筋音図学的手法を用いた筋線維組成の無侵襲分析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15500423
• Research Institution: Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center
• Principal Investigator: 赤滝 久美 愛知県心身障害者コロニー・発達障害研, 究所・機能発達学部, 研究員 (30280811)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡壁 誠 愛知県心身障害者コロニー・発達障害研, 究所・機能発達学部, 研究員 (70182946) ; 三田 勝己 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 機能発達学部, 部長 (40100169)
• Keywords: 筋音図 / 筋電図 / Postactivation potentiation / MMG / EMG / 電気刺激

Research Abstract

筋線維組成(タイプ構成比)の分析は観血的手法が一般的であり、計測に伴う苦痛や危険は避けられない。そこで、これの無侵襲分析法を確立することは、スポーツのみならず、リハビリテーションや筋疾患などの臨床現場において画期的な支援の提供が期待される。本研究の目的は筋線維組成の無侵襲分析法を確立することにある。本研究では解析に際し、Post-Activation Potentiation (PAP)に着目した。PAPとは最大筋力を一定期間保持した後に観察される単収縮力の増大である。この増大は特に速筋線維に顕著であることから、PAPによる筋線維組成の無侵襲分析の可能性が示唆される。しかしながら、スポーツや臨床の現場において、全身の様々な筋の力を正確に計測することは困難である。そこで、我々は筋の機械的活動を反映する筋音図(MMG)を導入し、PAPの推定を行うこととした。
本年度は筋線維組成の異なる腓腹筋とヒラメ筋のPAPを、力(足関節底屈力)とMMGの同時記録から、MMGによるPAP推定の妥当性を検討することとした。そこでまず、下腿三頭筋で発揮される力が効果的に計測されること、また、計測時の機械的な振動がMMG信号に雑音として混入することを避けるような筋力計測装置の作成を行った。
加えて、健常成人男性について、PAPを足関節底屈力とMMGで計測した。MMGは腓腹筋外側頭と、ヒラメ筋上に小型加速度計を両面テープで貼り付けて導出した、実験では足関節底屈による最大等尺性筋力持続(10秒間)の前後で、頸骨神経を経皮的に電気刺激することで下腿三頭筋の単収縮を誘発させた。また、各筋の運動点での電気刺激を行い、力とMMGによるPAPを同時に計測した。おおまかな処理結果はMMGで推定されたPAPは力よりも感度が高く、良好な推定が可能であるように思われた。今後、さらなる詳細な処理と検討が必要である。加えて来年度は患者の計測を行う。

Research Products

• [Publications] Akataki, MIta, Watakabe, Ito: "Mecahnomyographic responses during voluntary ramp contractions of human first dorsal interosseous muscle"Eur.J.Appl.Physiol. 89. 520-525 (2003)