圧力計を搭載した超音波装置によるヒト筋硬度の評価

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service

Japar ユese 　Physlcal 　Therapy 　Assoclatlon

理 学 療 法 学 　 第

42

巻 第

3

号 　

255

　

一

　

261

頁 （

2015

年 ）

研 究 論 文 （

原 著 ）

圧

力計

を

搭 載

し

た

超音

波 装置

に よ る

ヒ

ト

筋 硬 度

の

評 価

＊

藤 田 英

二

1

）

＃

沢 井 史 穂

2

）

田

中 寿

志

3

）

福 永 哲 夫

1

） 要

旨

【

目

的

1

携 帯 型

B

モ

ー

ド

超

音

波

装 置

のプロ

ー

ブ に 圧

力

計

を

備

えつ

_け

た

_{荷 重 超 音 波 装 置 を用}

い

，

加 え

た 圧

力

に 対 す る 筋 形 状の変 形 量 を

直 接 計 測

し

，

ヒ ト

骨 格 筋

の

筋 硬 度

を

評 価 す

る

手 法 （

超 音 波 筋 硬 度

測

定法

）

の

妥

当 性

と

信 頼 性

を

検

証 す

る。

【

方 法

13

種 類

の

異 な

る

硬 度

の フ ァ ン

ト

ム

ゲ

ル

を用

い

，

超 音 波硬 度 測 定

の

精 度 と

再 現 性

を

検 証

した

（

実験

1

）

。

ま

た

，

ヒ ト

肘 屈 曲 筋 を対 象

と し て

，

超 音 波 筋

硬 度 測

定 値

の安 静 時 での再

現

性

（

実

験

2

）

，

お よ び

筋

の

力 発 揮

レベ ル との

関係

につ いて

検

証 した

_（

実験

3

）

。

【

結 果

】

3

種

類の ファ ン トムゲル

硬 度

を 正 し

く （

r　

＝

　

O

．

990

） か

つ

信 頼 性 を も

っ て

（

ICC ≡0．

703〜O．

968

）

検 出

し た

（

実

験

1

）

。

さ ら に

，

ヒ ト

肘 屈 曲 筋

に おい て

も高

い 再 現

性 （

ICC ＝0．

806

）

を示 し

（

実 験

2

）

，

力 発

揮

レベ ル と も

有

意 な 正の

相 関 関係 （

r

＝

　

O

．

967

_）

_を

_示

し た

（

実験

3

）

。

【

結 論

】

荷 重超 音 波

装

置

はヒ ト

骨 格 筋

の

筋 硬 度

を

精 度

よ

く評価

で

き

る。

キ

ー

ワ

ー

ド

　

B

モ

ー

ド

超 音 波 装

置

肘 屈 曲

筋

筋

硬 度

緒

言

　

ヒ トの

骨 格 筋

の

「

硬 さ

」

あ るい は 「弾 力 性 」 と呼 ば れ る

性 質 （

以

下

，

筋 硬 度

）

は

，

筋

の

疲

労度

やパ ワ

ー

発 揮 能

力

な

ど と

関

係

が 深い こ とが

経

験 的にいわ れてい る が

，

そ の評

価 法

と して は

，

古 くか らお も に 手で触 れ た と きの感

覚

に よっ て

定性 的

に

評 価 さ

れ て

きた

。一

方

，

これ

ま

で の

筋 硬 度 を定 量化 す

る

試

み

と

して は

，

「

圧 入

型

の

筋

硬

度 計 」

を

用

いて生

体 表 面

か ら圧

力 を

か け た と きの

，

皮 下の組 織

全 体

の

変 位 量 を数 値 化 す

る とい

_う方

_法

が 用い ら れて き

た

1

−

3）。 し か し

，

こ の

手 法

で

得

ら れ る

組 織

の反

力

は

，

皮

膚

およ び

皮

下

脂 肪

の 「硬 さ 」 を も 含 む もの であ る た め

，

筋

そ の

も

の の

「

硬 さ

」

を

直

接

反 映 してい る と はい い

_難

い 4）5）。

加 え

て

，

圧 入 型

の

筋 硬 度 計

に よ るヒ ト

骨 格 筋

の

筋 硬 度 測 定

は

，

検 者

の 習

熟

度の差 に よ る 測 定 誤 差 を 伴い や

す

いこ と か

ら

，

その

妥 当性

や

信 頼 性

に は 限 界 が あ る と

され

てい る6）。

　

また

，

近

年

，

超 音

波 診 断 装 置 に よっ て組 織の硬 さ をリ ァルタ イムに

評 価

で

き

るstatic 　_elastography

_法

5）7）_や

_，

＊

　

Quantitative

　Evaluation 　of　Human 　Muscle　Hardness　Using　a 　 Newly 　Developed 　Ultrasonography

l） 鹿 屋 体 育 大 学

　 （〒

891

−

2393 鹿 児 島 県鹿 屋 市 白水 町1）

　 Eiji　Fujita

，

　PhD

，

　Tetsuo 　Fukunaga

，

　PhD：National　Institute　of 　 Fitness　and　

Sports

　

in

　Kanoya

2） 日本 女 子 体 育 大 学

　 Siho　Sawai

，

　PhD：

Japan

　

Women

’

s　

College

　of　Physical　Education

3）株 式 会社グロ

ー

バル ヘ ル ス

　 Hisashi　Tanaka

，

　BS：

Global

　Hea！th　Co

．

　Ltd

．

＃E

・

mail：fujita＠nifs

−

k

．

ac

．

jp

　 （受 旬日　2014年8月 4 日／ 受 理 日 　2Dl5 年2月27凵）

dynamic

　_elastography

_法

8

−

lo）_が

_開発

_{さ れ}

_，

_{高 精 度}

_に

_筋

硬 度 を評 価 す

る こ とがで き る よ

う

になっ た。 し か し

，

こ れ らの

方 法

は

「

装

置

が

高 価

で

あ

る

」

こ とや

，

「装 置

の

持

ち

運

び が

困 難

で

あ

る

」

こ と

な

ど

か ら

，

ス

ポ

ー

ツ や リハ ビ リ テ

ー

シ ョ ン

な

どの

実 践

現

場

で

手 軽

に 利 用 す る に は 適 当 では ない

。

した がっ て

，

測 定 精 度

が

高 く

，

利 便 性

や

経 済

性

に も

優

れ た

筋 硬 度 評 価 法

の

開 発

は

，

ス ポ

ー

ツお よ び

医 療 分 野

におい て

強 く要 請

され て いる

課 題

で

あ

る とい え る

。

　

