Low Frequency Fatigueの評価指標に用いる他動的筋出力の再現性

研 究 論 文

Low

　

Frequency

　

Fatigue

の

_評

価 指

_標

に

用

い

る

　　　　　　　　

他 動

的

筋

出

力

の

再 現 性

＊

新 渡

戸

紗

都 1）＃ 山 田 純 生 2）

作 井

大

介

3）

成 澤

正

宏

4）

　　　　

田 中

裕 子

1）

清 水 優 子

1

）

河

野

裕 治

1）

要 旨

【目 的】本 研 究の 目的は

，LFF

（

low

　

freq

しlency 　

fatigue

）の評 価 指 標 （他 動 的 筋 出 力 〉の再 現 性 を検 討

す るこ とで あ る

。

【方 法】健 常 女 子学生 13名を対 象と し た

。

LFF は

一

般 的に は異 なる周 波 数の 電気 刺激 （electricaL 　stimulation

，

　ES_）に対 する他 動 的筋 出 力 が指 標とさ れる。 本研 究に おける

LFF

の評 価 指 標は

，

15Hz ，100

　

Hz

で の

ES

時の他 動 的 筋 出 力と し た。 囗内 再 現 性は 15　Hz

，

100　Hz での刺 激を

1

セ ッ ト と

し た もの を5分の問 隔を お き2回行い

，

それ ぞれ の他 動 的 筋 出 力を 比較 し

，

日 閊 再 現 性 は

2−3R

の間 隔 を あ け2回行い

，

同様に他 動 的筋 出 力 値 を比 較 検 討した

。

【結 果】日内 再現性の

ICCI．

1は

，1511z

：

0．

977，

100Hz ：

0，

985

で あっ た

。

日間再 現 性の

ICCI．

1は

，15

　

Hz

：

O．

833，100

　Hz：

0，

874

で あっ た

。

　Bland

−

Altman

グラ フに おい て は

，100Hz

の 凵内再 現 性のみ系 統 誤 差が認め ら れ た。 【結 論】今 回の結 果から

，

　

LFF

を 評 価す る指 標 （他 動的筋出力）は 日内

，H

問ともに高い信 頼 性を得ら れ

，

　 LFF の評 価 指 標 と しての有 用 性を確 認し た

。

キ

ー

ワ

ー

ド　 電 気 刺 激 療 法

，

他 動 的 筋 出力

，

再 現 性 は じ め に 　心不全 患者で は安 静 臥 床や身 体 非 活 動に よ る筋 力 低 下 が 生 じやすい。 これ は健 常 者に み られる単 なる廃 用 性 筋 萎 縮とは異 な り

，

筋 瓶 流の減 少や交 感 神 経 活 性の亢 進 な らび に炎症 性サ イ トカ イン など病 態 特 異 的因 子 が作用す る 1〕

。

し た がっ て

，

病 態が 不安 定と な り安 静 臥床 を 強い られ る急 性増 悪期は特に筋 萎縮 が進 行しや す く

，

骨 格 筋 の機 能 維持 は 入 院 リハ ビリテ

ー

ショ ン の 主 要 な 関 心事と ＊

　 ReliabiLity　of　Musde 　Torque　Responsc　to　Elcctrical　Sti11Lu］a

．

tion 　 which 　Applied　to　Evaluate　Low　Frequency　Fatiguc

D 名古 屋 大 学 大 学 院 医 学 系 研 究 科リハ ビ リ テ

ー

ション療 法 学 専 攻 博 上 　 課程

　 （〒461

−

8673　 愛 知 県 名 古 屋 市 東 区 大 幸 南

一

゜

1

’

目1番20号）

　 Sato　NitQbc

．

　PT

，

　Yuko　Tunaka

．

　PT

，

　Yuko　Shlmizu

，

　PT

，

　MSc

．

　 Yuji　Kon〔，

．

　PT

，

　MSc：Program　in　Physical　and　Occupational

　 Therapy

，

　Nagoya　University　Graduate　Sehool　of　Medicine

2） 名 古 屋 大 学 大 学 院 医学 系峅究 科リハ ビ リ テ

ー

シ ョン療 法 学専攻 　 Sumio　Yamada

，

　PT

、

　PhD ：Department 　of　Physical　Thcrapy

、

　 Nagoya　University　Gradua吐e　School　of　Medicine

3） 財 団 法 人 田 附 興 風 会 医 学 研 究所北 野病院リハ ビリ テ

ー

シ ョン セ ン 　 タ

ー

　 Daisuke 　Sakui

，

　PT

．

　MSc：Rehabilitation　Center

，

　The　Tazuke

　 Kofukai　Medical　Rcscarch　Institute　KiLano　Hospita1 4〕ミナト医科学株式会 社 巾央 研 究 所 研 究 課

　 Masahiro　Narusawa；Minき知to　Medical　Science

＃ _E

・

maiL 　nitobc

．

sato ＠f

．

mbox

．

nagoya

−

u

．

ac

．

jp

　 （受付日　2009年5月20日／ 受 理 日　20工0年2月24凵） なっ てい る

。

　安 静臥床に よ る

deconditioning

の予 防 的 方 策と して の 骨 格 筋へ の介入 は

，

ベ ッ ド上で の静 的 膝 伸 展 運 動2）

，

自 転 車エ ル ゴ メ

ー

タ

ー

で の動 的 運 動3）など

，

様々 な試み が報 告さ れて いる

。

し かし ながら

．

これら はいず れ も健 常 人を対象 と して積 極 的 運 動 を行っ て お り

，

心 不 全 患 者 に対 して適 応で きる方 法 論ではない。 心 不 全 患 者が臥床 を 余儀 な くさ れる場 合は

，

病 態 自体が不 安 定 な 時期 ある い は病 態が安 定して間 もない 時 期で あ る

。

したがっ て

，

病 態が安 定 するまで は病 態 増 悪 を招か ない よう軽 度の 自 動 運 動で も積 極 的に行わ れ るこ とは少ない

。

この 点

，

他 動 的 運 動 で あ る 電気 刺激 （electrical　_stimulation

．

　

