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ペダル駆動型筋力測定器による脚伸展トルク値と従来の等速性筋力測定器による膝伸展トルク値との関連性について

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(1)

理 学 療 法 学

 

第28巻 第7}

338

342

ピ{ 12001 年)

筋 力測 定器

に よ る

脚伸 展

ル ク

従 来

速性

  

筋 力測 定器

に よ る

膝 伸 展

関 連

小 林

 

1/

 

山 田 純

P

 

 

D

立 石 老 祐

1)

 

森 尾 裕 志

2}

 

青 木 治 人

U

要 旨

 

こ の研 究の

Il

的 は

さ れ たペ ダ ル

駆 動

型の

性 筋 力

定器

IStrengthErg

(〕

β

SE一

と 従 来 よ り川い ら れて きた

性 筋 力

定 器

CBIODEX

 

2AP

の渕 定 筋 力の 関 連 性 を 調べ ることであ る

t

対 象

20

代の

健 常 女 性

0

20

tSE

β

安 定

し た 坐

位 姿 勢

1

肢の複 数の 筋 僻 が 関 与 する

複 合

脚 伸 展 筋 力

を測 定

る とい う

特 徴

SE

β

では 脚 伸 展 ピ

ク トル ク を

60

80

[「11

転 分

BIODEX

 

2AP

で は

膝 伸 展

ク トル クを

60

180

3

〔}

0

度/秒でそ れ ぞ れ 測

体 重

したピ

ク ト ルク

体 重比 を 用

い て ピ ア ソン の

柑 関 係

数 を

め た

その結 果 r

 

0

7513

 

896

p

0

OO1

)の

有意

IE

られ たこ と よ

測 定

形 態 は

な る もの の

,SE一

β

での 測

トル ク

膝 伸 展 筋 力 を 大 き く反映 す

の と 思 われ た

今後

は 臨 床 応 用にむ けて

筋 力

に お け る

測 定 肢 位

や 回

転 数

に よ る

相 違 な

どの

検 討

必 要

る、、 キ

 

性 筋 力

評 価

膝 伸 展 トルク

展 トル ク は じ め に

 

これ まで膝 関 節 伸 展の

性 筋 力

数 多 く測 定

さ れ

歩 行 能 力 や

ADL

能 力

を 示

す 指 標

とし て の臨

的 意

広 く 認 め ら れ て

た が vzl

測 定

運 動 形 態

ド肢の

部の

群の みが 関

与 す

が主 流であ っ た

。.

我々の 日

の 大

分 を

め る ド肢の運

動 様 式

足 底

接 地

し た

状 態

である こと よ り

近 は 足

地 あるい は プレ

に固 定 し た 測 定 形 態によ る ド

仲 展 力

パ ワ

の測 定 が 着 目 さ れ る よ う に な っ た 3

6/

で の

測 定 値

が よ リ ジャ ンプ 能 力 との

相 関

い との報,

Z’

 

な ど

新 しい臨

床 指

標 と して の可 能 性 も 示 峻 さ れてい る

tt

 

この ト

肢 全 体の伸 展 運 動 に よ る

等 速 性 筋 力

あ るい はパ

 The Rel}Lti‘mships  between Musdc S匸rc

ng †h T

rq

le Measured

  bト

1

edaling  Tyl〕e lsok[nctic  tS

TachiTiu

uLd  Tha しb}

 C/onx

ent[enal

  【sel

i

c

ric Dv

am

meter

B 聖マ リ ア ンナ医 科大学病 院リハ ビ リテ

ション部   ゴ〒21685il 神 奈川県川tUlt市宮 前「メ:菅 生2 皇611

  Tl

ru  Kf〕bayashi

 RPT

 Sumio Yar1[ada

 Phl)

 kPT

、utaks  C〕m 【〕ri

  RPT

 K匚

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 RPT

 Haruhiloへ更〕kl

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 八

larianna し:「1ivc】

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1“Kol 【〕f 

X

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2:

