Contractures (reduced joint mobility) is due to loss of extensibility in soft tissues spanning joint, and are common complication of spinal cord injury.1,2. ある研究では、脊髄損傷者は受傷後6週間から7週間の間に平均で7つの拘縮(SD=6.2)を有していた。1 拘縮は多くの理由で望ましくないが、主に運動タスクの遂行を妨げるからである。 拘縮はまた、見苦しい変形を生じさせ、患者に痙性、圧迫部位、睡眠障害、疼痛を生じさせると考えられている1,2,5,8,9,10,11,12

Mechanisms of contracture

Contracture is either neurally or non-neurally mediated.13. 神経性の拘縮は、痙性(すなわち、筋肉の不随意反射的な収縮)によるものであり13,14,15,16,17、上部運動ニューロン病変の後遺症としてよくみられるものである18。 18 ストレッチは痙縮を機能的に重要かつ持続的に減少させるという説もありますが、これはまだ質の高い研究で検証されていません。

神経を介さない拘縮は、軟部組織の構造適応に起因します(レビューについては、Gossman et al, 19 Akeson et al, 20 and Herbert21, 22をご覧ください)。 動物実験23,24,25によると、このような変化は長時間の固定、特に軟部組織を短縮した状態での固定に反応して起こることが分かっている。 ウサギの足首を10日間足底屈位(足底屈筋の短縮位)で固定すると、ヒラメ筋-腱ユニットの安静時長さが約10%減少し25、足関節の可動性を機能的に著しく低下させるのに十分である。 筋短縮は、サルコメア数の減少、筋内結合組織の配列の変化、腱の安静時長さの減少に関連している23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34

筋伸縮の効果

ストレッチは脊髄損傷者における拘縮の治療および予防に広く受け入れられる手段になってきている35,36,37。 例えば、脊髄損傷病棟では、特に患者が損傷直後からベッドに寝たきりの場合、療法士が軟部組織の主要グループごとに1日2~5分のストレッチを日常的に行うことが現在認められています。 その結果、セラピストが各患者に1日30~60分ストレッチを施すことも珍しくなくなった。 8707>

拘縮の治療と予防のためのストレッチの使用は、通常、短縮位での固定に伴う構造および形態の有害な変化を、伸展位での長時間の固定(すなわち、連続的なストレッチ)により予防25 または逆転23 できることを示した動物実験23,39 により正当化されている。 このような継続的な伸張は、軟部組織のリモデリングを誘発するようである。 しかし、動物実験では、連続的な伸張が筋肉の長さへの有害な適応を回復させることが示されているが、短時間の伸張の効果はあまり明らかではない。 軟部組織の伸展性に対する日々の短時間の伸張の効果について調査した研究は2件のみである29,40。 これらの研究では、マウスのヒラメ筋を短い長さで固定した場合、サルコメア数や筋静止長の減少といった長さへの有害な適応は、固定を中断して毎日15分程度の伸張を行うことで部分的に防ぐことができることがわかった。 これらの変化を完全に防ぐには、30分のストレッチを行えば十分であった。 8707>

多くのヒトの研究で、軟部組織の伸展性に及ぼす伸縮の効果が検討されている。 しかし、これらの研究の大半は、ストレッチ介入を停止してから数分以内の関節可動域および可動域に対するストレッチの効果のみを調査したものである。 22 このため、ストレッチの中止後数分以内に行われた測定値のみを報告する研究では、拘縮の治療および予防に対する特定のタイプの筋ストレッチの有効性に関するエビデンスを提供することはできない。 粘性変形の一過性の影響が収まる、伸縮除去後何時 間も何日も経ってから関節可動性を測定した研究のみが、 この目的に有効に利用できるのである。 この研究では、最近負傷した麻痺患者および四肢麻痺患者の足首に対して、毎日30分のストレッチ(7.5N.m)を4週間行った場合の効果を検討した。 足首の可動性は、24時間後とストレッチ除去の1週間後に再度測定した。 優れた統計的検出力にもかかわらず、治療効果は認められなかった。 著者らは、足関節の屈曲拘縮を回復または予防するには、併用療法(車椅子で足首を90度に固定するなどのルーチンワーク)で十分であり、筋ストレッチングでは追加の効果が得られないためではないかと推測している。 あるいは、ストレッチプロトコルの強度や時間が不十分であったことが原因である可能性もある。 これらの知見は、頭部外傷を負った患者4と高齢の寝たきり患者において1日4~24時間のストレッチで治療効果を認めた、他の集団を対象とした2つのよく練られた無作為化試験の結果と異なる48。しかし、これらの試験の結果は、組織の伸展性が持続的に増加するというよりも、粘性変形を反映している可能性がある。 したがって、伸張が拘縮の治療および予防に有効であるかどうか、また有効である場合には伸張の最適な投与量を明らかにするために、より多くの無作為化臨床試験が必要であることは明らかです。 脊髄損傷患者におけるストレッチに関する最初の無作為化臨床試験で、臨床で通常用いられるストレッチをはるかに超えるストレッチを毎日行ったにもかかわらず(すなわち、1日30分のストレッチを行ったにもかかわらず)、臨床的に価値のある効果が認められなかったことは不本意なことであった。 しかし、ストレッチの使用を支持する根拠は強い。 拘縮がもたらす深刻な結果を考慮すると、我々は、ある否定的な無作為化試験に基づいて、治療者がストレッチを中止することを推奨しない。 むしろ、少なくともさらなる無作為化試験で否定的な結果が出るまで、脊髄損傷患者へのストレッチを継続することが適切であろう。

