正中神経電気刺激と脳ネットワーク

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Median Nerve Electrical Stimulation-Induced Changes in Effective Connectivity in Patients With Stroke as Assessed With Functional Near-Infrared Spectroscopy
2019　　9月　　中国

正中神経電気刺激（Median Nerve Electrical Stimulation：MNES）は手首をとおる正中神経を経皮的に電気刺激して感覚システムへの求心性のイップットをもたらす神経調節テクニックである。

MNESが脳卒中の皮質可塑性へもたらすメカニズムについてはわかっていないので、機能的近赤外分光（fNIRS）をつかって脳皮質の各部位が働きかける方向を考慮した 実効的結合（effective connectivity：EC）解析からしらべてみたそうな。



脳卒中で右片麻痺の患者20人について、

安静時と
右手首へのMNES時のfNIRS測定をおこなった。

MNESは右手首内側に電極を貼り50Hzのパルスを 筋肉が収縮しかつ我慢できる最大強度で数十秒おきに10分間しげきした。

fNIRSは左右の、前頭前野（PFC）,運動野（MC）、後頭葉（OL）、にセンサーをおいた。



次のようになった。

・安静時にくらべMNES時では左右PFCから左OLへの実効的結合があきらかに増え、

・さらに左MCと左OLから右PFCへのカップリング強度も有意に高くなった。

・左PFCから左右の運動野 後頭野へのカップリングも観察され、MNESが病側の前頭前野からの調節を促していると考えられた。

・非損傷脳からの損傷脳MCへのカップリングが低下していた。

麻痺手へのMNESによる感覚運動刺激が脳皮質の機能再編のきっかけになりうると考えられた、


というおはなし。





感想：

いまいちよくわからないけど、単にビリビリするだけではないなにか特別なことが脳におこっていた、ということなんだな。

低周波治療器の電極をそれらしい位置（上図）に貼ればすぐに実験できる↓。

nature.com：上肢麻痺を改善する電気刺激のやりかた

2時間で指の動きがよくなる電気刺激方法とは

脳の可塑性を促す腕の電気刺激方法

nature.com：上肢麻痺を改善する電気刺激のやりかた

元
Effects of 8-week sensory electrical stimulation combined with motor training on EEG-EMG coherence and motor function in individuals with stroke
2018　　6月　　台湾

脳卒中患者の上肢麻痺を改善できる有効な方法はほとんどない。

しかしさいきんの研究で末梢神経への電気刺激により麻痺上肢に対応する運動皮質の活動性が高まることが確認されている。

そこで抹消神経の電気刺激による上肢運動機能への長期的影響をしらべてみたそうな。


慢性期脳卒中で上肢麻痺の患者12人について電気刺激グループと偽刺激グループにわけた。

電気刺激は麻痺手の肘の内側に正中神経に沿って電極を貼り、100ヘルツの電気刺激パルスを20秒間隔でオン・オフを40分間繰り返した。

この直後に20分間の上肢運動訓練を行った。

これを週2回ｘ8週間継続した。

さらに4週間後まで運動機能をフォローした。


次のようになった。

・電気刺激グループの脳波筋電コヒーレンスは偽刺激にくらべあきらかに高く、

・上肢運動機能（FMA）も電気刺激グループでのみその改善効果が得られ 4週間後まで継続した。

訓練まえの末梢神経電気刺激は慢性期脳卒中患者の上肢麻痺の改善に期待できる、


というおはなし。



感想：

低周波治療器がそのままつかえそう。

おなじ研究チームによる2016の報告↓が参考になる。

脳の可塑性を促す腕の電気刺激方法

2時間で指の動きがよくなる電気刺激方法とは

元
Effects of somatosensory electrical stimulation on motor function and cortical oscillations.
2017　　11月　　アメリカ

脳卒中経験者のおよそ半数は上肢機能になんらかの麻痺がのこるという。

げんざい上肢麻痺のリハビリには有効な方法がない。最近のメタアナリシスでは動作の繰り返し訓練にもまったく効果がないことがあきらかになった。

体性感覚電気刺激(SES)は上肢麻痺の改善に期待されている手法で、とくに経皮的に刺激するものをTENSと呼び専用の刺激装置が商品化されている。

これまでSES効果は手のおおざっぱな動きや機能についての研究がおもだったが、こんかいSESの効果を指の運動力学および脳波の点からしらべてみたそうな。


慢性期脳卒中で上肢麻痺のある8人について、SES前後でのアクションリサーチアームテスト(ARAT)、指のカップリング指数(FCI)、つまみ力、筋緊張スケール(MAS)および脳波を測定した。