1

聖マ リア ンナ 医 科 ノく学 横 浜市西 音ll病院 リハ ビリテ

シ1 ン部   Yuli M〔,rk〕

 RPT:Departmピnt りf Rc

habili(ation

 St

 Marianna

  τ

niversity  Y{,k〔,hとuna  SebLI Hr〕$pital

  l受

f

1

日 1ggg年⊥2∫]171[受 理日 2〔}01 年 8 月 25 ト11 ワ

測 定 機

器 はい か あるがSl

t)1i

い ず れの機 器 も

測 定 姿 勢

重の コ ン トロ

左 右 差の

出 な どの 而 に おい て

に脳 血 管 障 害 な どの運 動 障

す る

に 対 する利 便 性 は 劣っ てい た

 

こ れ らの 臨 床 的 利 便 性 を 配

し て

疹 案

さ れ た

SrrengthErgo

β }

SE

β

1

菱 電 機

1

〔図

1

〕は

臥 位 姿 勢にお け るペ ダル駆 動 とい う ド肢の複 含 関 節 運 動 の 等 速 性 筋 力 を

右 同 時 に 測

で き る

ま た

最 大 駆 動

中の ド肢

筋活 動

内側 広 筋

筋 活 動

め て

大 き

い こ と よ りteli

駆 動 する ト

動 作 筋

と し て は

膝 伸 展 筋

関 与

い と 思 わ れ る

そこで

本研 究

では

SE一

β

に よ る

脚 伸

トルク

従 来

等 速 性 筋

ノ丿

測 定 器

に よる

膝 で

申展

ト ル ク

との関

連性

検討

し た

対 象 と 方 法

  対 象

20

健 常

女 性

10

(平 均 年 齢

25

6

±

2

8

身 長

157

4

±

5

2cin

50

t

」・

3

7

 

kg

)で あ り

下 肢 荷

看 関 節の 整 形 外 科 的 疾

の既

有 す

除 外

し た

な お

左 右

り得

られた

測 定 値

立 して取 り扱

もの と し

20

対 象

とした

 

SE一

β

で の

筋 力 測 定

して は

,−L

は坐

llli

の 左

設 置

さ れてい る

す り を

把 持

バ ッ クレス トは 水 平 面 に

110

度に設 定 し た 〔図

1

そ して

体 幹 筋の 運

(2)

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service

Japanese  Physloal  Therapy  Assoolatlon

駆 動型 筋 力 測定 器に よ る

トル ク従 来等 速性 筋 力 測定 器よる膝 伸 展 ト値 と の関連 性につ い て

 

339

F

1StrengthErgo

β 霾 勲 轟 無 轡 礁 φ

毒 嚇 龜 象 郵 罍

蘇 鞭 爵

钁 融 鳶 霽 鬱 費

無 軽

鞍 蘂

鉾 季

鞋 蕊 毎 豪

e

th魁

r

図2 足 部のペ ダ ルへ の固定 v 雜 

3BIODEX

 

2AP

動 参 加 を制 御

し下 肢の脚

のみ を

測 定 す

るため シ

トベ ル トで

体 幹

固定

し た

位 置

は左

のペ ダ リング の

変換 点

で あ る 下 死

点 (

下 肢の

伸 展 位 〉

に おい て

関 節 屈 曲

30

°

節 底 背

0

° に な る よ

設 定

し た

ク ラ ン ク長は

172mm

と し, 足

は トウ

ク リップ と ト ウ

ス トラッ プ

を使 用 し

て しっ か

りと

ペ ダルに 固

し た

2

駆 動 開始 肢 位

全て の

試 行

い て

左 下 肢

の 上 死 点 (下 肢の最 大

位 )

と し た

 

60

80

回転

2

種 類

,1

試 行

につ

5

回転

連 続 し

最 大 努 力 駆 動 を行

左 右 そ れ ぞ

れ の

トルク

曲線

右 脚

伸 展 時

の ピ

ク トル ク

そ して

これ を

回転 数

につ

5

試 行 繰 り

左 右

脚 につ

25

の ピ

ク トル ク

値 を求

めた

最 後 にこの

25

回の ピ

ク トル ク値の最 高

その

速 度

の ピ

ク トル ク

とし た

数の

測 定

対 象 者 毎

に ラ ンダム に

振 り分 け

た。 図

4

  下 腿のパ ッ ドへ の固 定

  膝 伸 展

ト ル ク の測

に は

等 速

力 測 定 器 で あ る

BIODEX

 