もしストレッチを1日に数分以上行うのであれば、療法士は手を使ってストレッチを行うという労働集約的な伝統から脱却することが必要である。 その代わりに、リスクのある軟部組織を伸ばした状態で手足をポジショニングし、可能であればポジショニング・プログラムを患者のリハビリテーション・プログラムや日常生活に取り入れる必要があります。 この目的のためには、多くの場合、比較的簡単な器具しか必要ありません。 例えば、ベッドに寝たきりの患者のハムストリングス筋は、ベッドに取り付けられたスプリントとプーリー装置で容易に持続的にストレッチすることができます(図1)。 また、手の指の屈筋は簡単な木製の器具で伸展させることができ(図2)、座位四肢麻痺患者の肩の伸筋は、腕を高いテーブルの上に置いて伸展させることができる(図3)。 ハンドスプリントもまた、軟部組織を伸展させる効果的な方法である。 中手指節(MCP)関節を屈曲位で、指節間(IP)関節を伸展位で固定するスプリントは、MCP過伸展とIP屈曲拘縮49(いずれもC5以上の病変を持つ四肢麻痺者に多く、特に浮腫もある場合)の予防に役立つ。 このようなストレッチは、セラピストや介護者が簡単に行うことができ、持続することができる。 8707>

Figure 1
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寝たきりの患者にハムストリングの筋肉をストレッチした状態でポジショニングする方法である。 膝は膝伸展スプリントで伸展状態を維持し、股関節は頭上に取り付けたスリングと滑車で屈曲状態を維持する

図2
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指屈筋外筋に長期伸長を行う装置です。 手と前腕は手首で蝶番をつけた簡単な木製の器具に縛り付けられる。 中手指節関節と指節間関節を伸展させたまま手首を伸展させ、指屈筋の外側に伸張を加える。 このタイプのストレッチは、指屈筋の随意制御は可能だが指伸筋の麻痺がある不完全四肢麻痺患者や、C5以上の四肢麻痺患者に適応されることがあります。 8707>

図3
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肩伸筋への長時間のストレッチを行うための方法。 腕を高いテーブルの上に置き、肩を屈曲させる

拘縮の予防と予測

拘縮は治療するより容易に予防でき、軟組織の伸展性を高めるより維持するには、より少ない伸張が必要だと広く信じられています。 これらの信念の妥当性はまだ立証されていないが、治療者は拘縮の予防に力を入れることをお勧めする。 例えば、前腕の上腕拘縮(C5病変の四肢麻痺患者によく見られる拘縮)は、患者が前腕が前屈と上反の状態で毎日同じ時間座っているようにすれば防ぐことができるかもしれない。 車椅子のアームレストを少し改良する必要があるかもしれないが、それ以外は比較的簡単に実施できるポジショニング・プロトコルである。 対照的に、上腕屈曲拘縮がいったん確立されると、前腕を効果的に伸ばすことは困難であり、しばしば厄介なスプリントが必要とされる50。 同様に、寝たきりの患者では、1日のうち少なくとも何日かは、肩2および脚を内転させるのではなく外転させるように患者を配置するだけで、股関節および肩の内転拘縮を予防することができる。 幸いなことに、神経支配のパターン、痛み、浮腫、様々な日常生活動作(ADL)の自立度、患者が一日の大半を過ごす姿勢(ベッドか車椅子か、表1参照)などの要因を見ることで、短縮位で保持されやすい軟部組織を予測することは可能である。 例えば、C5とC6の完全四肢麻痺の患者さんは、肘の屈曲拘縮を起こしやすいと言われています。 これらの患者は、上腕三頭筋の麻痺はあるが、上腕二頭筋の麻痺はない。 そのため、肘を曲げて座ったり、横になったりする傾向があります。 この問題は、仰臥位で長時間看護されている患者さんに特に顕著に見られます。

