筋電計による小殿筋の動的な質的筋活動評価と選択的筋力強化方法の検討
高知大学整形外科
岡上裕介
を軽減しつつ、骨頭を求心位に保持し、股はじめに変形性股関節症の日本人有病率は 1.0～4. 関節の安定性に寄与する可能性がある。よ3％と報告されている１）。変形性股関節症診 って、小殿筋の筋力強化ができれば、より跛行や疼痛といった症状の改善が期待でき
療ガイドラインでは、運動療法は短期的にのではないかと考えられる。
は疼痛、機能障害に有効であるとされ、推我々は以前よりエコーガイド下にてワイ
奨 gradeA（行うように強く推奨する）と評
ヤ電極を小殿筋に挿入し、歩行や片脚立位価されている。一般的には中殿筋筋力強化
時の筋活動を記録し積分筋電図解析をしてを目的とした運動療法であり、中殿筋の筋きた。その結果、歩行や片脚立位では外転力強化訓練を行うことで歩行時の不安定性筋群の中で小殿筋が一番活動しており、筋が改善し、疼痛の軽減が認められたとの報
２）

電図学的にも骨頭を求心位に保持し、股関告もある 。
節の安定化には重要な働きをしていること
近年、股関節安定化機構である股関節深層や、等尺性外転運動時における負荷量は，筋に着目した報告が散見され、深層筋であ体重の４～６％の負荷量において小殿筋のる小殿筋は股関節に安定性をもたらす働き
３）

筋活動が他の外転筋よりも高くなることながあるとされている 。PET や MRI を用いどを報告してきた 7)。しかし、変形性股関節た研究では、歩行時や片脚立位時には中殿症症例に対する筋力強化訓練は等張性収縮筋よりも小殿筋の活動が高いと報告されており 4）、5）、変形性股関節症でみられる骨盤での外転運動をすることが多く、さらに筋力の向上を動作に結びつける為に、筋の質の不安定性や体幹の動揺といった股関節外的評価をする必要がある。臨床における筋転筋機能不全に対しては、深層筋の働きを電図の解析方法として、積分筋電図解析（量考慮しなくてはならない。また、小殿筋は的評価）や周波数解析（質的評価）を用い外転筋群の総断面積の 20%で今まで軽視されてきたが、外転筋力の比は、中殿筋（４）： ることが多い。周波数解析の代表的な解析
小殿筋（２）：大腿筋膜張筋（１）であり、 方法として、どのような筋線維タイプがどれだけ活動しているか分かる高速フーリエこれまで外転筋機能不全＝中殿筋機能不全変換（FFT）が周知されている。しかし、FFと考えられてきたが、小殿筋の働きにも着T での解析には一定期間波形のばらつきが目する必要がある。また、小殿筋の筋線維ないことが前提であり静的な評価しか適し走行は頚部と平行で，中殿筋は垂直方向に走行している 6)。これらより、小殿筋に考慮ていない。よって等尺性収縮による筋活動を記録し解析することは可能だが、理学療しての筋力強化訓練は荷重部へのストレス

5法の多くは等張性収縮や遠心性収縮によるカテラン針が筋に達していることを確認

動的な評価をすることが重要であり、FFTした(図 1)。負荷量の設定は、Hand Heldによる周波数解析では臨床では適さない場

Dynamometer により最大股関節外転筋合が多い。

力を測定後、最大筋力の 20％、40％、6

近年 Wavelet 変換を用いた周波数解析方0％、80％の 4 条件を設定した。負荷の法が導入されている。筋電図による結果の方法は、大腿骨遠位部にそれぞれの負荷解析に Wavelet 変換を導入することにより、 量の重錘を巻くこととし、側臥位より足FET ではできなかった時間情報を残した周部の離地から 30° 外転して再び接地す

波数解析が可能となり、動作のどの時点で、 るまでの筋活動の測定を行った。外転運
どちらの筋線維タイプがどの程度活動して動は電子メトロノームに合わせて 5 回実いるかを詳細に評価ことが可能である 8)。
そ施し、その中 3 回分を処理範囲とした。

れによって、小殿筋の動的な質的筋活動能

筋電図の記録は、筋電図システム WEK-K力を明らかにすることにより、変形性股関214（ユニークメディカル社製）を用い，節症に対する最適なプログラムをできる可

サンプリング周波数は 2000Hz にてパソ能性がある。

コンに取り込み，記録周波数帯域は 20-1

本研究の目的は動作時における小殿筋の000Hz とした。まず、最大随意収縮を記質的筋活動能力を明らかにし、小殿筋を選録し、その後 5 回の等張性外転運動を行択的に筋力強化する運動方法を検討するこい，5 回の運動のうち波形が安定していとである。

