図2.6(A)に ラ ン プ 状 収 縮 中 のMSVと 発 揮 筋 力 の 計 測 結 果 を ,図2.6(B)に 筋 収 縮 前 の 脱 力 中 のHSVを ,そ れ ぞ れ 典 型 例 を 挙 げ て 示 す .ラ ン プ 状 収 縮 中MSVは ,筋 力 の 増 加 に 伴 っ て そ の 振 幅 を 増 す こ と が わ か る .ま た ,HSVに は 約1Hz周 期 の 動 脈 拍 動 を 観 測 で き る .本 節 で は ,こ れ ら の 信 号 を 詳 細 に 解 析 す る .
2.3.1 HSVと5% MVC筋収縮中MSVの比較 (1)波形
図2.7(A)に 被 験 者Cか ら 得 ら れ たHSVの1拍 を 抜 粋 し た も の を ,図2.7(B)に 準 備 収 縮 か ら ラ ン プ 状 筋 収 縮 初 期(25% MVCま で)に 得 ら れ たMSVを 示 す .多 点HSVか ら ,TB長 頭 部 ,BB筋 腹 部 ,BB外 側 頭 部 に 顕 著 に 動 脈 拍 動 が 表 れ た こ と が わ か る . ま た ,TB長 頭 部 とBB筋 腹 部 ,お よ びTB長 頭 部 とBB外 側 部 が 逆 相 に 揺 れ る 傾 向 も 確 認 で き た .準 備 収 縮 中 のMSVに お い て は ,HSVと 比 べ れ ばBB上 の 計 測 点 に 筋 収 縮 由 来 の 振 動 が 増 え る も の の ,や は り 約1 Hz周 期 の 動 脈 拍 動 を 観 測 で き た . そ の 発 生 傾 向 はHSVと 同 様 で あ り ,TB長 頭 部 ,BB筋 腹 部 ,BB外 側 部 が 大 き く 揺
れ ,か つ ,BB上 の 計 測 点 とTB上 の 計 測 点 が 逆 相 に 揺 れ て い た .
図2.8は ,被 験 者Bに お け る 一 拍 ぶ ん のHSVと ,準 備 収 縮 中 お よ び ラ ン プ 状 収 縮 中 のMSVを 示 し て い る .図2.8(A)か ら ,被 験 者Bで は 図2.7に 示 し た 被 験 者Cと は 異 な り ,BB内 側 部 とBB外 側 部 に 顕 著 に 拍 動 が 表 れ ,か つ そ れ ら が 逆 相 で 揺 れ た こ と が わ か る .図2.8(B)中 の 破 線 で 強 調 し た よ う に ,こ の 傾 向 は 準 備 収 縮 中 に も 生 じ た .
こ の よ う に ,脱 力 中 お よ び5% MVC筋 収 縮 中 に 上 腕 周 囲5点 の 計 測 点 か ら 得 ら れ るMSVとHSVの 振 幅 分 布 と 位 相 関 係 は 被 験 者 間 で は 必 ず し も 同 じ で は な い が , 個 々 の 被 験 者 内 で は よ く 一 致 し て い た .
(2) HSVと準備収縮中MSVが反映する粗大振動の比較(rRM S およびrphase)
図2.9(A)は ,横 軸 にHSVか ら 得 ら れ たRMSを ,縦 軸 に5% MVC筋 収 縮 中MSVか ら 得 ら れ たRMSを そ れ ぞ れ プ ロ ッ ト し ,相 関 係 数rRM S(2.2.4節(4)参 照)を 求 め た 結 果 で あ る .相 関 係 数rRM Sは ,0.84で あ っ た .ま た ,図2.9(B)は ,横 軸 にHSVに お け る 位 相 差 を ,縦 軸 に5% MVC筋 収 縮 中 に お け る 位 相 差 を そ れ ぞ れ プ ロ ッ ト し た 結 果 で あ る .相 関 係 数rphaseは ,0.63で あ っ た .こ れ ら は ,HSVを 反 映 す る 脱 力 中 の 粗 大 振 動 とMSVを 反 映 す る5% MVC筋 収 縮 中 の 粗 大 振 動 が よ く 一 致 し て い る こ と を 意 味 す る(詳 細 な 考 察 は2.4.2節 参 照).