ES

_） 療 法は

，

急性 増悪後の早 期で も 交感 神 経活 性の過剰な亢 進を招 くこ とは なく4＞

，

心 臓 外 科 術 後や重 症 心不全 患 者 などの骨 格筋 機 能や 運 動 耐 容能な らび に

QOL

（quality of 　

life

） を 改 善 する こ と が報 告 さ れてい る 5

−

7）。 これ ら の 報 告はES 療 法が心 不全急 性 増悪期にお け る有力 な 介 入 方 策と なる こと を示 唆してい る

、

，

　

一

方で

，

ES 療 法はlow　

frequency

　

fatigue

（LFF ）と 呼ば れ る 疲 労を き たすこ と が報 告さ れ てい る8）。

LFF

と は低い周 波 数 刺 激に対 する収 縮 反 応の低 ドと定 義さ れ

，

筋 小胞 体か らの

Ca2

＋ の放 出 あるい は早 期 取 り込み

Low　Frequency　Fatigueの評 価 指 標に用い る他 動 的 筋 出力の再 現 性 147 の障 害を 主な 原 因と し

，

malt

｝カの 回復が

24

時間以 上 遅 延するの が特徴とされる 9）10）。 心 不全患 者の骨 格 筋 特 性は

，Type

　

I

_{繊 維優位の萎 縮や}

Ca2

＋の放 出 障 害に加 えて

，

エ ネルギ

ー

産 生に直接 関 連 する筋 内クレ アチン リ ン_酸の枯 渇 など が 生 じ てい る と さ れ 1）

，

より

LFF

を き た しや すい環 境に なっ てい る と 思 わ れ る

。

し た がっ て

，

心 不 全 患 者に ES 療 法を適 応 する際には

，

　LFF _を制御_す るこ とが必 須である と考 え られ るが

，

これまで心 不全患 者に対 する

ES

療 法で LFF を検 討 したものはない 。 　

LFF

の評価 方 法は

，

異な る

2

種 類の 周 波 数 を用い た

ES

に対 する 他動的筋 出 力で評 価さ れ る方 法が 用い ら れ て お り

．10Hz

と

50

　

Hz ，20

　

Hz

と

80

　

Hz ，20

　

Hz

と50Hz な ど種々 の周 波 数 に よ る 検 討 が 報 告 さ れ てい る8）］o）ll）。 し か しなが ら

，

　LFF 評 価 方 法と して

一

定の 周 波 数 刺 激 時の他 動 的 筋 出力の信 頼 性は十 分に検 討さ れ てお らず

，

LFF を 制 御したES 療 法を開 発 する に は評 価 法 自体 を検 討 する必 要 が ある。 　以 上 よ り

，

本 研 究 では

，LFF

を 制御した ES 療法の臨 床応 用 に向け

，

まず 健常人 に おい てLFF の評価指標 と な る他動的筋出力の再現性を検討し た

。

具体的に は本研 究 に お け るLFF の定 義 を 「100　Hz で刺 激 し た 時の他 動 的 筋 出 力は減 少しない が

，15Hz

で の他 動 的 筋 出力は減 少してい る状 態 」とし

，

LFF 評 価に用い る 15なら びに 100Hz 刺 激 時の他 動 的筋 出力につ い て

_，

　

H

_内と 日_間の そ れ ぞ れ の再 現 性 を検 討し た

。

対 象お よ び方 法

1．

対象 　運動 習慣な ら びに下肢の整 形疾患の既 往が ない健 常 女 子 大 学生 と大 学 院生

13

名 （年 齢

，22．

5 ±

2．

4_歳 ；身 長

，

159

，

9

± 7

．

8cm _；体 重

，

51

．

8 士

6．

l　kg ；BMI

，

20

．

2 ± 2

．

2kg ／m2 _）を対 象とした

。

また

，

高 齢 心 疾 患 患 者へ の介 入 を想 定 し

，

対 象 者は

一

般 的に筋 力が弱い と思われ る女 性 を選 択した。 全ての対象者に本研 究の 目 的 と内容 を

「

卜分に説 明し

，

書面 で 同意を得た

。

本 研 究 は名 古屋 大 学 医学 部 生 命 倫 理 委 員 会 保 健 部 会の承 認 を得 た （承 認 番 号 ；

8−

507）

。

2

．

研 究プロ _トコ ル 　 本研 究で は

，

1日の練 習日 と2H 問の測 定日 を設 けた。 　練習 に際 し て は最 大 随 意 収 縮 （maximal 　_voluntary contraction

，

　

MVC

_）測 定 と

ES

を 行っ た

。

　

MVC

測 定 練 習で は代 償 動 作を 生 じ ない筋_{力 発 揮 方}法が修得で き る ま で繰 り返し行い

，

ES の練 習に おい て は本 実 験で使 用 す る刺 激 様 式 を それぞ れ3

〜

5分 間程 度 体 験 させ

，

ES に 慣れ さ せ た。 　 測 定に際 しては

，15Hz

な らび に

100

　

