急速な運動の動作分析を目的としたワイヤ電極による筋電図記録方法の改良

理

学療 法学　第

30

巻第

5

号　

280　

一

　287頁

（

2003

年）

報 　 　告

急 速 な運

_動

の

_動作分析

を 目

_的

と し

た ワ

イ ヤ

電

_極

に

よ る

　　　　　　　

筋

電 図

記

録 方法

の

改 良

＊

金 子 文 成

1）

　

増 田

　

正

1）

　

車

谷

　

洋

2）

　　　　

村

上

恒

二

2

）

　

山

根 雅 仁

3

）

要 旨

　

本研 究

の 目

的

は

，

投 球

の よ

う な急 速 な運 動 巾

の

筋活 動 を

ワ

イ

ヤ

電 極

で

分析 す

る に は

，

どの よ

う な

シ ステ ムが 必

要

なのか を

詳 細

に

提 示

す ること で あ る

。

対

象

は 健

康

な

男

子 大 学 生

1

名

で あっ た

。

投

球

動

作

中 に三

角

筋 中 部 線維

と

棘

上

筋

か ら

筋

電 図 を

記 録

し た

。

電

極

は

棘

上

筋

に はワイ ヤ 電

極

を

使

用 し 三

角 筋

に は

能 動 型 表 面

電極

を 用い た

。

投 球 動 作

を ビデオ カメ ラ で

撮

影

し

，

各

関節

運

動

の

_加

速 度

を

算

出 し た

。

ワイ ヤ 電

極

は

刺

入

部

付 近

でバ ッファアンプ

（

入 力

イン ピ

ー

ダンス

10M

Ω

，

増 幅

ma

　

10

_{倍 ）}

へ

_{連 結}

し

，

_{腰 部}

に

_{装 着}

し たメインア ンプで

増 幅

し た。 バ ッ ファ ア ンプの ワイ ヤ

電 極 接 合 部 分

に は

，

ス プ リング を

採 用

し た

。

A

／

D

変換 後

のデ

ー

タを

低 域 遮 断 周 波 数

70Hz

，

高域 遮 断周 波 数

500

　

Hz

で

4

次

のバ ン ドパ ス フィル タ

ー

を

通

し た

結 果

，

視 覚

的

に はモ

ー

シ ョ ンア

ー

チファク ト

と思 わ

れ る

周 波 数成 分

の

信 号

が

除 去

さ

れ た

。

周 波 数 分 析

に よ

り徒 手 筋 力

検 査 実 施 時 と投 球 時

に

記 録

さ れ

た 筋 電 図

パ ワ

ー

スペ _{ク トラ}ム

密 度 分布 が

ほ ぼ

相似 形

で

あ

っ た。

そ れ

に よ

り

，

今 回の デ

ー

タ 採 集 お よ び 処 理の

手

続 き が 十 分 に

適

当 で あ り

，

モ

ー

ショ ンア

ー

チ フ ァ ク トが

少

ない

状 態

で

急

速 運 度 中

の

筋 電 図

を

得

る こ と が で き た と

考

え る

。

キ

ー

ワ

ー

ド

　 筋

電

図

，

ワイ ヤ 電

極

，

投 球

は じ め に

　

投

球 障

害

や ランニ ング

障 害

は， スポ

ー

_ッ

_{動 作}

_{の よ}

_うな

急 速

（

Rapid

）

かつ

急 激

（

Ballistic

） な運 動 （

急 速 運 動 ）

に よ り慢 性 的 に 微 細 損 傷 が 加 わ るこ とによっ て

生

じる

病

態

の

代 表 的

な

例

で あ る

。

その よ

う

な

病 態

に 対

す

る 理

学 療

法

の理

論構 築

において は

，

そ れ を 引 き

起

こ

す

運

動 学 的

現

象

を

解 明 す

る こと が 重

要

であ る

。

急 速 運 動 につ いて運 動

学 的 手 法

に よ

り定 量 分 析 す

るには

，

比

較 的

緩

慢

な 動

作

を

分 析 す

る

場 合

よ

りも

，

さ らに

高

い

_精

度の技 術 も し くは

機

＊ _Improved

　Electromyogram　

Recording

　

Technique

　uslngr　Fine　Wire

　Electrodes　during　Rapid　and 　Ballistic　

Movement

1） 独 立行 政法 人 産業 技術 総 合 研 究 所　入 間 福 祉 医 匚学 研 究 部 門 　 〔〒305

−

8566茨 城 県つ くば市 東1

−

1

−

1）

　 Fuminarl　Kaneko

、

　 RPT

，

　

PhD

．

　

Tadashi

　Masuda

，

　PhD： 　Neuromuscular　Assistive　

TeChnology

　

Group

，

　Institute　for　Human 　Science　and 　Biomedical　

Engineering

，

　 NationaL工nstitute of

　 Advanced　IndustriaL　

Science

　and　

Technoh

）gy

2）広 島大 学 　 医 学 部 保 健 学 科

　 Hiroshi　Kurumadani

，

　

OTR

，

　

MS

、

　Tsuneji　Murakami

、

　MD

，

　PhD： 　 Institute　_of　

Heaith

　 Sciences

，

　 School　of　Medicine

，

　Hiroshima 　

University

3） 広 島 東 洋カ

ー

プ

　 Masahlto　Yamane：Hiroshima　Toyo　Carp　Co

．

，

　Ltd

．

　 （受付日　2002年5月27日／ 受 理 日　2003 年 3 月 15日）

器

が 必

要

で

あ

る

。

　

