【2024年版】脳梗塞における短下肢装具のメリットとデメリット〜種類・効果・費用まで〜

短下肢装具の作製について悩まれている方は多いのではないかと思います。

『装具を履けば歩きやすくなるけど、一生外せないんじゃないか』
『装具ってたくさん種類があるけど、自分が作る装具で本当に正解なのだろうか』
『装具ってオーダーメイドらしいけど、いくらするんだろう』

筆者自身もこれまで多くの短下肢装具を作製する現場に携わってきましたが、みなさん何かしらの不安を抱えていらっしゃいました。

本記事では、脳梗塞や脳出血を発症された患者さんが短下肢装具を作製するときに役立つ情報を紹介します。

情報の信頼性について
・本記事はBRAIN代表／理学療法士の針谷が執筆しています（執筆者情報は記事最下部）。
・本記事の情報は、基本的に信頼性の高いシステマティックレビュー研究から得られたデータを引用しています。

BRAINアカデミー

エビデンスに基づく脳卒中リハビリテーションを体系的・網羅的に学ぶ、6ヶ月間のオンライン学習プログラムです。①動画教材 ②課題 ③フィードバックを通じて、EBMを身に付けましょう！
詳細はこちら

文献検索CAMP

PubMedを使った文献検索を2日でマスターするセラピスト向けオンライン学習プログラムです。AIを活用し、経験1年目の方でも文献検索を行えるレベルまでスキルアップできます。
詳細はこちら

最初に本記事のまとめです。

• 短下肢装具は膝下〜つま先にかけて装着する装具のこと
• 短下肢装具のメリットは『すぐに歩行がよくなること』
• 短下肢装具のデメリットは『費用がかかる』『装具を外しにくくなる』こと

以下、詳しく説明します。

短下肢装具とは、膝下〜つま先にかけて装着する装具のことです。

短下肢装具には色々なタイプがありますが、それらの総称として短下肢装具と呼ばれます。

なお、短下肢装具は英語でAnkle-Foot Orthosesと表記され、略して “AFO” と呼ばれることが多いです。

本記事でも、これ以降、短下肢装具を “AFO” と表記して進めていきます。

AFOにはたくさんの種類があります。

Daryabor Aら（2018）は、AFOについて下記のように分類しています。

脳卒中を発症された患者さんが日本国内で短下肢装具を作製する場合、Passive（他動）型に含まれるRigid AFO、Metal AFO、オイルダンパーAFOのいずれかになることが多いです。

国内では、Rigid AFOは “シューホンブレース”、Metal AFOは “金属支柱”、オイルダンパーAFOは “ゲイトソリューション” というイメージで差し支えありません。

足関節を90°（底背屈0°）にしっかりと固めてくれるAFOで、安定性が大きく向上します。

Rigid AFOのイメージ図はこちら

完全な下垂足（足首がだらんとぶらさがってしまう状態）、弱い背屈や底屈、軽度の膝の不安定性、および外反・内反がある場合に適用されることが多いです。

金属支柱で足部と下腿とをつなげるタイプのAFOです。

Metal AFOのイメージ図はこちら

足関節の角度（底背屈角度）を調整することが可能で、患者さんの歩き方に合わせたセッティングができます。

油圧式足継手、というサポート部品をもつAFOで、より正常な歩行を獲得することを目的に使用されます。

オイルダンパーAFOのイメージ図はこちら

日本でよく研究・開発されており、ゲイトソリューションデザインが有名です。

歩行ではヒール・ロッカーやアンクル・ロッカーという動きが起こります。

これによって効率的に歩くことができるようになっています。

オイルダンパーAFOはこのヒール・ロッカーやアンクル・ロッカーをサポートすることが可能と考えられています。

エビデンスをもとに、短下肢装具の効果を紹介します。

歩行自立度とは、『ひとりで歩けるかどうか』を指します。

『歩行自立度が向上する』とは、ひとりで歩けるようになっていくことを意味します。

Tyson SFら（2013）、Choo YJら（2021）は脳卒中患者さんが短下肢装具を装着することによって、歩行自立度が向上するかどうかを文献調査しました。

結果として、いずれの研究でも『短下肢装具は歩行自立度の向上に有効である』と結論づけています。

つまり、短下肢装具を装着することでひとりで歩けるようになる可能性が高いということです。

歩行速度とは、『速く歩けるかどうか』を指します。

『歩行速度が速くなる』とは、歩くスピードが上がることを意味します。

Tyson SFら（2013）、Choo YJら（2021）、Wada Yら（2021）は脳卒中患者さんが短下肢装具を装着することによって、歩行速度が向上するかどうかを文献調査しました。

