理 学 療 法 学
第28巻 第7}}
.
338
〜
342
ピ{ 12001 年)報
告
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
*小 林
亨
1/山 田 純
生
P大
森
豊
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,
新
開発
さ れ たペ ダ ル駆 動
型の等
速性 筋 力
測定器
[IStrengthErg
(〕β
:SE一
の
と 従 来 よ り川い ら れて きた等
速性 筋 力
測定 器
CBIODEX
2AP
)の渕 定 筋 力の 関 連 性 を 調べ ることであ る.
t
対 象
は20
代の健 常 女 性
]0
名
20
脚
であ
る/
tSE一
β
は安 定
し た 坐位 姿 勢
で1
・
.
肢の複 数の 筋 僻 が 関 与 する複 合
関節
運動
(脚 伸 展 筋 力
}を測 定
でき
る とい う特 徴
を持
つ、
,
SE
一
β
では 脚 伸 展 ピー
ク トル ク を60
と80
[「11転 分
で,
BIODEX
2AP
で は膝 伸 展
ピー
ク トル クを60
.
180
,
3
〔}0
度/秒でそ れ ぞ れ 測定
し,
体 重
で除
したピー
ク ト ルク体 重比 を 用
い て ピ ア ソン の柑 関 係
数 を求
め た、
,
その結 果 r・
=
0
.
7513
一
一
〇,
896
(
p
<0
.
OO1
)の有意
な.
IE相
関
が得
られ たこ と より
.
測 定
形 態 は異
な る もの の,SE一
β
での 測定
トル ク値
は膝 伸 展 筋 力 を 大 き く反映 す
るも
の と 思 われ た.
,
今後
は 臨 床 応 用にむ けて筋 力
測定
に お け る測 定 肢 位
や 回転 数
に よ る相 違 な
どの検 討
が必 要
であ
る、、 キー
ワー
ド等
速性 筋 力
評 価,
膝 伸 展 トルク,
脚仲
展 トル ク は じ め にこれ まで膝 関 節 伸 展の
等
速性 筋 力
は数 多 く測 定
さ れ,
歩 行 能 力 やADL
能 力
を 示す 指 標
とし て の臨床
的 意義
が幅
広 く 認 め ら れ てき
た が vzl,
そ
の測 定
の運 動 形 態
は,
ド肢の・
部の筋
群の みが 関与 す
る単
関節
運動
が主 流であ っ た。.
.
一
・
方
,
我々の 日常
生活
の 大部
分 を占
め る ド肢の運動 様 式
は足 底
が接 地
し た状 態
である こと よ り,
最
近 は 足底
を接
地 あるい は プレー
ト等
に固 定 し た 測 定 形 態によ る ド肢
全体
の仲 展 力
・
パ ワー
の測 定 が 着 目 さ れ る よ う に な っ た 3.
6/,
、
ま
た,
仙
:
市位
で の測 定 値
が よ リ ジャ ンプ 能 力 との相 関
が高
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 Measuredbト
・
1’
edaling Tyl〕e lsok[nctic tS・
’
TachiTiuと
uLd Tha しb}.
C/onx,
ent[enal【sel
{
i[
】
c・
ric Dv【
〕
am匸
,
meterB 聖マ リ ア ンナ医 科大学病 院リハ ビ リテ
ー
ション部 ゴ〒21685il 神 奈川県川tUlt市宮 前「メ:菅 生2 皇611Tl
〕
ru Kf〕bayashi,
RPT.
Sumio Yar1[ada.
Phl).
kPT.
、utaks C〕m 【〕ri.
RPT
.
K匚・
isLike TnLei.
−h正,
RPT.
Haruhiloへ更〕kl、
MD :DeprLr寸rr1巳1L [{炉fRdLabilit}1巨〔HL St
.
八.
larianna し:「1ivc】’
sity SI’
1“Kol 【〕f.
X,
lediui【Lピ匸1【〕spi[al
2:
1
聖マ リア ンナ 医 科 ノく学 横 浜市西 音ll病院 リハ ビリテー
シ1 ン部 Yuli M〔,rk〕,
RPT:Departmピnt りf Rc,
habili(ation.