2.3.2 ランプ状筋収縮中の多点HSVと多点MSVの比較 (1)波形
図2.7お よ び 図2.8か ら ,ラ ン プ 状 収 縮 が 始 ま る とHSVお よ び5% MVC筋 収 縮 中 MSV内 に 確 認 で き た 動 脈 拍 動 が 判 別 で き な く な る こ と が わ か る .こ れ は ,筋 力 の 増 加 に 伴 っ て 増 え る 筋 収 縮 活 動 の 影 響 が 動 脈 拍 動 の 影 響 を 上 回 る た め で あ る .例 え ば ,50% MVC時 の 多 点MSVか ら 得 ら れ たRMSは ,HSVの4.30 ±2.3倍(被 験 者 間 平 均±標 準 偏 差 ,RMSの 増 分 が 最 も 小 さ か っ たTB長 頭 部 の 結 果 を 示 し て い る)以 上 で あ っ た .に も か か わ ら ず ,脱 力 中 に 大 き な 振 幅 を 示 し た 計 測 点 ,す な わ ち ,被 験 者CのTB長 頭 部(図2.7参 照)と 被 験 者BのBB内 側 部(図2.8参 照)は ,筋 収 縮 中 に も 大 き く 揺 れ て い た .ま た ,図2.7お よ び 図2.8中 の 破 線 部 の よ う に ,そ れ ぞ れ の 被 験 者 に み ら れ た 粗 大 振 動 の 位 相 傾 向 ,す な わ ち 被 験 者Cで はTB長 頭 部 とBB筋 腹 部 が 逆 相 に 揺 れ ,被 験 者Bで はBB内 側 部 とBB外 側 部 が 逆 相 に 揺 れ る 傾 向 が ,ラ
図2.7 被験者Cの(H)MSV.(A) 一拍動まわりのHSV.(B)上部.5% MVC筋収縮中の MSV.下部.ランプ状筋収縮中のMSV.この被験者では,TB長頭部とBB筋腹部,および TB長頭部とBB外側部が逆相関係で振動した.図中の破線は,逆相に揺れているタイミングを 強調している.
図2.8 被験者Bの多点MSV.(A) 一拍動まわりの脱力中MSV.(B)上部.5% MVC筋収 縮中のMSV.(C)下部.ランプ状筋収縮中.この被験者では,BB外側部とBB内側部に顕著 に拍動が生じ,それらが逆相に揺れる傾向があった.図中の破線は,逆相に揺れているタイミン グを強調している.
図2.9 HSVが反映する(脱力中の)粗大振動と5% MVC筋収縮中の粗大振動の類似性.(A) 振幅分布の類似性評価.(B)位相関係の類似性評価.rRM Sおよびrphaseの意味と計算方法に ついては2.2.4節(4)参照..
ン プ 状 筋 収 縮 中 に も 観 測 さ れ た .
(2)粗大振動の特徴比較(rRM Sおよびrphase)
図2.10(A)に 相 関 係 数rRM Sを 周 波 数(横 軸)と 筋 力(縦 軸)に 応 じ て 計 算 し た 結 果 を 示 す .ま た ,図2.10(B)に 相 関 係 数rphaseを 同 様 に 計 算 し た 結 果 を 示 す .図 中 の 黒 い 領 域 は ,有 意 振 幅 を 得 ら れ な か っ た た め にrRM S とrphaseの 計 算 結 果 が な い か ,無 相 関 の 帰 無 仮 説 が 棄 却 さ れ な い 周 波 数 帯・筋 力 条 件 で あ る .30 Hz以 下 の 低 周 波 領 域 で は ,筋 力 に よ ら ずrRM Sとrphaseが 共 に 有 意 に な っ た .こ の こ と は ,低 周 波 数 帯 MSVは 筋 力 レ ベ ル に よ ら ずHSVと 同 じ 傾 向 の 粗 大 振 動 を 支 配 的 に 含 ん で い る こ と を 意 味 す る(2.4.2節 で 考 察).
(3)有意振幅を有する周波数帯域
図2.11に ,(2.7)式 に 基 づ い て 有 意 振 幅 が 得 ら れ た 件 数 を 周 波 数(横 軸)と 筋 力 区 (縦 軸)に 応 じ て カ ウ ン ト し た 結 果 を 示 す .数 値 は ,母 数 50(周 波 数 区 分 数5 × 被 験 者 数10)に 対 す る パ ー セ ン テ ー ジ で 示 し て い る .有 意 振 幅 を 有 す る 周 波 数 帯 域 は , 10% MVC以 下 の 低 筋 力 条 件 で は 主 に30 Hz以 下 に あ り ,筋 出 力 の 増 加 と 共 に 広 域 に シ フ ト し た .