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膝前十字靭帯再建術後の大腿四頭筋・ハムストリングスにおけるピークトルクと仕事量の関係

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(1)

理学療 法学 第 22巻第 1 号  5

9 頁 (1995 年)

膝前十字靱帯再

大腿

頭 筋

ハ ム

      

ク ト

仕 事 量

木野

典保

1)

石井慎

1)

辺 要

1)

浅 野

2)

赤 木

3)

大 城

 

4) 要旨  膝 前

1

字 靱 帯 再 建 術 後 患 者22例にっ い て大 腿四頭 筋とハ ム ス ト リングスの筋 力を測 定 し (60

°

/sec

180

°

sec

,300

°

fsec

ク トル クと仕 事 量より両者の関 係を比 較

検討し た。 膝 伸 展で の ピ

ク ト ル ク値は

角 速 度が 180

°

/sec

,300

°/sec において両側で の有 意 差は認め ら れ な かっ た が

什事量値で は すべて の 角 速 度におい て傷 害側に比 べ 非 傷 害き か

。 こ の こと か ら

仕 事量での 180

°

/sec

300“

fsec

にお け る改善の 遅れ が示唆さ れ た。 膝屈曲での ピ

ク トル ク値は すべて の角速度に おい て有 意 差が認め ら れ な かっ た が

仕事量 値ではすべ て の角速度で非傷害側が有意に大 きかっ た 以 上 か ら

ハ ム ス ト リングスの収 縮 持 続 能 力の低 下である と考え ら れ た

仕 事 鼠勁 作 時の筋の関 節 保護 能力

制動能力, 同時収縮能力を評価 する上で利用さ れ るべ き貴重 なパ ラメ

。 キ

ド ピ

ク トル ク

仕事量

ACL は じ め に  トル ク測定 装置は角速度別の速性筋 出力の量 的 な 測定 を 可能に し た とい う点で

臨 床 分 野でも整 形 外 科 疾 患やスポ

ツ パ フ ォ

マ ン スの評価に広く活用されてい る。 ス ポ

ッ医学に おい て こ の等 速 性筋 出力テス トを使 用す る ことは傷 害後の スポ

復帰の ための ひとっ の 基 準と な る。

般 的に スポ

ッ復 帰を許 tiJする前に用い

The

 Relationship between Peak Torque  and  Total  Work of the 

Quadriceps

 and  Hamstrillgs after Anterior

 Cruciate Ligament  Reconstructien 1〕生 病 院ハ ビリ テ

ショ ンセンタ

 (〒工93東 京 都八王 子市 椚H町583

15)

 Noriyasu  Kinoda

 RPT

 Shinichit

o Ishii

 RPT

 Yoichi

 Watanabe

 RPT :Rehabi]itatien Center

 Eisei Hospital

Z>田 医 療 技専 門 学

 Shinichi Asano

 RPT :Waseda College of Medical Arts  and  Sciences

3)永 生 病 院ハ ビリ テ

シ ョ ン センタ

整 形 外 科

 Ieyasu Akagi

 MD :Dept

 of Orthopaedic Surgery

 Eisei

 Ho $pital

 Rehabilitation Center 4)

目本 大 学 医 学 部 付 属 病 院 整 形 外 科

 Hiroshi Oshiro

 MD :Dept

 of  Orthopaedic  Surgery

 Nihon University Hospital

 (受 付日1993 ,

e

 1022/ 受理 日1994年11月15 日)

ら れ るの は

大 腿 四 頭筋で の ピ

ク トル ク (peak

torque :以

PT

と略す)の 患比で

90

% を越え る

こ と や1)

体 重 支 持 指 数 (

WBI ≡

weight

−bearing−

index

)2

4)で 13  % をゴ

ル と す ること な どで あ る。 し か し

PT は あ る

点で の トルクの大き さ を表して いる に過ぎ ない し

ま た

筋 力か ら動 作 能 力を評価する場 合

関 節 運 動中の張 力発揮 形態を み る必要が あ る

故に

等 速 性 筋 出 カテス トか らパ

ン スを 予 測 す場 合 も測 定 呵動 域 中の トル クを時 間 積 分した値 (仕 事 量

best work  repetition  and  total wQrk :TW ) を 評 価

指 標と す ること が望ま しい5

7)

こ の研 究の 目的は膝 前 卜字 靱 帯 (

Anterior

 cruciate  ligament :

ACL

) 損 傷 再 建 術 後 患 者の大 腿四頭 筋とハ ム ス ス の収 縮 ける

PT

とTW の 出 力の 関 係にっ いて検 討 し

臨 床に お ける評 価の妥 当

睦を明ら かに しよ う と試み た もの で あ る

方 法 1

対 象 被験 者は平 成 4年

1

18E

か ら平 成 4 年 12月 21 日

(2)

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service Japanese  Physioal  Therapy  Assooiation

6 理学療法学 第 22巻第

1

まで に膝

ACL

損傷で当院入院

関節鏡下で再建術 を行っ た

22

名と した。 性 別は男性 8名

女 性14名

重平 均

57.

