リハビリにおけるバイオフィードバック療法の適応と効果「ネットで購入可能!BF機器”マッスルアライブ”の活用法」

バイオフィードバック療法


バイオフィードバック(Biofeed back:以下BF))療法は、1960年頃より始まり、最近では低周波治療器超音波知治療器などと共に多方面で注目され初めています。リハビリではどのように活用されているのでしょうか。EMGバイオフィードバックを中心に私の実例を交えて解説していきます。

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現在、理学療法で取り入れられているバイオフィードバック療法には、

  • 筋収縮を感知する筋電計
  • 関節の動きを捉える角度計
  • 耐電圧を捉える圧力計

などがあります。

バイオフィードバックとは?BFの原理

そもそも、”バイオフィードバック”とは何のことでしょうか?ここで今一度定義を確認しておきましょう。

BFは、

「人間の体内の不随意で感知できない生理的現象を電気的な道具を使い、ほかの知覚信号に変え、外部刺激として捉えることで随意的コントロールを可能にすること」

と定義されます。

つまり、生体内の反応、生理的現象を道具や機器、あるいは何らかの手段を用いて検出し、それを音や光の視聴覚情報に変換、身体的な状態を被験者に認知させ、それらに反応する能力を養い学習する方法のことです。

バイオフィードバック療法を実施することで、通常では制御することが難しい自律神経系のコントロールや、何らかの障害により随意運動のコントロールを可能にします。

 

正常な人間の随意運動は、外部情報が生体の外部受容器に加わると、求心性及び遠心性の中枢神経系を経て効果器である筋肉に伝わり、動作や運動が起こります。

この間には、本当に多く、驚くべき量の相互方向の情報の処理が瞬時に行われており、体内の各種の受容器により、随時、時間的・空間的な変化が中枢神経系にフィードバックされています。

 

一方で中枢神経系では、送られてきた情報が正しいのか常にチェックし、誤った情報であれば修正するように指令を出します。

そういったことが瞬間的、総合作用的に行われて初めて合目的な運動が成立します。

つまり、人間が運動している時は常に入力と出力が行われている状態にあります。

 

しかし、人間は”習熟”します。反復練習を重ねると、この相互の情報のやり取りは少なくなります。

 

職人技といわれるものがまさしくそうです。釘を打つにも、慣れていない人は斜めに打ってしまったりしますが、職人はほとんど無意識で話しながらでも綺麗に打ち込むことができます。

よって、バイオフィードバック療法のゴールはここにあり、BFはあくまで方法・手段であり、その目的は”習熟化すること”です。

 

中枢や末梢の神経が障害されると、末梢の固有受容器からの信号が失われ、正常なコントロールが難しくなります。特に巧緻性など、細かな運動は非常に難易度が高くなります。

バイオフィードバックはそれを補い、最終的には外部受容器からの刺激情報なしでも随意的に神経と筋肉の作用が可能となることを目指します。

バイオフィードバックの臨床での応用(BFの種類)

リハビリの臨床で使われるBFには、

  • 筋の活動を用いるもの
  • 脳波を用いるもの
  • 心拍数、血圧、皮膚温などの自律神経機能を用いるもの

などがあります。

EMG バイオフィードバックについて

数あるバイオフィードバック療法の中でも、”EMG”バイオフィードバック療法がリハビリの臨床で最も有名で、頻繁に利用されているバイオフィードバック療法です。

EMGバイオフィードバック療法では、運動器の活動の生み出す信号を音や光の信号に変え、外受容器からの情報を利用することによって運動の中枢レベルでのコントロールを可能とする回路を形成することを目的としています。

このメカニズムを利用し、最終的には機器がなくても神経と筋の作用が随意的に可能な状態を目指します。

 

リハビリでは主に、

  • 筋の促通
  • 筋の抑制

という目的で利用されます。

筋の促通では、麻痺筋や萎縮筋の筋力増強を目的に行われます。また、逆に筋を抑制するために痙性など異常に筋緊張の亢進している筋を緩める目的でも行われます。

EMGバイオフィードバック療法の適応

筋を促通する場合の適応は以下になります。

  • 脳血管障害(CVA)後の中枢神経麻痺によって随意運動が低下している場合
  • 末梢神経損傷後
  • 腱・神経移行術後の移行筋の機能転換
  • 関節疾患による疼痛や構造的な不動に対して、等尺性の筋収縮を促す
  • 排泄障害
  • 嚥下機能障害

筋を抑制する場合の適応は以下になります。

  • 痙性斜筋などの随意的弛緩を促す
  • 病的共同運動に対して不随意に収縮する筋へのコントロール
  • 相反抑制の障害(CVAなど)に対して主動作筋と拮抗筋同時収縮の分離
  • 反射性筋スパズム(腰痛症や肩関節周囲炎など)
  • 不眠症・不安神経症
  • 運動パフォーマンスの改善(フォームの改善など)

ネットで安価・手軽に購入できるEMGバイオフィードバック機器

旧来、臨床では、BFで用いられる機器は大型で高価、使用方法が複雑であるという欠点があります。

いくら良いリハビリ方法や機器であっても、滅多に使えないのでは臨床家としては残念でしかたありません。

 