一

般 的

に

「

硬 さ」

と は

「

他

の

物 体

に よっ て

変 形 を与 え

ら れ た

際

に呈

す

る

抵 抗

の

大 小 」

と

定 義

さ れ る ll）

。

し た がっ て

，

筋 硬 度

も

筋

に

力

を

加 え

た

際

に

呈 す

る

筋 形 状

の

変

形

量 と

す

る こと がで

き

，

身 体 外 部

か

ら筋

に

加 え

た

力 （

応

力

）

と

筋

形 状の

変 位 （

歪

）

の

関 係

か ら

定 量 的

に

評 価 す

る こ とが 可

能

で

あ

る

。

そこ で

我

々は

，

携 帯 型

の

B

モ

ー

ド 超

音 波

装

置

の ブロ

ー

ブに

圧 力 計 を備 え

つ

け

るこ と に よ

り

，

加

え た

圧 力

に

対 す

る

筋 形 状

の

変 形 量 を

リ アル タ イム に

計 測

で

き

る

装 置 （

荷 重 超 音 波 装 置

：_muscle 　

hardness

ultrasonography ；

以 下

，

　mhULT

） （図

1

） を

開

発

し

，

こ の mhULT を

用

い て

，

ヒ ト

骨 格 筋

の

筋

硬 度 を 客 観 的 かつ定 量 的に評 価 する手

法 （

超

音 波筋 硬 度 測 定 法 ）

を

考

案

し た。

本 研 究

の

目的

は

，

こ の

超 音 波 筋 硬 度 測 定 法

の

妥

当 性 と

信

頼

性

を

検 証 す

る ことで

あ

る。

対 象 お よび 方 法

1．

荷 重 超

音 波 装

置

（

mhULT

）

　

本 研 究で筋 硬 度の測

定

に

使 用

し た mhULT は

，

携

帯 N工 工

一

Electronlc 　Llbrary 　

256

Slli

，

F

：_{屮寮浸ξ学}：_第

42

_{巻 第 ：}

1

レ丿

．

a

．

図 lmhULT の全 景 お よ びプロ

ー

ブ構 造 〔a）

b

．

皮

羂黷

肪 一

1

上_{腕 骨} 　 　 　 ブロ

ー

ブ 圧 　 　 　ブロ

ー

ブ圧 　 　 　 106gf _520gf と プロ

ー

ブ 圧迫に よる肘 屈 曲筋の筋 厚の変化 〔b） プロ

ー

ブ圧 寸

．

040gf 型の

B

モ

ー

ド

超 音波 装 榿

の リニ _ァ

_型

_プロ

ー

_ブ

_（

6MIIz

_）

に圧

力 計

を 備 えて いる

。

プロ

ー

ブの振

動 子

は

64

素 子

で

，

取 得

さ れ る 画

像

デ

ー

タの 画

素 数

は

113

×

320dot

（

0

．

325mm

／

dot

）で あ り

．

有 効

測

定

深

度

は

80

　mm で

あ

る。 プロ

ー

ブ は 内

部

ケ

ー

ス と

外 部

ケ

ー

ス の 二

重 構 造

に

な

っ て お

り

、

ケ

ー

ス 問 に 圧

力 計

を 装

着

し て あ る

（

図

la

）

／

t プロ

ー

ブによる圧

刀 計

測 は

1gf

単

位

で

あ り

，

その 圧

計 測 値

の

測 定 精 度

を

，

引 張

圧

縮

型

小

型ロ

ー

ドセ ル （共

和 電 業 社 製

，

LUR

−

A

−

SAI

）

に

増 幅 誹 （

共

和

電 業 社 製

，

DPM −911B

） を

接 続

した 装

置

と 比

較

し た とこ ろ

，

両 者の 間 に は r

＝O．

998

（

p

〈

0，

0D

と

高

い

_{相 関}

を

_示

している

。

2

．

実 験デザ イン

　

mhULT に よ るヒ ト

骨 格 筋

での

超 音 波 筋 硬 度測 定 法

の

妥 当性

を

検

証 す る た め

，

以 下 に

示 す

3

種 類

の

実験 を実 施

し た

。

実 験

1

では

，

3

種

類の異 なる硬

度

の フ ァ ン トム ゲ ル

を 用

い て

，

mhULT に よ る

超 音 波 硬 度

測

定値

の

精 度 と

再 現

性

を

検 証

し た

。

実 験

2

で はヒ ト

骨 格 筋

での mhULT に よ る

測 定 値

の

再

現 性 を 検 証 す る た め

，

大 学 生 男 女

8

名

を 対 象

に

，

安 静 時

にお け る

肘 屈 曲

筋の超

音

波 筋 硬 度 測

定

を

3

日 問の 間 隔 を 空

け

て

繰

り 返 し 実 施 し た

、

、

筋

硬 度 は

筋

収 縮の 強 さに

伴

っ て

増 加

す る こ と は よ く 知 ら れてお り12

−

14）

，

近 年

の

dynamic

　elasygraphy を

用

い て

筋

硬

度

を 測 定 し た 先 行 研 究に おい て

も

，

筋 収 縮

に

伴

い

筋

硬

度

は

直 線 的

に

増

加 する と

報 告

さ れ て い る lo）。

実 験

3

で は

．

そ れ らの 先

行

研

究

の

結

果

を 踏 まえ

，

超 音 波 筋 硬 度 測 定

f

直

と 発

揮 筋 力

（力 発 揮 レベ ル）との関

係

につ い て

も明

ら か に

す

るた め

，

大

学

生 男 子

7

名

を 対

象

と し

，

肘

1

出

曲筋

の

安

静 時

お よ び

等

尺

性 最

大 随

意 性 収

縮 （maximal 　voluntary

isometric

　contraclion ；以 ド

，

　

MVC

_） の

15

％

．

30

％

，

45

％の

力 発 揮 時

にお け る 筋 硬 度 を 測

定

し た

。

な お

，

実 験

2

お よ び

3

で は

被

験

者

の

条

件 と し て

，

朋 支に 対 し て 日

常

生

活

で の過

剰

な

使

用

，

も し く は 特 別 な 筋 力 トレ

ー

ニ _ング

な

ど

を実 施

してい ない こ と を

確 認

し て 選

定

し た

、

．

　

す

べ て の実 験 は

．

鹿 屋

体 育

大 学 倫 理

審

査

委

員

会

の承 認 〔

平

成

25

年

7

月

19

日

承

認 ：_第

9 − 17

_岑

’

_）を

得

_た

う

_{え で}

，

被 検 者

には

事

前に研 究の ［［的

・

内 容 お よ び 実 験 に 伴 う 危

険 性

につ いて

ト分

な

説 明

を

彳

．

i

い

，

_{書 面}

にて

参 加

の同 意 を

得

て

実 施

し た

。

1

） 実験

ユ

異 な

る

砒 度

の フ ァ ン

_ト

ム ゲル

_を

JIJ

い たmhULT に よ る

硬 度

の

測 定

　

硬

度

が 既

知

の

3

種 類

の人

体 模 型

川 人

肌

ゲ ル （エ ク シ

ー

ル コ

ー

ポ レ

ー

ショ ン

社 製

）

を

フ ァ ン トム ゲ ル と し

，

mhULT を 用い て

硬 度

の

測 定 を 行

っ た

、

．

ゲ ルの

大 き

さは すべ て

100x20

　_mm

，

_厚

_さ

25

　_mm で

_，

硬 度 は

0，

00

　

N

〆 mm2 （ゲル

A

）

．

0．

02

　

N

_〆mm2 （ゲル

B

〕

，

0，

04

　

N

_／mm2

（

ゲ ル

C

）の

3

種

類であっ た

，

．

　