4

±

10.

2

 

kg,

年齢平 均

25.

5

±

6,

8

歳であっ た。

術 式はい れも 自家 組 織に て半 腱 様 筋

薄 筋 腱を用いた

もの 17 例

,Bone−

Tendon

Bone4 例

腸 脛 靱 帯を用い

たもの 1例であ

た。 ま た

傷 害 側に合 併 症を有 して い るは 15 例いた (内 側 半 月板損 傷8例

外 側 半 月 板 損 傷7例

内側 側 副 靱 帯 損 傷4例

合併 症 な し6例 )が

対 側 下 肢 を傷 害して いる者は いなか っ た

な お

測定ま で の期 間は術 後 平 均7

1± 2

4か 月 (5

11か 月 )で あっ た

 

2 .

測定方法  被 験 者 22名に対し

膝 伸展 お よ び 屈曲の等 速 性筋 出 力測定を傷害側と非 傷害側に おい て実施し た。 測定には

Cybex

 

350

(Lumex ) を 用い

測 定速度は

60°

/sec

180

° /sec

,300

° /sec の

3

種類と し た。 角 速度の決 定は そ れ ぞ れ低速

中速

高速を特徴づけるもので

過 去に おい てよ り多く測定さ れて い る角速 度を選んだ。 被 験 者 はウ ォ

ミン グア ッ プ と して 10分 間の 自転 車エ ル ゴ メ

の駆動を行っ た後

備え付 けテ

ブル に椅 座 位 をとり

ス ト ラ ッ プに て胸

骨 盤

大 腿 を しっ かり と固 定し た。 膝 軸を入 力レバ

に合わせ

レバ

ムは足 関 節 (外 果 直

lt

)で固定 した。 また

膝 関節の可 動 域 が 0

°〜

90

°

の範囲と なる よ うに レンジス トッパ

に て ブ ロ ク した。 被 験者は各 角 速 度で の測 定 前に

4回の最 大 下で の練 習を十 分な説 明と と もに行っ た

そ の後

膝 関 節を

90°

屈 曲した位 置から最 大 努 力での膝 伸 展 および 屈 曲 を4回 繰 り返し た。 なお

傷 害 側 と非 傷 害 側は ラン ダムに測 定し

各々 の角 速 度の間に は30秒 間の休 息を 設 けること と した

  3

統 計処 理  各角速度で の膝伸 展と屈曲で得ら れ た

PT

値とTW 値において最 大 値 を 抽出し

そ れ ぞ れ傷 害側と非傷害側 とで平均値の差の検定を行っ た 結 果   1) 膝伸展での PT

60

° /sec におい て傷 害 側に 比べ非傷害側が有意に大き かっ た が (pく

0 .

05

180

°

/ sec

300

°

/sec で は両 側で の有意 差 は み ら れ な か っ た (表

1

 

2

) 膝 伸 展で の TW 値は

すべ て の角 速 度において 傷 害 側に比べ非 傷 害 側が有 意に大きか っ た (60 ° /sec :

p<

O.

Ol180esec

,300

°

/sec l p<O

OJ

「 ;

1

。  

3

)膝 屈 曲で の PT 値はすべて の角 速 度に おい て有 意 差が認められな か っ たが

TW 値で はすべ ての角 速度 で傷害 側に比べ 非 傷害 側き か っ た (

180ef

sec :p<0

05;60b/sec

300° /sec :p

O .

Ol

表 2)。   4)傷害側にお ける膝 仲展 及び屈曲で の トル ク波形は

表 1 ACL 再 建 術 後にお け る膝 伸 展 力の ピ

ク ト ル クと仕 事 量                                  (Mean ±SD

n

22) 角 速 度 ピ

ク トル ク (Nm ) 仕 事  量 (

J

60

°

/sec 180° /sec

300°

/sec 非傷 害側 168

5

±

50.

1 112

42

2

79.

Ot

32.

5  傷 害 側

128,

3

±

58、

1* 89

42

8 62

5士

28,

3

非三

f

害但II l65

9

±48

5 119

44

4 88

0

±

34,

9

 傷 害側 弖24

〇二L53

4’ *

92,

4

±

42.

3

67.

30.

6

ク トルク60° /sec と仕事 量のすべ ての角速度に有意 差あ り

.’

pくO

e5

* ”pく0

01

表 2  ACL 再建 術 後にお ける膝 屈 曲 力の ピ

ク トル クと仕 事量       (Mean ±SD

n

22) 角 速 度 ピ

ク ト ルク (Nm ) 什 事 量 〔

J

60

° /sec l800/sec

300

° /sec 非傷 害 側

88,

6

±

30.