しかし、近年では手軽に使える家庭用のBF機器も市場に出回っており、実際私も購入して試してみました。(株)身のこなしラボラトリーというところから発売されている、「マッスルアライブ」というBF機器です。

簡易筋電図 マッスルアライブ
参考HP)http://www.minokonashi.co.jp/products/p1.html 写真クリックでHPへジャンプします。
表面です。こちらが光ります。
裏面。電極があり、。こちら側を皮膚に張り付けて使用します。

この商品はネットで税込み¥22.000円程度と比較的安価で、家庭でも使えるBFリハビリ機器です。ホームページでは、「筋トレ時の筋肉の活動を音と光で確認でき、筋トレが楽しくなる筋トレグッズ」として紹介されています。

 

マッスルアライブの使い方は、BFを行いたい筋肉(筋腹)に着け、最大収縮させ、最大閾値を登録します。

その後、筋の収縮度合に応じて、音が「ピロピロ」と鳴り、本体が光って目的の筋が収縮していることを知らせてくれます。

収縮度合いが強くなるに応じて、音の鳴り方が早くなり、光の点滅も早くなります。

 

私はこれを実際に患者さんに使わせて頂き、片麻痺の方の上肢の運動(肩甲骨挙上運動)を反復して行いました。

麻痺側上肢を座位でコントロールする際に、肩甲骨を固定できていれば「ピロピロ」と音が鳴るように設定し、机上で物品操作などの運動を行いました。

参考記事) 不正確な触診の代わりに!リハビリの臨床でかなり使える簡易筋電図「マッスルアライブ」

BF治療上の注意点

バイオフィードバックは、患者の十分な理解と意欲が必要です。

何となくやっているだけでは効果は上がりにくいので、しっかりと該当の筋収縮に意識を向けておく必要があります。

よって、治療環境は静かな精神を集中できる場所が望ましく、他の患者がいない場所で行うのが望ましいとされています。

閾値の設定

BF療法を行う際、注意を要するのが、閾値の設定です。

筋の促通や増強を図る場合、機器が反応する閾値を決めなければなりません。最大努力で視聴覚システムが反応するように設定しておきます。よって、治療効果が上がってくるに従い、その都度閾値を変更する必要があります。

閾値は最大収縮時の80-~90%が望ましいとされていますが、代償動作など他の筋肉の収縮がそこに加算されてしまわないように考慮し、肢位などを総合的に工夫する必要があります。

また、疲労によっても筋収縮の度合いは随時変化するので、閾値を適宜検討・確認していく必要があります。

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練習方法

片麻痺の方の場合、一定のパターンでしか反応したい筋群と相反抑制の障害により、主動作筋と拮抗筋にの同時収縮が問題となるので、筋の随意収縮以外にも、協調性や巧緻性障害に対する治療が必要になります。

 

よって、基本的な治療方針としては、BFを用いて過剰に収縮する拮抗筋を抑制し、主動作筋を促通するように働き掛けます。

上の私が試したBF療法”マッスルアライブ”の場合、肩甲骨を挙上・保持する練習をBF装置を用いて行うだけではあまり効果はありません。

肩甲骨保持を維持した状態で、座位・机上で物品操作を練習することで初めて活動・動作の中に活かされる練習となります。

 

BFを行う際は、「どんな動作や活動ができるようになりたいのか?」をしっかりと見据えた上での練習でなければあまり効果的ではありません。

まとめ

今回はバイオフィードバック療法について自身の経験をもとに、実際にどのように臨床で活用するのかご紹介しました。

今までこういった機器は高額かつ複雑なため、臨床分野ではなく、研究分野で主に使われていました。

 

しかし、今後の少子高齢化に伴い、ヘルスケア産業が注目されるようになると、BFをはじめ、超音波や低周波治療器などの機器はさらに低価格・小型化していき、一般の人にも手に入るものへと普及していくことはほぼ間違いありません。

私がこうやってブログを書くために色々ネットを検索していると、マッスルアライブの市販をはじめ、その傾向は明らかに見てとれます。

 

ウェアラブル端末の”スマートウォッチ”で心拍や血圧を計測・モニタリングすることで、適切なフィードバックを得ながら自身に適した運動習慣を確立することも広義のBFではないかと私は思っています。

 

↑これ欲しいな~って思っています。おこづかい貯めていつか買おう(笑)

 

BFで最も特筆すべきことを最後に述べておくと、BF療法は従来から行われている運動療法やリハビリ方法を否定するものではなく、それらとBFを組み合わせることで効果を最大化することができる、ということです。

今までは感覚に頼っていた部分を、機器により”見える化・聞こえる化”することこそがBF療法の真の目的で真髄です。

 

今後、BF療法が当たり前のように臨床のリハビリの中で使われるようになると、もちろん患者さんや疾患にもよりますが、基本的にはさらに簡単、確実にリハビリの効果が出やすくなるはずです。

早くそのような時代になると良いですね。

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