フ ァ ン トム ゲル

_{表 而}

に mhULT の 超

音 波

プロ

ー

ブ

（

6MHz

）

を 近

直

に

位 置

させ

，

その ま ま ゆっ

く

り と

約

15

秒 間

か

け

て

，

0

か ら

1

，

000gf

を 超 える まで プロ

ー

ブ 圧 を

漸 増

させ

な

が ら

，

ま

っ

す ぐ

に ゲル に

押 し

こ み

，

そ

の

間

の

超 音波 画 像 を

サン プ リン グ

周 波 数

8Hz

で コ ンピュ

ー

タ に 取 りこ ん だ

。

プロ

ー

ブの

押

しこ み は

，

検 者

の

手

に よ る

操 作

で

行

っ た が

．

プロ

ー

ブ 圧の

漸 増

が な るべ

_く

．

一

_淀

_に

_な

る よ

う

に

．

60bpm

の電

．

f’

メ トロ ノ

ー

ムの

音

に

合

わせ て 漸 増 さ せ る よ う に 努 め た

、

，

得 ら れ た 画 像デ

ー

タは

．

専 用

解 析

ソ フ ト

（

見 る キュ

ー

ブ

Yver ．

1．

0，

グロ

ー

バ ル ヘ ル ス杜 製

）

を

使

川 し

，

プロ

ー

ブ 圧 が お お よ そ

50gf

漸

増

時

毎

のゲルの

厚

さ 変 化 を

，

0

．

lmm

単 位で計 測 し た

。

プロ

ー

ブ 圧 と ゲル の

厚

さ との

問

に は

一

次

回帰 式

が

得

ら れ

（

図

2

）

，

その回

帰 式

の

勾 配

の逆 数

，

す な わ ち

」

’

荷

重／

変 形

量

”

を

，

超 音 波 硬 度 測 定 値

の

指 標

と し た

。

mhULT に よ る超

音波 硬 度測 定

は

，

同

・

の ファ ン トムゲル に

対 し

そ

れ ぞ

れ

3

度ず

つ

行

い

．

1

日の 問 隔 を 空

け

て

2

回

行

っ た

。

2

） 実 験

2

ヒ ト

肘

屈

曲 筋

にお

け

る

超 音 波 筋 硬 度 測 定 値

の

安 静 時

で の 再 現 性

（

D

被 検 者

　 健 凍

な

大 学

牛

男 女

8

名 （

男 性

4

名

，

女性

4

名

）

を被 検

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service

Japar ユese 　Physlcal 　Therapy 　Assoclatlon

超

音

波装置に よ る新しい ヒト筋 硬 度の評価 法

257

　 26

窟

δ

24 杓 　 22e ・

ミ

応

₂₀

く

i

ハ

N18

　

o 　 　 　 　

0

　　　　200　　　400　　　600　　　800　　1

，

000　　1

，

200

　　　　　　　　　

プ

ロ

ー

_{ブ 圧 （}

gf

_）

図2　プロ

ー

ブ に よ る圧 迫 力とファ ン トムゲル の厚 さの関 係 　 　 　 回帰 式の勾 配が硬 度の指 標となる

．

者

と し た

。

被 検

者

の

_年

齢

，

身

長

，

体

重の

平 均 値

お よ び

標

準

偏 差 値 は

，

そ れ ぞ れ

2L3

±

O

．

9

_歳

，

165

，

6

±

8

．

Ocm

，

64．

7

　±　

7

．

8

　

kg

で

あ

っ た。

対 象 肢

は

右

上

腕 前 部 （

肘 屈 曲筋 ）

と し た

。

測 定

に

先

立

ち

，

筋

の コ ンディ シ ョ ン

変 化 （

障 害

や

特 別 な

トレ

ー

ニ ン グ の

実 施 な

ど

_）

が ない こ と の

_確

_認

を

行

っ た、

（

2

） 筋 硬 度

の

測 定

　

mhULT

を

用い て

_，

同

一

被 検

者 に

対

し

安 静 時

に お

け

る

肘 屈 曲 筋

の

超 音 波 筋 硬 度 測 定 を

3

日 間の

間

隔 を 空

け

て

2

回

実 施

し た

。

被 検 者

の肢

位

は

，

ベ ッ ド上に

仰 臥位

で

肩 関

節外

転

90

度 位

，

肘 関節 伸 展

0

度 位

と し

，

前 腕

は

肘 窩 部

の し わ が

真

上 を

向 く

よ

う回外 位

と

し

た。

測 定 部位 は

，

肘

屈 曲 筋

の

筋 腹

に

相 当 す

る 上

腕 長

の

近 位

か ら

60

％ 部 位 と し

，

上

腕 長 軸

に

対

して リニ ア型 プロ

ー

ブ が

直 角

に

交

わる よ

う

に

皮 膚

上 に

固定

し た

。

被 検 者

に は 上

肢

を

十 分

に リ ラ ックス

す

る よ

う

に

指

示 し た

。

測

定

にお

け

るプロ

ー

_ブ

_走

査

法

，

お よ び

超 音 波 画 像

の コ ンピュ

ー

タへ の

取 り

こみ

は

，

す

べ て

実 験

1

と

同様

に

行

っ た。

す

べ て の

被 検 者

に

お

い て プロ

ー

ブ 圧 と

筋 厚

との

関係

か ら

，

両 者

間 に

直 線

関

係

が 認 め

られ

る

荷 重 範 囲 を特 定す

る

と と も

に

，

そ の

範

囲 に お け る

一

次 回 帰 式

の

勾 配

か ら

，

”

荷 重

／

変 形 量

”

と し て

超 音

波

筋

硬

度 測 定 値 （

displacement

　of　muscle 　thickness　

by

ultrasonic　_probe　

_pressure

；以

下

，

　

DMPP

_{） を算 出}

_{し た。}

3

）

実験

3

筋

の

力

発

揮

レベ ルと 超

音 波 筋 硬 度 測 定 値

との 関

係

（

1

）被 検 者

　 健 康

な

男 子 大 学

生

7

名

を

被 検 者

と

し

た。

被 検 者

の

年 齢

，

身

長

，

体 重

の平 均

値

および

標 準 偏

差

値

は

，

それぞれ

20

．

8

±

1．

0

歳

，171，

7

±

10，

0cm ，

74

．

4

±

23

．

8

　

kg

で

あ

っ

た

。

（

2

）肘

関

節

屈

曲

力

の

測 定

　

肘

関

節 筋 力 測 定 器 （

Vine

社 製

，

　