Q

70

5±22

9

53.

3

±

18.

9

傷 害側 71

5±28

2

59

0

±

21.

0

44.

6

±

18,

4 非 傷 害 側 102

5

±

32.

6

80.

7

±26

1

62

1±21

9

  傷 害 側

73.

6

±

28.

6

* * 60

6±24

4“

45.

0

±

19.

1

* 仕 事 量のすべての角 速 度に有 意 差あり

pく0

05

’ “p<O

01

N工 工

Eleotronio  Library  

(3)

膝前

卜字靱帯再建術後の大四頭筋

ハ ムス ト リングス における ピ

ク ト ル ク と仕事量の 7

2250

丶 終

20e

⊥ Iv156b 昏

1ee

ミ L 1 イ申 展 …

ピヱ

::

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i

1 

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1

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7.

F■

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1

傷 害側 ; 蚤 … 与 【 , : …

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1

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i

i 曾 脅 2 ? 1

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15

° 臼゜         

6

臼゜ 13 角  度

3e6

Z5

2

臼臼

t59

1日

e

5e

     

31350

  イ

5

°

9

°   (度) 屈  曲

.噛脚 「・脚・

: : ヨ :

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炉◆

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嵶噂 ト

密 ヤ L

濡 三 :非傷 害側 : : … : 艦

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傷 害側 ::

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9

7 

FF

r 

 

o

7 

7F

°

F・

6

日o 角  度

135

° a

ク トル ク後の波形の落ち込み (60艮 /秒) b

波 形の プ レ

不 安 定 性 (

180

度 /秒 )

l

 

ACL

冉建術後 者の トル ク波形典 型 例

PT

前後の 波形の落ち込み や

波 形の プレ 不 安 定 性 ) が確認さ れ た (図

1

)。 考 察   最も

般 的に用い ら れる等速性 筋 出 力のパ ラ メ

PT

で あ る。 しか し

  PT は肢が動 く関 節 可 動 域 中

筋の収 縮によっ て生 じた 1番 高い トル ク出力である た め

可 動 域 全 体に渡っ て発 揮し て い る トル クを表 して い ない

本 研 究の前 提は PT が傷 害 後の膝 関 節張 力 発揮 形 態を十 分 反 映 して いない の で はないか とい うことで あ る

下肢の筋 力 特 性か ら動 作 能 力を推 察する場 脊

重 要 なの は関 節の運 動 中に筋のパ

を ど れ だけ発 揮 か を 平価 することで ある。 従っ て

等 速 性 筋 出 カテ ス トで は 測定可 動域中の トル クを時 間 積 分した値

すな わ ち串 量を評価指標とする事が望 ましい

こ の事に関 する諸 家 の報 告は

,ACL

再 建 術 後 6か月 経 過 した時点で さ え PT の他

 

TW

TAE (Torque  acceleration  energy )

AP (Average  power の非 傷 告側に対 する傷

9

側の欠 損率が

定せず

特に TAE で大きな欠 損 率を示 した と する

Davts

ら8)9 )報 告

関 節 鏡

半 月 板 部 分 切除 術後の患者におい て

PT

とTW は

傷 害 側と非 傷害側 下肢で高い相が あり,  ま た

傷 害 側で の TW の低 ド はPT の低 下 に付 随して い た10)。 

ACL

冉 建 術 後 の不 安 定 膝で PT とTW の関 係は

両首で 高い相関が あり

PT か らTW を予測で き得るm 。 さ らに

 

TW

は 健吊 者の異 常 所 見に関する よ り多くの情 報を 与え る12)

な ど の報告が あ る。 今回の実 験 結 果は

これ らの いま ま で報 告されて きた

PT

TW

関係につ い て の ひ とっ の糸品侖を提案して い る。 膝 伸展での

PT

値は角 速 度が低 速日寸 (

60

° 〆secは傷害側に比べ 非 傷 害 側が有 意に大 き かっ た もの の

高速 時 (180c/sec

,3eOCf

sec)で は 両側間 に角意 な 差は認 め ら れ な か っ た。 しか し

TW 値に関しては すべ て の角 込 度傷 害 側非 傷側 が 有 意に大き かっ た (表 1) こ の事は

PT の角 速 度が 中

高 速時に おい て改善さ れて いた膝 伸 展 筋 力は TW で み た 炉合

そ れ程のを示して いない とい っ て よい これは

Pedegana13)らの い う神経

筋 単 位の適 応の遅 れか ら生 じて い るのか も知れ ない  膝にダメ

ジを負っ た

ACL

再建術後 患者で は大 腿四 頭筋お け る筋紡錘な ど固 有 受 容 器の感 受 性の低 ドが容易 に起こり得ること が予 測で きる14}15)