SESは麻痺手前腕の尺骨神経、正中神経、橈骨神経上に電極を貼り、痛みや筋収縮を伴わない強度の10Hz電気パルス刺激を2時間継続した。


次のようになった。

・SESのあとARAT,MAS,FCIがあきらかに改善した。

・さらにSESで損傷脳側の頭頂葉のδ波が減少し、

・同側運動皮質のθ波 α波強度が指の分別能とあきらかな相関をみせた。

SESにより麻痺手の指の個別運動能力に改善がみられ、特徴的な脳波パターンも観察できた、


というおはなし。


感想：

低周波治療器もってるならさっそく実験してみるといい。

[低周波治療器]の関連記事

脳の可塑性を促す腕の電気刺激方法

元
Investigating the Effects of Peripheral Electrical Stimulation on Corticomuscular Functional Connectivity Stroke Survivors.
2016　　4月　　台湾

末梢神経の電気刺激が脳の可塑性を促すという報告がすくなくない。

脳波と筋電図からこれを確認してみたそうな。


健常者15人、脳卒中患者15人について上腕腹側の真ん中を走る正中神経に電極を貼った。

電気刺激は筋肉収縮を起こさない強度で パルス状100Hz刺激を20秒間隔でon-offを繰り返し40分間行った。

刺激前後での脳波および親指でつまむ動作時の筋電図を測定し、両者の同調性を解析した。


次のことがわかった。

・電気刺激のあと脳波筋電コヒーレンスがガンマ周波数帯で健常者22.1%、脳卒中患者48.6% 増加した。

・筋収縮力のゆらぎも減少し、健常者-1.3%、脳卒中患者-3.9% となった。

末梢神経への電気刺激による神経筋肉システムの可塑的変化を脳波筋電コヒーレンスから知ることができた。ガンマ帯での反応から 電気刺激が求心性の感覚運動の統合をもたらしたと考えられる、


というおはなし。



感想：

むつかしいこと言ってるけど、ようするに低周波治療器の電極を腕に貼って弱い刺激を40分間で なんか脳に良いらしいってことなんだよね。

耳への電気刺激で脳が回復するという根拠について

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Auricular vagus nerve stimulation promotes functional recovery and enhances the post-ischemic angiogenic response in an ischemia/ reperfusion rat model.
2016　　3月　　中国

迷走神経への電気刺激は1997年よりてんかん治療に用いられており、損傷した脳神経の回復効果も報告されている。

耳介を走行する迷走神経への電気刺激が 脳梗塞の回復に影響するものか調べてみたそうな。


人為的に右脳を虚血にしたネズミの左耳にパルス状の電気刺激を1回1時間x1日2回x3週間行った。

運動機能、梗塞の体積、脳組織サンプルを分析したところ、


次のことがわかった。

・偽刺激グループに比べ 迷走神経刺激グループの梗塞体積は明らかに小さく、

・運動機能も大きく改善した。

・梗塞周囲の虚血領域での細血管密度が上がり、

・神経成長を促す複数のタンパク質も増えていた。

耳介の迷走神経への繰り返し電気刺激には運動機能改善効果、神経保護効果、血管新生を促す効果があった、


というおはなし。




感想：

迷走神経は耳介の裏側と穴の壁を走行している。耳かきが気持ちいい理由だとか。

低周波治療器の電極は脚や肩に貼るよりも 損傷脳と反対側の耳に貼り付けた方が効果的なんじゃないかな、、、、

手の痙縮を解く低周波治療器の効果的使用法が判明！

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Effects of a 12-hour neuromuscular electrical stimulation treatment program on the recovery of upper extremity function in sub-acute stroke patients: a randomized controlled pilot trial.
2015　　8月　　中国