結果として、いずれの研究でも『短下肢装具は歩行速度の向上に有効である』と結論づけています。

つまり、短下肢装具を装着することで歩くスピードが速くなる可能性が高いということです。

歩くスピードが速くなれば、周りの人のペースに合わせて歩けたり、横断歩道を渡るのに余裕が出たりするので、外出が楽になります。

Tyson SFら（2013）、Choo YJら（2021）は脳卒中患者さんが短下肢装具を装着することによって、歩きかたがよくなるかどうかを文献調査しました。

結果として、

• ケイデンス（1分間あたりの歩数）
• ストライド長（一歩の大きさ）
• ステップ長（一歩の大きさ）

などがよくなることが報告されました。

簡単に言えば、歩幅が大きくなる、脚の回転数が上がる、という効果があったということです。

また、Daryabor Aら（2018）とWada Yら（2021）も同様に歩きかたの変化について文献調査を行い、まとめました。

結果として

• Rigid AFO、Metal AFO、オイルダンパーAFOともに踵から足をつけるようになることをサポートする
• Rigid AFO、Metal AFO、オイルダンパーAFOともに足の引っかかりが少なくなるようサポートする
• Metal AFO、オイルダンパーAFOは麻痺側の脚が後ろにいったとき（立脚後期〜遊脚期）に足関節背屈を維持させるようサポートする

という効果を期待できることが報告されました。

エビデンスから言うと、装具の種類によって歩きかたが大きく変わることはありません。

どの種類にせよ、AFOを装着することで歩きかたがよくなるのは間違いなさそうです。

一方で、近年はオイルダンパーAFOの有効性を検証した研究が増えてきており、Rigid AFOよりもオイルダンパーAFOが優れているというデータが続々と報告されています（詳細は下記をご覧ください）。

私たちが歩く上で、バランスは欠かせない要素です。

バランスが悪いと歩いているときに転んでしまうリスクが高くなります。

Tyson SFら（2013）、Choo YJら（2021）は脳卒中患者さんが短下肢装具を装着することによって、バランスが向上するかどうかを文献調査しました。

結果として、いずれの研究でも『短下肢装具はバランスの向上に有効とは言えない』と結論づけています。

つまり、短下肢装具を装着してもバランスがよくなることは期待できない、ということです。

Nevisipour M（2022）は、AFOを装着した脳卒中患者さんは、AFOを着用していない患者さんと比べ、転倒リスクが2.5倍高いことを報告しています。

このことから、AFOを作製しても転倒には引き続き注意をしていただく必要があると言えます。

脳卒中後のバランス練習について詳しく知りたい方はこちらの記事をご覧ください

オイルダンパーAFOの代表格は “ゲイトソリューションデザイン” です。

近年、日本を中心に、オイルダンパーAFOの有効性が報告されています。

Yamamoto S（2011）は、オイルダンパーAFOが、脳卒中患者さんの歩行に与える即時および短期的な影響を、ロッカーファンクションの観点から検証しました。

結果として、以下の変化が報告されました。

オイルダンパーAFOを装着した直後の即時的な変化は以下の通りです。

• 歩行速度の向上
• 時間空間パラメータ（ステップ長、歩行周期など）の改善
• 足関節背屈角度の増加

また、オイルダンパーAFOを3週間継続して使用した後の変化は以下の通りです。

• 歩行速度のさらなる向上
• 時間空間パラメータのさらなる改善
• 足関節の背屈角度の増加および立脚期の足関節の底屈モーメントの増加

また、オイルダンパーAFOを着用することによって、ロッカーファンクションに以下の変化が認められました。

• ヒールロッカー（Heel Rocker）：かかとからつま先へのスムーズな体重移動が可能になり、歩行の安定性と効率が向上
• アンクルロッカー（Ankle Rocker）：足関節の背屈角度と底屈モーメントの改善により、地面反力を効率的に利用して前進する力が増加
• フォアフットロッカー（Forefoot Rocker）: いくつかの改善が見られたものの、完全には改善されなかった

