[OP-6-5] 口述発表：基礎研究 6/援助機器 3アームサポート「MOMOプライム」を使用した食事動作における上肢筋活動の変化―成人健常者での表面筋電計による解析―
【はじめに】MOMOプライム(以下MOMO)は，アームレストに前腕を乗せスプリングの力で下から支持することで僅かな筋力で上肢を動かせるアームサポートである．上肢の機能回復が見込まれる例や三角筋の筋力がMMTで2＋以上の例に使用できるとされている．当院でも上肢の機能回復途中にある症例において，残存筋の廃用予防目的や，日常生活動作のサポートに導入している．しかし，MOMOによる上肢の運動補助機能について，使用時の実際の筋活動の変化を調査した報告はない．そこで，成人健常者を対象に，食事動作における筋活動を表面筋電計で計測し，MOMO装着の有無による変化を調査した．
【対象および方法】対象は本研究に同意を得られた成人健常者10名(男性6名，女性4名，平均30.4±4.9歳，全例右利きの右手)を対象に食事動作を想定し，椅子座位でテーブルの上に置かれた皿に入ったスプーンを右手で持った位置から開始し，口元までスプーンを運ぶまでを調査動作とした．開始肢位は椅子座位にて上腕部下垂，肘関節90°屈曲をテーブルの高さとし，テーブル手前より5㎝前方に皿を置いた．MOMOのスプリング強度は，上肢を脱力した状態で肩関節外転角度が40°となるように調整した．皿のスプーンを口元へ2秒間で持っていき，2秒間で皿に戻す動作を1周期として5周期(20秒間)施行した．動作中の筋の活動電位の測定は表面筋電計(トランクソリューション社TS-MYO)を用い，三角筋前部線維(DA)，三角筋中部線維(DM)，上腕二頭筋(BC)，上腕三頭筋(TC)にセンサーを貼付し測定した．測定はMOMOの装着なしとありの2条件で行った．解析区分は20秒間(5周期)の中の3周期分を使用し，3周期それぞれの1周期分のRMS(Root Mean Square)を用い整流平滑化し，積分値(IEMG)を求め，平均値を算出した．加えて各筋についてMOMO装着後のIEMGの平均値を装着前のIEMGの平均値で割った％IEMG比を算出し比較した．統計学的解析は食事動作時の筋活動量のIEMGについてMOMOの装着前後の値を対応のあるｔ検定で比較し，有意水準は5％未満とした．
【結果】MOMOを使用することで筋活動量はDMで平均0.098mVから0.036mV，BCは平均0.154mVから0.081mVと有意に減少した(p<0.001)．DAは平均0.025mVから0.018mV(p＝0.18)，TCは平均0.014mVから0.013mV(p＝0.54)と減少したが有意差は認めなかった．％IEMGはDA:74.1%，DM:36.9%，BC:52.4%，TC:94.4％とMOMO装着後にそれぞれ減少し，特にDM, BCが低値を示した．
【考察】食事動作ではMOMOの使用により前腕が下から支えられるため，DM，BCの筋活動が減少したと考えられた．一方，MOMOはアームレストが下からスプリングで前腕を支える構造になっていることから，スプーンを皿に戻す動作時の肘関節伸展運動に対しては抵抗として作用する．このため，TCの筋活動は大きくは減少せず，その動作をサポートする役割は有していないと考えられた．また，今回DAの筋活動がMOMOの使用により減少しなかったのは，皿の距離が体側から近かった為に肩関節の屈曲方向への動作は要さなかったことが要因と考えられる．％IEMGの結果からMOMOによりDMは装着前の36.9％，BCは52.4%の筋活動量で食事動作が遂行可能になることが分かった．またDAに関しても前方へのリーチ範囲の違いで筋活動量が変化することが考えられ，リーチ範囲によりスプリング強度の調整が必要であると考えられた．MOMOはDM, BCの筋活動のサポートに適していることから，特に第5および第6頚部神経根障害によるDM，BCの麻痺を呈した症例に対して，代償運動や筋の過用・廃用を予防しながら，麻痺の改善度合いに合わせた食事動作の機能回復訓練ができる可能性がある．
【対象および方法】対象は本研究に同意を得られた成人健常者10名(男性6名，女性4名，平均30.4±4.9歳，全例右利きの右手)を対象に食事動作を想定し，椅子座位でテーブルの上に置かれた皿に入ったスプーンを右手で持った位置から開始し，口元までスプーンを運ぶまでを調査動作とした．開始肢位は椅子座位にて上腕部下垂，肘関節90°屈曲をテーブルの高さとし，テーブル手前より5㎝前方に皿を置いた．MOMOのスプリング強度は，上肢を脱力した状態で肩関節外転角度が40°となるように調整した．皿のスプーンを口元へ2秒間で持っていき，2秒間で皿に戻す動作を1周期として5周期(20秒間)施行した．動作中の筋の活動電位の測定は表面筋電計(トランクソリューション社TS-MYO)を用い，三角筋前部線維(DA)，三角筋中部線維(DM)，上腕二頭筋(BC)，上腕三頭筋(TC)にセンサーを貼付し測定した．測定はMOMOの装着なしとありの2条件で行った．解析区分は20秒間(5周期)の中の3周期分を使用し，3周期それぞれの1周期分のRMS(Root Mean Square)を用い整流平滑化し，積分値(IEMG)を求め，平均値を算出した．加えて各筋についてMOMO装着後のIEMGの平均値を装着前のIEMGの平均値で割った％IEMG比を算出し比較した．統計学的解析は食事動作時の筋活動量のIEMGについてMOMOの装着前後の値を対応のあるｔ検定で比較し，有意水準は5％未満とした．
【結果】MOMOを使用することで筋活動量はDMで平均0.098mVから0.036mV，BCは平均0.154mVから0.081mVと有意に減少した(p<0.001)．DAは平均0.025mVから0.018mV(p＝0.18)，TCは平均0.014mVから0.013mV(p＝0.54)と減少したが有意差は認めなかった．％IEMGはDA:74.1%，DM:36.9%，BC:52.4%，TC:94.4％とMOMO装着後にそれぞれ減少し，特にDM, BCが低値を示した．
【考察】食事動作ではMOMOの使用により前腕が下から支えられるため，DM，BCの筋活動が減少したと考えられた．一方，MOMOはアームレストが下からスプリングで前腕を支える構造になっていることから，スプーンを皿に戻す動作時の肘関節伸展運動に対しては抵抗として作用する．このため，TCの筋活動は大きくは減少せず，その動作をサポートする役割は有していないと考えられた．また，今回DAの筋活動がMOMOの使用により減少しなかったのは，皿の距離が体側から近かった為に肩関節の屈曲方向への動作は要さなかったことが要因と考えられる．％IEMGの結果からMOMOによりDMは装着前の36.9％，BCは52.4%の筋活動量で食事動作が遂行可能になることが分かった．またDAに関しても前方へのリーチ範囲の違いで筋活動量が変化することが考えられ，リーチ範囲によりスプリング強度の調整が必要であると考えられた．MOMOはDM, BCの筋活動のサポートに適していることから，特に第5および第6頚部神経根障害によるDM，BCの麻痺を呈した症例に対して，代償運動や筋の過用・廃用を予防しながら，麻痺の改善度合いに合わせた食事動作の機能回復訓練ができる可能性がある．