St.
Mariannaτ
『
niversity Y{,k〔,hとuna SebLI Hr〕$pitall受
f
・
1
.
日 1ggg年⊥2∫]171[受 理日 2〔}01 年 8 月 25 ト11 ワー
の測 定 機
器 はい くつ か あるがSl・
t)1i,
い ず れの機 器 も測 定 姿 勢
,
荷
重の コ ン トロー
ル,
左 右 差の検
出 な どの 而 に おい て,
特
に脳 血 管 障 害 な どの運 動 障害
を有
す る者
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
慮
し て疹 案
さ れ たSrrengthErgo
β }SE
一
β.
1
「菱 電 機
〔株
〕1
〔図1
〕は.
陶
卜
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 を左
右 同 時 に 測定
で き る.
ま た,
最 大 駆 動
中の ド肢筋活 動
は内側 広 筋
の筋 活 動
が極
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
の関 与
が高
い と 思 わ れ る、
.
そこで本研 究
では.
SE一
β
に よ る脚 伸
展
トルク値
と,
従 来
の等 速 性 筋
ノ丿測 定 器
に よる膝 で
申展
ト ル ク値
との関連性
を検討
.
し た.
.
.
対 象 と 方 法対 象
は20
代
の健 常
女 性10
名
(平 均 年 齢25
.
6
±2
.
8
歳,
身 長
157
,
4
±5
.
2cin
,
体
重50
.
’
t
」・3
、
7
kg
)で あ り.
下 肢 荷.
看 関 節の 整 形 外 科 的 疾患
の既往
を有 す
る者
は除 外
し た/
.
.
な お左 右
の脚
より得
られた測 定 値
は,
そ
れぞ
れ独
立 して取 り扱う
もの と し,
計
20
脚
を対 象
とした、
.
SE一
β
で の筋 力 測 定
に際
して は,−L
肢
は坐llli
の 左右
に設 置
さ れてい る手
す り を把 持
し,
バ ッ クレス トは 水 平 面 に対
し110
度に設 定 し た 〔図1
)。
そ して,
体 幹 筋の 運Japanese Physical Therapy Association
NII-Electronic Library Service
Japanese Physloal Therapy Assoolatlon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339
「
F
歪
畢“
師
曜
訃
ア
再
護勺
宀
〜
膨
図1StrengthErgo
β 霾 勲 轟 無 轡 礁 φ曾
搬榊
毒 嚇 龜 象 郵 罍鄲
母
蘇 鞭 爵甜
钁 融 鳶 霽 鬱 費似
で舜
無 軽・
鞍 蘂皸
共承
鉾 季慝
鞋 蕊 毎 豪内
欝蝕
e.
th魁’
・
難
「
藻溜
r.
聾
饕
図2 足 部のペ ダ ルへ の固定 v 雜・
図3BIODEX
2AP
動 参 加 を制 御
し下 肢の脚力
のみ を測 定 す
るため シー
トベ ル トで体 幹
を固定
し た。
シー
ト位 置
は左右
のペ ダ リング の変換 点
で あ る 下 死点 (
下 肢の最
大伸 展 位 〉
に おい て膝
関 節 屈 曲
30
°
,
足
関節 底 背
屈0
° に な る よう
に設 定
し た。
ク ラ ン ク長は172mm
と し, 足部
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 固定
し た(
図2
)。
駆 動 開始 肢 位
は,
全て の試 行
にお
い て左 下 肢
の 上 死 点 (下 肢の最 大屈
曲位 )
と し た。
回
転
速度
は60
,
80
回転
/分
の2
種 類
とし
,1
試 行
につき
5
回転
の連 続 し