VTE

−

002R ）

を

用

いて

，

右

肘

関

節等

尺

性 最 大 随 意 屈 曲力

を

測 定 し

た。

被 検 者 は

，

手

関

節

の掌 側

手

首

皮 線

の

高

さ に

筋 力 測 定器

の ス

ト

ラッ プ 上

端 部

が く る よ

う

に

手 関節

を

前 腕

回

内外 中

間

位

にて固

定

し

，

肩 関節 屈 曲

90

度 位

，

肘 関 節 屈 曲

90

度位

の座

位 姿 勢

と なるよ

う

に

，

椅 子

の

位 置

と

高

さ を

調 節

し た。

筋 力 測 定

器

か らの

信 号

は

，

増 幅 器 （

共 和 電 業 社 製

，

DPM

−

751A

）

を 通

じて

増 幅

し た

後

，16bit

の

A

／

D

変 換

器

（

AD

instruments

社 製

，

　_pQwer

−

Lab

／

16S

）

を

介

してサン プ リ

ング

周 波 数

lKHz

に てコ ンピュ

ー

タ に

取 り

こ ん だ

。

測

定

に 先 立 ち

，

測 定 動 作で の力 発

揮

に

慣

れ る た め

，

最

大

努

力

の

30

〜60

％ に

相 当

す る

力

発

揮

を

数

回

行

わ せ た

。

被 検

者

に は

，3 〜4

秒

か

け

て

MVC

に

達 す

る よ

う徐

々 に

力 発

揮の 水 準 を 高 め

，

MVC

に 達 し た 後 は その状 態 を

約

2

秒

間

維持

す

る よ

う

に

指 示

し た。

測 定

は

練 習 を含

め た

試 行 間

に

3

分 間

の

休 息

を

設 け

2

回行

い

，

極 大 値

の

大 き

い

方 を最

大 随 意

肘 屈 曲力

と して

採 用

した。

（

3

） 安 静 時 お

よ

び 力 発 揮 時

に お け る

超 音 波 筋

硬

度

測

定

　 実 験

2

と

同 様

の

手 法

で

，

MVC

試 行 と

同

肢 位

で の

安 静

時

にお

け

る

肘 屈 曲 筋

の

DMPP

を

測

定

し たの ち

，15

％

，

30

％

，45

％

MVC

に

相 当 す

る

力

発

揮

を

行

わ せ た

際

の

DMPP

を測 定

し た

。

力 発 揮

は

，

被

検 者

の 目の

_前

に

設 置

し たモ ニ タ

ー

に

自分

が

発 揮

してい る

張 力

の ラ

イ

ンと

各 条

件

での タ

ー

ゲッ トレベ ル の ラインを

提 示

し

，

そ

の タ

ー

ゲッ トレベル の ライン に

発揮 張 力

の ラ イン

を合

わ せ る よ

う

に

力 調 節

を

行

わ せ た。

DMPP

測 定

は

設 定

し た

力 発 揮

課題

が

行

え る よ

う

に

練 習 試 行 を行

っ た

後

，

各 条 件

で そ れ

ぞ

れ

1

回

ず

つ

_{実 施}

_した

。

疲 労

の

影 響

を 避 け る た め

，

各

試

行 間

に は

3

分 間

の

休 息 を設

け た

。

4

） 統 計 解析

　

実 験

1

お よ び

，

実 験

2

と

3

の

各結 果

につ い て の

統 計 処

理

の

方 法

は 以 下の通 り で あっ た

。

すべての

統 計 処

理 に は

統 計 解 析

ソ フ ト ウェ ア

（

SPSS

　ver

，

15，

0

　

for

　

Windows ）

を 用い

，

有 意水 準

は

5

％とした

。

　

実 験

1

で は

，

フ ァ ン トムゲ ルの

硬

度

と

超 音 波 硬 度 測 定

値 と

の関

係 を検

証

す

る た め

，

Pearson

の

積 率 相 関係 数

の

検 定

を 行っ た

。

ま た

，

mhULT による

3

種 類

の ファ ン ト

ムゲ ル 測

定

値

に

対 す

る

試行 間信 頼 性

につ い て

級 内 相 関 係

数

（

intraclass

　correlation 　coe 缶 cient ；以下

，

　

ICC

_）

_{を そ} れ ぞ れ で 求 め た

。

実 験

2

では

，3

日 間の間 隔 を 空

け

て

2

回

測 定

し たmhULT に よ る

DMPP

の

試 行 間信 頼 性

につ い て

，

実 験

1

と 同 様

に

ICC

を

求

め た

う

えで

，

さ らに

Bland−Altman

分 析 を 行い

，

_系

統

誤

差の

有 無

につ い て

も

確

認 し た

。

実 験

3

で は

，

Pearson

の

積 率 相 関係 数

の

検 定

を

行

い

，

DMPP

と

力 発 揮

レベ ル の

関係

につ _いて

検

証 す ると と も に

，

単 回 帰 分 析によ り回帰 式 を

算

出し

直線 性

の

検 定 を行

っ た

。

結

果

1．

実 験

1

　

実 験

1

に おい て

，

_各

ファ ン トムゲル に

対 す

る

2

回の

超

音 波 硬 度 測 定 値の

平

均

値

お よ び

標 準 偏 差

は

，

ゲル

A

が N工 工

一

Electronlc 　Llbrary 　

258

理 学 療 法 学 　

ng

　

42

巻 第

3

号

表

1

フ ァ ン トムゲル硬 度と mhULT に よ る 超 音 波 硬 度 測 定 値 との相 関 超 音 波 硬 度 測 定 値 （gf　

f

　mm ） 　 　

M

　 　 　

SD

ピ アソ ン の積 率 相 関係 数 ゲル

A

ゲル

B

ゲル

C

213

ユ

3405

．

64722

．

93

1

．

373

．

500

，

50

O

、

990

＊

M

：平 均 値

，

SD

：標 準 偏 差

，＊

：p＜

0

．

 

5

表

2



フ ァ ン トムゲル に

対

す るmhULT に よ る 超

音 波 硬 度 測 定 値

の

再 現 性

M1

試行

SD

M2 試 行

SDICC

（1

，

2） Fvalue 　 　 　 ゲル

A

　 　

211

．

72 超 音波 硬 度 測 定 値 （gf／mm ＞

　

ゲ7レB



4e2

．

74

　 　 　 ゲル

C

　 　

722

．

56

O．

231

ユ

90

．

13

2L4

．

54408

．

53723

，

30

0

．

46

　　　　　　

0

．

968

＊

2

．

Ol

　　　　　　 〔

L853

＊

0

．

43

　　　　　　 

．

703

＊

0

．

139

　（

0

，

878

）

0

．

ユ〔｝

0

　（

0

．

909

）

1

．

517

　（

0

．

397

＞

M ：平均 値

，

SD ：標 準 偏 差

，

　ICC ：級 内相 関 係 数 （

intraclass

　correlation 　coe 丗 cient）

Fvalue ：1_{要 因分 散 分 析の}F _{値 （有 意 水 準 ）} ＊：_{P〈 〔｝}

．

05

213

．

13

±

1

，

37gf

_／mm

，

_ゲル

B

が

405，

64

±

3．

509ffmm ，

ゲル

C

が

722

．

93

±

0．

50gf

_／mm であ り

，

そ れ ぞ れのゲル

硬 度

と

超 音 波 硬 度 測 定 値

との間に は

，

rxO

，

990

の

有 意

な 正

の

相 関 関係 （

p

＜

0．

05

）

が

認

め

ら

れ た

（

表

1

）

。

ま

た

，

mhULT に よ る

各

フ ァ ン トムゲル に 対 する

超 音

波 硬 度 測

定 値

の

ICC

（

1

，

2

）

は

，

次

に

示 す

と お りで

あ

る

、

ゲル

A

が

0，

968

（

p

〈

0．

05

）

，

ゲル

B

は

0．

853

（

p く

0，

05

）

，

ゲ ル

C

で は

O．

703

（

p

＜

0．

05

）

であっ た

（

表

2

）

。

2

．

実験

2

　 実 験

2

に

先

立ち

，

男 子 大 学 生

3

名 （

年

齢 ：

21．

7

±

0．

6

_歳

，

身 長

：

172

．

5

±

7

．

1cm

，

_{体 重}

：

68

．

3

±

9，

3

　