脳卒中患者の上肢への神経筋電気刺激療法(NMES)は刺激時間が長いほど効果的であるという報告がある。

そこで、12時間コースを作って効果を調べてみたそうな。


脳卒中亜急性期で片麻痺の患者45人を3グループに分けた。

*12時間NMES＋通常リハビリ
*30分間NMES＋通常リハビリ
*通常リハビリのみ

12時間NMESグループは関節が動かない程度の弱い電気刺激を肩へ、夜の就寝中に継続する。30分間NMESグループは日中に刺激する。

これを週6日x4週間続けたのち運動機能、痙縮度を比較したところ、


次のようになった。

・12時間NMESグループで手や手首の運動機能、痙縮度がもっとも改善された。

・肩や肘の改善度にグループ間の差は見られなかった。

12時間NMESグループで上肢の 特に手や手首の運動機能がより改善した。この治療法は就寝中にできるので超おすすめ、


というおはなし。



感想：

ふつう治療時間の上限は医療機関の都合で決まるから12時間はありえない。

そこで低周波治療器の電極を肩に貼って、いちばん弱い設定にして寝る。朝起きたら手が動く。

こういうアイデアは好きだな。

神経筋電気刺激が痙縮に効くはほんとうか？

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Effects of Electrical Stimulation in Spastic Muscles After StrokeSystematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials
2015　　7月　　ブラジル

神経筋電気刺激（NMES）は脳卒中患者の痙縮治療や関節可動域を改善する目的で試されているものの、成果はまちまちである。

そこで、過去全ての臨床試験を厳選、データを再統合し解析しなおしてみたそうな。


次のようになった。

・5066本の論文から940人の被検者を含む29件の臨床試験研究を厳選した。

・NMESは脳卒中後の痙縮をあきらかに軽減した。

・この効果は上肢よりも下肢で顕著だった。

・関節可動域を改善する効果も確認した。

脳卒中リハビリへのNMESの追加は検討する価値がある、


というおはなし。



感想：

NMESと電器屋で買える低周波治療器の違いがわからない。たぶんおなじ。

どんどん試してみるといい。

患者をやる気にさせるロボアーム装具

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Local stroke patients getting help from robotic arm brace
2015　　1月　　アメリカ

脳卒中患者に希望を与えるロボティクス技術について 動画レポート。



あらすじ：

・アンジー50歳は6週間前に脳卒中になり今日までずっと入院していた。

・いぜんとして左半身が麻痺している。

・しかしアンジーは最新のロボティクス装具により回復しつつある。

・電気刺激により手の開閉と歩行がアシストされる。

・非常に高価なこの装置を着けて アンジーを含め毎日5人の患者が30分間の訓練に励んでいる。

・保険は効かないけれどこのリハビリはアンジーに希望を与えてくれている、

というおはなし。


感想：

あえて結果に触れていないので、おそらく低周波治療器と大差ないのだろう。けれどデザインは大切だなぁ　と思った。

着けてみたい気にさせる。強くなりそうな気がする、、

痙縮がすぐに治る干渉電流療法とは

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Immediate therapeutic effect of interferential current therapy on spasticity, balance, and gait function in chronic stroke patients: a randomized control trial.
2014　　3月　　韓国

干渉電流療法がどのくらい効くものなのか調べてみたそうな。


足底屈筋に痙縮のある慢性期脳卒中患者42人について、干渉電流療法グループと偽刺激グループに分けた。

干渉電流療法は、複数のチャネルから振動電流を流しその周波数差に相当する低周波を発生させ対象を刺激する治療法。

脛の筋肉を対象に60分間刺激した。

直後に痙縮、バランス、歩行能力を評価した。


次のようになった。

・干渉電流グループで痙縮が著しく改善した。

・同様にバランス、歩行能力もおおきく改善した。

たった1回の干渉電流刺激で痙縮、バランス、歩行能力がおおきく改善してしまった、


というおはなし。




感想：

「干渉電流療法」ってまったく聞いたことがなかった。

検索すると、干渉電流型低周波治療器として販売されている。

導入実績のあるクリニックもちらほら見つかる。

末梢神経電気刺激で肩の痛みがとれるらしい

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Peripheral nerve stimulation compared with usual care for pain relief of hemiplegic shoulder pain: a randomized controlled trial.
2013　　12月　　アメリカ

