パーキンソン病患者におけるすくみ足への情動の関与を可視化する新しい評価方法の開発

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K12154
• 研究機関: 佛教大学
• 研究代表者: 石井 光昭 佛教大学, 保健医療技術学部, 准教授 (70445972)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: すくみ足 / 情動 / 可視化 / 呼吸応答

研究実績の概要

研究の成果の具体的内容：パーキンソン病症例に対して，すくみ足に伴う呼吸の変化の特徴を調査した．呼吸パターンの測定は，Hexoskinウェアラブルベストを使用し，胸部呼吸運動，腹部呼吸運動を測定した．これは，respiratory inductance plethysmographyを用いている．すくみ足を認めない歩行時には，呼吸運動は規則的であった．しかし，すくみの直前，すくみの最中には，呼吸パターンの突然の変化が認められた．呼吸パターンの異常は，数秒間の高肺気量位での無呼吸状態と特徴付けられた．
意義と重要性：情動刺激がすくみ足の誘発や程度の増強に影響していることはよく知られているが，これまで，実際のすくみ足の状況に情動が関与しているかどうかを判断することは困難であった．すくみ足に呼吸困難を伴うことを臨床上しばしば経験し，情動と呼吸には関連があることもよく知られていることから，一部のすくみ足には，情動に関連する呼吸の変化を伴う可能性があると仮説を立てていた．
呼吸の変化は，すくみ中だけでなく，直前にもみられたため，先行する情動刺激への反応であると考えられた．しかし，これは，不安に伴う扁桃体の過活動による交感神経の反応とは異なるメカニズムと思われた．病態生理は不詳であるが，辺縁系の過活動が，呼吸の自動的なコントロールを瞬間的に妨げていることが推察された．すくみ足に関連した呼吸異常は，進行期のパーキンソン病患者の臨床的な特徴のひとつかもしれないことが示唆された．
本研究の結果は，すくみ足と関連した情動を反映する呼吸応答を可視化できるという意義がある．呼吸パターンの変化を捉えることは，心理面の影響を考慮した「すくみ足の新たな評価方法」であり，すくみ足を有する患者の情動の問題に対処するために有用な情報を提供し，実際の生活場面におけるすくみ足の予防と克服に繋がる可能性がある．

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

予定通り，データサンプリングに取り掛かり，一部の被験者のデータ収集を終えた．それらのデータを分析した結果，すくみの直前，すくみの最中の，数秒間の高肺気量位での無呼吸状態と特徴付けられる，呼吸パターンの突然の変化を観察することができた．今後，更にサンプル数を増やすことや，すくみ足の定量化を行っていく必要があるが，ここまでの結果は，仮説を裏付ける可能性がある．
データサンプリングが順調にできつつある背景として，以下が考えられる．第一には，被験者として協力可能な候補者を確保できていたこと．第二に，情動刺激は物理的環境と異なり一定ではないため，実際の生活場面において，情動刺激に暴露してすくみ足を誘発できるかどうかが，データ収集におけるハードルとなると予想していた．しかし，我々は，先行研究において，すくみ足の誘発への情動の関与が推定される屋外の状況を明らかにしており，また，被験者から，過去のすくみ足の経験を十分に聴取して，事前に情動ストレスがすくみの誘因になっている状況を推定できていたこと．第三に，予備研究を通して，ウェアラブル呼吸センサーの使用に習熟できており，データ収集に関する技術的な問題がなかったこと，第四に，再測定が必要になった場合，同じ日のうちに実施することは困難であるため，やり直しが必要になることも想定して，データ収集可能日を複数設定していたことが挙げられる
しかし，歩行分析システムWALK-MATE VIEWERとの併用に関しては，一部データを収集できたが，情動との関係については分析途中である．

今後の研究の推進方策

情動が，歩行パラメータとしてどのようなすくみ足の特徴をもたらすかを調べるために，歩行分析システムWALK-MATE VIEWER（両足部と腰部に装着したウェアラブルセンサーで加速度と角速度を計測し，それに基づいて足部と腰部の軌道を算出）を使用して，実際の生活場面においてすくみ足を定量的に評価する．
当初計画では，すくみ足を加速度と歩行率で捉えることを計画していたが，ストライド長，ストライド周期，歩行速度の減少，両脚支持時間の増加ならびにすくみ指数から同定する予定である．また，系列効果（徐々に歩幅が狭くなる現象），左右脚の非対称性などのすくみ足と関連する諸現象を客観的な情報として示して，より正確な同定を可能にする．
一方，呼吸パターンの測定において，一部の被験者において，すくみ足から解放直前には，大きな呼気が観察された．この歩行再開前の深い呼気は，高肺気量位で保持されている状態から解放するための，呼吸の意識的なコントロールであり，結果として，辺縁系への過負荷をリセットしていると推察された．これは，すくみ足から脱却するための戦略として行われている可能性があり，情動の問題に対処するために有用な情報を提供されるように，今後，このことを確かめていく予定である．
公表の準備も進めていく．本研究結果の一部は，2019年6月に京都で開催の第5回World Parkinson Congressのポスターセッションに一般演題として応募し採択されたので，発表予定である．演題タイトル；Respiratory responses reflecting emotional contribution to freezing of gait in Parkinson’s disease．歩行分析のよるすくみ足の定量化が出来た後には，呼吸のデータと統合して，論文化を進めていく予定である．

次年度使用額が生じた理由

機器の購入金額が当初の予定より低い金額であったため（予定金額；570,000円，購入金額；561,600円），38,400円の次年度使用が生じた．
翌年度分（平成31年度）として請求した助成金は，100,000円であり，合せた計138,400円の使用計画は以下の通りとする．
公表に伴う費用：World Parkinson Congress（2019年6月）,日本パーキンソン病運動障害コングレス（2019年7月）におけるポスター作製代として，2万円×２＝4万．学会参加費：2万円，交通費：４万円，　宿泊費：2万円，その他消耗品購入費：18400円

研究成果

• [学会発表] Respiratory responses reflecting emotional contribution to freezing of gait in Parkinson’s disease (2019)
  • 著者名/発表者名: Mitsuaki Ishii
  • 学会等名: 5th World Parkinson Congress
  • 国際学会