慢性腰痛患者における機械的腰椎牽引の即効性(クロスオーバー,反復測定,無作為化比較試験)

Immediate effect of mechanical lumbar traction in patients with chronic low back pain: A crossover, repeated measures, randomized controlled trial

Hideki Tanabe , Masami Akai , Tokuhide Doi , Sadao Arai , Keiji Fujino , Kunihiko Hayashi

J Orthop Sci. 2021 Nov;26(6):953-961.

PMID: 33785233 DOI: 10.1016/j.jos.2020.09.018

No.2023-01

執筆担当： 福井 直樹 和歌山リハビリテーション専門職大学

掲載：2023年2月28日

【論文の概要】

腰痛（LBP）の有病率は、政府の統計によると、健康問題の中で最も高い1)。LBPに対する機械的腰椎牽引は非特異的腰痛症に有効でないと結論づけている2)。しかし、腰部牽引は多くの国々でLBP患者に対する治療法として広く受け入れられ使用されている 3) 。本論文は、最近開発された牽引装置を用いて慢性腰痛(CLBP)に対する腰椎牽引の有効性を検討する多施設共同無作為化比較試験（RCT）を実施している。対象者は3 ヶ月以上持続する非特異的な CLBP で整形外科を受診した 20～64 歳の成人。介入プロトコルは間欠的牽引のみ（ITO）群と振動を伴う間欠的牽引（ITV）群の2群からなるクロスオーバーデザインを1週間設定した。介入に際し患者はA群（ITV→ITOの順）とB群（ITO→ITVの順）のいずれかに無作為に割り付けられた。ITVは10 分間のトラクションに振動機能を付加したもの。30秒間の牽引と5秒間の懸垂のサイクルを繰り返した。牽引の負荷は体重の40%とした。振動は周波数0.1Hz、振幅は負荷荷重の30%で付加した。ITOは30秒間の牽引と5秒間の懸垂のサイクルを繰り返しながら、10分間牽引した。牽引の負荷は体重の40％とした。評価タイミングは介入前、介入後の各期2 回ずつ測定した。痛みと生活の質（QOL）は日本腰痛評価質問票（JLEQ）で評価し、患者自身にJLEQの記入を依頼した。統計解析はJLEQスコアの経時的変化を反復測定用の一般化線形モデル（GLM）を用いて推定・分析した。統計解析は、SPSS ver. 23.0および SAS 9.4を用いた。結果、A群ITV→ITOに49名、B群ITO→ITVに46名が割付られた。ベースライン時のJLEQ得点の母集団平均値に関して、統計的に有意な差はなかった（p＝0.998）。クロスオーバーの比較としてSAS の GLM 手法を用いて 1 期と 2 期間のキャリーオーバー効果を計算したが、計算結果は p = 0.527 であり、有意ではなかった。JLEQスコアの変化と2つの牽引モードの効果の違いについて線形混合モデルを用いて比較した。JLEQスコアの推定限界平均値の差は-1.75（p=0.001）であり、ITVモードはITOモードよりも有意に良好な改善効果を示した。両者の平均値の差の95%CIは-2.69から-0.80であった。

【解説】

JLEQスコアの経時的変化の差は、従来の牽引治療と比較して、振動力を追加した治療で有意な改善を示している。本論文は、CLBPに対する腰椎牽引の即効性を検討する多施設共同クロスオーバー無作為化臨床試験であった。その結果、振動を追加した腰部牽引は、従来の一定ストレッチによる腰部牽引よりも有効であることがJLEQにより示された。振動を加えた牽引力は、体性感覚入力系に強い刺激を与える可能性があると推測される。本論文は、ヒトにおける牽引療法の有効性を証明し、今後、振動の最も効果的な条件についてさらなる研究が期待される。

【引用・参考文献】

1). Statistics and Information Department, Minister's Secretariat, Ministry of Health, Labour, and Welfare：Graphical review of Japanese household, from comprehensive survey of living conditions.http://www.mhlw.go.jp/toukei/list/dl/20-21-h25.pdf (2013), Accessed 29th Jan 2020

2). A. Delitto, S.Z. George, L. van Dillen, J.M. Whitman, G.A. Sowa, P. Shekelle, T.R. Denninger, J.J. Godges:Low back pain - clinical practice guidelines linked to the international classification of functioning, disability, and health from the orthopaedic section of the American physical therapy association.J Orthop Sports Phys Ther, 42 (4) (2012 Apr), pp. A1-A57

3). T.J. Madson, J.H. Hollman:Lumbar traction for managing low back pain: a survey of physical therapists in the United States.J Orthop Sports Phys Ther, 45 (8) (2015 Aug), pp. 586-595

脊髄の非侵襲的神経調節による麻痺後の下部尿路機能の回復

Non-invasive Neuromodulation of Spinal Cord Restores Lower Urinary Tract Function After Paralysis

Parag N. Gad1,2, Evgeniy Kreydin, Hui Zhong, Kyle Latack and V. Reggie Edgerton

Frontiers in Neuroscience. June 2018. Volume 12 Article 432.