Hz

の他 動 的 筋 出力測定を

1

日 口 に

2

回

，2

日 目 に

1

回実 施した

。

日内 再 現 性は測定

lHI

］に

15Hz

と

100Hz

での刺 激 時の_他 動 的 筋 出 力を5分 間の休み を お き2回 測定し た結 果より 検 討し た。 日間再 現性は 48時 間か ら72時 間の問をおい た測 定

1

囗 目 と測 定

2

口目にお ける

15Hz

と

100

　

Hz

_で の他 動的筋 出 力か ら検討 した

。

2

種類の刺 激は

，

全対象 者と も

15Hz ，100

｝

lz

の順 で行っ た

。

練 習 か ら 本 実験 の テ ス トまで は

48

時間以 上の 時 間を あけ

，

対象者に は テ ス ト前の

24

時間 以 内の激 しい運動は 避けさ せ た

。

ま た

，

測 定 中は室 温を

24

℃に統 制 した。

3．

測 定 手 順 　

MVC

な ら び に他動的筋出力の測定に は

，

　

ES

_時と_同 様の 姿 勢で筋出力が 測定で き る筋力 測 定装置を試 作して 用いた。 筋力計は

．

筋 力 測 定か ら電 気 刺 激 まで を同姿 勢 で実施で き る ように作 成し

，

信 頼 性

，

再 現 性を確 認し た もの である

。

測 定 姿 勢は

，

ファ

ー

ラ

ー

位 （股 関 節90度

，

膝 関節 屈 曲

60

度 ）とし

，

骨 盤 と左 足 関 節 をベ ルクロス トラッ プで筋 力 計に固 定 した。 それ ぞ れの 対 象 者の下腿 重 量に合わせてゼ ロ設 定 を 行い

，

下 腿重量の_{影 響}を 除い た

。

また

，

個々の大腿 長 に 合 わ せ異な る大き さの膝 関節 クッシ ョ ンを用い て股 関節の回 旋を防 ぎ

，

足パ ッ _ドで足 関 節の固 定を行っ た

。

測 定 値は

，

足 関節を固 定 した測 定

茎

　 　 　 　図 1 研究 プロ トコ

ー

ル ※他 動 的 筋 出 力 ：15　Hz

，

　IOO　Hz _の 2種 類_{の 電気刺激 時の他 動 的 筋 出 力 （トル ク）}

図2　MVC およ び他 動 的 筋 出力 測 定 方 法 部 分に連 動し て設 置さ れたロ

ー

ドセル より

，

直接電 圧 を

AD

変 換器 （power　

tab．

バ イ オ リサ

ー

チセ ン タ

ー

（株 ）） を介し てパ ソ コンに取り込 ん だ。 デ

ー

タ は

，

パ ソ コン の 画 而 上で_数値に て視 認で き る ように し た

。

・

_{MVC 測 定}に際して の予 備 実 験 　左 大 腿 四 頭 筋の

MVC

の測 定に先 立 ち

，

本 研 究 と異 な る被験 者

10

名を 対象と し て 代 償 動 作 を 生 じ さ せ ない指 示 方 法につ い て予 備 実 験を行っ た。 まず

，

各被 験 者につ き

．

指 示あ りと指 示な しの

2

条 件 下で MVC 測 定を無 作 為の順序で 2回ずつ _行っ た

。

MVC 測 定は

，

5秒 間の等 尺 性 収 縮 を

30

秒 間 あ けて

5

回行い

，

最 大の値 を

MVC

値とした。 2条 件で の測 定には

5

分 間の間 隔 を あ けた

。

　 MVC 測 定 時には

．

両上肢 を体 幹の 前 方で組み

，

頭は 背 もた れ か ら少し浮か せ た姿 勢 をと ら せ た

。

指示 あ り の 条件で は

，

「測定 中にの け ぞ ら ない 」

，

「ベ ッ ド に背中 を お しつ _{け な}い_」

．

_「お尻を浮 かせない

1

とい _{う指 示 を与 え} た。 練 習に際 して は

，

これらの口頭 指 示に加 え

，

検 者 が 大 臀 筋の触 知 を 行い

，

大 臀 筋の代 償 反 応の有 無 を知らせ た

。一

方

，

指 示な しの条 件で は

，

上記

3

点の口頭 指 示 を 与えな かっ た

。

また

，MVC

測 定に際して

，

  頭 を押し 付 けてい る

，

  背 中 を 押 し 付 け てい る

，

  体 幹がの け ぞっ て い るt   臀 部が 浮い てい る

，

の

4

点を観察し た

。

　予 備 実 験の結 果

，

指示を与 えた場 合は10 名中9 名が 4点の観 察 項目 が 全 て出現し な かっ た

。

ま た

，

MVC 測 定 中に観 察項 目を1つ以 上 認めた場 合は

，

全て認め ら れ な かっ た場 合に比べ て

tMVC

に は 10　

一

　20％ の増 加が 認め られた

。

これ らの結 果より

，

上記4項 目 が 全て 出 現 しないこ とを測 定の条 件と し た。

・

_{MVC 測 定} 　MVC 測 定 時 に 先 立 ち

，

本 実 験 と 異 な る 日 に上 記4項 目の指 示を与えて

1

回練習を行っ た。

MVC

測 定は

，

5

秒間の等尺性 収 縮 を

30

秒間あけ て

3

回行い

．

最 大の値 をMVC 値と し て採用 し た

。

　 　 10cm 内側 裂 隙 上 前 腸骨 棘 側 裂 隙 図3　電 極 位 置

・

_{他 動的筋 出 力測定} 　測定姿 勢は

MVC

