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研究2026年11月13日6 分で読めます

心臓リハビリに屋外のような室内自転車は使える?患者さん20人の研究でわかったこと

著者 Shaun Cheon

セッションレポートには、バランスと協調性のスコアに加え、速度とパワーのグラフが載っています。 · 写真: RealDesignTech Co., Ltd.

ひと言でいうと: 心臓リハビリは命を守る治療ですが、トレッドミルや固定式の室内自転車での運動は単調に感じやすく、屋外のサイクリングは多くの心臓病の患者さんにとってリスクがあります。高麗大学安岩病院の医師たちは、屋外走行を再現した室内自転車がそのすき間を埋められるかを調べました。心臓リハビリ中の患者さん20人が、まず標準的なトレッドミルの運動負荷試験を受け、そのあと本物の自転車が道路を走るときのように左右に動いて傾くプラットフォーム「Ultiracer」を、自分のペースで10分間こぎました。その間、呼吸と心臓は連続してモニタリングされました。このライドは心臓リハビリで推奨される範囲の中等度〜高強度の運動になり、重篤な心臓の有害事象はありませんでした。アンケートに回答した19人のうち17人が「満足」または「とても満足」と答え、トレッドミルの結果が低かった高齢の患者さんも、自転車では若い患者さんと同じ絶対的な運動量に達しました(Lee et al., 2025)。小規模な予備研究ですが、心臓リハビリの運動がもっと「本物のライド」に近づく可能性を示しています。

インフォグラフィック:自分のペースで10分間こいだ心臓リハビリ中の患者さんは、トレッドミル最大値に対して酸素摂取量69.7%、METs 68.3%、心拍数88.3%に達し、いずれも推奨される中等度〜高強度の範囲内でした。重篤な心臓の有害事象0件、19人中17人が満足、60歳以上の患者さんも自転車では若い患者さんと同じ酸素摂取量
10分間の自転車こぎの運動強度と患者さんの反応をまとめました(Lee et al., 2025)。

なぜ心臓リハビリの運動に新しい選択肢が必要なのか

心臓リハビリテーション(心リハ)は、心筋梗塞、ステント治療、心臓手術のあとに行う治療の中でも、効果が最もよく証明されているもののひとつです。85件のランダム化比較試験、2万3千人以上の患者さんを分析したメタアナリシスでは、運動を中心とした心臓リハビリによって心血管死のリスクが26%、入院のリスクが23%低下しました(Dibben et al., 2023)。

どのプログラムでも中心になるのは有酸素運動で、ふつうはトレッドミルや自転車エルゴメーター(いわゆるエアロバイク)を使います。こうした機器は安全で測定もしやすい一方、屋外の運動を楽しくしている要素、つまり移り変わる景色、バランスを取ること、実際にどこかへ進んでいる感覚までは再現できません。逆に屋外の自転車は、交通、転倒、予測しにくい運動強度といった問題があり、医療スタッフが見守るリハビリプログラムでは使いにくく、高齢の方ではなおさらです(Lee et al., 2025)。

研究に使われた機器:道路だけを取り除いた「本物のライド」

この研究では、RealDesignTech(リアルデザインテック)が開発したUltiracer(論文での名称はUlti-racer P)が使われました。患者さんの自転車を、前後のローラーとスライドモジュールを備えたベースにクランプで固定します。ペダルをこいでハンドルを切ると、自転車が左右に最大10cmスライドし、わずかに傾くことで屋外走行のバランスと姿勢を再現し、画面には前方のコースが映し出されます。

屋外走行を再現する室内自転車装置の図:可能な動き(上下動、左右移動、ローリング、ヨーイング)、構造(クランプ、スライドモジュール、ローラー、ベースフレーム)、センサー(傾きセンサー、エンコーダー、レーザーセンサー、Bluetoothモジュール)
装置の動き、構造、センサーです。出典:Lee et al., 2025、CC BY 4.0。

研究の方法:心臓病の患者さんは室内自転車をこげるのか

  • 対象: 心臓リハビリの維持期(第III相)にある男性の患者さん20人、平均年齢56歳。狭心症、心筋梗塞の既往、心不全、弁膜症、大動脈疾患などのある方で、全員が運動リスク低〜中等度と評価されていました。
  • ステップ1、トレッドミル検査: 症状が出るまで行うトレッドミルの心肺運動負荷試験で、それぞれの最高酸素摂取量(VO2)、心拍数、METsを測りました。
  • ステップ2、ライド: 30〜60分休んだあと、携帯型の呼気ガス分析装置と連続心電図モニターをつけて、自分で選んだペースとギアで10分間自転車をこぎました。
  • 安全管理: すべてのセッションに医師、看護師、理学療法士が立ち会い、除細動器も用意されていました。