PMID: 30008661 PMCID: PMC6034097 DOI: 10.3389/fnins.2018.00432

No.2023-01

執筆担当： 社会医療法人スミヤ角谷リハビリテーション病院　中前　匡揮

掲載：2023年1月31日

【論文の概要】

脊髄損傷（SCI）後の下部尿路（LUT）機能障害はSCI患者に普遍的であり、患者の健康とQOLに大きな影響を与える。本研究では、非侵襲的な神経調節技術である経皮的脊髄刺激によるLUT機能増強（TESSLA）が、LUT機能に関与する脊髄回路を再活性化し、SCI患者の膀胱および尿道括約筋機能を正常化できることを立証する。対象はT11以上のSCIで、間欠式カテーテルを使用している7人（男性4人、女性3人）。被験者は全員SCIを有してから少なくとも1年以上経過している者だった。電気刺激には、独自の非侵襲性経皮的電気脊髄刺激装置（NeuroRecovery Technologies, Inc.）が用いられた。電極貼付部位はT11-T12とL1-L2の棘突起間。陰極に直径2.0cmの円形ゲル、陽極に5.0 × 10.0 cm2の長方形電極が貼付された。周波数は1Hzまたは30Hzで実施された。刺激強度は耐容可能な最大値とし、1日3時間実施された。結果、1Hz刺激の場合排尿効率（VE）の改善、流量の増加、残量減少、起立筋と括約筋の連携改善が見られた。排尿効率は26.99 ± 15.41 から 50.80 ± 5.25 ％に増加した（P < 0.05, n = 7）。一方、30Hz刺激の場合では、蓄尿時の起立筋過活動の減少、すなわち膀胱容量の増加、排尿時の起立筋-括約筋の協調性の向上（n＝5、P＜0.05）がみられた。膀胱容量は170.54 ± 15.86ml から 252.59 ± 18.91ml に増加した（P< 0.05、n = 7）。

【解説】

SCI後のLUT機能障害は健康とQOLに大きな影響を与える。本研究は慢性期の間欠式カテーテルを使用しているT11以上のSCI患者7名を対象としている。介入方法として、非侵襲的な神経調節技術である経皮的脊髄刺激によるLUT機能増強（TESSLA）を1日3時間実施。結果、LUT機能に関与する脊髄回路を再活性化したと報告している。近年、SCI患者の難治性尿失禁に対して仙骨表面への電気刺激を実施することで、神経因性膀胱や不安定性膀胱などを対象に失禁回数が改善された報告がある1)。また、脳卒中患者においても腰仙髄領域への神経筋電気刺激療法が尿失禁を改善させた2)との報告もある。特にSCI後の排尿障害はほとんどの患者において付きまとう問題であると言われている3)。本研究ではTESSLAという特殊な治療機器を用いているが、その他の経皮的な電気刺激機器においても障害された排尿機能に何らかの改善が得られる可能性があるのではないか。今後の研究の発展が排尿障害患者へのリハビリテーションの一助になると考える。

【引用・参考文献】

1) Effects and indications of sacral surface therapeutic electrical stimulation in refractory urinary incontinence - Clinical Rehabilitation 2004; 18: 899-/907

2) Effectiveness of neuromuscular electrical stimulation therapy in patients with urinary incontinence after stroke. Medicine (Baltimore). 2018 Dec; 97(52).

3) 脊髄損傷における排尿障害の診療ガイドライン　2011年 page8

健常者における起立性ストレスに対する経皮迷走神経刺激時の心臓および自律神経系の反応

Cardiac and Peripheral Autonomic Responses to Orthostatic Stress During Transcutaneous Vagus Nerve Stimulation in Healthy Subjects

Eleonora Tobaldini, Edgar Toschi-Dias, Liliane Appratto de Souza , Karina Rabello Casali , Marco Vicenzi, Giulia Sandrone, Chiara Cogliati, Maria Teresa La Rovere, Gian Domenico Pinna, Nicola Montano. J Clin Med. 2019 Apr 11;8(4):496.