測定時と は異なり筋力 計に頭をつ _け た 状 態 と し

，

実験 中は安 静を保つ _{よう指 示し た} 。 ES機 器 は

，

波 形 が 自出に設 定で きる

ES

装 置 を 試 作し て用い た。 電 極は 6

．

2cm × 6

．

2　cm の ゲル付 きゴム電 極 を使 用し

，

十分なア ル コ

ー

ル清 拭と研 磨 剤に よ る皮 膚研磨を 行っ た 後に装 着した。 刺 激 筋は内 側 広 筋 と外側 広筋と した

。

近 位の電 極は上 前 腸 骨 棘から下方

10cm ，

内側

5cm

の位

i

を中心 と し て内側広筋

．

外側 広筋に

一

枚 ず つ装着し た

。

内側広筋の遠位は内側膝関 節 裂 隙か ら 上方 10cm

，

外側 5cm の位 概に 同 様に外 側 広 筋の遠 位は 外 側 膝 関 節 裂 隙 か ら上方12cm の位 置に装 着 した。 　 刺 激 強 度は 10％MVC の他 動 的 筋 出 力 が 得 られる電 流 強 度と した

。

刺 激 強 度 決 定に用いた 刺 激 様 式は

，

先 行 研究 と同様 周

’

X

数　

100Hz ，

パ ル ス持 続 時間

600

μs

，

パ ル ス数

6

個

，

パ ル ス列 休 止 時 間

5s

とし た 12）。 こ う し て求め た刺 激強度に て

，

パ ル ス列 休 止 時間を

ES

自体 に よ る疲労が起こ り にくい と さ れ る

10s

に変 更し12）

，

LFF の感 受 性が高い とさ れ る

15

ならびに

100

　

Hz

の

2

種類の周 波 数で 13）

3

列 ずつ の 刺 激を 与 え た

。

そ して

，

こ の刺 激 時の他 動 的筋 出 力を

5

分の間隔 を あ け て

2

回求 め た

。

4．

デ

ー

タ解 析 　

LFF

評 価 に 用 い る 他 動 的 筋 出力 値は

．15

　

Hz

と 100Hz の 周 波 数に てパ ルス列 3列に対 す る他 動 的 筋 出 力の う ち

，

後ろ

2

列の最 大トル ク値の_{平 均 値 を}用い た12）

。

　他 動的筋出力の 日内 ならびに 日間再 現 性の解 析には

，

Low　Frequency　Fatigueの評価 指 標 に用いる 他 動 的 筋 出力の再 現 性 149 数 （

Coefficient

　_{of　variation}

，

　

CV

_{） を用}いた

。

デ

ー

タ解 析に は

SPSS

　ver 　

l6．

0

（

SPSS

　

Japan

．

東京 ）を使 用し た。 結 果 　 全 対 象 者の他 動 的 筋 出 力の実 測 値

，

平 均 値

，

標 準 偏 差 を表 1に示 した。 また平 均 電 流 強 度は29

．

3

±

8．

7mA

で あっ た

。

　他 動 的 筋 出 力 の 日 内 再現 性 の

ICCI．

₁は

，15Hz

：

0．

977

　（

95

％

CI

：　

0．

930−O．

993

）

，

　

100

　Hz：　0

．

985　（95％ CI：

0．

954−0，

995

）で あ っ た

。

CV

は

15

　

Hz

：

6

％

．

100　Hz；

4

％ で あっ た

。

図

4

に

，

同日 に実 施し た他 動 的 筋出力の

Bland−Altman

グラ フを示し た

。

　同 様 に

，

日 間 再現 性の ICCI

_．

₁は

，

15　Hz： 0

．

883 （95％

CI

：0

．

540

−

O

．

946）

，

　100　Hz：　0

．

874

　（

95

％

CI

：

0．

638−0，

960

） で あっ た。

CV

は

15

　

Hz

：

8

％

，100

　

Hz

_：

5

_{％ で あっ た}

。

図 5に

_，

日を 変 えて実 施 し た他動的筋出力の

Bland一

Altman

グ ラフを示し た

。

考 察 　 本研 究で は

，

ES 装 置とベ ッ _ド上で の使用 を想 定 し た 筋 力 測 定 装 置 を 試 作 し

，LFF

を 評 価 する他動的筋出 力 の再 現 性 を 検 討し た

。

その 結 果

，

LFF の評 価 指標と な る

15Hz

な ら び に

100

　

Hz

の

ES

時の他 動的筋出 力 は

，

日内

，

日間と も に高い_{信 頼 性}を示 し

，

LFF の評 価 指 標 と して臨 床応用が

’

可能と思われた。 　 本 研 究では

，

測 定 肢 位をベ ッ ド上で の臨 床 応用を想 定 して フ ァ

ー

_ラ

ー

位とし

，

大 腿_四等 筋の他 動 的 筋 出 力 を検 討 した

。

これまで本 研 究 と同 じ大腿 四 頭筋を対象と し た 場 合の他 動 的 筋 出 力の測定 肢 位は

．

仰臥 位で 下 腿のみ 下垂し た姿勢 （股 関節伸 展

0

度

，

膝 関 節 屈 曲90度 ）14）

，

座位 で 下 腿 を 下 垂 し た姿 勢 （股 関 節 屈 曲90度

，

膝 関 節 屈 曲60度）15）で検 討 さ れて い る。

Bergstrom

　

