Bergによって報告された最も一般的なもので.14の動作が評価対象として選ばれ.それぞれの動作の出来栄えを0～4の5段階で採点し.最高点56点.最低点0点とし.得点が低いほどバランス障害が重いとされます。 マイヤー評価法もバランス.感覚.ROM.痛み.運動機能評価などが一般的ですが.項目が多く.時間がかかるというデメリットがあります。 現在では.イギリスから輸入したバランスメーターを用いて.トレーニング前後の患者さんのバランス機能を測定・分析することが多くなっています。 その他の評価項目：下肢筋電図活動.筋緊張の変化.日常生活動作.歩幅.歩行タイプなど。 上記の評価のうち.最もよく使われるのは.FAC.BBS.歩行速度などです。
3.片麻痺に対する部分痩せ歩行トレーニングの処方箋
活動板の速度は.各患者の具体的な状況に応じて設定すること.すなわち個別化することで.各患者に適切な歩幅と歩数を確保することができます。 文献によると.0.09m/s（0.07 – 0.11m/s）から始めて徐々に0.17m/s（0.12 – 0.23m/s）に達し.トレーニングが終了するまでの間.0.09m/sから始めると報告されています。
(1)体重減少の程度：できるだけ早く下肢を完全な体重負荷にすること.体重減少は正常な体重負荷のための条件を整えるための移行に過ぎない。
歩行パターンの改善とともに.体重減少量は徐々に減少し（両下肢の体重が増加）.最終的には完全体重負荷歩行に到達します。
(2)治療期間：漸増・漸減の原則による。 初めは15分/回.3～5日後に30分/回.5日/週。 研修期間は5週間～2ヶ月が中心です。
4.片麻痺に対する部分体重軽減歩行訓練の手順
(1) 患者さんに懸垂下降式減量トレーニングの目的.プロセス.患者さんの協力について説明すること。
(2) 電気機械式又は手動式の懸架重量減少装置が正常であることを確認する。 動くプレートを使用する場合.プレートはできるだけ低速（できれば静止）である必要があります。
(3) つり革に損傷がないこと.各接続部にゆるみや損傷がないことを確認すること。
(4) 吊りベルトを装着部に注意して患者に装着してください。
(5) 患者を体重軽減カンチレバーの下に入れ.つり革を装着する。
(6) 患者を体重軽減用カンチレバーで吊りベルト上に電動または手動で上下させる。
(7) 患者が積極的に.あるいは補助を受けて前に踏み出すことができるかどうかに基づいて.体重減少の程度を判断する。
(8) 患者をトレーニングフィールドまたはアクティビティプレートの上に立たせ.2～3分間体を安定させ.直立姿勢に順応させる。
(9) 活動板のスイッチを入れるか.患者が立っている床から.能動的に.または介助を受けながら一歩前に出る。
(10) 移動板の速度を徐々に上げて.患者が適応できる最速のペースにする。
(11) トレーニングタイムに達した後.徐々に減速させる。
(12) 椅子または車椅子を用意し.吊り紐を徐々に下げ.患者を座らせる。 サスペンションストラップを外す。
(13) 装置の電源を切り.患者を3～5分休ませ.治療プロセスを完了させる。
5.片麻痺歩行改善における体重軽減トレーニングの役割
1999年.Hesseらは14名の片麻痺患者のPBWSプレート歩行訓練前後の歩行分析.動的筋電図.総合歩行能力評価を実施し.PBWS訓練の効果は主に以下の通りであると示唆した。
(1) PBWSは.コンピュータ制御の体重軽減スリングで身体を吊り下げ.歩行時の臀部と両下肢への体重負担を軽減し.歩行時の身体の重心分布が対称になり.患者様の歩行安定性が向上すると考えられます。
(2) 歩行時の下肢関連筋の収縮負荷を軽減し.下肢筋力が3級と低い患者でも早期歩行訓練が可能となり.患者の早期ベッド移動に資することができます。