kg

）

で の 予 備

実 験

の

結 果

安 静 時

の

肘 屈 曲筋

に おい て プロ

ー

ブ 圧

と筋

厚

との 関

係

は

，

視 覚

的 に

3

相

の 区 間

（

初

期

，

中 期

，

終

期

）

で

異

なる

直 線 性 を

示 した

。

そこ で

_，

最 小二乗

法

に よ る

直

線

回

帰 を用

いて

全 体

の

残 差 平 方 和

が

最

小 と な る そ れ ぞ れ の分

割 点

を

求

め た

。

結 果 そ れ ぞ れの 分 割 点 は

，

初 期 と

中 期

で

90

．

7

±

35

．

6gf

，

_中

_期

と

後 期

で は

650，

3

±

20．

2

　_gf で

あ

っ

た

。 こ の

結 果

か ら

，O 〜1，

000

　gf の

荷 重 範

囲 での プ ロ

ー

ブ 圧と

筋 厚

との 関 係 を

，

O 〜100

　

_gf

（

荷 重 初 期

）

，

100

〜600gf

_（

_荷

_{重 中}

_{期 ）}

_，600

　

− 1，

000

　gf

（

荷

重

終

期 ）

の

3

相

の区 聞 に 区 分 し た

（

図

3

）

。

そ して

，

実 験

2

の

結

果 に おいて

，

被 検 者ごと に そ れ ぞ れの区 間で のプロ

ー

ブ 圧と

筋

厚

との

_間

の

一・

次 回

帰 式

の

勾

配 を

求

め

，

各 区 間

で の 再 現

性

を

検

討 し た ところ

，100

　

一

　

600gf

の

荷

重

中期

の

区

間 に おい て もっ と も 高い

DMPP

の再

現

性

（

ICC

（

1

，

2

）

＝0，

806，

p 〈

0．

05，

　effect 　size

（

ES

）

≡O．

89

）

が

認

め ら れ た

（

表

3

）

c

，

ま た

，

同 区

間

での

DMPP

に

対

し て

Bland−

Altman

分 析 を 実 施 し た 結 果

，

系 統 誤 差 は 認 め ら れ な かっ た

（

鬨

4）

。

24

（

22

量

、。

盤

18

暴

16

掣

14

四

120

● 分析区間CtOO

−−

600gf ） 槻蒙囎 be傘激凝 嵐 曹 融 梅

．

灘 ご

讃

農靉 諜

撚 轡 　 　 O

−

100gf

『

100

〜

600gf

−一

一

600

〜

¶

．

000gf ●

一

_●

　　

 

っ

．

0200

　　　

400

　　　

600

　　　

80G

　　　

1

，

000

　　

プ

ロ

ー

_ブ

圧 （

_gf

）

図

3

　

プロ

ー

ブ に よ る圧迫

力

と ヒ ト肘 屈 曲筋の筋 厚 変 化の

．

．

．

一

例

　 　 　 　 　

回

帰 式

の

勾

配 が

筋硬 度

の

指標

と な る

．

3．

実 験

3

　

実 験

2

に おい て

，

プロ

ー

ブ 圧

100

　

一

　

600gf

の

荷

重

中

期

の

区 間

を

分 析 区 間

と

す

ること に よっ て

，

ヒ

ト骨 格 筋

に おいて も 超

音 波 筋

硬

度 測 定 値

は

高

い

_{再 現 性}

が

得

ら れ たこ と か ら

，

実 験

3

において も

荷

重

中 期

の

区 間

を

分 析 区 間

と して

採 用

し た。

結 果

．

安 静 時 か ら

45

％

MVC

時 ま

で

力

発 揮

レベ ル の

増 加

に

伴

い

DMPP

も増 加 し

て い

き

，

筋 硬

度

は

力

発

揮

レベ ル と

有 意

な 正の

相

関 関

係 （

r

＝

O

．

967，

_p

＜

0

，

05

，

ES

≡

087

）

に

あ

っ た

（

表

4

）

。

また

，

単

回

帰 分

析

の

結 果

，

有 意 な 回帰 式

が

得 られ （

y

＝

2

．

44x

＋

81．

67，

p

＜

O

．

05

）

，

こ の國

帰 式

に よ る

力 発 揮

レベ ル に

対

する

DMPP

の

標 準 誤 差

は

15

．

35

　

_gf

／mm で

あ

っ

た

。

考

察

　

ヒ ト

骨 格 筋

で の

筋 硬 度 を報 告 し

た

先 行 研 究

は

，

装 概

が 比

較 的 安価

で

あ

るこ とか ら

従 来

の

圧 入 型 筋 硬 度 計 を用

い

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service

Japar ユese 　Physlcal 　Therapy 　Assoclatlon

超 音 波 装 置による薪しい ヒト筋 硬 度の評 価 法

259

表

3

　 各 荷 重 範

囲で の mhULT によ る

超 音 波 筋 硬 度 測 定 値

の

再

現

性

プロ

ー

ブ圧の荷 重 範 囲 1試 行 目DMPP （

gf

　／　mm ）

　

2

試 行 目

DMPP

（gf／ mm ） 　 　

M

　 　 　 　

SD

　 　 　

M

　 　 　

SD

ICC

　

（

1

，

2

）

Fvalue

0

〜

100gf

100

−

600gf

600

〜

1

，

0009f

487396

．

98204

ユ

2

15

．

3411

ユ

028

．

66

36

．

8592

、

19196

．

55

9

．

6512

．

1830

，

63

0

．

2180

．

806

＊

0

．

674

＊

6

ユ

00

　（

O

．

043

＊ ）

0

，

901　（0

．

374）

0

．

780

　（

0

．

407

）

M

：

8

名の被 検 者に対 する平 均 値

SD

：標 準 偏 差

，

　

ICC

：級 内 相関係 数

（

intraclass

　correlation 　coeMcient

）

Fvalue

：

1

要 因 分 散 分 析の

F

値 （有意 水 準 ）

＊ _：p＜

0

．

05

DMPP

：筋 硬 度 指 標

_（

Displacement

　of　muscle 　thickness　

by

　ultrasonic 　probe　pressure

）

表

4

各

力 発 揮 レベ ル とmhULT に よ る 超 音 波 筋 硬 度 測 定

値

の相

関

力発

揮

レ ベ ル

（

％

MVC

）

DMPP

（gf〆 m 皿）

M

　 　 　

SD

ピアソン の積 率相 関係 数 安静 時

15

％

MVC30

％

MVC

45

％MVC

90

．

39112

．

68139

．

93203

．

34

9

，

8812

．

362L364920

0

．

967

＊ M ；7名の被 検 者に対 する平 均 値

，

SD ：標 準 偏 差

，

＊ _：p＜

0

，

05

MVC

：_{最 大 随 意 筋 力 （maximal} 　voluntary 　contraction ）

DMPP ：筋 硬 度 指標 （

Displacement

　of　muscle 　thickness　

by

　ultrasonic

probe　_pressure）

2015

　