こ の感 受 性の低 ド は, 筋収縮が高速にな る程

適 応の遅 れ

あるい は不 適 応と して筋張 力 発揮 形態に反 映する で あろ う。 こ れ は筋 の持 結 収縮 能 力低 下と な り

,TW

値の 改盖 の遅 れ と し て現れた と推察さ れ る (図 1)。 この現 象は

ACL 再 建 術 後 患 者におい て運 動に際して の膝 関節の角 速 度が中 速か り 込に達 する よう な動きでの適

IL

能力が

最 大 張 力 発生能に比べ

i

さ れに くい ことを 示 峻してい る

(4)

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service Japanese  Physioal  Therapy  Assooiation

8

理学療 法学  第

22

巻第

1

号 体 的に は ジャ ンプ や ダッ シュ 時の足 底が地 面か ら離 れる 直前, あ るいは, ラグビ

や相 撲な ど での コ ン タ ク トの 直前とい っ た膝伸展角速度が ピ

ク に達 する場 面が想 定 で き る。  

膝 屈 曲時で は PT とTW で の相 違が 明確に 現 れて いる。 すべ て の角 速 度においてPT 値は両側での有 意 差は な か っ た が

TW 値で は すべ て の角速 度に おい て傷 害 側に比べ 非 傷 害 側き か っ た (表

2

これは PT 値で改善を示して い る と思 われ る膝 屈 曲 筋 力 でも

TW 値 から み る と

PT

値程の改善を示して いない こと が わ か る。   ACL 再建術後での 大 腿 四 頭 筋の筋 力 低 下に加わる こ のハ ムス ト リングス の機 能の低 ドは重 視 すべ き点 。 し か し

このハ ム ス ト リ ングスの続収縮能 力にわ る 評価は

PT

のみの解 析で は気 付かれないだろう

っ ま り

PT は筋の発 揮最 大 張 力 を推 察指標あ り , TW は動 作 能 力を推 察 する指 標で あ る とい え る。  ス ポ

ツ傷 害 後の リハ リ テ

ョ ンの場 合, 筋 力と 合わ せ運 動 能 力とし て の機 能を みて い く必要が あ る。 そ の意 味でもTW は動 作時の関節 保能 九 に 際して の進筋能 力, 制動能 力

同 時 収 縮 能 力など を評 価 する上で利用されるべ き貴重なパ ラ メ

スポ

選 手競技 復な どを 考 え た場 合

よ り正確な ガ イ ドラインの設 定を臨 床 的に可 能にする だ ろ う

文 献 1) 白木  仁

福林  徹

他:膝靱帯 半 月 手 術 後のス ポ

ツの   復 帰 過 程につ い て

CYBEX に よ る評 価

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3)黄川昭 雄 : スポ

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(5)

wrrktiiJ

i-7ewesNlea{iaccDJi<wa-utm

ixAx F

v

>x

v'xectsIJ6

w-

p

F

]vt7

e;ILt:$ea)eees

9

<Abstract>

The Relationship

between

Peak Torque and Total Work of the

Quadrieeps

and HamstriHgs after ACL

Reconstruction

Neriyasu KINODA, RPT,

Shinichiro

ISHII,

RPT,

Yoichi

WATANABE,

RPT

Rehabilitation

CenteL

Eisei

Hbspitag

Shinichi

ASANO,

RPT

Waseda

College

of

Mbdical

Arts

and

Sciences

Ieyasu AKAGI, MD

Dopt

of

OrthqpaedicSurge,:),EiseiHbspital,RehabititationCenter

Hiroshi

OSHIRO,

MD

Dopt.

of

Orthopaedic

Surgery,

Nihon UitiversityLlbspitat

The purpose of thisstudy was to assess the relationship between isokineticpeak torque and total work of thequadriceps and

hamstrings

in

patientswith reconstructed anterior cruci-ate ligaments

(ACL).

Twenty-two patientswho had reconstruction of theACL participatedin

this study. Isokinetictorque was measured by

Cybex

350 Isokineticdynamometer at

low

{60

deglsec),

middle

(180

deg/sec),and high

(300

deglsec)speeds.

Tetal work of quadriceps in intact knees was significantly greater than that in reconstructed knees at middle

(p<O.05}

and high

(p<O.05)

speeds of the movement, whereas peak torque was not significantly differentbetween both knees.AIthough peak torque of the harnstringswa$ not significantly differentbetween both

knees,

totalwork in intactknees was significantly greater than thqt in reconstructed knees at all speeds

<60

deglsec・300 deg/sec; p< O.Ol,180 deg/sec; p<

O.05).

We considered that those matter of results

between

totalwork and peak torque may be due to

lack

of continuous performance muscle contraction, Even though peak torque recovered fully,totalwork rnight not correspond tothe

peak

torque, Therefore not only peak torque but also totalwork should beevaluated inpatients with the reconstructed ACL.

参照

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