[0739] 痙直型とアテトーゼ型脳性麻痺者の立位における，膝関節伸筋・屈筋の筋活動の特徴
キーワード：脳性麻痺, 筋電図, 立位
【はじめに，目的】
脳性麻痺（以下CP）は,小児期は発達に応じて運動機能を獲得するが,加齢に伴う様々な二次的な障害を呈する場合や自立した日常生活の遂行が困難となるケースが多い。さらに立位姿勢においては,膝関節屈曲,股関節屈曲の前かがみ姿勢（couching posture）を呈することが多い。このような特異的な姿勢の原因は,感覚・運動を含めた神経系の機能異常,異常筋緊張,関節拘縮や筋の短縮などが考えられる。しかし,そのようなCP者の立位姿勢における下肢筋がどのように活動しているか,明らかになっていない。そこで本研究は筋電図を使用して,1）成人CP者の静止立位時の大腿部の筋活動を明らかにすること,2）それを健常者と比較し,CP者の立位の筋活動の特徴について検討することを目的とした。
【方法】
対象は某施設に入所している成人CP患者11名とした。筋緊張による障害内訳はアテトーゼ型3名（男2名,女1名,平均年齢49.7±8.1才）,痙直型8名（男6名,女2名,平均年齢41.6±10.2才）であった。健常者は10名（男5名,女5名,平均年齢21.1±0.3,以下健常群）とした。運動課題は10秒間静止立位を実施し,表面筋電図測定装置（NORAXON社製MYOSYSTEM1200）を使用した。測定筋は両側の大腿直筋,内側ハムストリングス（以下,内側ハム）とし,運動課題実施中の筋電図を測定した。CP群の中には手すりの把持が必要な人が数名おり,その場合は手すりを軽く把持することを許可した。得られた筋電図波形は等尺性収縮における最大随意収縮（Maximal Voluntary contraction：MVC）により正規化を行い,筋活動量％MVCを算出した。また運動課題実施中の映像をウェブカメラと同期させて撮影した。撮影した映像から,Image Jにて静止立位時の膝屈曲角度を求めた。10秒間の静止立位から得られた筋電図波形のうち,最も安定した3秒間の筋電図波形抽出し,解析対象とした。比較は大腿直筋,内側ハムストリングスの％MVCをアテトーゼ群,痙直群,健常群の3群間とした。統計処理は正規性が認められた場合,スチューデント又はウェルチのt検定,正規性の認められないものにマン・ホイットニ検定を用いた。この時Bonferroniの調整を適用し,有意水準は危険率1.67％とした。また,痙直群の膝屈曲角度と各筋における％MVCとの相関の有無をスピアマンの順位相関係数の検定にて検討した。有意水準は危険率5％とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
対象者には事前に本研究の趣旨および実験の具体的内容・方法について十分に説明を行い同意を得た。
【結果】
立位時の大腿直筋（アテトーゼ型24.8±3.5％，痙直型132.9±101.9％，健常者4.4±5.3％）は,アテトーゼ型と痙直型間,健常者と痙直型間に有意差が認められ,アテトーゼ型と健常者間には有意差は認められなかった,同様に立位時の内側ハムストリングス（アテトーゼ型26.9±7.2％，痙直型75.5±49.9％，健常者6.5±6.1％）は3群間すべてにおいて有意差が認められた。また,痙直型7の各被験者の膝屈曲角度と大腿直筋の％MVCには有意な相関は認められなかった。
【考察】
立位時,CP者（アテトーゼ型と痙直型）は健常者よりも高値な大腿部の筋活動をしている。CP者の中でも,特に痙直型CP者は立位時にcrouching postureを呈しており,抗重力筋である大腿直筋の活動量が多くなっていると考えられる。同じCP群でもアテトーゼ型と痙直型の立位はそれぞれ違った特徴が見受けられ,痙直型の立位は大腿直筋の過剰な筋活動量の他に,内側ハムストリングスの筋活動量も高値を示しており,大腿直筋とその拮抗筋にあたる内側ハムストリングスが過剰な同時収縮を起こしていると考えられる。アテトーゼ型の立位については,痙直型よりも大腿部の筋活動量は少なく,健常者よりも内側ハムストリングスの筋活動量が高い数値を示しており,二関節筋である内側ハムストリングスで股関節を伸展させ,体幹の伸展を促すことで姿勢制御していると考える。また,膝関節の屈曲角度と大腿直筋・内側ハムストリングスの筋活動量との間に相関が認められなかったことから,過剰な筋活動量は膝関節の屈曲角度による要因のみではなく,痙直型CPの特徴である上位運動ニューロン損傷による筋緊張亢進による要因が大きいと考えられる。また,痙直型の大腿直筋の％MVCが100％を超えており,これはMVCを計測する際の膝関節伸展という単関節の運動よりも,立位の股関節伸展を伴う共同的な関節運動の方が筋活動を発揮しやすいためであると考える。今後,CP者の重心動揺,三次元動作解析などの検討をすることで,より多くの特徴を知ることができると思われる。
【理学療法学研究としての意義】