∈

　toE

　 　

5

こ

9



₀₉

　

−

5 匡 匚

L

　

−

100

．

₁₅

一

₂₀

 　 0　　　　　80　　　　　　

90

　　　　　

100

　　　　　

110

　　　　　

120

　　　　　　DMPP

の

平 均 値 （

gf

／mm

_）

　 　 　 図 4　

DMPP

の

Bland

−

Altman

分 析 実

線

：

Mean

点 線 ：ISDs

DMPP ：_{筋 硬 度 指 標 （}Displacement　of　muscle 　

thick

−

ness 　

by

　ultrasonic 　_{probe　pressure）}

た ものが

多

い 1

−

_3）

。

し か し

，

松 林

と 土 肥 5）は

男 女

14

名

16

肢

の ヒ ト

外 側 広 筋

を

対 象

と して

圧 入 型 筋 硬 度 計

と static　elastography に よ る

筋

硬 度 測

定

値 を 比 較 し た と こ ろt 両

者

の測

定値

に は

有

意 な

相 関 関係

を

認

め な かっ た と

報 告

してい る

。

本 研 究

では

硬 度

が

既 知

の

3

種 類

の ファ ン トム ゲル を

用

い て mhULT に よ る

硬 度 測 定 値

の

妥 当性

と

信

頼

性

を

確 認

し た

後

ヒ ト

骨 格 筋

に お

け

る

測 定 値

の

信

頼 性

を

検 証 す

るこ と と し た。

そ

の

結 果

，

mhULT は

精 度

よ

く

，

信 頼 性

のお

け

る

再 現 性

で

硬 度

を

測 定

で

き

る こ と

（

実 験

1）

，

ヒ ト骨 格 筋において も

安 静 時

の

筋 硬 度 測 定

で

高

い

_{再 現 性}

が

あ

る

（

ICC

（

L

　

2

_）

＝O．

806，

　

_p

＜

O．

05，

　

ES

−

　

O．

89

_）

_こと

_（

_{実 験}

2

_）

が

_{確 認 さ}

れ た 。

　

ま た

，

実験

3

におい て

t

こ の

手 法

で

求

めた

筋 硬 度

の

値

は

，

力 発揮

レベル

と正

の

相 関

関

係

、

（

r

＝0．

967，

_p

く

O．

05，

ES

＝

087

）

に

あ

る こと

が 確 認 さ

れ

た

。

筋

の

力 発 揮

レベ ル の

増 大

に

伴

い

，

筋

の

内

圧 が

増 加 す

るこ と は す で に

報

告

され

て

お り

15）16）

，

ま

た

，

筋 内 圧

は

筋 硬 度

に

相 当 す

る

指

標

で

あ

る と

さ れ

てい る 17）。

dynamic

　elastography

法 を

用いた

先 行研 究

に おい て

も

，

筋

の

力 発 揮

レベ ルが 増 大 す る につ _れ

_{筋 硬 度}

_が

_{増 加}

_し

，

_{両 者}

の関

係

は

O 〜60

％

MVC

ま

で の

範 囲

で

直 線 的

で

あ

るこ と が

報 告

さ れ てい る 10）。

我

々 の

力 発 揮 条 件

で は

，

測 定

に

必 要 な

15

秒

間の正

確

な

力 発 揮 課 題 が

60

％

MVC

で

行 う

こ と

が

で

き ず

t

　

O 〜

45

％

MVC

ま

での

範 囲

に

お け

る

条 件

下 で

あ

っ た が

，

本 研

究

で

得

ら れた

結

果は

，

この

先 行

研

究

の

結

果 を

支 持

す る も の で あっ た

。

　B

モ

ー

ド

超 音 波 装 置 を

用い て

一

定

の

押

圧 を

筋

に

加 え

，

その

際

の

筋厚 変 化

か ら

筋 硬 度

を

求

め る

手

法 は

，

これ ま で

村 木 ら

4）や

河 合

ら18）に よっ て

も報 告

さ れ てい る。 し か し

，

そ れ らの

報 告

は

10N4

）

_，

も

し

く

は

2

．

OOO

　

_gls

）の

押

圧 をか

け

た

際

の

筋厚

を

，

押

圧

前

の

筋 厚

か らの

変 位

量 と

し

て

求

め

，

筋 硬 度

の

指 標 と

し てい る。 し か し

な

が ら

，

我

々

が今 回

の

手 法

で

O

　

一

　

1，

0009f

ま

でヒ ト

骨 格 筋

に

押

圧

を加 え

た際 には

，

O

　

一

　

1，

000

　

_gf

の範 囲 全 体 を通 じて押 圧 の

強 さ

と

筋 厚 と

の

関係

は

，一

本

の

直 線

回

帰 式

で は

表

せ な い こ と

が 明 ら

か に

な

っ

た （

図

3

）

。 この こ と は

，

先 行

研

究

に おける

筋

硬

度指 標

の

求

め

方

の

妥

当 性 に 疑 問 を 残 す

。

N工 工

一

Electronlc 　Llbrary 　

260

理学 療 法 学 　 第

42

巻 第

3

号

　

本 研 究で明 らか と なっ た 問 題

点

と して

，

実 験

1

の

結

果 に あ る よ う に

，

ゲル

A

と

B

に 対 す る

ICC

は

，

桑 原 らの

評 価

基

準

19）に よ れ ば

優 秀

（

great

）

，

お よ び

良好 （

good

）

で

，

ゲル

C

では

普

通

（

OK ）

であ り

，

す

べ て のゲルに お い て mhULT に よ る超

音 波 硬 度 測 定 値

の

ICC

は

信

頼 性

を得 られ

る

結 果

で

あ

っ た

が

，

対 象

の

硬 さ

が

増 す

につ れて mhULT による

超 音 波 硬 度 測 定 値

の

ICC

は

低 値

を

示 す

傾

向

が認め ら れ た こ とに

あ

る。 し か し

，

実 験

3

で の

力

発

揮 課 題

に お

け

る

DMPP

は

45

％

MVC

で

も

200

　

_gf

／mn1 程 度で あ る ため

，

実 際 にヒ ト骨

格 筋

を

対 象

とした

場 合

に は

特

に問 題 ない と思わ れ る

。

ま

た

，

実 験

2

の

結 果

に

あ

る よ

う

に

，

プロ

ー

ブ 圧 が

100gf

程 度

，

も

し

く

は そ れ 以 下 で は

，

DMPP

の

測 定 値

は 再

現

性 に 乏 しい こ と が 挙 げ ら

れ

る。 これ は

，

100gf

程 度

の プロ

ー

ブ 圧で大 き

く

形 状 が

変 位 す

る よ

うな

，

極 端

に

柔

らかい

対 象

に

対

しては

，

正

確

にその

硬 度

を

定

量

化

で き ない 可 能 性 を 示 している

。

最 後 に

，

実 験

3

に

お け

る

我

々の

力 発 揮 条 件

では

，

測 定

に必

要

な

15

秒 間

の 正

確 な力 発 揮 課 題

が

45

％

MVC

ま

で し か

実

施

で き な かっ た

。

今

回の

結

果で は

，

筋 力 発 揮

レベ ル と

筋

硬 度 は

直

線

関 係 に あっ た が

，

本

研

究

の

筋 力 発 揮

レベル は

Yoshitake

らlo 〕に よ る

先 行

研

究 と

比

較

し て

，

狭

い

範 囲

で の

条 件

で

あ

ること は

否 定

で き ない

。

そのた め

，

よ り強 い

_{力 発 揮}

レベ _ルを

_含

_{め た}

_{条 件}

．

_{ドに おいて}

，

_{筋 力 発 揮} レベ ル と筋 硬 度 が 直 線 関 係 を保て てい る か ど

う

か は 不 明で あ る

。

ま た

，

筋

を

伸

長 させ た と き な ど

，

異

な る

条件

での

筋

硬 度測 定値

の

妥 当性

や

信

頼

性

につ い て も

，

本 研 究の結 果 か ら は

明

ら かでは ない

。

　