運 動 学 的 分 析 方 法

の

一

つ に

筋

電 図 に よ る 分

析

が あ る

。

肩 関 節 を例

に

挙 げ

ると

，

動 的 安 定 化 機 構

と して重

要

で あ る と

さ

れる

回 旋 筋 腱 板

か ら

筋 電 図

を

記 録 す

る た め に は，

表 層 筋

か ら の

信 号 混 入

を 避 けるた めに ワイ ヤ 電

極

に よ り

記 録 す

ること が

望 ま し

い 。

し

か

し

，

Soderberg

と

Cook1

〕 が

述

べてい る よ

う

に

，

ワ

イ

ヤ

電 極

によ る

筋 電 図 記 録

で は モ

ー

ショ ンア

ー

チ ファ ク トな どの ノイ ズ が

混

入 する こと が

多

い

。

こ のた め

，

急 速 運 動

の

動 作 分 析

を

す

るた めに ワ イ ヤ

電 極 を使 用 す

る こと は

非 常

に

難

しい。 こ の

解 決 方法

と し て

，

記

録

さ れた

信 号

にフ ィ ル タを か ける ことや記 録 時 にバ _ッフ ァ アン

プ を 使 用 す

る

等

の

方 法

が

用

い ら れ る2〕3）

。

し か し

，

ワ

イ

ヤ

電 極 を使 用 し

て

動 作 筋 電 図 学 的

研 究 を 行っ た

諸 家

らの

報 告

4

−

11） で は

_，

_{方 法}

の

詳

細や 生 デ

ー

タ が

提 示

さ れ てい

な

い

_{場 合}

_が

_多

い_。 ま た

，

田

中

ら3） の

報 告

によ

り動 作 分 析

にお

け

るバ ッ フ ァア ンプの

有 効 性

は

確

認 され てい る が

，

その有 効 性 は 歩

行 動 作

での

検 討

に

留 ま

っ て い る。

す

な わ ち

，

これ ま で にワ イ ヤ 電 極に よ る

筋 電 図 記

録の方 法 を 検 討 す る

報 告

は

散 見

され

，

急 速

運

動

の

筋

電 図

学 的 分 析 も

ワ

イ

ヤ

電 極

によっ て

行

わ れ て き た に も 関 わ ら

ず

，

過

去

の

報 告

を

踏 襲

して急 速 運 動の筋 電 図 を

ワ

イ

ヤ

電 極

で

記 録

し よ

う

と し て も そのた め に

必 要

な

記 録

条 件 等

が

明 示

さ れてい ない

。

　

ワイヤ電

極

を 用いて高い精 度で筋 電 図 を 記 録 す るこ と がで

き

れ ば

，

多 く

の

被 験 者

か ら

得

ら れ た デ

ー

タを

平 均 化

し

て ア

ー

チフ ァク トな ど

偶 然

の

_影響

に よ り生 じ る ば らつ

き を少 な くす

る

努 力

が

不 要

と なる

。

そ れによ り

，

一

人 ひ

と り

か ら

得 ら

れ

た連 続 時系 列

デ

ー

タ

を運 動 相 毎

に

平均 化

す

る

必 要

が

な くな り

，

筋 活 動 動 態

が

時

々

刻

々 と

変 化 す

る

様

を

詳

細 に

観 察

で

き

る よ

う

に

な

る。 こ の よ

う な観 察

は

，

よ り

詳

細 に 運

動

に 関 わ る

筋

の

機 能 的役 割 を解 明 す

る こと につ な が り

，

そこで

得

ら れ る

知 見

は

理 学 療 法

プロ グラム の 立

案

に

貢 献

で き る

。

　

本 研 究

の 目

的

は

，

ワイ ヤ 電

極

の

使

用 に よ り

急 速

運

動 中

の

筋 活 動

をア

ー

チファク トの混 入 が ない

状 態

で記

録 す

る た めに

必 要 な 方 法

を

提 示

し

，

記 録

か ら

処

理 まで の

手 続

き

が 適 切

で

あ

るか

を検 討 す

るこ とで

あ

る。

今 回

は

，

筋 電 図

学 的検 討

に ワイ ヤ

電 極

が

用

い られ る ことの

多

い

，

投 球 動

作

につ い て

分析

し た。

方

法

1

．

対

象

　

被

験

者

は

，

男 子 大 学

生

野

球 部 員

で

あ り

，

身 長

173

　cm

，

体

重

70

，

5kg

であっ た

。

計 測 時 に は

，

全 身 的 に 外 傷

・

障

害

は

な

かっ た。

測 定

に

先

立っ て

，

実験

の趣

旨

と

方 法

の

詳

細

を

説 明

し

，

実験

に

参 加 す

る

同 意

を

得

た

。

2

．

測 定手 川

頁

　 筋 電

図は

棘

上

筋

と三

角筋 中 部線 維

よ

り記 録

し た。

棘

上

筋

に は ワイヤ

電 極

を

使 用

し

，

三

角 筋 中 部 線 維

に は

能 動

型

表 面 電 極 を 使 用 し

た。

電 極

の

装 着 後

，

徒 手 筋 力 検 査 法

（

MMT

）

で

各 電 極

が

標 的

に した

筋

の

活 動 を 記 録

してい る かど

う

か を

確 認

した。

投 球 練 習

の

後

に

，

試 験 投 球

を

実

施

し

た

。

投 球

につ い て の

詳 細

は

金 子

ら 12） に

記 載

し

た

。

　 投 球

中 に ワ イ ヤ

電 極

が

筋 内

で

移 動

して し ま

う

可

能 性 も

あ

る た め_，

投 球 前

と 同

様

に

投 球 後

に

MMT

による

筋 活 動

を記 録

し

，

著

明 な

違

いが ない こ と を

確

認 し た

。

3．

ワイ ヤ 電

極

に よ る 筋 電

図

の

_導

出

　