た最 大 努 力 駆 動 を行
い,
左 右 そ れ ぞ
れ の角
度一
トルク曲線
より
左右 脚
の伸 展 時
の ピー
ク トル ク値
を得
た。
そ して,
これ を同
じ回転 数
につき
5
試 行 繰 り
返
し,
左 右
の各
脚 につ き計
25
回の ピー
ク トル ク値 を求
めた。
最 後 にこの25
回の ピー
ク トル ク値の最 高値
を求
め,
その速 度
の ピー
ク トル ク値
とし た。
各
回転
数の測 定
順序
は対 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 の測定
に は,
等 速
性筋
力 測 定 器 で あ るBIODEX
2AP
(
BIODEX
社 製 ) を
用い た。
測定
肢 位 は坐 位 と し, バ ッ クレ ス トは
SE
一
β と同 様
に110
度
に設 定
し
て体 幹 を
シー
トベ ル トで固定
し,
両 上肢
は腕 組
み を さ せ た(
図3
)
。
レバー
アー
ム のパ ッ ドの位 置
は,
パ ッド
の下縁 を 内
果と外
果 を 結 ん だ線
に合
わ せ た(
図
4
)
。角
速 度
は60
,
180
,
300 度
/秒
の3 種
類
,
反 復
回数
は順
に5,
10
,10
回 と し, そ れ ぞ れ1
試 行
の み行
っ た。測 定 順 序
は全
ての対 象 者
で60,180
,300
度 /秒
の頽 に行
い,
測 定
開 始 脚
は被検 者
ごと
に交
互と
した。
そ して,
最 大努 力
で の屈伸 運動
より
,
各 角 速 度
にお け る左
右 そ れ ぞ れの最
も大 き
い ピー
ク トル ク値 を求
めた。ウォ
ー
ミングア ップ は 下 肢の各 筋
群の ス トレ ッ チ と N工 工一
Eleotronlo Llbrary340
理 学療 法 学 第28巻 第7
号 4Nm /kgSE
一
β
3
2 1o
o 1 23
4 Nm/kgBIODEX
2AP
図5
SE
一
β (60
回転/分 )とBIODEX 2AP の ピー
ク トルク体 重 比の関係 4Nm /kg SE一
β
3 2 1 0 0 12
3 4BIODEX
2Ap
Nm/kg 図6SE
一
β
(80回 転/分 )とBIODEX
2AP の ピー
ク トル ク体 重 比の 関係表
1SE
一
βとBIODEX
2AP
の ピー
クトルク体 重 比の平 均 値SE
一
βBIODEX
2AP
考
察
60rpm
80rpm
60
deg
/secl80
deg
/sec300deg
/sec2
.
43
±0
,
38
2
,
03
±0
,
40 2,
23±0
.
33
L55
±O
.
24
1ユ9
士0
.
20 mean ±SD
(Nmfkg
)SE
一
β
で30
W
の負 荷
で5
分 間
の駆 動 を 行
っ た。ま
た,
各 測 定 前
には最 大 下
で の練 習 を そ れ ぞ
れ1
回 ず
つ行
い,
疲
労
の影 響
を考慮
して試行 間
には5
分 間
以 上の休
息
を とっ た
。
SE一
β
とBIODEX
2AP
での測 定 は 同一
日 と し,
測 定 順 序
は対 象 者
毎
に 交 互 と した。
尚
, 両測
定
間
に は 充分
な休
憩
をいれ た。
得
ら れ た ピー
ク トル ク値
は体
重で除 して ピー
ク トル ク体
重 比 と し,
ピア ソ ン の相 関 係 数
を用
い てSE−
fi
とBIODEX
2AP
によ る 測定値
間
の相 関
を求
め た。
結
果
SE一
β
に よ る ピー
ク トル ク体 重 比
の平 均
は60,80
回転
/分
の速 度
の順
にそれぞ
れ2
.
43
,
2
.
03Nm
/kg
であ
っ た。BIODEX
2AP
では
60,
180
,
300
度
/秒
の順
に,
そ れ ぞ
れ
2
.
23
,
1
.
55,
1
.