なお、Ling H（2023）の研究では、Rigid AFOは立脚期における脛骨前傾角度が減少したのに対し、オイルダンパーAFOは脛骨前傾角度が増大したことを報告しました。

Yamamoto S（2011）の研究と同様に、オイルダンパーAFOはアンクルロッカーの生成に貢献しているということです。

また、Kimura N（2021）は、脳卒中患者さんがオイルダンパーAFOを着用した直後、

• 歩行速度の向上
• 全体的な垂直方向の地面反力（vGRF）の改善
• 垂直方向の骨盤変位（vPD）の変化

といった変化があったことを報告しました。

簡単に説明すると、オイルダンパーAFOの装着によって、

• 歩く速度が速くなる
• 重心（CoM）を効率的に持ち上げることができるようになる
• 麻痺側の推進力が増加する
• エネルギー効率が向上する
• 歩行の安定性が向上する

という効果があるということです。

Yamamoto S（2015）は、脳卒中患者さん8人を対象に、オイルダンパーAFOの有効性を検証しました。

結果として、オイルダンパーAFOを装着すると、オイルダンパーAFOを外したときでさえもpre-swing時間の短縮と立脚期の足関節の正の力の増加が認められたことを報告しました。

簡単に説明すると、オイルダンパーAFOは、AFOなしのときの歩行周期をスムーズにし、麻痺側の推進力を向上させる治療的効果を持つ可能性があるということです。

このように、近年はオイルダンパーAFOを支持する研究が増えてきています。

短下肢装具はRigid AFOとMetal AFOが主流でしたが、近年のエビデンスも踏まえ、オイルダンパーAFOを選択肢に入れるべきでしょう。

ここまで、短下肢装具の効果についてエビデンスに基づいて紹介しました。

もちろん、これは一般的にみたときの効果であって、個人差はあります。

ですので、可能であれば一度試着してみて、試着前後で歩きやバランスがどう変化するのかをチェックし、作製するかどうか判断した方がよいでしょう。

AFOのメリットについてまとめます。

• 歩行の自立度が上がる
• 歩行速度が上がる
• 歩きかたが正常に近づく
• 装着すればこれらの効果がすぐに現れる

上述したように、AFOによって歩行自立度や歩行速度、歩きかたが向上する効果を期待できますが、それは装着すればすぐ獲得できます。

人によって、慣れるまでに時間を要することがありますが、早い人では装着して1時間くらいで1人で歩けるようになったり、速く歩けるようになったりします。

このような即効性は他のリハビリにはなく、AFOを作製・装着する大きなメリットであると言えます。

次に、AFOのデメリットです。

• 麻痺側下肢の筋力が低下する？
• 作製に費用がかかる
• 基本的に装具ありきの生活になる

短下肢装具を装着することによって、麻痺側下肢の筋力が低下する可能性が指摘されています。

Sherk KA（2015）は、脳卒中発症14年、短下肢装具を7年間着用した患者さん9人を対象に、麻痺側の下肢筋力と筋肉の大きさ（断面積）を調査しました。

結果として、非麻痺側下肢の筋力や断面積と比べると、麻痺側下肢の筋力や断面積が低下していることが明らかになりました。

このことから、短下肢装具を長期間着用することによって、筋力が低下したり、筋肉が小さくなってしまう可能性があると言えます。

一方、この研究では「短下肢装具を着用していたから筋力低下が生じたのか？」「短下肢装具を着用していなくても筋力低下が生じていたのではないか？」という疑問に答えることができません。