2AP

BIODEX

社 製 ) を

い た

肢 位 は

坐 位 と し, バ ッ クレ ス トは

SE

β と

同 様

110

設 定

体 幹 を

トベ ル トで固

両 上

腕 組

み を さ せ た

3

レバ

ム のパ ッ ドの

位 置

パ ッ

の下

縁 を 内

と外

果 を 結 ん だ

わ せ た

4

速 度

60

180

300 度

3 種

反 復

5,

10

10

回 と し, そ れ ぞ れ

1

試 行

の み

っ た。

測 定 順 序

ての

対 象 者

60,180

300

度 /

の頽 に

測 定

開 始 脚

被検 者

した

そ して

最 大

努 力

で の

屈伸 運動

各 角 速 度

にお け る

右 そ れ ぞ れの

大 き

い ピ

ク トル ク

値 を求

めた。

 

ウォ

ミングア ップ は 下 肢の

各 筋

群の ス トレ ッ チ と N工 工

Eleotronlo  Llbrary  

(3)

340

理 学療 法 学  第28巻 第

7

号     4Nm /kg

SE

β

3

2 1

o

 o 1          2          

3

          4       Nm/kg    

BIODEX

 

2AP

5

 

SE

β (

60

回転/分 )とBIODEX  2AP の ピ

ク トルク体     重 比の関係     4Nm /kg SE

β

3 2 1 0  0 1          

2

          3          4

    BIODEX

 

2Ap       

Nm/kg 図6

 

SE

β

(80回 転/分 )と

BIODEX

 2AP の ピ

ク トル ク体     重 比の 関係

1SE

βと

BIODEX

 

2AP

の ピ

クトルク体 重 比の平 均 値

SE

β

BIODEX

 

2AP

60rpm

   

80rpm

   

60

 

deg

/sec 

l80

 

deg

/sec 

300deg

/sec

2

43

±

0

38

 

2

03

±

0

40  2

23±

0

33

  

L55

±

O

24

  1ユ

9

0

20 mean ±

SD

Nmfkg

SE

β

30

 

W

負 荷

5

分 間

駆 動 を 行

っ た。

各 測 定 前

には

最 大 下

で の

練 習 を そ れ ぞ

1

回 ず

影 響

考慮

して試

行 間

には

5

分 間

以 上の

を と

っ た

SE一

β

BIODEX

 

2AP

での測 定 は 同

日 と し

測 定 順 序

対 象 者

に 交 互 と した

, 両

に は 充

をいれ た

  得

ら れ た ピ

ク トル ク

重で除 して ピ

ク トル ク

重 比 と し

ピア ソ ン の

相 関 係 数

い て

SE−

fi

BIODEX

 

2AP

によ る 測

定値

相 関

め た

 

SE一

β

に よ る ピ

ク トル ク

体 重 比

平 均

60,80

速 度

にそれ

2

43

2

03Nm

kg

っ た。

BIODEX

 

2AP

60,

180

300

そ れ ぞ

2

23

1

55,

1

19Nm

kg

っ た。

両 測 定 様 式

も 回

転 速 度

あ るい は

角速 度

いほ

ク トル ク

体 重 比

高値 を示

し た

1

 

5

SE

β

60

回 転

6

SE

β

80

回 転

測 定 値

BIODEX

 

2AP

測 定 値

相 関

して い る。 い

れの

回転 数

において

BIODEX

 

2AP

に よ る

60

180

300

度 /

の ピ

ク トル ク 体 重 比 と は そ れ ぞ れ

有 意 な 正 相 関 を示

相 関

SE 一

β

60,80

回転

BIODEX

 

2AP

角 速 度

60

高 く

300

い て

最 も低

かっ た。

 

本 研 究

で は

健 常 女性 を対 象 と

し て

SE一

β

測 定

さ れ た

脚 伸

展 トルク と

BIODEX

 