研究チームは、ライドの結果を各患者さんのトレッドミルの最高値と比べて実際の運動のきつさを確かめ、年齢別(60歳未満と60歳以上)にも分析しました。

携帯型の呼気ガス分析装置を着けた研究参加者が、病院のリハビリ室で屋外走行を再現する装置に載せた自転車をこぐ様子
研究中に装置で自転車をこぐ患者さん。携帯型の分析装置で呼吸を測定しています。出典:Lee et al., 2025、CC BY 4.0。

結果:自転車こぎの運動強度は心臓リハビリの目標範囲に

ライドは心臓リハビリの目標とする強度にしっかり入りました。 患者さんは平均して次の強度で運動していました。

  • 最高酸素摂取量の69.7%(19.8 vs 28.4 mL/kg/min)
  • 最高METsの68.3%(5.6 vs 8.2)
  • 最高心拍数の88.3%(135 vs 153 bpm)
  • 自覚的運動強度13.2(ボルグスケールでおおよそ「ややきつい」)

これは、米国スポーツ医学会(ACSM)や欧州の心臓病学のガイドラインが心臓リハビリに推奨する中等度〜高強度の範囲にあたります(Lee et al., 2025)。

高齢の患者さんも遅れを取りませんでした。 トレッドミルでは、60歳以上の患者さんの最高酸素摂取量は若い患者さんよりかなり低くなっていました(24.1 vs 31.8 mL/kg/min)。ところが自転車では、2つの年齢グループの間に差がありませんでした(20.0 vs 19.6 mL/kg/min)。つまり、高齢のグループは自分の能力に対してより大きな割合で運動していたことになります。研究チームは、自転車はバランスや関節への負担が少ないため、高齢の患者さんもふらつきの不安を感じにくく、より力を出せたのではないかと考えています。

重大な安全上の問題はありませんでした。 危険な不整脈、心房細動、房室ブロックは起こらず、一部の患者さんに症状のない軽い期外収縮が見られただけでした。転倒やけがをした人もいませんでした。

患者さんの満足度も高めでした。 アンケートに回答した19人のうち、9人が「とても満足」、8人が「満足」と答えました。特に評価された点は、バランスと全身のトレーニング(70%)、リハビリへの有用性(65%)、新しさ(35%)、屋外を走っているような感覚(30%)でした。不満はペダルの使い心地についての1件だけでした。

心筋梗塞や心臓手術のあとの運動に、この研究が示すこと

この研究は男性の患者さんのみが参加した単一施設の小規模な予備研究で、1人あたり10分のセッションを1回、医療スタッフの見守りのもとで行ったものです。そのため、長期的な効果や、より高リスクの患者さんでの安全性はまだわかっていません。心臓リハビリ中の方は、必ず担当の医療チームの運動処方に従ってください。そうした限界の中で、今回の結果は3つの可能性を示しています。

  • 目標の強度に入る新しい運動の選択肢。 患者さん自身の自転車とペースで、リハビリチームが目標とする強度の運動ができました。
  • 高齢の患者さんにより合った運動。 衝撃や転倒への不安が少ないため、高齢の患者さんも若い患者さんと同じ運動量に達しました。
  • 続けたくなる工夫。 リハビリは患者さんが通い続けてこそ効果を発揮します。本物のライドのように感じられ、バランスも鍛えられ、また乗りたくなる体験は、その助けになるかもしれません。研究チームはこれを、より長期の研究で確かめるべき課題に挙げています。

この記事で、Ultiracerを使った研究を紹介する3回シリーズは完結です。前の2本もぜひご覧ください:自転車30秒のデータで早期パーキンソン病を見分けたAI研究と、自転車のこぎ方に表れたパーキンソン病のバランスの特徴です。

リハビリを「本物のライド」に

Ultiracerは、屋外サイクリングの揺れ、傾き、ハンドル操作を室内に持ち込みながら、転倒の心配なくライダーを守り、その動きを記録します。心臓リハビリのプログラム、病院、クリニック、フィットネスセンター、ウェルネス施設を運営されていて、Ultiracerをセッションにどう取り入れられるか知りたい方は、お問い合わせからご連絡ください。デモのご用意や、共同研究のご相談も承ります。

参考文献

  • Dibben, G. O., Faulkner, J., Oldridge, N., Rees, K., Thompson, D. R., Zwisler, A.-D., & Taylor, R. S. (2023). Exercise-based cardiac rehabilitation for coronary heart disease: A meta-analysis. European Heart Journal, 44(6), 452-469. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehac747
  • Lee, J. T., Kim, B. R., Pyun, S. B., Kim, Y. M., Son, H. S., Jung, J. S., & Kim, H. J. (2025). Feasibility and safety of an outdoor-simulated interactive indoor cycling device for cardiac rehabilitation: A pilot validation study. Journal of Clinical Medicine, 14(24), 8947. https://doi.org/10.3390/jcm14248947