[PA-11-18] ゲーム実装型運動支援システムを用いた運動中の手指筋群活動量
【はじめに】脳卒中後の上肢運動麻痺の改善には，運動の量（時間や回数）の確保が重要である．十分な運動の量を確保するには自主的な運動の機会を設けることが有用だが，自主的に行える運動は単調で面白みに欠けることが多く，意欲が持続しにくいため継続が難しいとされる．一方で，運動とグラフィックスを用いたゲーム要素を組み合わせることで運動意欲を高める試みが広くなされており，我々も，対象者が自主的かつ意欲的に上肢運動を継続できることを目指したゲーム実装型運動支援システムを開発している．当該システムは，脳卒中患者を対象とした検証において，従来の自主練習と比較して，楽しさ，継続する意欲，効果への期待が高く，且つ数日間継続してもそれらが低下しにくいことが示唆された．しかし，上肢運動機能向上を目的とした訓練としての有用性は明らかになっていない．
【目的】訓練としての有用性を検証するための第一段階として，当該システムの使用が運動中の手指筋群の活動に与える影響ついて検証すること．
【方法】対象は，左放線冠梗塞により重度右片麻痺（SIAS麻痺側運動機能：1-1A-1-2-1）を呈した70歳代男性であった．事前に内容を説明し，同意書を取得した．また，本研究は本学医学倫理審査委員会の承認を受けている（承認番号HM19-231）．運動課題として手指の屈曲と脱力を繰り返す反復運動を行なってもらい，その際，メトロノームに合わせて一定のリズム（20bpm）で行う単純反復条件を基準に，当該システムを用いたゲームリハ条件と，従来介入手段として試行されている非麻痺側運動の鏡像に合わせて運動するミラー条件での手指筋群の活動量を比較した．ゲームリハ条件では，対象者は電極の付いたスリーブを麻痺側前腕に装着し，随意運動に伴う筋電信号を基に客体を操作する（操作には一定以上の筋電信号出力が必要）ゲームを行った．施行順による影響を考慮し，計測は3種類の施行順全６通りの組み合わせを1日に2通りずつランダムな順序で3日間実施した．課題実施中は，右深指屈筋，総指伸筋，第一背側骨間筋，短母指屈筋の筋活動を表面筋電図により計測した．条件間の筋活動量の差異を検証するため，筋電図信号から二乗平均平方根を算出し，60秒間の積分値を求めた．これを60秒間に行った運動回数で除し，単純反復条件を基準として比を算出した．統計解析は，Dunnett検定を用いて，各筋における積分値の比について単純反復条件を対照条件として多重比較を行った．有意水準は5%未満とした．また，副次評価として主観（楽しさ，継続する意欲，効果への期待）をNumerical Rating Scaleで聴取した．
【結果】ゲームリハ条件では，単純反復条件と比較して総指伸筋，短母指屈筋の筋活動量が増加していた（p<0.05）．一方で，ミラー条件は単純反復条件と比較して深指屈筋の筋活動量が低値であった（p<0.05）．楽しさ，継続意欲，効果への期待いずれについてもゲームリハ条件が他の条件よりも高い値を示した．
【考察】ゲームリハを使用することで課題実施中の手指筋群の活動が高まることが示された．この背景には，筋活動量に関する正・否の情報（十分or不十分）が直ちに且つ明確に客体の動作として反映されることで，正の結果に結びつく運動の強化，すなわち筋出力の増加が一時的に生じていた可能性が考えられる．また，ゲームリハ条件は他の条件と比較して楽しく且つ継続して運動できる可能性と合わせると，自主的訓練の一手段として有用であることが示唆された．
【目的】訓練としての有用性を検証するための第一段階として，当該システムの使用が運動中の手指筋群の活動に与える影響ついて検証すること．
【方法】対象は，左放線冠梗塞により重度右片麻痺（SIAS麻痺側運動機能：1-1A-1-2-1）を呈した70歳代男性であった．事前に内容を説明し，同意書を取得した．また，本研究は本学医学倫理審査委員会の承認を受けている（承認番号HM19-231）．運動課題として手指の屈曲と脱力を繰り返す反復運動を行なってもらい，その際，メトロノームに合わせて一定のリズム（20bpm）で行う単純反復条件を基準に，当該システムを用いたゲームリハ条件と，従来介入手段として試行されている非麻痺側運動の鏡像に合わせて運動するミラー条件での手指筋群の活動量を比較した．ゲームリハ条件では，対象者は電極の付いたスリーブを麻痺側前腕に装着し，随意運動に伴う筋電信号を基に客体を操作する（操作には一定以上の筋電信号出力が必要）ゲームを行った．施行順による影響を考慮し，計測は3種類の施行順全６通りの組み合わせを1日に2通りずつランダムな順序で3日間実施した．課題実施中は，右深指屈筋，総指伸筋，第一背側骨間筋，短母指屈筋の筋活動を表面筋電図により計測した．条件間の筋活動量の差異を検証するため，筋電図信号から二乗平均平方根を算出し，60秒間の積分値を求めた．これを60秒間に行った運動回数で除し，単純反復条件を基準として比を算出した．統計解析は，Dunnett検定を用いて，各筋における積分値の比について単純反復条件を対照条件として多重比較を行った．有意水準は5%未満とした．また，副次評価として主観（楽しさ，継続する意欲，効果への期待）をNumerical Rating Scaleで聴取した．
【結果】ゲームリハ条件では，単純反復条件と比較して総指伸筋，短母指屈筋の筋活動量が増加していた（p<0.05）．一方で，ミラー条件は単純反復条件と比較して深指屈筋の筋活動量が低値であった（p<0.05）．楽しさ，継続意欲，効果への期待いずれについてもゲームリハ条件が他の条件よりも高い値を示した．
【考察】ゲームリハを使用することで課題実施中の手指筋群の活動が高まることが示された．この背景には，筋活動量に関する正・否の情報（十分or不十分）が直ちに且つ明確に客体の動作として反映されることで，正の結果に結びつく運動の強化，すなわち筋出力の増加が一時的に生じていた可能性が考えられる．また，ゲームリハ条件は他の条件と比較して楽しく且つ継続して運動できる可能性と合わせると，自主的訓練の一手段として有用であることが示唆された．