2AP

測 定

さ れた

膝 伸 展

ト ル ク

関 連 性 を検 討 し

今 回

条 件

では

SE一

β

を最 大 努 力

に て

駆 動 す

には

膝 伸 展 筋 力

関 与

大 き

い ことが

確 認

さ れ た。

  単 関節 運 動

複 合 関節 運 動

筋 力 測 定 値

を 比

し た

究 は

これ まで にも幾つ か

報 告

されてい る

市 橋

ら11 )は 最 大

尺 性 収 縮 時の 坐 位 での膝 伸 展

筋 力

と 仰 臥

で の 脚

調べ

節 屈 曲

角 度

大 き

り相

関 が

と報 告

し てい る。 ま た

ら12)は 坐 位で の等 速 性の両 側 膝 伸 筋 筋 力 と 立

での

速 性の スクワッ ト

の関 係 を

討 し た 結 果

て の

設 定速 度

のス クワッ ト

筋 出力 と有 意

正 相 関

を 示 し た ものは

480

度 /秒 の高 速 度 域 での両 側

膝 伸 筋

筋力

のみ で あっ た

と報 告

し ている。 これ らの

報 告

関節 運動

複 合 関節 運 動

との

筋 出力

関係

運 動 姿 勢

ク トル ク

発 揮 時

関節 角 度

な ら びに

筋 収

縮 速 度 が そ の

規 定 因 子

ること を

示 唆

している

 

こ れ らの

報告

し て

本 研 究

で は

どの

目 で 両

測 定 ト

ル ク

相 関

し た。 こ の

な 高

相 関

を得

背 景

には

つ かの

理 由

え ら れる

  最 初

運 動 姿 勢

違 で あ る

述 し た ご と く,

橋 ら は 坐

と 仰 臥 位

ら は 坐

と 立

とい

う異

な る

動 姿 勢

での 比

が な さ れ てい た

これ に 対 し,

回の測

で は

SE一

β も

BIODEX

 

2AP

も体 幹

過 剰 な運 動 参加

を抑 制 す

るた めバ ッ ク レ ス トに

体 幹

をベ ル トで十

し た 坐

位 姿 勢

を とっ た

これ に よ り

両 者 と も 純 粋 に

(4)

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service

Japanese  Physioal  Therapy  Assooiation

ペ ダル駆 動型筋ノ丿測 定 器に よ る 脚伸 展トル ク値と従 来の等 速性 筋 力測

器に よ る膝 伸 展 トル ク仙 との 関連

につ い て

 

341 較 す るこ と がで

思 わ れ る

 

更 に 筋

縮 速

規 定 す

SE一

β

の 回 転 速

に よ る

い を みて み る と

BIQDEX

 

2AP

のそ れ ぞ れの

度 との

相 関

SE

β

60,80

〆分の両

に ほ ぼ同

の値 を

し たt

/ ・

り速

い回 転 速 度で は

対 す

る 習 熟 が 必

tt

なことか ら

調 性 な ど筋 力 以

の能 力 が

関与

する

の と

わ れ る

し か し な が ら

本 結

果 で は

60,

80

 

1

S

同 様

関 が 示 さ れて

お り

60

80

回 転/分の速

で は

駆 動 に 対 す る

習 熟 度

よ り も膝 伸 展の 筋

要 素

が ピ

ク トル ク発 揮 に 大

き く影 響 す

の と 考 え ら れ た

80

t.

t

り も

更 に 速い

駆 動 速 度

におい ては

神 経

筋 系

機 能

が大 き く 関

する 口

∫能性

がある と思 わ れ る が

これにつ い て は

検 討

必 要

t

  

SE

β

2

速 度

BIODEX

 

2AP

各 角 速 度

での 相 関 は

BIODEX

 

2AP

が 高 速

に なる

を 示 していた

これは

BloDEX

 

2AP

に よ る

高速 度域

の 発

トルク

筋 出力

加 え

筋 系

要素 も

評 価 さ れるため L2)と思 わ れ た

 

以 ヒ

回 は

SE

β

BIC

DEX

 

2AP

の測

トル ク

の相 関 を 検

し た

結 果

健 常 女性

に お け る

SE

βに よ る測

トル ク 値 は

膝 伸 展

筋 力

との関

性 が 高い こと が

明 した

今 後

は 臨

床 応 用

向 け

筋 力

に お け る 肢

や 回

転 数

響 な どの

検 討

が 必

われ た

1

〕山崎 裕司

横山仁 志

他:高 齢 患 欝の膝 伸展筋 力と歩行 速

   