我

々がこれ ま で

使

用 し て き たワイ ヤ 電

極

の

素 材

は

白

金 線 も し くはス テ ン レ ス スチ

ー

ル線であっ た

。

今 回 は

，

よ り 強 度 に優 れ るス テ ン レス ス チ

ー

ル

_線

を ウレ タン コ

ー

テ ィング し た ものを 選 択 し た

。・

．

骰 にワイ ヤ

電 極

は

直 径

25

μm か ら

75

μm の ものが 使 用 さ れ る が

，

急 速 な 運

動

で

も破 断

の

心

配 が

少

な く2｝， かつ 必

要 最 低

の

直 径

であ る と

考 え

ら れ る

50

μm の ワ イ ヤ を

採

用 し た

。

材

質

以

外

の ワ イヤ

電 極

の

仕 様

は従 来 か ら 我々 が 使 用 して き た よ う に 13）

，

電 極 先 端

の コ

ー

テ ィ ン グ

を

2mm

剥 が し， 電

極

間距 離

は

5mm

と した。

同 様

の

電 極 を用

い た

場 合

に

，

随

意発 揮 筋 張 力

と

筋

電 図

積

分 値 が 直

線

関

係

に あ るこ と が

，

す

で に

Onishi

らに よ

り報 告

さ れて いる14）

。

筋

の中へ

_刺

入 した ワイヤ

電 極

は

，

Fig

．

1

−

A

に示 す よ

う

に

電 極

リ

ー

ド

線

に

連 結

し た

。

こ こ の連 結 部 分 は 市 販 さ れ てい る もの で

，

い

く

つ

か

の

種 類 が あ

る

（

Fig

．

1

−C

）

。

今 回

は

，

よ

り

強 固 にワイ ヤ 電

極

を 固

定

したかっ た ため

，

Basmajian

と

DeLuca2

＞

，

お よび田 中 ら3）に

従

っ て スプリ ン グ ク ラ ン プ を

採

用 し た

（

Fig．1−D

＞

。

ま

た

，

ス

プ

リング ク ランプ は 入 力 インピ

ー

ダン ス お よ び 出 力 イン ピ

ー

ダン ス が そ れ

ぞ

れ

10M

Ωとユ

00

Ωのバ ッファ ア ンプ

（

増

幅

度

：

10

倍 ）

に

直 接 接 続

し た。 その

後

，

リ レ

ー

ボッ クス を

経 由

し て メ イン ア ンプで

増 幅

し た

（

Fig

．

1

−

A

）

。

リレ

ー

ボックスと メインアン

プ

は

被 験 者

の

腰 部

に

装 着 し

たウェ ス トバ ッ ク に

収 納

し

た

。

な

お

，

ワ

イ

ヤ

電極 を電 極

リ

ー

ド線

に

固 定 す

るス プ リン グ

部

分 が

直

接 皮 膚

に

接 触

し ない よ

う

に_，

Fig

．

1

−E

に

示 す

階

層

を

作

る

方法

に て，

粘 着 性 伸 縮

ガ

ー

ゼで ワ イ ヤ

電 極

お よ び 連

結 部

分 を 固

定

し た

。

棘

．

ヒ

筋

へ の ワイ ヤ

電 極

の

刺 入 部 位

は

Detagi

ら15）の

方 法

に

準

じて

行

っ た

。

　 今 回

の

結 果

と

従 来

の

方 法

に よ る

結 果

と を 比

較 す

る た め に

，

以

前 我

々 が

記 録

した

筋 電 図

デ

ー

タを

結 果

に

示 す

。

従

来

は，

電 極 と

メインアン

プ

の

問

にバ ッ フ ァ アン プ

を使 用

し て

な

かっ

た （

Fig．1−B

）

。

また

，

電 極

は

Fig

．

1

−C

に

示

すフ ック タ イ プの 電 極 リ

ー

ド

線

に

連

結 し た

。

4

．

表 面

電

極

によ る

筋

電 図の

_導

出

　 電 極

の金

属 部

分 は

1mmXlcm

の棒 状で

，

電

極

間 距

離

が

lcm

の

能 動 型 電 極

を

使 用 し （

D

．

　

E

−

2

．

1

，

　

Delsys

　

lnc

．

，

USA

）

，

双 極 導 出

に て

記 録

した。

消 毒 用

の ア ル コ

ー

ル

綿

で

筋 腹

の

皮 膚 抵 抗

を

軽 減

し た

後

に

，

電 極

を

貼 付

し た

。

電

極

は

両 面

テ

ー

プで

皮 膚

に

貼 付 し

，

さ ら

に

粘 着 性 伸 縮

ガ

ー

ゼ で固

定

した。

5．

筋 電 図

の

記 録 と分 析

　 導 出

し た

筋

電 図 は

被 験 者

の腰 部 に 装

着

し たメインア ン

プ

（

Bagnoli2

，

　

Delsys

　

Inc．

，

　

USA

）

で

増 幅

し

（

Fig．

1

−A

）

，

BNC

集

中 ボ ッ クス

_（

BNC −

2110

，

　

National

　

lnstruments

Corp

．

，

　

USA

_）

を

_経

由 して

A

／

D

変

換

（

DAQCard

−

6024E

，

National

　

Instruments

　

Corp

，

，

　

USA

_）

_を

_{行 な}

い

，

パ

ー

ソナ

ルコ ン ピュ

ー

タ に

記 録

し た

、

投 球 動 作 分 析

と

筋 電 図

を

同

期 さ せるた めの

光 刺

激

発

生 装

置

か らの

信 号 も

，

筋 電 図信

号

と

_同様

にパ

ー

ソ

ナ

ル コ ンピュ

ー

_{タ に}

記 録 し

た

。 こ の

時

のサ ンプ リン グ

周 波 数

は

1

，

000Hz

と

した

。

フ ィ ル タ

処

理 お よ び二

_{乗 平 均 平 方 根 （}

Root

　

Mean

　

Square

：

RMS

）

の

算 出

は オフ ラ イ ンで

行

っ た

（

LabView

，

　

ver

．

6．

0，

National

　

Instruments

　

Corp

．

，

　

USA

）

。

　

フ ィ ル タ は

Butterworth

　

filter

_を

_{使 用}

し

，

高

域 遮

断 周 波 数

お よび

低

域 遮

断周 波 数

を そ れ ぞ れ

500Hz

と

70

　

Hz

，

_{次 数 を}

4

と

_し

282

理 学 療 法 学 　 第

30

巻 第

5

号

A

丶

_ミ

_{≡ ≡}

Z

_． 、sci，

B

丶

_ミ

_≡≡ン

_濡

，cl，

C

E

ad ＜

hook

　

type

＞

f

　 alcoh ＜clip　

type

＞ 　amplifier 　elastice

　　 　 　　

reiay　

box

　attached

　 　 　 on　

the

　waist

　

Iead

D

　 　

fine

　wire　eiectrode

_（

＋

_）

sp「lnclam

＜Sagittal　VieW＞

Fig

．

　l



A

：

Improved

　electromyogram 　recording 　system

．

　

Closed

　circles　

indicate

　a　wire 　

junction

．

　

An

　electromyographic 　sig

−

　 　 　

nal 　is　_{preamplifiered}

，

　B：Electromyogram 　recording 　system 　which 　was 　used 　

in

　Qur　previous　studies

．

　

C

：

Various

　 　 　

junctions

　of 　the　fine　wire 　electrode 　and　the　

lead

　wire

．

　

It

　was 　

difficult

　to　

fix

　the　

fine

　wire 　electrode 　with 　these

　 　 　

configurations

．

　D：The　

junction

　of 　the　

fine

　wire 　electrodes 　and 　spring 　connections 　to　

buffer

　amplifire　combined

　 　 　

with 　electrode 　

lead

　wire （

improved

　electrode 　

lead

　wire ）

．

　

It

　

is

　possible　to丘x 　the　

fine

　wire 　electrQdes 　without 　any

　 　 　

slipping

．

　

E

：

Fine

　wire 　electrode 　and　improved 　electrode 　lead　wire 　are　fixed　with 　alcohol　cotton 　and　elastic　

dress

−

　 　 　 lng　tape

，

図

l

　

A

：改 良 した筋 電 図記 録シ ス テ ム

．

黒 丸はワイ ヤ や リ

ー

ド線の結 合 部であ る

，

筋電図 信 号はバ ッファ ア ンプ に よ り 増 幅 さ 　 　 れる

．

B

： これ まで の研 究で用い られてきたシ ス テム

．

　