19Nm
/kg
であ
っ た。両 測 定 様 式
とも 回
転 速 度
あ るい は角速 度
が低
いほど
ピー
ク トル ク体 重 比
は高値 を示
し た(
表
1
)
。図
5
はSE
一
β
60
回 転
/分
の,
図
6
はSE
一
β
80
回 転
/分
の測 定 値
とBIODEX
2AP
の測 定 値
の相 関
を示
して い る。 いず
れの回転 数
においても
,
BIODEX
2AP
に よ る60
,180
,300
度 /秒
の ピー
ク トル ク 体 重 比 と は そ れ ぞ れ有 意 な 正 相 関 を示
した
。
相 関
はSE 一
β
の60,80
回転
とも
BIODEX
2AP
の角 速 度
60
度
/秒
で最
も高 く
,
300
度
/秒
にお
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
で測 定
さ れ た脚 伸
展 トルク とBIODEX
2AP
で測 定
さ れた膝 伸 展
ト ル クと
の関 連 性 を検 討 し
,
今 回
の条 件
の下
では,
SE一
β
を最 大 努 力
に て駆 動 す
る際
には膝 伸 展 筋 力
の関 与
が大 き
い ことが確 認
さ れ た。単 関節 運 動
と複 合 関節 運 動
の筋 力 測 定 値
を 比較
し た同
様
の研
究 は,
これ まで にも幾つ か報 告
されてい る。
市 橋
ら11 )は 最 大等
尺 性 収 縮 時の 坐 位 での膝 伸 展筋 力
と 仰 臥位
で の 脚伸
展筋
力
の相
関を
調べ, 両者
とも
に膝
関節 屈 曲
角 度
が大 き
い場
合
に,
より相
関 が高
いと報 告
し てい る。 ま た,
川島
ら12)は 坐 位で の等 速 性の両 側 膝 伸 筋 筋 力 と 立位
での等
速 性の スクワッ ト筋
出力
の関 係 を検
討 し た 結 果,
全
て の設 定速 度
のス クワッ ト筋 出力 と有 意
な正 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
は,
単
関節 運動
と複 合 関節 運 動
との筋 出力
の関係
は,
運 動 姿 勢
,
ピー
ク トル ク発 揮 時
の関節 角 度
な ら びに筋 収
縮 速 度 が そ の規 定 因 子
とな
ること を示 唆
している。
こ れ らの
報告
に対
し て,
本 研 究
で は殆
どの項
目 で 両者
の測 定 ト
ル ク値
は高
い相 関
を示
し た。 こ の様
な 高
い相 関
を得
た背 景
には,
いく
つ かの理 由
が考
え ら れる。
最 初
に運 動 姿 勢
の相
違 で あ る。
前
述 し た ご と く,市
橋 ら は 坐位
と 仰 臥 位,
川島
ら は 坐位
と 立位
という異
な る運
動 姿 勢
での 比較
が な さ れ てい た。
これ に 対 し,今
回の測定
で はSE一
β も
BIODEX
2AP
も体 幹
の過 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 トで十分
に固
定
し た 坐位 姿 勢
を とっ た。
これ に よ り,
両 者 と も 純 粋 に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
定
器に よ る膝 伸 展 トル ク仙 との 関連性
につ い て341 較 す るこ と がで
き
たも
のと
思 わ れ る.
,
更 に 筋
収
縮 速度
を規 定 す
るSE一
β
の 回 転 速度
に よ る相
関
の違
い を みて み る と,
BIQDEX
2AP
のそ れ ぞ れの角
速
度 との相 関
はSE
一
β
の60,80
回転
〆分の両者
とも
に ほ ぼ同様
の値 を示
し たt/ ・
般
に,
より速
い回 転 速 度で は駆
動
に対 す
る 習 熟 が 必tt
なことか ら,
協
調 性 な ど筋 力 以外
の神
経系
の能 力 が関与
するも
の と思
わ れ る。
し か し な が ら,
本 結
果 で は60,
80
1
・S
転
/分
とも
に同 様
の相
関 が 示 さ れてお り
,
60
と80
回 転/分の速度
で は,
駆 動 に 対 す る習 熟 度
よ り も膝 伸 展の 筋力
の要 素
が ピー
ク トル ク発 揮 に 大き く影 響 す
るも
の と 考 え ら れ た.