もしかしたら、短下肢装具を装着していなくても、筋力低下や断面積の減少は起こっていたかもしれず、あくまでも “可能性” でしかない点に注意が必要です。

AFOの種類や業者によって値段は異なりますが、数万円〜十数万円の費用がかかります。

東京都の義肢装具製作所一覧

ただし、身体障害者手帳や医療保険を利用することによって費用負担は1割〜3割程度になります。

自費で作製することもできますが、こういった制度を活用することによって費用を抑えることは可能です。

『一回作ったら一生装具』ということはなく、いつでもご自身の使いたい時に使えますし、外したいときに外せます。

ただ、上述の通りAFOは歩きがよくなる効果があります。

AFOを着けているときは歩きやすいのですが、AFOを外すと基本的には歩きづらくなるため、結果として装具を装着したままにしておくことを選ぶ方が多いです。

リハビリのときだけでなく日常生活でもAFOを着用して生活することになるので、

• 着脱に手間がかかる
• AFO用の靴しか履けなくなる

といった問題が生じます。

なお、リハビリによって脚・足の運動機能や歩行能力が向上すればAFOを外しても歩きやすいままで生活できるようになる可能性もあります。

担当のセラピストに相談しながらリハビリを進めてください。

近年、短下肢装具を電気刺激で代替しようとする動きが増えてきています。

Bethoux F（2014）は、AFOの代わりにウォークエイドという電気刺激装置を使うことで、AFOの代わりになるかどうかを検証しました。

ウォークエイドというのは、センサーを内蔵した電気刺激装置で、麻痺側の下腿に巻きつけて歩行をすることによって、遊脚期に自動で総腓骨神経を刺激し、足関節背屈を生じさせる機械です。

ウォークエイドについて詳しく知りたい方は帝人ファーマさんのホームページをご覧ください

この研究では、脳卒中患者さん495人を2つのグループに分け、1つ目のグループにはAFOを、2つ目のグループにはウォークエイドを装着し、6ヶ月の経過を調査しました。

結果として、歩行速度やバランス（BBS）、転倒などの有害事象において統計的な有意差を認めなかったことを報告しています。

つまり、電気刺激装置はAFOの代わりになるということです。

また、同研究チームが2015年に公開した研究では、1年間にわたるウォークエイド装着とAFO着用の効果を検証しました。

結果として、ウォークエイドを装着した人たちも、AFOを装着した人たちも、歩行速度が同等に改善していたことを報告しました。

これらの研究を踏まえると、脳卒中患者さんに対してはAFO作製だけを勧めるのではなく、別の選択肢としてL300などの電気刺激装置を装着する方法も紹介すべきでしょう。

AFOには、着用に手間がかかる、装具用の靴しか履けなくなるというデメリットがありますが、電気刺激装置であればこういったデメリットを解消できるため、有用と言えます。

なお、ウォークエイドは製造終了してしまっていますが、フランスベッドから販売・レンタルされているL300というシリーズがウォークエイドと同様の性能を持っています。

BRAINのご利用者様も、AFOではなくL300を着用して屋内・屋外歩行をされている方がいらっしゃいます。

ご興味がある方はよかったら問い合わせてみてください。

最後に本記事のまとめです。

• 短下肢装具は膝下〜つま先にかけて装着する装具のこと
• 短下肢装具のメリットは『すぐに歩行がよくなること』
• 短下肢装具のデメリットは『費用がかかる』『装具を外しにくくなる』こと

本記事がAFOを作製・装着に悩まれている方の役に立てましたら幸いです。

BRAINアカデミー

エビデンスに基づく脳卒中リハビリテーションを体系的・網羅的に学ぶ、6ヶ月間のオンライン学習プログラムです。①動画教材 ②課題 ③フィードバックを通じて、EBMを身に付けましょう！
詳細はこちら

文献検索CAMP

PubMedを使った文献検索を2日でマスターするセラピスト向けオンライン学習プログラムです。AIを活用し、経験1年目の方でも文献検索を行えるレベルまでスキルアップできます。
詳細はこちら

Daryabor A, Arazpour M, Aminian G. Effect of different designs of ankle-foot orthoses on gait in patients with stroke: A systematic review. Gait Posture. 2018 May;62:268-279.