これ まで ヒ トの

_{骨 格 筋}

に

対 す

る 超 音 波 測 定 技 術は

_，

臨

床

医 学の領 域 に おいて

障 害

の

診 断

や

，

スポ

ー

ツ

科 学 領域

で の

筋

形

状

と発

揮 筋 力

との 関

係

，

ま

た は

，

筋 束

の

走 行 方

向

や 羽

状 角

の

_{計 測}

か ら

カ

の

伝

達

効 率

を

検

討

し た り など

_，

形 状

か ら

機 能

を

評 価 す

る た め に

使 用

さ れ て き た20 ）21 ）

。

今

回

，

我

々が

開

発 し た mhULT に よる超 音 波 筋 硬 度 測

定 法

は

，

超音 波 装 置 を用

い て

，

筋

の

「硬

さ

」

とい

_{う 「}

_{質 」}

的 特性

を

定

量

的

に

評 価

で き

，

そこか ら

筋

の

機

能 発

揮

特 性 を 推

定

で き る 可 能

性

を 秘 めている と

考 え

られ る

。

結

論

　

本 研

究

は

，

携帯

型

の

B

モ

ー

ド

超 音 波 装 置

の

プ

ロ

ー

ブ

に

圧 力 計 を備 え

つ

_け

_たmhULT を

用

い

，

_加

え た 圧

力

に

対 す

る

筋 形 状

の

変 形

量 を

直 接 計 測 す

る こ と に よっ て

，

ヒ ト

骨 格 筋

の

筋 硬 度

を

定

量

化 す

る超

音 波 筋

硬 度 測

定

法

の

妥

当性

と

信 頼 性

につ いて

検 証 す

るこ と を 目 的 と し

，3

つ の

実 験 を行

っ た。

　

その

結 果

，

mhULT に よ る

超 音

波 硬

度

測

定 値

は

t

　

3

種

類

の

異 な

る

硬 度

の フ ァ ン トム ゲルの

硬 度

を 正 し く

（

r

＝

O．

990

）

かつ

再 現性 を も

っ て

（

ICC

（

L

　

2

）

≡

　

O．

968

　

一

　

O．

703

）

検

出 し た

（

実 験

1

）

。

ま

た

，

ヒ ト

肘 屈 曲

筋

を 対

象

と

し た

実 験

で

も測 定 値

の

ICC

（

1

，

2

）

は

，

0

，

806

と

高

い _再

_{現 性}

を示

し

（

実 験

2

）

，

安 静 時

か ら

45

％

MVC

時

まで の

超 音

波 筋 硬 度測 定値

は

，

力発 揮

レベ ル と

有 意 な

正の

相 関 関係

（

r

＝0．

967

＞

に

あ

っ た

（

実 験

3

）

。

　

以 ヒの結 果 か ら

，

mhULT に よ る

超 音 波 筋 硬 度測 定 法

は

，

ヒ ト

骨 格 筋

の

筋

硬 度 を

精 度

よ く

定 量 化

で

き

，

今 後

の スポ

ー

ツ や リハ ビ リテ

ー

シ ョ ン

実

践 現

場

な

ど

で

，

幅 広 く

応 用で きる可 能 性 が 示 さ れ た

。

謝 辞

：

_{本 研 究}

_は

_「

_平

_成

25

_年

_{度 鹿 屋}

_{体 育}

_大

学 重 点

_研

究

_プ ロ ジ

ェ

ク ト

経

費

（

課 題 番 号 ：

1201060500

）

」 に よ る 助

成

を受 け

て

行 わ れ ま し

た。 こ こに

謝 意

を

表

し ま

す

。

文

　 　献

1

）北 田

耕

司

，

田巻 弘 之

，

他1筋 疲 労に よ る収 縮 時の筋 硬 度 変 　 イ匕

．

　

JJSports

　

Sci

．

1994

；

13

；

273

−

280

．

2

）

Ashina

　

M

．

　

Bendtsen

　

L

，

　etα

1

．

：Measurement 　of 　muscle 　

hardness

；amethodological 　study

．

　

Cephalagia

．

1998

；18（2）： 　

106

−

111

，

3） 古 後 晴基

，

黒 澤 和生

，

他：

_筋

_{硬 度の}

_定

量

化

な らびに筋 硬 結 　 における筋 疼 痛と筋 硬 度との関 連 性

．

理 学 療 法 科 学

．

2010

； 　

25

（

1

）：41

−

44

．

4） 村 木 卑 志

，

福 円　 修

，

他：_{超 音 波 粘 弾 性 計}測 装置を 用い た 　 筋 力 評 価の有 効 性の検 討

．

デ サン トスポ

ー

ッ科 学

．

2009

： 　

30

：105

−

113

．

5

） 松 林 武 生

，

十肥 美 智 ∫

一

；ヒト骨 格 筋 硬 度の客 観 的 評 価 法の 　 確立

、

デ サン トス ポ

ー

ツ科 学

．

2011：32；154

−

161

．

6

） 斉 藤 秀 之 ：_{痛 みに関 連 す る 生 体 情 報の測 定 法}

．

理学

療

法

、

　

2006

；

23

（

1

）：

99

−

104

．

7

） 廣野準

一，

向 井 直 樹 他：

一

過 性 運 動が腓 腹 筋お よ びア

　 キ レ ス腱の硬度に 及ぼす 影 響

一

超 音 波Real

−

time　Tissue

　

Elastography

を用 い た検 討

一，

体 力 科 学

．

2013；62  ： 　

199

−

205

．

8

）

Shinohara

　M

，

　

Sabra

　K

，

　et α1

．

l　Real

−

time 　visualization 　of

　 muscte 　_stiffness　

distribution

　with 　ultrasound 　shear 　wave

　

imaging　during　muscle 　contraction

，

　Muscle　Nerve

．

2010

；

　

42

〔

3

）：

438

−

441

．

9

）

Nordez

　

A

，

　

Hug

　

F

：

Musclc

　shear 　elastic　modulus

　

measured 　using 　supersonic 　shear 　imaging 　is　highly 　 related　to　musclc 　activity　

level

．

　

J

　

Appl

　

Physiol

．

2010；108：

　

1389

−

1394

．

10

＞

Yoshitake

　

Y

，

　

Takai

　

Y

，

　et　al

．

：Muscle 　shear 　modulus 　 measured 　with 　ultrasound 　shear

−

wave 　ekastography

　

across 　a　wide 　range 　of　contraction 　

intensity

．

　