C

：ワイヤ 電 極 を リ

ー

ド線に繋 げる結合 部 分

．

こ れ らの型 で は ワ イ

　 　

ヤ電 極 を 強 固に固 定 すること が 難 しい

．

D ：今 回 用いた シス テ ム で はバッ フ ァア ンプ にス プ リング が接合 さ れ て お り

，

ワ

　 　

イ ヤ はス プリング に挟ん で結 合 した

．

ワイヤは軽 く引っ 張っ てもずれ ない こと を

確

認し た

．

E

：ワイ ヤ電 極が皮 膚から露 出 　 　 　し たとこ ろをアルコ

ー

ル綿で抑 え

，

図に示し た階 層を作る ような要 領で固 定し た

，

し て

周 波 数 応 答

が

450

±

50Hz

で

あ

る こと を

基

に

，

サ ン プ リ ン グ

定

理か ら 決 定 し た

。

低 域 遮 断 周 波 数の決

定

理

由

は 考 察で詳 細 を 述べ る

。

フィ ル タ 処 理 し た

後

に

RMS

を

算

出 し，

30Hz

の

低

域 通

過

フ ィ ル タ

（

2

次

の

Butterworth

filter

＞

に よ

り平 滑 化

し た

。

結 果 は，　

MMT

の

肢 位

に て

最

大

努 力

で

行

っ た

5

秒 間

の

等 尺 性 収 縮 時

に

記 録

し た

筋 電 図

につ い て

，

中 間

の

1

秒 間

の

RMS

を 平 均 し た 値 を

100

％と

し

て

，

相 対 的

に

表

し た

。

ア

ー

チファ ク トの 程 度 につ い て

A

（

mV ）

4

2

0

一

₂

一

₄

一

₆

B

（

mV

_）

4

2

0

一

₂

一

₄

一

₆

Fig

．

2



EMG 　raw 　

data

　recorded 　

from

　the　supraspinatus 　

during

　throwing　using 　

the

　_previous　recording 　system （

A

）

，

　and　the

　 　 　

imprQved

　technique （

B

）

．

　

The

　

targe

　sway 　ef　

base

　

line

　can 　

be

　confirmed 　clearly　

in

　the　

left

　

figure

_（

A

_｝

，

　whereas 　there　

is

　 　 　

no　

large

　sway 　

in

　the　right　

figure

（B｝ recorded 　in　the　_present　study

，

　The　_parts

，

　which 　are　shown 　

by

　arrows

，

　were

　 　 　

delicate

　parts　whether 　to　

have

　the　

influence

　of　the　motion 　artifact （B）

，

図

2　

投 球中 に 記 録 し た 棘 上 筋の筋電図であり

，

（A）は従 来の方 法で記 録 したもの

，

（

B

）は

今

回の改

良

し た

方

法で記 録したものであ

　 　

る

．

（

A

）

で は大 き く基 線 が 揺れて いる が

，

（

B

）におい ては大 きな基 線の揺れ はない

．

しか し

，

（

B

）

で もモ

ー

ション ア

ー

チファ

　 　 ク トが混入 して い る と考 えら れる部分があ り

，

矢 印で示し た

．

は

筋 電 図

生デ

ー

タ

を高 速

フ

ー

リエ

_{変 換}

_{し て}

_{周 波 数}

パ ワ

ー

スペ ク トラ ム

密 度 分 布 を調

べ

た （

Matlab，

　ver

，

6

，

1

，

　

The

Mathworks

　

Inc

，

　

USA

_）

。

6

．

投 球 動 作 分 析

　 投 球 動 作 を

3

台

の デジ タ ル ビデ オ カメラ レコ

ー

ダ

ー

（

NV −DJIOO

，　

Matsushita

　

Electric

　

Industrial

　

Co

．

　

Ltd

．

，

Japan

）

で

撮 影

し た

。

撮 影

の シャ ッ タ

ー

速 度

は

1

／

200

秒

で

，

60

　

Hz

_{と した}

。

_{ビ デ オ カメ ラは ピッチ ャ}

ー

_{マ ウ ン ド} の正 面

（

捕

手の

後 方 ）

，

お よ び

一

塁 側

と三

塁 側

の

両 側 方

か らの

撮 影

と し た

。

筋

電

図 記 録

と

同 期

させ る た め に

投 球

直 前

に 光 信 号 を 撮

影

し た

。

光信 号発

生

装 置

の

発 光

と 同

時

に 発 生 す る 電

気 信 号

を

筋 電 図

と

同様

に

記 録

し た。

投 球 相

の

分

類 は

Jobe

ら6）

及

び

Fleisig

ら 】6）の

報 告

を

参

考 に し て

5

相 に 分 類 し た

。

結

果

　 Fig

．

2

に

，

投 球 中

に ワイヤ

電 極

で

棘

．

上

筋

か ら

記録

し た

筋 電 図

の生デ

ー

タ

を示 す

。

A ，

　

B

と も

にフ ィル タ 処 理 は して い ない

。

2

−

A

は

従 来

の

方

法 で 記 録 し た もの である （金 子

，

未 発

表 ）

。

視 覚 的

に

大 き く基 線

が 揺 れているこ と が

観 察

で

き

る。

そ れ

に

対

し て

2−B

は

今

回の

方 法

で

記 録

し た もの で

あ

る。 こ れ は

Fig

．

3，

　