独 歩 臼 立 との 関 連

総 合リハ 26:

689

692

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2}

Judge

 

JO,

 

Underwood

 M

 e ‘ α’

Exercise

匸o 

ilnprove

 gait

   

velocity

 

in

 

o !

der

 

pers〔)11s

 Arch

 

Phys

 

Pt

ied

 

Rehabil

 7・1:

   400

406

 

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3〕Bassey

 

EJ

 

Fiatar

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MA

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T

 

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in

 

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eld

 

people

 

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74

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7

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917

 

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JR

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The

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f

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and  

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231

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申展 動 作と膝 伸展 動作の運 動

 

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Ctosed

 

Kinctic

 

Chain

Open

 

Kinetic

 

Chain

 

違レli

 

 

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20

1418

1993

(5)

342

WVdA

ik

・'r",

ag

28

ts

rg

7

X

<Abstract>

The

Relationships

between

Muscle

Strength

Torque

Measured

by

Pedaling

Type

Isokinetic

Machine

and

That

by

Conventional

Isokinetic

Dynamometer

Toru

KOBAYiXSHI,

RPT,

Sumio

Y.SLMiXDiX,

PhD,

RPT,

Yutaka

OMORI,

RPT,

Keisuke

TATEISHI,

RPT,

IIaruhito

AOKI,

)'tD

Department

ofRehabilitation.,

St.

Marianna

Universit:

Sehool

ofMedicine

H?)spitai

Yuji

MORIO,

RPT

Department

of

Rehabilitation,

St,

Marianna

Universit),

Ybfeohama

City

Seibu

Hospi.tal

The

purpose of

this

stLtdy was to assess the

intermachine

correlation

between

ncwLy

devcloped

pedaling

type

isokinetic

machine

(StrengthErgo

fi

System;

SE-

t3,

]L,Iitsubishi

Electric

Corporation,

Tokyo)

and

the

isokinetic

dynainometer

(BIOI)],]X

L,aLP;

BIODEX.

New

York),

Ten

healthy

active

females

(20

legs)

aged

22-29

years otd with no

history

of

bone

and

joint

injtLry

were enrolied

in

this study.

Isokinetic

tesi

for

peak

leg

extension

torqLie

was

performed

by

pedaling at

60

and

80

cadence

per

minuie

(cpm)

for

5

repet{tions using

SE-

fi,

The

exercise posilion was set at

sitting and

backresr

was seL at

1IO

degrees

ro the

floor,

To

accustom to

isc)kinetic

pedaling

ln

a

sitting

position,

the subjeets were ordered [o pecla[at 60 cpin

for

5

minu[es ar

30

watrs prior to the

test.

The

isokinetic

test

for

knee

extension torque was

pc/rforined

at

60,

180

and

300

deg・'sec

usillg

BIODEX

2AP.

Pearson's

correlation coeffieient was applied toeompare

derived

valtLes

between

SE-fi

and

BIODEX

2AP.

Peak

torque values

in

peak

leg

exrensio" torque

by

SE-tj

at

60

and

80

cpni were

2.43

±

O.38

and

2.03

±

O,40

Nm,kg,

respectivcly.

I'eak

knee

extension

Lorque

by

BIODEX

2AP at

60,

]80

and

300

deg'sec

were

2,23

±

(}.33,

1.55

±

O.24

and

1.]9

±

O.20

Ntn・'kg,

respecrively.

[I'he

highest

value of correlarion coefficielltwas obtained

between

SE-

rl

at

80

rpm and

BrODEX

2.eLP

ai

60

deg!sec

(r=O,896.

p<O.OOI),

and the

lowest

was obtained

between

SE-t3

at

60

cpm and

BIODEX

2i'NP

at

300

deg,'sec

(r=O.753,

p<O,001).

In

conelusion, peak

leg

extension torque oblalncd

by

SE-13

is

retiabLc and

SE-fi

can

be

apptiecl

for

assessment ef

leg

extension torqLte

in

表 1SE 一 βと BIODEX   2AP の ピ ー ク ト ル ク 体 重 比 の 平 均 値

参照

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