M

ら 表 1　

15

　Hz

．100

　Hz で の 10％ MVC 強 度における他 動 的 筋 出力の_{実 測値} 　 　 15Hz 刺 激 時 他 動 的 筋 出力 （Nm ）　　 　 　　 　 　　 　 100　Hz刺 激_{時他 動的筋}出力 （Nm ＞ 定 目 咀 RH 浜 2 聢

噐

　 12 定 目 旧

u

日 釋 瀏 　 「 　 11 測定　 　 　測 定 　 　 　 測 定 1日目　 　 1日 目 　 　 　 　2日 目 ユ回 目　 　 2回 目 被 験 者 正 被 験 者2 被 験 者3 被 験 者4 被 験者5 被験者6 被 験者7 被験者8 被 験 者

9

被 験 者 10 被 験 者 11 被 験 者 12 被 験 者 13 12

_．

₈₉₇

．

725

．

737

．

0210

．

7815

．

544

．

152L7520

，

0418951

．

2323

．

097

．

72 12

．

899

．

566 ユ27

．

D21 α5918

．

923

．

9524

，

7720

，

8421

．

891

．

9423

．

927

．

53 14

．

259

．

085

，

544

．

978

．

3416

．

Ol8

，

212 ＆60152229

．

D87

．

4119

．

2810

，

47 被 験者 1 被験者2 被 験 者3 被 験 者4 被 験 者5 被 験者6 被験者7 被験者8 被験者9 被験 者

10

被 験 者 11 被 験 者 12 被 験 者 13 25

，

3814

．

7014

．

527

．

5922

．

9222

，

519

．

2929

，

6033

．

3438

．

8110

．

0534

．

5316

，

72 26

．

3817

．

4615 ユ07

，

0222 ユ525 ユ09

．

2932

．

0236

，

714D ユ6109437

．

0218

．

Ol 26

，

6716

．

7017

．

el7

，

642L6219

．

7714

．

8638

．

0623

．

7340

．

8420

，

8235

，

0317

．

46 平 均 標 準 偏 差 匚 J102271 07QO3QOl13

．

578

．

D1 平 均 標 準 偏 差 21

．

5310

．

35228711

．

12 900730

ゾ

2 左 表は15Hz での他 動 的筋 出 力を示 し

，

右 表に は 100　Hzで の他動 的 筋 出力 を示 した

．

6 　 4 　 2 　 0 　 246 　 　 　 　

　

　

　

　

　

（

選

）

柵

e

皿 回 斜 皿 回 一 SD

＝

1

．

32

一

車

一

◆e

−一

一

一

愈

・

一

◆

一

一

…一

一

一

．

一

一

一

．

…一

一

一

薀，an ◆ mean 十2SD Ome 』h

−

2SD 0　　　　5　　　　10　　　15　　　20　　　25 　 　 1回 目と2回 目の平均 （Nm）

ρ

04

亠

2024

宀

ρ

0 　 　 　 　

一

　

「

　

｝

曾 呂

）

網

Q

皿 區 N 剣 皿 回 【 SD

；

1

，

32 mean 十2SD

一

＿

全◆

＿一

．

一

一

一

．

一

鋭

．

一

一

一

一

一

＿．

一

一

一

一

一

．

．

．

．

．

一

一

一

』

　 　 　 mean 　 　 　 ● ◆  ◆ ◆ ◆  m。an

．

2SD O　　　　lO　　　　20　　　　30　　　　40　　　　50 　 　 1回 目と2回 目の平 均 （Nm）

15Hz

_100Hz

　 　 　 SD

＝

4

．

40

耄

18

「

　 　12　

「

欄

Q

　6 肛： 0

畏

．

6ill

−

₁₂

巴

一

18 　 　 　 0　 　　 　　 10　　 　　 　20　 　　 　　30 　 　　 　 　 1H 目と2目目の平 均 （Nm） meall十2SD

．

一

一

一

一

．

₃

．

一

．

◆

_．

_一

_．

_一

_一

_．

_一一

◆ 　　　　◆

一

．

一

一

．

．

．

．

一

一

L−．

一

一

一

一

一

．

皿ean ◆ ◆ ◆ ◆ 　m巳a［

−

2SD ⊥ 一 宕 　20 ζ ₁₅ 痢 　工OS 　 5 皿 　 　0 エ 

ー

₅

瑠 一

lo 肛

一

15 匚1

−

₂₀

一

SD

＝

5

．

04 ◆ mcan 十2

．

一

．

一一

一

．

．

．

一

．

．

一

．

も

一

一

一

．

．

−r一

冂

罰

1hi．

．

．

一

一

．

一

一

．

．

．

−

mo ◆ ◆ mean

−

2 1

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

ヒ

0　　　　10　　　　2e　　　　30　　　　40　　　　50 　　 1日目と2R 目の 平 均 （Nm ）

15Hz

100Hz

図5　Bland

−

Altman　_plot（日 問再 現 性〉

は14）

，

10

−50Hz

での刺 激 時の 日内再 現性は

CV

　

5．

0

_％

_，

日 間 再 現性は

CV

　

4．

9

％ で あっ た と 報 告 し

，

　Booth　

J

ら は 15） 日内再 現性の みの 検_討で

10Hz

刺 激 時は CV

11．

1

％

，100Hz

刺激時が

CV

　