Choo YJ, Chang MC. Commonly Used Types and Recent Development of Ankle-Foot Orthosis: A Narrative Review. Healthcare (Basel). 2021 Aug 13;9(8):1046.

Tyson SF, Kent RM. Effects of an ankle-foot orthosis on balance and walking after stroke: a systematic review and pooled meta-analysis. Arch Phys Med Rehabil. 2013 Jul;94(7):1377-85.

Choo YJ, Chang MC. Effectiveness of an ankle-foot orthosis on walking in patients with stroke: a systematic review and meta-analysis. Sci Rep. 2021 Aug 5;11(1):15879.

Nevisipour M, Honeycutt CF. Investigating the underlying biomechanical mechanisms leading to falls in long-term ankle-foot orthosis and functional electrical stimulator users with chronic stroke. Gait Posture. 2022 Feb;92:144-152.

Yamamoto S, Fuchi M, Yasui T. Change of rocker function in the gait of stroke patients using an ankle foot orthosis with an oil damper: immediate changes and the short-term effects. Prosthet Orthot Int. 2011 Dec;35(4):350-9.

Ling H, Guo H, Zhou H, Chang XQ, Guo ZY, Yamamoto S, Cai LF, Zhao J. Effect of a rigid ankle foot orthosis and an ankle foot orthosis with an oil damper plantar flexion resistance on pelvic and thoracic movements of patients with stroke during gait. Biomed Eng Online. 2023 Feb 6;22(1):9.

Kimura N, Ohata K, Kawasaki S, Nogi S, Tsuruda A, Yamada S. Influencing kinetic energy using ankle-foot orthoses to help improve walking after stroke: a pilot study. Prosthet Orthot Int. 2021 Dec 1;45(6):513-520.

Yamamoto S, Ibayashi S, Fuchi M, Yasui T. Immediate-term effects of use of an ankle-foot orthosis with an oil damper on the gait of stroke patients when walking without the device. Prosthet Orthot Int. 2015 Apr;39(2):140-9.

Wada Y, Otaka Y, Mukaino M, Tsujimoto Y, Shiroshita A, Kawate N, Taito S. The effect of ankle-foot orthosis on ankle kinematics in individuals after stroke: A systematic review and meta-analysis. PM R. 2021 Aug 9.

Daryabor A, Arazpour M, Aminian G. Effect of different designs of ankle-foot orthoses on gait in patients with stroke: A systematic review. Gait Posture. 2018 May;62:268-279.

Sherk KA, Sherk VD, Anderson MA, Bemben DA, Bemben MG. Lower limb neuromuscular function and blood flow characteristics in AFO-using survivors of stroke. J Geriatr Phys Ther. 2015 Apr-Jun;38(2):56-61.

Bethoux F, Rogers HL, Nolan KJ, Abrams GM, Annaswamy TM, Brandstater M, Browne B, Burnfield JM, Feng W, Freed MJ, Geis C, Greenberg J, Gudesblatt M, Ikramuddin F, Jayaraman A, Kautz SA, Lutsep HL, Madhavan S, Meilahn J, Pease WS, Rao N, Seetharama S, Sethi P, Turk MA, Wallis RA, Kufta C. The effects of peroneal nerve functional electrical stimulation versus ankle-foot orthosis in patients with chronic stroke: a randomized controlled trial. Neurorehabil Neural Repair. 2014 Sep;28(7):688-97.

Bethoux F, Rogers HL, Nolan KJ, Abrams GM, Annaswamy T, Brandstater M, Browne B, Burnfield JM, Feng W, Freed MJ, Geis C, Greenberg J, Gudesblatt M, Ikramuddin F, Jayaraman A, Kautz SA, Lutsep HL, Madhavan S, Meilahn J, Pease WS, Rao N, Seetharama S, Sethi P, Turk MA, Wallis RA, Kufta C. Long-Term Follow-up to a Randomized Controlled Trial Comparing Peroneal Nerve Functional Electrical Stimulation to an Ankle Foot Orthosis for Patients With Chronic Stroke. Neurorehabil Neural Repair. 2015 Nov-Dec;29(10):911-22.