B −

3

に 示 し た もの と

同

一

_{の信 号で あ る}

_。

_矢

印

で

示

し た

部

分は ノイズと して

疑

わ れ る 部 分 で あ る が

，

明

ら かに

従 来

よ

りも良 好

に 記 録 で き てい る。

　Fig

．

3

に は 今 回 記 録 し た

表 面 筋 電 図

お よ び ワイ ヤ

筋 電

図

の

生

デ

ー

タの典 型 例 と して三

角 筋 中 部 線 維 （

A

）

，

お よ び

棘

上

筋 （

B

）

か らの 記 録 を 示 す

。

モ

ー

シ ョ ン ア

ー

チ ファク トが

非 常

に

少 な

い デ

ー

タと

し

て

，

MMT

実 施 時

の

筋

電 図 記 録 （

A

−

1

，

B

−

1

）

につ いて

高 速

フ

ー

リエ 変 換 し

，

パ ワ

ー

スペ ク トラ ム

密 度 分 布 を求

め た

も

のが

A −2

お よ び

B

−

2

で

あ

る。

表 面 電 極

で

記 録

し た三

角 筋

中 部

線 維

の

筋 電 図

で は

200Hz

以 下の

信

・

号

成

分 が ほ と ん どであっ た

。

そ れに

対

し て ワ イ ヤ

電 極

で

記 録

し た

棘

上

筋

の

_{筋 電 図}

では

200

−300Hz

の

成 分

が

最 も 多 く

，

三

角

筋

の

筋 電 図

と は

異

な る

特

徴 で あっ た

。

これ らに

対

して

，

投 球 中

に

記 録

した

筋

電 図

（

A −

3

，B−

3

＞

の パ ワ

ー

スペ ク

ト

ラム

密 度 分 布 を

示 し たの が

A −

4

，

お よ び

B

−

4

で

あ

る

。

三

角 筋 中 部 線 維

（

A −

4

） と 棘 上

筋 （

B

−

4

）

の

双 方

に おい て_，

A

−2

お よ び

B−

2

と比べ る と

特

に

40Hz

以

下の

成 分

が

高

い こと が

視

覚

的 に

観 察

で

き

る。

従 来

の

方 法

で

記 録

し た

信 号 （

Fig

．

2

−

A ）

のよ

う

な

明

ら か

な

モ

ー

ショ ン ア

ー

チ フ ァ ク トで は

な

い

_も

の の

，

緩 慢 な信 号 が 混 入

し てい る 可

能

性 が あ る と

判 断

し た

（

A −

3

，

B

−

3

の

矢 印 部 分 ）

。

この た め

A

−

5

お よ び

B

−

5

に

示 す

よ

う

に

，

バ ン ドパ ス フ ィル タ で

処 理 し

た

結 果

，

視

覚 的

に

確 認

で

き

るモ

ー

ショ ン ア

ー

チフ ァ ク

ト

は

除 去

さ

れ

，

パ ワ

ー

スペ _{ク トラ}ム

密

度 分

布

が

A

−

2

お よ び

B

−

2

と

近

い

も

の に なっ た

（

A −

6

，

B

−

6

）

_。 考

察

　

投 球

動 作の

_{筋 電 図}

に よる

分 析

につ _{い て は} ，

Centinela

Hospital

，

　

Biomechanics

　

Laboratory

の

研 究

グル

ー

プ が 過

去

にい

く

つ

も報 告

してい る

。

彼

ら は

投 球 動 作

につ いてワ イヤ

電 極 を使

用 し た

筋

電 図で

分 析

し た だ

け

で

な く

5

’

9） ，

水 泳 動 作

17

−

20｝

も含

め て

多

くの

研 究 成 果 を発 表 し

て

き

た

。

彼

らの

報 告

で

共 通

してい る

方

法 と して

，

テ レ メ

ー

タ装 置 を使 用 して記

録

し た とい

う

こ とが 記 述 さ れてい る。

し

か

284

理学 療 法 学 　 第

30

巻 第

5

号

A

−

1

（

＞

EV

Φ η ヨ ＝ α ∈ く

2

　

A

（

N 工

丶

N ＞

E

）

_」

睾

£

1

．

00

．

5

　

0

−

₀

_．

₅

−

₁

_．

₀

A．Deltoid

　middle 　 　

0

（

×

104

_）

2

．

0

1

．

0

0

　　

1．

OTime

（

sec

）

2

．

0

0

A

−

3

　　　

1．

0

　

≧

o．

5

）

9

　

0

星

量

一

〇

・

5

く 　　 　

・

1

．

0

　　 　　 　

0

100

　　　

200

　　　

300

　　　

400

　　　

Frequency

（

Hz

）

500

t

＼ ＼

0

．

8

B−i

　 　　

4

．

0

　

耄

2

．

o

）

8

　 0

晝

9

−2・

o

＜ 　　

−4．

0

を

B

（

N 工

丶

N ＞

_尸

ヒ

）

」

Φ ≧

一

〇 匹

B．Supraspinatus

　　

0

（

×

104

_）

3

，

0

2．

0

1

．

0

0

．

4Time

（

sec

）

0

　　

1．

OTime

（

sec

）

2

．

0

0

A

−

4

　 　　

100

育

1

譽

9

　 50

　

6

　∋ 　oi 　　　　

O

A−

5

（

〉

_一

ヒ

）

Φ で コ

←

一

一

α

E

く

A

−

6

B−3

　　 　

4

．

0

　

≧

2

．

o

）

8

　 0

星

9

−

₂

_・

_o

く 　　

一

4

．

0

　　　　

0

100

　　　

200

　　　

300

　　　

400

　　　

Frequency

（

Hz

）

500

1

．

4

0

1

．

00

．

5

　

0

−

₀

_．

₅

−

_tO

　　

O

100

50

0

（

N 工 訂 〉 ∈ ご Φ

き

皀

100

　　　

200

　　　

300

　　　

400

　　　

Frequency

（

Hz

）

↑

＼

500

0

．

4Time

（

sec）

0

．

8

1

．

4

0100

　　　

200

　　　

300

　　　

400

　　　

Frequency

（

Hz

）

500

B

−

₄

_（

×

104

_＞

　　　

8．

OR1

　

6．

0

雪

94

，

0

δ

1

　

2

．

Oo

匹 　　 　　

0

　　 　　 　

0

B−5

0

．

4Time

（

sec

）

0

．

8

1

．

4

　　

4

．

09E

　

2

，

0uv

　 　

O

塁

9

−

₂

_．

_o

く 　　

一

4

．

O

　　 　　

o

100　　　

200

　　　

300

　　　

400

　　　

Frequency

（

Hz

）

500

B

−

6



（

×

104

）

　　 　

8

，

0

貧

1

　6

，

0

雪

94

，

0

δ

き

2

・

o

匹 　　　　

0

　　 　　 　

0

0

．

4Time

（

sec

_）

0，

8

1

．

4

100　　　

200

　　　

300

　　　