3．

1

_％であっ た と報 告して い る

。

本 研 究で示 さ れ た 口 内 再 現 性 な ら びに 日間 再 現 性 は

，

これ ら両 者と ほ ぼ同 様の結 果で あっ た。 本 研 究が採 用 した測 定 肢 位はBooth　

J

らが 検 討 した姿 勢 を

45

度後 方に 回転 しただ けで あ り

，

基 本的 には同 じ姿勢で あ る

。

し か しなが ら

，

抗 重力位での測定とな る た め

，

本 研究で は測 定 前に そ れ ぞ れの対象者の下 腿重 量に合わ せてゼロ 設 定を行い

，

_{下 腿 重 量}の影 響 を 除いた。 また

，

固 定 性 を 良 好にする た め

，

個々 の大 腿 長に合わ せ異 なる大 き さの 膝 関 節ク ッ シ ョ ンを用い て下肢の 回旋を防ぎ

，

足パ ッ ド で足 関 節の固定 を行っ た

。

こうし て 固定性を高め等尺性 収 縮に近い状 態で他 動 的 筋 出 力 を 測 定 可 能に し たこ と が

，

良 好な 再 現 性 につ な がっ た もの と 思 わ れ た

。

　大 腿四頭筋以外で も 他 動 的筋出力は検討さ れ てい る が

，

筋サ イ ズの 違い は再 現 性に は影 響 して い な い 。 Mellor　R ら は健 常 人の 母指 内 転 筋を対 象とし て

，

10Hz ，

20　Hz

，50

　Hz

，

100　Hz で の ES 時の 他 動 的 筋 出力の 日 問 再 現 性 を検討 し

，

そ れ ぞ れの周 波 数で の 他 動的 筋 出 力の

CV

は

15

％

，

　 ll_％

，

10_％

，8

_％で あっ た と報 告し てい る⊥3 ）

。

本 研 究で は 口問 再現性が

15Hz

で はCV8 ％

，100Hz

で はCV5 ％ と 類 似 し た 結 果 を 示 して お り

，

筋サ イ ズ は再 現 性に は影 響し ない もの と 思 わ れ た

。

興 味 深い のは

，

我々 の結 果に 限 らず Mellor　R ら や Booth　

J

_らに も共通する が

，

刺激 周 波 数 が 低 く な る ほ ど 再 現 性が_{低 く な}る_{傾 向}が_認め ら れ るこ とであ る

。

こ の 背 景につ _いて は

，

高 周 波領 域 と比 較 し

，

低 周 波 領 域 は前 刺 激の影 響 を 受 け や すい 16）とさ れて い る

。

他 に もES 刺 激の 他動的 筋 出 力 には

_，

温度や筋 長16）が影 響 する こ と が報 告さ れ てい る

。

本 研 究ではこれ らの交 絡 因 子 を 統 制 する た め

，

室温 を24 ℃に統 制し

，

筋 長は Booth　

Jl5

） らと同様 筋 長 を 伸ば し た状 態と し た

。

し か し な が ら

，

こ れまで他 動 的筋 出 力 測 定に際 する条 件 設 定に関して は 十 分 検 討さ れてお らず

，

より詳細 な 検 討 が 必 要かもし れな い

。

　 刺 激 様 式につ いて は

，

本 研 究で は先 行研究と は 異 な る もの を 用い た

。

Bergstrom　

M

ら はパ ル ス 持 続時 間 0

．

5ms の矩 形 波

，

25％ MVC の強 度 とい _{う様 式}を 用い

，

Booth

　

J

ら はパ ル ス持 続 時間

100

_{μ s の} 矩形波を

，

対 象 者が耐 えうる最 大 限の強 度で行っ て いる

。

Mellor　R ら は

，

パ ル ス _{持 続 時 間}50_{μ s の 矩 形 波}を最 大上刺 激に て 行っ てい る。 また

，

3つ の報 告は単

一

刺 激に対 する他 動 的筋出力を測 定してい る

。

本 研 究で は刺 激 強 度が 10％ MVC と 先 行 研 究より低 く

，

また

ES

列を作 成し て

3

列 打 ち 込んだ 際の後ろ

2

列の他 動 的 筋 餓力の平均 値 を算 出 した

。

これ らの相 違 が あ る に も 関 わ らず

，

先 行 研 究 と 本 研究の再 現性は 類 似 し て お り

，

刺激強 度あ るい は他 動 的 筋 出 力の測定タ イミング は 再 現 性に与 える 影響は 小 さい もの と思 わ れ た

。

　 他動 的 筋 出 力の冉 現 性に対 する性 差の 影 響は十 分検 討され て い ない

。

_{本 研 究}で は女 子 大 学生 を対 象と し た が

，

Booth　

J

らは 15）男 性を被 験 者とし

，

　_{Bergstrom　M} ら は 14）男 女 を対 象として い る。 ラッ トの長 指 伸 筋を対 象と した報 告で は

，

エ ス トロ ゲンの有 無は ES 時の他 動 的 筋 出 力に影 響しない 結 果となっ ており

，

性 差は ES 時 の 筋の反 応 性に影 響 しない こ と が示 唆さ れて い る 17）。 本 研 究 結 果 も

，

健 常 男性を対 象と した Booth　

J

ら の結 果 15＞と 類似 してい る ことか らする と

，

性 別が再 現 性に 与える影響は 少 ない ものと思 わ れ る

。

　

一一

方

，

日内再 現性は刺 激 周波数に よ り特 徴が認め ら れ た

。

100Hz 剰 激 時他 動 的 筋 出 力の 日内 再 現 性をみ た

Bland−Altman

グ ラフ は

，

13プロ ッ ト中ユ0プロ ッ トで 測 定 差が マ イ ナ ス の値 と な り

，

1回 目 よ り2回 目の他 動 的 筋出力が 大 き く な る 傾 向 が 示 さ れ た

。

これ に 対 し て

．

15Hz

刺激時 他 動的筋 出 力の 日内 再現性や

15

　