CP者の立位の特徴を筋活動の観点から捉えることで,臨床におけるCP者に対する理学療法の一助になると考える。
脳性麻痺（以下CP）は,小児期は発達に応じて運動機能を獲得するが,加齢に伴う様々な二次的な障害を呈する場合や自立した日常生活の遂行が困難となるケースが多い。さらに立位姿勢においては,膝関節屈曲,股関節屈曲の前かがみ姿勢（couching posture）を呈することが多い。このような特異的な姿勢の原因は,感覚・運動を含めた神経系の機能異常,異常筋緊張,関節拘縮や筋の短縮などが考えられる。しかし,そのようなCP者の立位姿勢における下肢筋がどのように活動しているか,明らかになっていない。そこで本研究は筋電図を使用して,1）成人CP者の静止立位時の大腿部の筋活動を明らかにすること,2）それを健常者と比較し,CP者の立位の筋活動の特徴について検討することを目的とした。
【方法】
対象は某施設に入所している成人CP患者11名とした。筋緊張による障害内訳はアテトーゼ型3名（男2名,女1名,平均年齢49.7±8.1才）,痙直型8名（男6名,女2名,平均年齢41.6±10.2才）であった。健常者は10名（男5名,女5名,平均年齢21.1±0.3,以下健常群）とした。運動課題は10秒間静止立位を実施し,表面筋電図測定装置（NORAXON社製MYOSYSTEM1200）を使用した。測定筋は両側の大腿直筋,内側ハムストリングス（以下,内側ハム）とし,運動課題実施中の筋電図を測定した。CP群の中には手すりの把持が必要な人が数名おり,その場合は手すりを軽く把持することを許可した。得られた筋電図波形は等尺性収縮における最大随意収縮（Maximal Voluntary contraction：MVC）により正規化を行い,筋活動量％MVCを算出した。また運動課題実施中の映像をウェブカメラと同期させて撮影した。撮影した映像から,Image Jにて静止立位時の膝屈曲角度を求めた。10秒間の静止立位から得られた筋電図波形のうち,最も安定した3秒間の筋電図波形抽出し,解析対象とした。比較は大腿直筋,内側ハムストリングスの％MVCをアテトーゼ群,痙直群,健常群の3群間とした。統計処理は正規性が認められた場合,スチューデント又はウェルチのt検定,正規性の認められないものにマン・ホイットニ検定を用いた。この時Bonferroniの調整を適用し,有意水準は危険率1.67％とした。また,痙直群の膝屈曲角度と各筋における％MVCとの相関の有無をスピアマンの順位相関係数の検定にて検討した。有意水準は危険率5％とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
対象者には事前に本研究の趣旨および実験の具体的内容・方法について十分に説明を行い同意を得た。
【結果】
立位時の大腿直筋（アテトーゼ型24.8±3.5％，痙直型132.9±101.9％，健常者4.4±5.3％）は,アテトーゼ型と痙直型間,健常者と痙直型間に有意差が認められ,アテトーゼ型と健常者間には有意差は認められなかった,同様に立位時の内側ハムストリングス（アテトーゼ型26.9±7.2％，痙直型75.5±49.9％，健常者6.5±6.1％）は3群間すべてにおいて有意差が認められた。また,痙直型7の各被験者の膝屈曲角度と大腿直筋の％MVCには有意な相関は認められなかった。
【考察】
立位時,CP者（アテトーゼ型と痙直型）は健常者よりも高値な大腿部の筋活動をしている。CP者の中でも,特に痙直型CP者は立位時にcrouching postureを呈しており,抗重力筋である大腿直筋の活動量が多くなっていると考えられる。同じCP群でもアテトーゼ型と痙直型の立位はそれぞれ違った特徴が見受けられ,痙直型の立位は大腿直筋の過剰な筋活動量の他に,内側ハムストリングスの筋活動量も高値を示しており,大腿直筋とその拮抗筋にあたる内側ハムストリングスが過剰な同時収縮を起こしていると考えられる。アテトーゼ型の立位については,痙直型よりも大腿部の筋活動量は少なく,健常者よりも内側ハムストリングスの筋活動量が高い数値を示しており,二関節筋である内側ハムストリングスで股関節を伸展させ,体幹の伸展を促すことで姿勢制御していると考える。また,膝関節の屈曲角度と大腿直筋・内側ハムストリングスの筋活動量との間に相関が認められなかったことから,過剰な筋活動量は膝関節の屈曲角度による要因のみではなく,痙直型CPの特徴である上位運動ニューロン損傷による筋緊張亢進による要因が大きいと考えられる。また,痙直型の大腿直筋の％MVCが100％を超えており,これはMVCを計測する際の膝関節伸展という単関節の運動よりも,立位の股関節伸展を伴う共同的な関節運動の方が筋活動を発揮しやすいためであると考える。今後,CP者の重心動揺,三次元動作解析などの検討をすることで,より多くの特徴を知ることができると思われる。
【理学療法学研究としての意義】
CP者の立位の特徴を筋活動の観点から捉えることで,臨床におけるCP者に対する理学療法の一助になると考える。