400

　　　 Frequency

（

Hz

）

500

し

，

ワ

イ ヤ 電極 か ら

テレ メ

ー

タ

発 信 器

へ

_{信 号 を伝 送 す}

る

過 程

での

処 理

は

述

べ

ら

れ てい

な

い。 これ

ま

で

，

我

々

も同

様

に テレ メ

ー

タ システムを

使

用 して

急 速

運 動 中の

筋

電 図

記 録 を 試

み て

き

た

。

し か し

単

に テレ メ

ー

タ シス テムを

使

用 し た だ け で は

，

生

デ

ー

タ に おい て

基 線

の

揺

れ な どの モ

ー

シ ョ ンア

ー

チファ ク トが 大 き く

，

記 録 後の フ ィル タ 処 理 に

苦 労

し て き た と 同 時 に， デ

ー

タの再

現

性 に 疑

問

を 抱 いて

き

た

、

テ レ メ

ー

タ システ ムを 使 用 して もモ

ー

シ ョ ン ア

ー

チフ ァク トが 観 察 さ れ る とい うこ と は

，

その原 因 は ワイ ヤ

先 端

の

筋

内

部

で の

ず

れ

，

ワイ ヤ と リ

ー

ド

線

の

連 結

部

，

リ

ー

ド

線

とテ レ メ

ー

タ

発 信 器

との

結 合 部 分

に

あ

る と

推 察

さ れる

。

そのた め

今 回

は

，

ワイヤ

電 極

と

電 極

リ

ー

ド

線

との

連 結 部分 を

工

夫 し

て

筋 電 図 を記 録

し

た

。その

結 果

，

我

々 は

投 球 動 作

とい

う急 速

運

動

中の記

録

に も か か わ ら

ず

，

モ

ー

シ ョ ン ア

ー

チ フ ァ ク トが

極

め て

少

ない ワイ ヤ

筋

電 図 を記 録 す

るこ

と

に

成 功

し た

。

　 今

回 示 し た 結 果 は

，

従 来の方 法 で 記 録 し た 結 果 と は 視

覚 的

に

全 く異

なる

も

の であっ た

。

し か し

，

そ れで も な お

MMT

に よ るパ ワ

ー

ス ペク ト ラム密

度 分

布

と

投 球 中

の ワ イ ヤ

筋

電 図のパ ワ

ー

ス ペ ク トラム分

布

を 比

較 す

ると

，

投

球 中

の

_{結 果}

で は

低 周 波 数 成 分

の

信 号 強 度 が 高 く

，

モ

ー

シ ョ ンア

ー

チフ ァク トの

影 響

が

残

っ てい る と

考 え ら れ た

。

こ のた め

，

Fig

．

3

の

B

−

3

に おい て

矢 印

で

示

した

部 分

が

遮

断

さ れ る

周 波 数

で フ ィ ル タ

処 理 した

。

B −4

のパ ワ

ー

スペ ク トラ ム

密 度 分 布

と

B

−

2

に

示 し

た

MMT

時

のパ ワ

ー

ス ペ ク トラ ム

密 度 分 布

と

を

比

較

した

場 合

に，

約

50Hz

以 下 の

周 波 数 帯 域

のパ _ワ

ー

_{密 度}

_が

_高

いこ

と

が 視

覚

的 に 明 ら か で

あ

っ た

。

こ の こと は

表 面 電 極

に よ り記

録

し た

EMG

で

も

同

様

で あっ た

（

A

−2 〜

4）

。

従

っ て

，

50Hz

以

下

のモ

ー

シ ョ ンア

ー

チフ ァ ク トの

信 号

が

多

く

含

ま れてい る と

_考

え ら

れ た

。

そ

れ らの

周 波 数 成

分 を 除 去 するた めの

低

域 遮

断

周 波 数

を 決

定

す る た め に

，

50Hz

付 近

の

周 波 数

で

低 域 遮

断

フ ィ ル タ

を

通 過 さ せ， フ ィル タ

処

理

後

の デ

ー

タにつ い て

周 波 数 分 析 を 行

っ た

。

50Hz

の

低

域 遮

断 周 波 数

で

処

理 したデ

ー

タを 周 波 数 分

析

し た

結 果

で は

，

フ ィ ル タ の

次 数

を

上

げ

て

も視 覚

的 にモ

ー

ショ ンア

ー

チフ ァ ク トの

周 波 数

成 分

で

あ

る と

思

わ

れ

る

信 号 が残 存 し

てい た。

低 域 遮 断周

波 数 を変 え

てフ ィ ル タ

処 理 を試 行す

るこ

と

に よ

り

，

筋 電

図 信 号 に は で き る だ け

影

響 し ない範 囲 でモ

ー

シ ョ ン ア

ー

チフ ァ ク ト を 除

去

で き る 周 波 数 と し て，

適

切 で あっ た

70Hz

を低

域

遮 断

周

波 数

と し た

。

結 果 的に

，

パ ワ

ー

ス ペ ク トラ ム密 度 分

布

は ほ ぼ

MMT

の結 果 を相 似 的 に 反 映 し た

様

態 と なっ た

（

Fig．

3

，

　

B −

6

_）

。

_この こと は

，

ワイ ヤ

筋

電 図におい て は 主

要

な 成

分

を 遮

断す

る こと な

く

モ

ー

シ ョ ンア

ー

チフ ァク トが

除去

で き たこと を

意 味 す

る。 ワイヤ

筋 電 図

に

含 ま

れる

周 波 数 成 分

は

表 面 筋 電 図

よ

りも高

い

た

め

，

モ

ー

シ ョ ン ア

ー

チ フ ァク トが

含

ま れ る周 波

数

帯 域の

信 号 を除 去

して

も影 響

が

少

な く， この点 はワイ ヤ

電 極

を

使

用

す

る 利

点 と

して 強 調 し たい

。

こ れ ま でワイ ヤ 電

極

に よ る 投 球 動 作 中の記 録 に 苦

労

して き たのは

我

々だ

け

では ない

。

亀 山 ら11）はモ

ー

シ ョ ンア

ー

チフ ァ ク

ト

の

影 響

に よ

り

，

フォ ロ

ー

ス ル

ー

期

の

分 析

を

断 念 し

てい る

、

す な

わ ち

，

ワイ ヤ 電

極

に よる

筋 電 図 分 析

は こ れ

ま

で に

も多 く実

施

さ れてい るが

，

急 速 運 動 中

の

記 録

は

非 常

に

難

しかっ た の で

あ

る。

今 回我

々

が 示 した 方 法

に よ

り深 層

の

筋

につ い て の

解 析

が

動 的

な

条 件

で

も容

易 に な り， 本 研 究 は 理

学 療

法

に

必 要 と

さ れ る 運

動 学 的

研

究

に

寄 与 す

る もの と

考

え る

。

　

近

年

の工

_{学 的技 術}

の

発 展

に

伴

っ て

，

筋 電 図

に モ

ー

シ ョ ンア

ー

チフ ァク トが

混

人 していて

も

，

プログラ ムに よ

り

オンラインで除 去 さ れる よ

う

なシ ス テ ム が

市 販

され て

き

た

。

臨床 的利 便 性

か ら

，

そ

の よ

うな

シ ステム

を利

用

す

る こ と は

有 意 義

で

あ

ろ

う

。

しか し

，

信 頼

で

き

る デ

ー

タ

を記

録 す

るため に

，

本 研 究

に

示

した よ

う

な

手 続

き か ら

，

導

出

す

る

時 点

で

信 号 を

で

き

る だ け 正

確

に

採 集

す

る た めの

方 策

を

と

り

，

基 本 的 な前 処

理

と

して ノイズを

減

少 させる

努 力

が

最 初

にな さ れ るべ き で る

。

そ うす ることに よっ ては じ め て

，一

例

ず

つの

_検

討

に も

耐

え

う

る

再 現 性

の

高

いデ

ー

タ

を記 録 す

るこ

と

がで き る ものと 思 わ れる。

　