た 3 回を解析に用いた。解析は運動開始時から 2 秒間の積分値（IEMG）と平均周対象と方法波数（MPF）を算出した。積分値の算出は，対象は健常成人 14 名で、男性 8 名、女BIMUTAS（キッセイコムテック社製）を使性 6 名である。平均年齢 24.4 歳、平均 B
用し、 20-1000Hz のバンドパスフィルタ
MI 22.5 であった。
筋活動の解析方法は、－を通した後解析を行った。また、平均まず、小殿筋と中殿筋にワイヤ電極を留周波数は、数値解析ソフトウェア MATLAB置する。ワイヤ電極はウレタンコーティ
R2007a（MathWorks 社製）を用いて Waveングされた直径 0.05mm の導線（ユニーlet 周波数解析を行った。解析周波数帯
クメディカル社製）で、先端の 2ｍｍだ域は，31.25～1000Hz とした。解析区間
けコーティングを剥がし通電できるようは IEMG と同様に運動開始時から 2 秒間とにした。電極間距離が 5mm となるようにした。IEMG、MPF ともに、最大随意収縮
ワイヤを貼り合わせることにより、双極時の値に対する相対値（%IEMG，%MPF）に誘導が可能となる。ワイヤ電極は 22G のて比較を行った。
カテラン針に通した後、先端を折り返し検討項目は、小殿筋、中殿筋それぞれに被検筋に引っかかるようにした。各筋のおける各負荷量の%IEMG の比較、および、電極留置部位は、小殿筋が腸骨稜の中点小殿筋における各負荷量の%MPF の比較とと大転子の中間、中殿筋が腸骨稜の中点した。統計解析には，SPSS（Ver15.0）をの 2.5cm 遠位とし、エコーガイド下にて使用し、統計学的有意水準は全て 5%未満6とした。

運動ニューロン発火頻度の増加が要因と本研究は、高知大学医学部附属病院倫理して考えられる。また、等張性外転運動委員会の承認のもと実施した。

は徐々に外転位になるため筋は短縮位になり筋張力が発生しにくい状況になる。

結果
小殿筋は深層に位置しており中殿筋に対小殿筋の各負荷量における%IEMG の結果し元々の筋長が短く、一定張力を保つた
は、負荷量 20%で 40.9%、負荷量 40%で 4
めには中殿筋よりも多くの筋線維の活動9.0%，負荷量 60%で 54.2%であり、負荷量が必要になるため、小殿筋の活動が高く20%と 60%において p<0.05 と有意差を認なったと考えられた。
めた（図２）。また，中殿筋においては，周波数解析では、速筋線維は高周波帯成
負荷量 20%で 33.4%，負荷量 40%で 41.4%，分を反映し、遅筋線維は低周波帯成分を負荷量 60%で 42.9%であり、負荷量 20%と反映している。今回、%MPF に違いがなか60%において p<0.05 と有意差を認めた。
ったことから、負荷量の違いにより参加
また，各負荷量における小殿筋と中殿筋した筋線維 type は変わらないことが推の%IEMG の結果は、負荷量 20%と負荷量 6察される。深層筋は一般的に遅筋線維が0%において、小殿筋の方が中殿筋よりも多くを占めていると考えられている。小
有意に%IEMG が高かった（p<0.05）。負荷殿筋の筋線維構成について、カニクイザ
量 40%においては、有意差は認めなかっルの小殿筋の筋線維 type を調べると、遅たが、小殿筋の方が高い傾向を示した（p筋線維が 40%前後、速筋線維が 20%前後で=0.07）（図３）。
あり大部分が遅筋線維であったとの報告
また、周波数解析の結果、小殿筋%MPFがある 10)。遅筋線維は運動単位の活動様
は、負荷量 20%で 87.6%、負荷量 40%で 8
式が放電頻度によりも動員や加重により6.5%、負荷量 60%で 89.7%と有意差は認め調節され、このことが周波数を低下させなかった（図４）。
る特異性を持つとされている 11)。今回、考察
負荷量を増しても、平均周波数の上昇を本研究では、等張性収縮での外転運動に認めなかったのは、この遅筋線維の特異おいて筋活動量は、小殿筋、中殿筋とも性が反映されたのではないかと考えられに負荷量が増すことで増加した。また、た。よって、小殿筋に関して筋線維 type
小殿筋と中殿筋の筋活動量は全ての負荷を考慮した筋力強化訓練としては、負荷量において小殿筋の方が中殿筋に比べ高量を増やすよりも、時間や回数を多くす
く、最大筋力の 20%で最も差を認めた。
ることが、遅筋繊維を支配する運動単位等張性外転運動と負荷量の関係性においの活動を高める可能性がある。ては、負荷量を増すことで中殿筋の筋活
今回の検討では、等張性外転運動では負動量が増大することが報告されており 9)、 荷量が小さい方が、小殿筋が中殿筋に比
今回我々の結果も小殿筋，中殿筋ともにして筋活動量が高くなっていた。この結同様の結果であった。これは負荷量が増果より、股関節痛を有する患者に対し等すことで、参加する運動単位の増大や、α張性外転運動を行う場合、低負荷量で、

7

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時間や回数を多くして行うのが望ましいと考えられた。しかし、一般的には筋力強化をする為の負荷量は最大筋力の 60%以上を必要とすることが知られており、収縮時間や頻度に関してさらに検討する必要がある。現在、等張性外転運動での筋力強化訓練を行っており、エコーにて小殿筋、中殿筋の筋厚の測定を行っている。今後、この測定結果をもとに、小殿筋を効果的に筋力強化できる収縮時間や頻度を明らかにし、変形性股関節症患者に対する保存療法のプログラムを確立していきたい。

謝辞
本研究は，平成 26 年度日本股関節研究振興財団助成金の助成を受けて行いました。同財団に深謝いたします。

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図 1：エコーガイド下で小殿筋、中殿筋に電極を留置

図 2：各負荷量における小殿筋、中殿筋の%IEMG：各負荷量における小殿筋、中殿筋の%IEMG

図 3：各負荷量での小殿筋、中殿筋における％IEMG：各負荷量での小殿筋、中殿筋における％IEMG の比較

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