,
80
阿転
t.
t
分
より も
更 に 速い駆 動 速 度
におい ては,
神 経・
筋 系
の機 能
が大 き く 関与
する 口∫能性
がある と思 わ れ る が,
これにつ い て は今
後
の検 討
が必 要
であ
る/
t・
方
,
SE
一
β
の2
速 度
とも
BIODEX
2AP
の各 角 速 度
での 相 関 は,
BIODEX
2AP
が 高 速度
に なる程
,
低
い値
を 示 していた。
これはBloDEX
2AP
に よ る高速 度域
で の 発揮
トルク値
が,
筋 出力
に加 え
て神
経・
筋 系
の要素 も
評 価 さ れるため L2)と思 わ れ た。
以 ヒ
,
今
回 はSE
一
β
とBIC
)DEX
2AP
との測定
トル ク値
の相 関 を 検討
し た結 果
,健 常 女性
に お け るSE
一
βに よ る測定
トル ク 値 は,
膝 伸 展筋 力
との関連
性 が 高い こと が判
明 した。
今 後
は 臨床 応 用
に向 け
,
筋 力
測定
に お け る 肢位
や 回転 数
の影
響 な どの検 討
が 必要
と思
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:226
−
231,
1996.
10
) 野中聡
・
他 :Semi
Recurllbe囗tCycle
(半臥位型自転 車)最大 努ノ」駆 動の筋 活動につ い て
.
理学 療 法学25
(学 会特 )J
「」レ丿リ:499,
1998
.
lP 市 橋則 明
,
ロ 高 1E 己・
他 :脚f
申展 動 作と膝 伸展 動作の運 動学 的 分 析
Ctosed
Kinctic
Chain
とOpen
Kinetic
Chain
の違レli
.
理
’
7
:療才去1−
)’
:2413・
dl−
346,
1997
.
IL〕川 島 敏生
,.
一
三ツ 木冊・
他 :クロー
ズ ドキ ネテ ィッ ク チ」
.
イン との関 連 から み た等速 性筋 ノ丿評価における 測定 速度の 検
討
,
理 学療 法 学20
:1418
,
1993.
342
WVdA
ik
・'r",
ag
28ts
rg
7X
<Abstract>
The
Relationships
between
Muscle
Strength
Torque
Measured
by
Pedaling
Type
Isokinetic
Machine
andThat
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
ofMedicineH?)spitai
Yuji
MORIO,
RPT
Department
ofRehabilitation,
St,
Marianna
Universit),
Ybfeohama
City
Seibu
Hospi.tal
The
purpose ofthis
stLtdy was to assess theintermachine
correlationbetween
ncwLydevcloped
pedaling
type
isokinetic
machine(StrengthErgo
fi
System;
SE-
t3,
]L,Iitsubishi
Electric
Corporation,
Tokyo)
andthe
isokinetic
dynainometer
(BIOI)],]X
L,aLP;BIODEX.
New
York),
Ten
healthy
activefemales
(20
legs)
aged22-29
years otd with nohistory
ofbone
andjoint
injtLry
were enroliedin
this study.Isokinetic
tesifor
peakleg
extensiontorqLie
wasperformed
by
pedaling at60
and80
cadenceper
minuie(cpm)
for
5
repet{tions usingSE-
fi,
The
exercise posilion was set atsitting and
backresr
was seL at1IO
degrees
ro thefloor,
To
accustom toisc)kinetic
pedalingln
asitting
position,
the subjeets were ordered [o pecla[at 60 cpinfor
5
minu[es ar30
watrs prior to thetest.
The
isokinetic
testfor
knee
extension torque waspc/rforined
at60,
180
and300
deg・'sec
usillgBIODEX
2AP.
Pearson's
correlation coeffieient was applied toeomparederived
valtLesbetween
SE-fi
andBIODEX
2AP.
Peak
torque valuesin
peak
leg
exrensio" torqueby
SE-tj
at60
and80
cpni were2.43
±O.38
and2.03
±O,40
Nm,kg,
respectivcly.I'eak
knee
extensionLorque
by
BIODEX
2AP at