Hz ，

100Hz 刺激 時 他 動 的 筋 出 力の 日間 再 現 性で は同 様の傾 向は 認 め ら れず

．

ES 前 後で他 動 的 筋 出 力 測 定を行う際 に は

tlOOHz

刺 激 時 他 動 的 筋 出力は刺 激 強 度 決 定の た

Low　Frequency　Fatigueの評価指標に用い る他 動的筋出力の再現性 151 め の刺 激や

，

15Hz の刺 激 など前の刺 激の影 響を受 ける 可能性がある ことに留意すべ き と思わ れた

。

しか しなが ら

，

他 動 的筋出力の反 応性は低い周 波数ほ ど前の刺 激の 影 響を 受けや すい とい _う本 研 究 結 果 と は 異 な る 報 告 も あ り16）

，

現 在の ところ

，

その真 意は明ら か で ない。

LFF

は ES 刺 激 前 後の筋 収 縮 反 応 性で評 価 するた めに は

，

_前 刺 激の他 動 的筋 出 力に対 する影 響を詳細に検 討 すべ きも の と思われ た。 　本研 究の限界は

2

点 あ る

。1

点 目 は筋温 を 統 制で き な かっ た点である。 筋 温は他 動 的筋出 力に影 響を及ぼすた め16）

，

Metlor　R ら は母指 内転 筋の他 動 的 筋 出 力 測 定に 際して

．

温 熱 刺 激を加 えて 筋 温をほ ぼ

一

定に し てい る が

，

本 研 究で はこ の よう な統 制 は行っ てお らず

，

対 象 者 の筋 温が 日 によっ て異 なっ てい た可 能 性は否 定でき な い

。2

点目 は

，

末梢筋に対する電 気刺激に より生じ る中 枢性の_{疲 労}の_{存 在}18）で あ る

。

中椎 性の疲労は 上行性に 刺 激が伝わ り脊 髄より上位に疲 労が 生 じる もの で ある が

，

本研 究で は中枢 性の疲 労 を反 映 する指 標 を測 定して い なかっ た。 したがっ て

，

本 研 究で用い た他 動 的筋 出 力 は中枢 性の疲 労の影 響 を受け た 可能 性が否 定できず

，

今 後 検 討 すべ _{き課題 と な}っ た

。

　本 研 究の結 果 は LFF の評 価 指 標に用 い ら れ る15　Hz

，

100Hz

の 他 動 的 筋 出 力 は 再 現 性 に 優 れてい ること を 示 して いる

。

これ ま で ES 療 法は皮 下 脂 肪 層の電 気 抵 抗の 高さ と より多くの電 流を筋に通 電 する ことよ り

，

通 電 時 の痛み に耐 えら れるだけの電 流 を流し ていた

。

したがっ て

，

対 象 筋に は

LFF

が生じ てい たもの と考 えら れ る が

，

これ を詳細 に検討 した 報 告 はこれ まで に は な かっ た

。

本 研究結 果は

ES

に特 有の 現 象で あ るLFF の 評 価 方 法と し て

，

他 動 的筋出力値が臨床に応 用 可 能である こ と を示 す もの であ り

，

今 後の ES の開発に有 用な評 価 指 標を提 供 する もの と 思 わ れ た。 ま　 と　め 　ES 療 法 時の

LFF

を評 価 する筋 力 計ならびに

ES

装 置 を試 作 し

，15Hz ，100

　

Hz

の

2

種 類の周 波 数における他 動 的 筋 出 力を検 討 した

。

その _{結 果}

，15Hz ．

100　Hz の他 動 的 筋 出 力の再現性は

，

日内

，

日間と も に良 好で あ り

，

LFF の 評 倆 指 標 として臨 床 応用 が 可能で ある と 思 われ た

。

文 　 　献

1）Lumde　PK

，

　Sjaastad　

L

　et　al

．

l　Skeletal　muscle 　disorders

　 in　heart　Eailure

．

　Acta　Physiol　Scand

．

2001；171：277

−

294

．

2）Stremel　RW

，

　Convertino　VA

，

　et　al

．

：Cardiorespiratory

　 deconditloning　with 　static　and 　dynamic　leg　exerclse 　 during　bed　rest

．

　

J

　Appl　Physiol

．

1976；41：905

−

909

，

3）Germaill　P

，

　Guell　A

，

　et 　 al

．

：Muscle　strength 　during

　 bedrest　 _{with 　 and 　without 　muscle 　exercise 　as　 a}

　 countermeasure

．

　Eur　

J

　Appl　Physiol

．

　i995；71：342

−

348

．

4）齊藤正和

．

長 山雅俊

，

他 ：入院 期 心 疾 患 患 者に対する低 周 　 波 ESの安全性につ い ての検討 心 臓 リハ ビ リ テ

ー

ショ ン

，

　 2005；10：23

−

26

．

5）神 谷 昌 孝

，

山田純生

，

他 ：_{心 臓 乎 術後の下 肢 筋 力低下に対} 　 するES 療 法の効 果 心 臓 リハ ビリテ

ー

ショ ン

．

2 OS；10： 　 ll3

−

116

，

6）

Quittarl

　M

，

　Wiesinger　GF

，

　et 　al

．

：Improvement　of　thigh

　 muSCIes 　by　neUrOmUSCUIar 　elCCtriCal 　9

．

　timUlatiOn　in

　 patients　with　refractory 　heart　failure

．

　Am 　

J

　Phys　Med

　 RehabiL　2001_；80：206

−

214

．

7）Zanotti　E

，

　Fehcetti　G

，

　et　al

．

：Peripheral　muscle 　strength 　 training　in　

bed−bound

　_pat

．

ient

．

g　with 　COPD 　receiving 　 mechanical 　_ventiLation ： ef［ect　_Qf　electrical 　_stimulation