脳卒中後の肩の痛み対策として、末梢神経電気刺激を試してみたそうな。


慢性的な肩の痛みのある脳卒中経験者25人を、末梢神経電気刺激または通常のケアの2グループに分けた。

末梢神経電気刺激は3週間行い、その後16週まで効果を追跡した。


次のようになった。

・末梢神経電気刺激グループで著しい痛みの低下があった。

・この効果のグループ間の差は、12週以降に最大になった。

末梢神経電気刺激は安全でかつ肩の痛み緩和に有効だった。通常の治療よりも痛みがよく低下し、その効果は12週後も継続していた、


というおはなし。



感想：

低周波治療器みたいなものかな、と思ったら、

場合によっては手術で電極を埋め込むこともあるらしい。

低周波治療器＋ストレッチで手首痙縮を改善する

元

The efficacy of electrical stimulation in reducing the post-strokespasticity: a randomized controlled study.
2011　　10月　　トルコ

皮膚表面からの電気刺激が 脳卒中後の手首筋肉の痙縮を改善できるかどうか調べたそうな。


アシュワーススケール2-3の片麻痺患者を次の2グループに分けた。

・手首のストレッチのみ

・手首のストレッチ＋伸展筋への電気刺激

電気刺激は、

周波数100Hzのパルスを間欠的に15分間、を目安とした。


その結果、

ストレッチに電気刺激を加えたグループでの

痙縮改善効果が著しかった、


というおはなし。

アシュワーススケール：
0：筋緊張に増加なし
1：軽度の筋緊張の増加あり。屈伸にて、引っかかりと消失、あるいは可動域終わりに若干の抵抗あり
1＋：軽度の筋緊張あり。引っかかりが明らかで可動域の1/２以下の範囲で若干の抵抗がある。
2：筋緊張の増加がほぼ全可動域を通して認められるが、容易に動かすことができる。
3：かなりの筋緊張の増加があり、他動運動は困難である。
4：固まっていて、屈曲あるいは伸展ができない。

感想：

この電気刺激仕様は、市販の低周波治療器のそれとほとんど同じである。



これを医療機関でやってもらうと、

低周波治療器が数十台買えるくらいの費用が生じる、と予想する。

最新の上肢麻痺治療装置が家電量販店にあった としたら…

元

Long-term effectiveness of neuromuscular electrical stimulation for promoting motor recovery of the upper extremity after stroke.
2011　5月　中国

神経筋電気刺激治療の上肢麻痺改善効果がどのくらい持続するものなのか、

調べてみたそうな。



46名の患者に 通常のリハビリと、


・神経筋電気刺激を与えるグループと

・電気刺激なし　のグループ


とに分けて3週間　リハビリを継続した。



その後、6ヶ月間にわたり上肢機能評価を行った。





結果は、

両グループともに著しい機能改善が見られたが、


治療後1ヶ月経つとグループ間で差が見られるようになり、

6ヶ月後には神経筋電気刺激のあったグループの方が

ずっと良い状態を維持していた。




神経筋電気刺激治療を3週間も行うとその後少なくとも

6ヶ月間は効果が持続することがわかった、

というお話。





感想：

神経筋電気刺激って、低周波治療器と何が違うんだろうか？

と思って調べてみた。



どうやら神経筋電気刺激というのは

低周波治療器でやっていることと 動作原理も使用装置もほとんど同じ。


低周波治療器は家電量販店で扱っていて、

大学の偉い人がそれを使うと、なぜか神経筋電気刺激装置になり、


1万円以下で買えるものが20万円になる。



そういうことのようである。

嚥下リハビリにバイタルスティムセラピーはいかが

元

Treatment of post-stroke dysphagia by vitalstim therapy coupled with conventional swallowing training.
2011 2月　中国

脳卒中後の嚥下障害には、

従来の飲み込みリハビリに加えて

vitalstim therapy（バイタルスティムセラピー）
を組み合わせることでその効果がより大きく
なることがわかった、　という内容。



vitalstim therapyは
喉に電極を貼って電流刺激を与える治療法。




低周波治療器となにが違うのか…？

ツボと電気刺激のハイブリッド歩行リハビリ

元

Transcutaneous electrical stimulation on acupoints combined with task-related training to improve motor function and walking performance in an individual 7 years poststroke: a case study.
2010　11月　アメリカ

脳卒中後7年経った61歳の男性に、
経皮的電気刺激装置でその脚のツボに刺激を与えながら
歩行リハビリを行ったそうな。

4週間後、足首の痙縮もとれて歩行スピードが
非常に改善されたそうな。

その効果は4週間持続した、とのこと。





病院でのリハビリ初日に、
自分の足のあまりの動かなさに、
低周波治療器をくっつけてガンガン電流を流せば
きっと良い刺激になるに違いない…と
素人なりに本気で考えたのを思い出す。