本

研 究 で 急 速 な 運 動 時の筋 電 図 をワイヤ

電 極

で

記 録 す

る た め に

施

し た 処

置

は

，

諸 家

ら に よっ て こ

れ ま

で

報 告

さ れ て

き

た

も

の を 組 み 合 わ せ た もの で

あ

る。 し か し

，

これ

Fig

．

_3　The

　graphs　lined　up　in　the　A　line　as　typical　

data

　of　surface　electromyogram 　_{are　the　result　recQrded} 　

from

　_the　mid

−

　　 　 dle

　

deltoid

．

　

EMG

　

data

　recorded 　

from

　supraspinatus 　were 　

lined

　up 　

in

　the　

B

　

iine

　as　typical　

data

　of　wire　electromyo

−

　　 　

gm

，

　

Raw

　

EMGs

　

during

　manual 　muscle 　test_（

MMT

）were 　shown 　on　the　lst　row _（

A

−

1

，

　

B

−

1

_）

．

　

PQwer

　spectrum 　density

　　 　

of　raw 　EMG 　during　MMT 　was　

drawn

　ol1 亡

he

　

2nd

　row （

A

−

2

，

　B

−

2＞

，

　Raw　EMG 　recorded 　

during

　throwing　was 　shown

　　 　

on　the　3rd　row

．

（A

−

3

，

　B

−

3｝

．

　Power 　spectrum 　

density

　of　raw 　

EMG

　during　throwing 　was 　

drawn

　on　the　4th　row ｛

A

−

4

．

　　 　 B

−

4｝

．

EMG

　 raw 　data　 recorded 　

Cluring

　throwing 　was 　

filtered

　sQ　that　motion 　artifact　was 　visually　disappeared _（A

−

5

．

　　 　 B

−

5）

．

PQwer

　spectrum 　

density

　of　raw　

EMG

　

during

　throwing　relatively 　resembled 　the　shape 　of　the　_graphs　which 　_are

　 　 　

shown 　on 　the　2nd　row _（A

−

6

，

　

B

−

6

_）

，

　although 　power　spectrum 　density　was 　higher　at　

Iower

　

frequency

　in　the　A

−

4　 and

　 　 　

B

−

4

．

図

3 　A

列 は 表 面 電 極 に よ り 三角 筋 中 部 線 維から記 録し た筋電図と その分 析 結 果であ る

．

B

列に は棘

．

L

筋か ら ワ イ ヤ電 極で記録 した

　　

筋 電図 を 示 し た

．

1段 目に示 した筋 電 図生 波 形は

MMT

を行っ ている最 中に記 録 したものである （

A

−

L

　

B

−

1）

，

1段目に示 した

　　

生 波 形のパワ

ー

スペ ク トル密 度 分 布 を2段 目に図 示 した （

A

−

2

，

B

−

2

）

．

3段目 は投 球 中に記 録し た筋電 図 生 波 形ので あ る （A

−

3

_，

　　 B

−

3

）

．

投 球 中の筋電 図パ ワ

ー

スペ _{ク トル密 度 分 布 を}

4

_{段目 に 示 し た （}

A

−

₄

，

_B

−

_4）

．

_{投 球 中の筋 電 図 をフ} ィ ル タ 処 理 し た ものが

　　

5

段目の図 で あ る （

A

−

5

．

B

−

5）

．

フ ィ ル タ処 理した投 球 中の筋電 図 につ い て周波数 分 析 すると

，

4段目 に示さ れ た低 周 波 数 成 分

　　

の モ

ー

シ ョ ンア

ー

チフ ァク トに よ る信 号が除 去 されてお り

，

2

段目 に示し た

MMT

中の筋 電 図パ _ワ

ー

スペ _{ク ト}ル_{密 度}分

布

と ほぼ

　 　

同様となっ た （A

−

6

，

B

−

6

）

．

286

理 学

療法

学

　第

30

巻第

5

号

ま

で に は

急 速 運 動 を

ワ

イ

ヤ

電 極

で

分 析 す

る

際

に

筋 電 図 を

記

録

す る 組 み

合

わ せ

条 件 等

が 明 ら かで な かっ た の に

対

し， 本

論

で は

急 速

運

動 時

の

筋 電

図

記 録 を

ワ イ ヤ

電 極

で

行

う

た めの

詳細

な

方 法 を明 示

し

，

我

々が

行

っ

た 手 続 き

が

適

当で あっ た こと を

筋

電 図の 周 波 数 分

析

に よっ て

確

認 し た。

文 　 　献

1

）

Soderberg

　

GL，

　

Cook

　

TM

：

Electromyography

　

in

　

biome

−

　 chanics

．

　Phys　Ther　64（12｝：1813

−

1820

，

1984

．

2

）

Basmajian

　

JV，

　

Deluca

　

CJ

：

Apparatus

，

　

detectien

，

　and

　 recording 　techniques

，

　

In

：Muscles　Alive

．

5th　ed

．

　Williams

　 ＆

Wilkins

，

　

Baltimore

，

1985

，

　ppl9

−

64

．

3）田 中

　

繁

，

伊東

　

元

・

他：小 型

EMG

プリ アンプの製 作 と

　

その ア

ー

チファ ク ト

抑

制 効果

．

バイ オメ カニ ズム学 会誌 3

　 （1）：17

−

21

，

1979

．

4

）

Glousman

　

R

：

Electromyographic

　analysis 　and 　

its

　role　

In

　 the　athletic 　shoulder

．

　

Clin



Orthop

　

288

：

27

−

34

，

1993

，

5）

Jobe

　FW

，

　Moynes 　

DR

，

　et α

1

．

；

An

　

EMG

　analysis 　of　the

　

shoulder 　in　_pitching

．

　A　second 　report

．

　

Am

　

J

　

Sports

　

Med

　

12

（

3

）：218

−

220

，

1984

．

6

）

JQbe

　

FW

，

　

Tibone

　

JE，

　et α

1

．

：

An

　

EMG

　analysis 　of　the

　

shoulder 　

in

　throwing　and　_pitching

．

　A　

preliminary

　report

，

　