Muscle

　

Nerve

，

2013；

50

（1）：103

−

113

．

ll

） 寺 沢 正 男

，

岩 崎 昌三 ；_{硬 さの周 辺}

一

_{硬 さ}の お はなし

一

（

第

　 1版 ）

．

日本 規 格 協 会 東 京

，

1981

，

pp

．

29

−

52

．

12）

Gennisson

　

JL，

　Cornu　C

，

　et　al

．

：Human 　muscle 　

hardness

　 assessment 　

during

　incremental 　isometric　contraction

　

using　transient　elastography

．

　

J

　Biomech

．

2005；38：1543

−

　 　

1550

．

13

）

Hoyt

　

K

，

　

Kneezel

　

T

．

　et　al

．

：

Quantitative

　sonoe ［astgraphy

　

for

　the　

in

　_{vivo 　assessment 　Qf}　skeletal 　muscle

　

viscoelasticity

．

　Phys　Med 　BioL　2008；53：

4063

−

4080

．

14

）

Levinson

　

SF

，

　

Shinagawa

　M

，

　et α1

、

：

Sonoelastic

　

determination

　of　human 　skeleta 工muscte 　elasticity

，

　

J

　 Biomech

，

1995；

28

；

ll45

−

1154

．

15

）

Sejersted

　

OM

，

　Hargens 　AR

，

　et α

1

．

；

Intramuscular

且uid

　

pressure　during　

isometric

　contraction 　of　

human

　skeletal

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service

Japar ユese 　Physical 　Therapy 　Association

超 音 波 装 置による新しい ヒト筋 硬 度の評 価 法 26ユ

16

）

Sadamoto

　

T

，

　

Bonde

−

Petersen

　F

，

　et 　al

．

：

Skeletal

　muscle

　 　tension

，

　flow

，

　pressure

，

　and 　EMG 　during　sustained 　 　isometric　contractions 　in　humans

，

　Eur　

J

　Appl　Physiol

　　

Oc

〔

iup

　

Physiol

．

1983；

51

（

3

）；

395−

408

．

17

） 内 山孝 憲

，

大 杉 健 司

，

他 ：_{押 し込 み 反 力 計 測に よる筋の硬} 　 　 さの評 価

一

等 尺 性 収 縮 力 依存 性 と筋 疲 労の影 響

一，

バ _{イ オ} 　 　メ カニズム

，

2006

；

18

：

219

−

227

．

18

） 河 合

　

恒

，

大 渕 修

一，

他 ：_{超 音 波 測 定に よ る大 腿 前 面の}

　　

筋の 硬 さ と 膝 伸 展筋 力の関 係

．

理 学療 法学

．

2010

；

25

_（

6

_）： 　 　

969

−

975

．

19

） 桑原洋

一，

齋藤 敏 弘 他 ：_{検 者}内 お よ び検 者 問の 　 　Reliability（再 現 性

，

信 頼 性 ）の検 討

．

呼 吸と循 環

，

1993； 　 　41：945

−

952

，

20

）Fukunaga 　T

，

　

Miyatani

　M

，

　e‘砿 Muscle　vQ 且ume 　

is

　_a　major 　 　

determinant

　of　

joint

　

torque

　in　humans

，

　Acta　Physiol 　 　

Scand

．

2001

；

172

：

249

−

255

、

21

）

Kawakami

　

Y

，

　

Abe

　

T

．

　et　al

．

：

Muscle

−

fiber

　_pennation　angles

　 　are　greater　

in

　

hypertrophied

　than　

in

　normal 　muscle

．

　

J

　 　

Appl

　

PhysiQl

．

1993

_；

74

_（

6

_）：

2740

−

2744

．

〈

Abstract

＞

Q

祕

itative

　

Evaluation

　of 　

Human

　

Muscle

　

H

曲 ess 　

Using

　a　

Ne

祠

_y

　　　　　　　

Developed

　

Ultrasonography

Eiji

　

FUJ

工

TA ，

　

PhD ，

　

Tetsuo

　

FUKUNAGA

，

　

PhD

National

∬nstitute （ofFitness 　and 　

Sports

　

in

　

Kan

（）

y

α

Siho

　

SAWAI ，

　

PhD

Jap

αn　

Women ’

s　

College

　ofPhysic α

1

　

Educ

α

tion

Hisashi

　

TANAKA

，

　

BS

GIob

α

1

　

He

α

lth

（］O

．

　

Ltd

．

Purpose

：

The

　

purpose

　of　

the

　

present

　study 　was　

to

　

investigate

　

the

　validity　and　reliabnity　of　a　newly

developed

　ultrasonographic 　method 　to　

quantify

　the　

hardness

　of　

human

　skeletal 　muscle

．

　

The

　newly

ultrasonographic 　equipment

_（

muscle 　

hardness

　ultrasonography ；mhULT

）

consists　of　an　electric　

pressure

gauge

　

built

　onto　an　ultrasonographic 　

probe

　and　a　

portable

　

B

−

mode 　ultrasonography 　

device

．

Methods

：

To

　estimate 　the　valldity 　and 　reliability 　of　mhULT

，

　three　experiments 　were 　conducted

．

　

In

experiment 　

1，

　

three

　

phantoms

　of　

different

　

hardness

　were 　used 　

to

　estimate　

the

　validity 　and　reliability

of　mhULT

．

　

In

　experiment 　

2

，

　right　elbow 且exor　muscle 　

hardness

　was 　measured 　at　rest　

tw

孟ce　within 　a

3−day

　

interval

　using　mhULT

．

　

In

　experiment 　

3，

　muscle 　

hardness

　was 　measured 　at　rest　and　

during

　

flexion

at　

l5

％

，

30

％

，

and　

45

％of　maximal 　voluntary 　

isometric

　contraction

（

MVC

）

to

　cLarify　

the

　relationship

between

　muscle 　

hardness

　and　

isometric

　elbow 　

fiexion

　

i

_〈）rce

．

Results

：

Asignificant

　

positive

　correlation　was 　

found

　

between

　

the

　

phantom

　

hardness

　and　

the

　

hardness

measured 　

by

　mhULT

_（

r

＝0990

_）

，

　

the

　stable　reproducibility 　of　values 　measured 　

by

　mhULT 　was 　obtained

from

　an　

intraclass

　correlation　coefficient　of　

O，

703

　

to

　

O．

968

_（

experiment 　

l

_）

．

　

An

　

intraclass

　correlation

coef且cient　of　

O．

806

　showed 　a　

high

　reproducibility 　of　

the

　measured 　values

．

　

Moreover，

　a　signi_且cant　

positive

correlation　_was 　

f

_（）und　

between

　muscle 　

hardness

　and　muscular 　

force

　exerted 　

from

　rest 　

to

　

45

％

MVC

_（

r

＝

0967

）（

experiment 　

3

_）

．

Cone1

皿sion ：

These

　results 　

indicate

　that　the　newly 　

developed

　ultrasonography 　can 　accurately 　and conveniently 　

quantify

　the　

hardness

　of　

human

　skeletal　muscle

．

Key

　

Words

：ultrasonography

，

　elb w 　

fiexor

　muscle

，

　muscle 　

hardness