．

　

Chest

．

2003

；　

124

：292

−

296

．

8）Keeton　RB

，

　Binder

−

Macleod　SA：Low

−

frequency　fatigUe

．

　 Phys　Ther

，

2006；86；ll46

−

115e

．

9）Edwards　RH

．

　Hi1正DK

，

　et αZ

．

：Fatigue　of　long　duration

　 in　human 　skeletal muscle afterexercise

．

　

J

PhysioL

　 　1997；272：769

−

778

．

10）Martin　

V ，

　Millet　

GY ，

　_{et α}1

．

_： Assessment　_of　low

−

　 frequency 　fatigue　with 　two 　methods 　of　electrical

　 stimUlation

．

　

J

　Appl　Physiol

．

2004_；97：1923

−

］929

．

ll）McNeil　CJ

，

　Ahman　BL

，

　et　al

．

；Torque　loss　induced　by

　 repetitive 　maximal 　eccentric 　contractions 　is　marginally 　 influeneed　by　work

・

to

−

rest　ratiQ

．

　Eur　

J

　Appl　Physi（｝1

，

　 2004；91：579

−

585

．

12）Binder

−

Macleod 　SA

，

　Russ　DW ：Effects　Qf　activation 　 frequency　and 　forceQn　low

−

frequency　fatiguein

　 human 　skeletal 　muscle

．

　

J

　Appl　Physiol

．

1999： 86：

　 　1337

−

1346

．

13＞Mellor　R

，

　Stokes　MJ： Detection　and　severity 　of　tow

　 frequency 　fatigue　in　the　human　adducter 　_pollicis

　 muscle

．

　

J

　Neurol　Sci

，

　t992_：108：196

−

201

．

14）Bergstrom　M

，

　Hultman　E；Contraction　characteristics 　 ofthchuman　quadriceps　muscle during_percutaneous

　 electricat　stimulatjon

．

　Pflugers　Arch

．

1990；417：136

−

141

，

15）Booth　

J

，

　McKenna　MJ

，

　et　al

．

；Impaircd　calcium 　_pump

　 furlction　does　not 　slow 　relaxation 　in　human　ske ［etal

　 muscle 　after　prolonged　exercise

．

　

J

　Appl　Physiol

，

1997；

　 83：511

−

521

．

16_）B］inks　

JR，

　RiiClel　R

，

　et α1

．

： Calcium　transjents　

in

　 isQlated　amphibian 　skeletal 　muscle 　fibers： detection

　 with 　aequorin

．

　

J

　Physiol

．

1978_；277：291

−

323

．

17）Tiidus　PM

，

　Bestic　NM

，

　et　at

．

；Estrogen　and　_gender

　 　do　noi　affect　fatigue　resistance 　of　extensor 　digitorum

　 longus　muscle 　in　rats

．

　Physiol　Res

．

1999；

48

；2 9

−

213

．

18）Boerio_D

，

　

Jubeau

　M

，

　etaL：Central　and peripheral

　 fatigue　after　 electrostimulation 　induced　resistance

<Abstract>

Reliability ef Muscle [ibrque Response toElectrical Stimulation which Applied to Evaluate Low Frequency

Fatigue

Sato

NITOBE PT, Yuko TANAKA, PT, Yuko SHIMIZU, PT, MSc, Yuji KONO, PT, MSc

Pragram inPhJ,sicaland Occupational 711Lercrp)f,IVdgq),aUhiversityGraduate School of Mledicine Sumio YAMADA, PT, PhD

Department

_of

Pdysical

flheropM

IVdgaya

Uhiversity

Graduate

School

of

Medicine

Daisuke

SAKUI,

PT,

MSc

Rehabilitation

Centec

flhe

7ktxuke

Kbfltkai

Mbdical

Research

institute

Kitano

Hbspital

Masahiro NARUSAWA

Minato

Mbdical

Science

Purpose:

This

study aimed to

investigate

the test-retestreliabilityof muscle torque response to electrical stimulation

(ES)

which applied to evaluate

low

frequency

fatigue

(LFF),

Subjeets and Methods:

Thirteen

healthy

female

university students were recruited in this

study. LFF istypicalLymeasured by recording

the

torque responses to

different

frequencies

of

ES.

We

used 15Hz and 100Hz ES. The reliability of the torque responses to ES at

15

Hz and 100Hz on same-day were assessed by two ES sessions conducted fiveminutes apart. The reli-ability of the torque responses to

ES

at

15

Hz

and

100

Hz

between-day

were

also

assessed

by

two ES session conducted within

2-3

days

between

the sessions.

Results: The ICCI,1was

O,977

for

same-day comparisons and

O.833

for

between-day

comparisons at

15

Hz

ES.

The

ICCI.i

was

O.985

for

same-day comparisons and

O.874

for

between-day

compari-sons at 100 Hz ES, A BIand-Altman 95% limitof agreement testshowed no systematie variation

in

3

of the

4

test observations; systematic variation was only observed

in

the

loo

Hz

ES

on

same-day.

Conclusion:

The

findings

of thisstudy suggest that the evaluation index of LFF could be

con-sidered as a reliable measure, and confirmed usefulness of torque responses toES forevaluation