Am

　

J

　

Sports

　

Med

　

ll

（

1

｝；

3

−

5

，

1983

．

7）

Moynes

　

DR

，

　

Perry

　

J，

　et α

1

．

；

Electro

皿yography 　and

　 motion 　analysis 　of　the　upper 　extremity 　

in

　sports

．

　

Phys

　 Ther　66_｛12_）：1905

−

1911

，

1986

，

8

）

GQwan

　

ID

，

　

Jobe

　

FW

，

　et α

1

．

：

Acomparative

　electromyo

−

　

graphic

　

analysis



Qf



the



shoulder



during



pitching

．

　

Professional

　versus 　amateur 　pitchers

．

　

Am

　

J

　

Sports

　

Med

　

15

（

6

｝：

586

−

590

，

　1987

．

9

）

GIQusman

　R

，

　

Jobe

　FW

，

　et　al

．

：

Dynamic

　electro皿yographic

　

analysis 　of　the　throwing　shoulder 　with 　glenohumeral

　

instability

．

　

J

　

Bone

　

Joint

　Surg　Am 　70  ：220

−

226

，

1988

．

10

）

Hancock

　

RE

，

　

Hawkins

　

RJ

：Applications　of　electromyog

・

　 　raphy 　in　the　throwing　shQulder

．

　Clin　Orthop　330；84

−

97

，

　 　1996

．

11

） 亀 山順

一，

桜 井 実

・

他 ；投 球動 作にお ける肩 関節の動 作

　 　

筋 電 図 解 析

．

臨 床スポ

ー

ッ医学 15_（ll_）：1301

−

1305

，

1998

．

12

） 金 子 文 成

，

増田 正

・

他 ：投 球 動作 にお け る肩 関節 周 囲筋 　 　筋 電図の連 続 時 系 列 変化に関 する分 析

，

理 学 療 法 学 （投 稿 　 　 中）

．

13

）藤澤宏 幸

，

金子文 成

・

他 ：肩 関 節回旋 運 動 時の筋 活 動にた

　 　

い

す

る 運

動肢位

の

影

響

。

理

学

療 法 学

21

の：

425

−

429

，

1994

．

14）

Onishi

　

H

，

　

Yagi

　

R

，

　et　al

．

：

Relatienship

　

between

　

EMG

　sig

−

　 　na 五s　and　

force

　

in

　

human

　vastus 　

lateralis

　muscle 　using

　 　multiple 　

bipolar

　 wire 　 electrodes

．

　

Journal

　 of

　 　

ElectromyQgraphy 　and 　

Kinesiology

　

lO

：

59

−

67

，

2000

．

15）Delagi　EF

，

　Perotto　A

，

　et α1

．

：

Anatomic

　

Guide

　

f6r

　the

　 　

Electromyography

．



2nd



ed

．



Charles



C



Thomas

，

　 　

Spring

丘eld

，

1981

．

16

＞

Fleisig

　

GS

，

　Andrews 　

JR，

　et α1

．

：Kinetics　Qf　

basebalt

　pitch

−

　 　

ing

　with 　

implications

　about 　

injury

　mechanisms

．

　

A

皿

J

　 　

Sports

　

Med

　

23

（

2

）：233

−

239

，

1995

．

17）

Nuber

　

GW

．

　

Jobe

　

FW

，

　et α

1

．

：

Fine

　wire 　electromyogra

−

　 　

phy　analysis 　of　muscles 　of　the　shoulder 　during　swim

−

　 　ming

．

　

Am

　

J

　

Sports

　

Med

　

l4

_（

1

_）：

7

−

11

，

1986

．

18）

Pink

　

M

，

　

jobe

　

FW

，

　et α

1

：

The

　nor皿al　shoulder 　during

　 　the　

butterfly

　swim 　stroke

．

　

An

　electremyographic 　and

　 　cinematographic 　analysis 　of　twelve　muscles

．

　

Chn

　

Orthop

　 　

288

：48

−

59

，

1993

．

19）Pink　M

，

　

Jobe

　FW

，

　et α1

．

：

The

　painfUI　shoulder 　

during

　 　

the　butterfiy　stroke

．

　

An

　e1ectromyographic 　and　cine

−

　 　

matographic 　analysis 　of　twelve 　muscles

．

　

Clin

　

Orthop

　

288

：

　 　

60

−

72

，

1993

．

20

）

Scovazzo

　

ML

，

　Browne 　

A

，

　et α

1

．

：

The

　painful　shoulder

　 　

Cluring

　freestyle　swimming

，

　An　electromyographic 　cine

−

　 　

matographic 　analysis 　of　twelve　muscles

．

　

Arn

　

J

　

Sports

<Abstract>

Improved

Electromyogram

Recording

Technique

using

Fine

Wire

Electrodes

during

Rapid

and

Ballistic

Movement

Fuminari

KANEKO,

RPT,

PhD,

Tadashi

MASUDA,

PhD

IVeuromuscular

Assistive

7lechnolqgy

Group,

Institute

_for

Human

Scienee

and

Biomedical

Engineering;

Aldtional

Institute

_ofAdvanced

industrial

Science

and

71echnolqg),

Hiroshi

KURUMADANL

OTR,

MS,

Tsuneji

MURAKAML

PhD,

MD

Institute

of

Hbalth

Sciences,

Sehool

of

Medicine,

Hiroshima

University

Masahito

YAMANE

Hiroshi,na

7kryo

Carlp

Co.,

Ltd,

The

present

study

investigated

to suggest the way to record electromyographic

{EMG)

data

without motion artifact using

fine

wire electrodes

during

rapid and

ballistic

movement

like

a throwing.

_EMG

was recorded with the

fine

wire electrode

from

the

supraspinatus of a university

baseball

_pitcher.

EMG

from

the middle

deltoid

was recorded using active surface electrodes,

Throwing

phases were

divided

from

digital

video

images.

The

breakthrough

_point

in

EMG

recording

during

throwing

was to employ

_the

spring clamp, which was connected

directly

to

the

buffer

amplifier, to

_put

the

fine

wire electrode.

This

solution produced the

fine

EMG

recording with

less

motion artifact.

Power

spectrum

densities

of

the

EMGs

from

both

of middle

deltoid

and supraspinatu$ were similar

figures

to the

_power

spectrum

density

of the

EMGs

recorded

during

manual muscle

testing.

It

was recognized

_that

our

improved

technique

of electromyogram recording with

70

Hz

low

cut

filter

was valuable

for

recording of temporal

dynamic

aLterations of

individual

muscLe activity

during

rapid and

ballistic

movement.