表1 四肢麻痺や対麻痺が起こしやすい拘縮の種類と原因

痛みがあると麻痺していない筋肉が縮みやすくなり、軟組織が短縮した状態でいる時間が長くなるため拘縮しやすいのです。 また、日常生活動作の自立度も、特定のタイプの接触障害に対する感受性の予測に役立つ。 例えば、一日中自立して移動するC6四肢麻痺者は、上肢に体重をかけながら受動的に肘を伸ばすため、依存性の高いC5やC6四肢麻痺者よりも肘の屈曲拘縮が起こりにくいのです。 これは、痙性が筋の伸展性に直接影響する(つまり、上で述べたように神経を介した拘縮に寄与する)だけでなく、痙性によって筋や周囲の軟組織が短縮した姿勢で過ごす時間が長くなるからである13,16,52,53。 しかし、痙性は間接的に拘縮を引き起こす可能性があるのと同様に、拘縮を予防することも可能です。 肘関節屈曲拘縮を起こしやすい患者には、定期的で強い肘関節伸筋の痙性が有効です(このパターンの痙性は、C6四肢麻痺患者よりもC5四肢麻痺患者に多くみられます)。

脊髄損傷者に対する拘縮の意味

軟部組織の伸展性のわずかな喪失が意味するところは、運動機能のレベルにより異なる(表1参照)。 したがって、ほとんどの拘縮は望ましくないが、一部の拘縮の予防は他のものよりも重要である。 肘関節屈曲部の軟部組織の伸展性がわずかに失われたとしても、上肢に体重をかけることができないC5四肢麻痺患者には、機能的な影響はほとんどない。 しかし、同じように、足首の足底の軟部組織(例えば、ヒラメ筋)の伸展性のわずかな低下は、高位車椅子依存の四肢麻痺患者には機能的にほとんど影響を与えませんが、低位歩行麻痺患者には著しい影響を与えることになります。 8707>

Excessive tissue extensibility can hinder function

Sometimes excessive extensibility is just as undirable as limited extensibility and can prevent patients performing important functional tasks. ハムストリング筋の過度の伸展性は、C6四肢麻痺患者が膝を伸ばしてベッドに支えられずに座ることを妨げる可能性がある37が、これは自立した着替えや移動に重要なスキルである。 ハムストリングス筋が過度に伸展していなければ、ハムストリングス筋の受動的長さは患者が前方に倒れて股関節を完全に屈曲するのを防ぐ37 (図4a)。 しかし、ハムストリングスが過度に伸展していると体が前方に倒れるのを防ぐことはできない(図4c)。 したがって、ハムストリングの伸展性が高すぎる患者は、体を支えるために上肢に頼らなければならないため不利になる。 一方、ハムストリングの伸展性が制限されると、重心を腰の前方に置くことができなくなり、身体が後方に倒れてしまいます(図4b)。 少なくともこの例では、十分な伸展性と過剰な伸展性は紙一重であり、患者によっては伸展性の低下を防ぐのではなく、むしろ促進する戦略が有効であると考えられる。 ハムストリングスの伸展性が最適であれば(a)、膝を伸展させたまま受動的に股関節の屈曲を制限することができる。 体幹、頭部、腕の重心が腰より前方にあれば、患者を支えることなく座ることができ、着替えなどの目的のある作業には上肢を自由に使うことができます。 ハムストリングスの伸展性に制限がある場合(b)、ハムストリングスの緊張により受動的に股関節の屈曲が妨げられ、患者は股関節の前方に重心を置くことができなくなります。 その結果、患者は後方に倒れやすくなり、上肢で体を支える必要が出てきます。 ハムストリングスが過度に伸展している場合(c)、股関節の屈曲に対する抵抗がなくなり、患者は前方に倒れます(頭部が膝の間に落ちます)。 このシナリオでは、患者は体を支えるために上肢に依存することになる

限られた組織の伸展性は時に機能を助ける

特殊な状況下では、拘縮は機能的な運動を助けることができる。 C6およびC7四肢麻痺患者における効果的な受動的テノーシスグリップは、長指屈筋および外指屈筋の拘縮に依存する。54、55、56、57、58 これらの筋の拘縮により、能動的手首伸展が指および親指を受動的に屈曲に引っ張ることが保証される。 このようにして、親指と人差し指の間や手のひらで受動的に物を保持することができる。 治療者にとっての課題は、手の関節の拘縮を避けながら、指と母指の外旋筋の伸展性の喪失を促進する適切な介入を行うことである54>。