(3)下肢関節への負荷が軽減されることで.下肢関節の可動域が改善・向上する。 Hesseは.片麻痺で人工股関節を装着した患者に減量板トレーニングを行ったところ.股関節の伸展範囲と患側の動きが増加し.歩行速度が向上したと報告しています。
(4) 体重軽減状態で下肢の筋緊張を調節し.早期体重負荷歩行によってもたらされる下肢伸筋の不要な相乗運動や.この異常パターンによって生じる足下がりや倒立などの病的歩行を回避・緩和し.正常な生理的歩行パターンを早期に入力することで正常歩行の回復を促し歩行能力を向上させることができる。 Hesseは.片麻痺患者の減量板トレーニング中の下肢の筋電図の変化を観察し.患側の内側広筋.前脛骨筋.仙骨筋の筋電図変化が正常歩行時のものに近いことを見出し.上記の見解を支持した。
(5) 体重軽減装置の保護下で安全性が向上し.患者の歩行時の緊張感や恐怖感がなくなり.治療への協力が得られ.治療者も下肢の異常歩行の矯正に専念できるようになる。
6.従来の歩行訓練様式と比較した部分痩せ歩行訓練
神経ファシリテーション技術は.脳卒中患者に対する伝統的なトレーニング方法であり.筋収縮の改善.機能的安定性の向上.正常な動作パターンの再学習の促進.多方向の外力に対する反応能力の促進.運動ニューロンの動員増加.歩行制御.下肢の体重負荷能力の増加などを共通の目標としています。
Svendsenは.新しい治療目標は.合理的な筋肉の活性化.調和のとれた筋肉の収縮位相.十分な体重支持能力と持久力であり.PWSは脳卒中に最も有効な歩行訓練法だと考えています。
7.部分痩せ歩行訓練と松葉杖や平行棒を使った従来の歩行との比較
従来の松葉杖や平行棒を用いた歩行は.患肢への体重負担を軽減することを目的としており.HesseらとTysonらは.異なる松葉杖.歩行器.平行棒を用いた片麻痺患者の歩行に大きな有益性はないと報告しています。 むしろ.上肢を強く支持するトレーニングのため.上半身の姿勢がおかしくなり.新たな不正確な歩行が発生することも少なくありませんでした。 40％のPWSトレーニングでは.平行棒トレーニングよりも歩行トレーニング効果が高く.PWSは最も効果的な歩行トレーニングツールになる可能性があります。
VII.部分やせ歩行トレーニングの注意点
1.サスペンションストラップは適切なもので.患者に痙性を誘発しないものでなければならない。 特に男性の場合は.ストラップが睾丸を圧迫しないように注意する必要があります。 腕神経叢の損傷を避けるため.スリングの重量が脇の下に落ちないようにします。 歩行に影響を与えないよう.スリングは基本的に太ももに固定しないこと。
2.感覚障害があるため.減量ベルトの固定は適切な締め付けに注意し.摩擦しやすい部分にはパッドを入れて皮膚の保護と擦り傷の防止に努める。
3.ウェイトベルトを固定するとき.左右のバランスに注意を払い.各重量減少の前にウェイトマシンを「ゼロ」にします。
4.長期間寝たきりの患者は.減量トレーニングを始める前に.姿勢低下を防ぐため.直立したベッドポジションのトレーニングを行うこと。
5.体重減少の程度は適切で.一般に体重の40％以下であること。 過度の体重減少は.身体の揺れを増大させ.下肢に伝わる固有感覚フィードバックが減少します。 減量が不十分だと.歩行が困難になります。
6.吊り具は.スリングが緩んだり滑ったりして利用者が落下することのないよう.信頼性の高いものでなければならない。
7.トレーニング中は.指導と保護のため.医療スタッフが同席しなければならない。
8.アクティブプレートの起動が速すぎたり.加速が速すぎたりする危険性を避ける。
9.減量プレートで有酸素運動を行う患者は.トレーニング中の血圧と心拍数の変化に注意し.めまい.心不全.過度の血圧変動がある人は.注意してトレーニングする必要があります。
10.歩行時のトレーニングのため.整形外科用器具を装着することができます。