2025.02.04

脳卒中者の歩行非対称性の特徴－障害と代償戦略の特定－～ニューロリハビリテーション研究センター

脳卒中後、多くの人が体験する歩行の左右非対称性は、転倒リスクを高め、リハビリ期間を長引かせることがあります。この現象は「歩行非対称性」と呼ばれ、日常生活の質に大きな影響を与えます。畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 客員研究員 の 水田直道さん（日本福祉大学健康科学部 助教 ）、教授 森岡 周 らを中心とする研究グループは、リズム聴覚刺激を用いた歩行実験を通じて、歩行非対称性の原因が「純粋な障害」と「補償戦略」の2つに分類できることを明らかにしました。さらに、被験者の歩行パターンを詳細に分析することで、歩行非対称性が4つの特徴的なグループに分類できることを明らかにしました。この研究成果はScientific Reports誌 (Identifying impairments and compensatory strategies for temporal gait asymmetry in post-stroke persons)に掲載されています。

研究概要

脳卒中者の歩行の特徴として、歩行時の左右の動きが異なる「歩行非対称性（Temporal Gait Asymmetry, TGA）」があります。この状態は転倒リスクを高め、日常生活の質を低下させるだけでなく、リハビリ期間の延長にもつながります。TGAは、運動麻痺や痙縮などの身体的な要因だけでなく、患者が安全を優先して取る歩行戦略も影響していると考えられていました。しかし、快適歩行条件（CWS）における非対称性は、純粋な障害と代償戦略が混在しており、これらの要因をどのように区別できるかは明らかにされていませんでした。畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 客員研究員 の 水田直道さん（日本福祉大学健康科学部 助教 ）、教授 森岡 周 らを中心とする研究グループは、リズム聴覚刺激を用いた歩行実験を通じて、歩行非対称性の原因が「純粋な障害」と「補償戦略」の2つに分類できることを明らかにしました。

クラスター1：過剰な代償戦略

メトロノームの音に合わせて歩行する条件（RAC）では左右対称に歩くことができるにも関わらず、CWSでは非対称的であるクラスター。

身体機能は他のクラスターと差はないが、歩行への自己効力感（modified Gait Efficacy Scale）が低く、「代償戦略」が優位になっていると考えられます。

クラスター2：純粋な障害

CWS・RACともに非対称的な歩行となるクラスター。

運動麻痺や痙縮、体幹機能等が重症であり、「純粋な障害」が優位になっていると考えられます。

本研究は、これまで区別が困難であったTGAの要因を「純粋な障害」と「代償戦略」に分類した点にあります。この成果は、個々の脳卒中者に合わせた、テーラーメイドリハビリテーションの構築に役立つことが期待されます。

本研究のポイント

• CWSとRACを用いた2つの条件下で、歩行中の時間的対称性（SI）を評価した。
•「純粋な障害」を特徴とするクラスターは、運動麻痺や痙縮、体幹機能低下などの神経学的要因により歩行が非対称的である特徴がありました。
•「代償戦略」を特徴とするクラスターは、身体機能は他のクラスターと差がないが、歩行への自己効力感が低い特徴がありました。

研究内容

本研究では脳卒中後の患者39名を対象に、Fugl-Meyer Assessment（FMA）、Modified Ashworth Scale（MAS）、Trunk Impairment Scale、modified Gait Efficacy Scale（mGES）を用いて臨床評価を行い、参加者の身体機能や歩行の自己効力感を評価しました。参加者は、快適歩行条件（CWS）とメトロノームの音に合わせて歩行する条件（RAC）の2つの異なる条件下で10m歩行を行いました。RAC条件では、CWS条件で計測されたケイデンスに基づきメトロノームのテンポを設定し、参加者はメトロノームの音に下肢の接地タイミングを合わせて歩行しました。慣性センサーのデータから両下肢の接地・離地のタイミングを同定し、単脚支持時間の対称性指数（SI）を算出しました。CWS条件とRAC条件における単脚支持時間のSIを用いて、混合ガウスモデルに基づくクラスター分析を行い、参加者を4つのクラスターに分類しました。

図１．対称性指数に基づくクラスタリングの結果．© 2025 Naomichi Mizuta

CWSおよびRAC条件における歩行中の単脚支持時間の対称性指数の分布をクラスターごとに示す。黒色のラインプロットは全データの回帰直線を示す。上図と右図は、各条件における平均値、95％信頼区間、各データポイントを示している。 対称性指数が負であるほど、非麻痺側の単脚支持時間が麻痺側と比較して長いことを示す。

CWS条件とRAC条件における単脚支持時間のSIは有意な相関関係が見られませんでした。クラスター分析の結果、4つのクラスターが抽出され、本研究の目的に合致したクラスターは下記の2つです。

クラスター1：過剰な代償戦略

RACでは左右対称に歩けるが、CWSでは非対称的であるクラスター。

身体機能は他のクラスターと差はないが、歩行への自己効力感（modified Gait Efficacy Scale）が低く、「代償戦略」が優位になっていると考えられます。

クラスター2：純粋な障害

CWS・RACともに非対称的な歩行となるクラスター。

運動麻痺や痙縮、体幹機能等が重症であり、「純粋な障害」が優位になっていると考えられます。

本研究の臨床的意義および今後の展開

これまで区別されていなかった快適歩行時のTGAの要因を、「純粋な障害」と「代償戦略」に分類できたことは、個々の脳卒中者に応じた、より効果的なリハビリテーションの立案に役立つと期待されます。今後は、個々の特徴に合わせたリハビリテーション介入の効果を検証する予定です。

論文情報

Naomichi Mizuta, Naruhito Hasui, Yasutaka Higa, Ayaka Matsunaga, Sora Ohnishi, Yuki Sato, Tomoki Nakatani, Junji Taguchi, Shu Morioka.

Identifying impairments and compensatory strategies for temporal gait asymmetry in post-stroke persons.

Scientific Reports, 2025.

問い合わせ先

畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

客員研究員　水田直道

教授　　　　森岡　周

Tel: 0745-54-1601

Fax: 0745-54-1600

E-mail: s.morioka@kio.ac.jp