PMID: 30979068 PMCID: PMC6517949 DOI: 10.3390/jcm8040496

No.2022-05

執筆担当：和歌山リハビリテーション専門職大学 福井 直樹

掲載：2022年5月30日

【論文の概要】

交感神経系と副交感神経系は自律神経系の主枝であり、恒常性維持のために内蔵機能を制御している1）。この自律神経の失調は高血圧や心不全など多くの疾患の発症・進行に関連し、特に心血管疾患の予後を左右する因子であることが明らかになっている2-3)。ヒトの迷走神経の耳介枝は、迷走神経求心性の第一中枢である孤束核（NTS）や、脳幹や前脳の他の迷走神経投射部に投射されていることが報告されている4）。Krausらは機能的磁気共鳴を用いた神経画像研究により、大脳辺縁系構造や脳幹などの自律神経調節経路のBOLD信号が、左前耳道の電気刺激(taVNS)により減少することを観察している5）。本研究は健常者において、taVNSがHRを低下させ、起立性ストレスに対する自律神経系の反応性を変化させるかどうか無作為化クロスオーバー研究デザインで検証した。対象は平均年齢27.4歳の若い健常者13名とし、介入1日目にtaVNSを行い、24時間後をコントロール期とした。評価はECG、胸部ベルトを介した呼吸信号、安静時および受動的起立運動時の非侵襲的な拍動性動脈血圧とした。taVNSは非侵襲的なTENS装置（NEMOS）を用いて、外耳の左耳介に経皮的電気神経刺激を行った。パラメーターはパルス幅200ms、パルス周波数25Hzの電流を1〜6mAの感覚閾値のレベルで実施した6)。解析はR-R間隔の連続する2つのピーク間の間隔から得られた心拍変動（HRV）、収縮期動脈圧変動（SAPV）の周波数領域解析を行った。統計解析は、Lèvene検定およびShapiro-Wilk検定を用いて、それぞれ分布の均一性および正規性を評価した後、電気刺激の種類間の差をStudent's t-testで検定し、p＜0.05の確率値を統計的に有意とした。結果、taVNSによってHRが有意に低下したがスペクトル分解時の低周波成分と高周波成分の相対的な寄与率においては有意な差はみられなかった。一方、R-R間隔では、心臓の交感神経の変調の指標となる無変動パターンの頻度が有意に減少した。

【解説】

本研究は若年健常者に対してtaVNSを実施し、ベースラインと比較して①HRを低下させる、②安静時に心臓および末梢の交感神経調節を低下させる、③起立性変化に対する交感神経系血管運動調節の反応性を高めることを明らかにした。迷走神経を非侵襲的に新しい方略で刺激・調節することができることは非常に興味深い。①HRの低下は副交感神経の迷走神経活動が耳介刺激によって直接誘発された結果であると考えられる。しかし、taVNSがどのようなメカニズムでHRを低下させるのか不明である。②taVNSが交感神経の心臓副交感神経変調を減少させる、③taVNSが交感神経系の血管運動調節を減少させる。この現象によってtaVNSが心拍数と収縮期動脈圧の変動の減少を起こす可能性が示唆される。最近の研究では、耳の他の場所と比較して、耳介を刺激するとNTSの活性化が有意に強くなることも示されている7)。経皮的迷走神経刺激はHRを低下させ、心臓および末梢の自律神経調節に影響を与え、交感神経による調節が心臓と血管に向けられ、遠心性線維だけでなく、求心性線維も活性化させることで全身を調節する可能性がある。

【引用・参考文献】

1) Montano, N.; Tobaldini, E.; Porta, A. The Autonomic Nervous System. In Stress Challenges and Immunity in Space: From Mechanisms to Monitoring and Preventive Strategies; Chouker, A., Ed.; Springer:Berlin/Heidelberg, Germany, 2012.

2) Mancia, G.; Grassi, G. The Autonomic Nervous System and Hypertension. Circ. Res. 2014, 114, 1804–1814.

3) La Rovere, M.T.; Pinna, G.D.; Maestri, R.; Mortara, A.; Capomolla, S.; Febo, O.; Ferrari, R.; Franchini, M.;Gnemmi, M.; Opasich, C.; et al. Short-term heart rate variability strongly predicts sudden cardiac death in chronic heart failure patients. Circulation 2003, 107, 565–570.

4) Frangos, E.; Ellrich, J.; Komisaruk, B.R. Non-invasive Access to the Vagus Nerve Central Projections via Electrical Stimulation of the External Ear: FMRI Evidence in Humans. Brain Stimul. 2015, 8, 624–636.

5) Kraus, T.; Kiess, O.; Hösl, K.; Terekhin, P.; Kornhuber, J.; Förster, C.CNSBOLDfMRI E ects of Sham-Controlled Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation in the Left Outer Auditory Canal—A Pilot Study. Brain Stimul.2013, 6, 798–804.

6) Kreuzer, P.M.M.; Landgrebe, M.; Husser, O.; Resch, M.; Schecklmann, M.; Geisreiter, F.; Poeppl, T.B.;Prasser, S.J.; Hajak, G.; Langguth, B. Transcutaneous Vagus Nerve Stimulation: Retrospective Assessment of Cardiac Safety in a Pilot Study. Front. Psychol. 2012, 3, 70.

7) Yakunina, N.; Kim, S.S.; Nam, E.C. Optimization of Transcutaneous Vagus Nerve Stimulation Using Functional MRI. Neuromodulation 2017, 20, 290–300.