[O-KS-04-5] ベルト式電気刺激における効果的な刺激肢位の検討
Keywords:電気刺激, 電流, 乳酸
【はじめに】経皮的電気刺激療法の中で，電極を腰や脚に巻き付けるベルト式電極を使用することで下肢筋を同時収縮させる刺激法が注目され，臨床で活用されている。特徴としては下肢筋の多くを同時に刺激できることやベッド上で電気刺激を実施することで運動効果を得ることができる。この電気刺激法では大腿部の刺激強度を設定し，その後下腿部の刺激強度を設定する。強度設定の際，下腿部の耐えられる刺激レベルが低く十分に出力があげられないことを多く経験する。そこで今回，従来のベッド上臥位での刺激肢位と，我々が考案した刺激肢位を比較し，従来の刺激肢位との違いを明らかにすることを目的とした。
【方法】対象は健常男子大学生12名（21.2±1.0歳）とした。方法はベルト電極式骨格筋電気刺激法（以下，B-SES）とし，専用刺激装置（AUTO Tens PRO；HOMER ION社製）を使用した。腰部と大腿部および足部にベルト電極を装着し，大腿部，下腿部の筋を5分間同時収縮させた。刺激周波数は20Hzとし，刺激強度は被験者が耐えられる最大刺激強度とした。肢位は通常のbed上臥位（以下，bed）とtilt table傾斜角80度で足関節背屈10度に設定した肢位（以下，tilt table）の2肢位とした。測定は2肢位をランダムに実施し，測定間隔は7日とした。測定項目は，出力設定メーターでの数値および指頭血からの血中乳酸濃度とし，電気刺激前後で測定した。出力メーター数値は実効電流mA相対表を用いてmAへ変換した。統計学解析は，SPSS.21を用いて，対応のあるt検定，およびWilcoxon符号付順位検定にて，刺激出力および乳酸濃度を比較した。なお，5％未満を有意差判定の基準とした。
【結果】安静時乳酸濃度はbedで1.2±0.1，tilt tableで1.3±0.2で有意差を認めず，電気刺激5分後ではbedで2.4±0.6，tilt tableで3.1±0.4で有意差を認めた（p＜0.01）。刺激設定した実行電流の大腿部数値はbedで6.2（6.1-6.5），tilt tableで6.6（6.0-6.8），下腿部数値はbedで2.2（2.0-3.4），tilt tableで3.7（3.5-4.6）と大腿部，下腿部ともに有意差を認めた（p＜0.05）。
【結論】沼田ら（2015）の研究では，FDG-PETを用いてB-SES後の糖代謝を検討している。そこでは多くの筋で糖代謝が生じ有意差が認められていたが，下腿部では有意差を認めなかった。その理由として低出力で痛みの限界に達していたことがあげられており，一般の臨床でも同様に下腿部では出力設定は低値になることが多い。本研究の結果，bed上での電気刺激に比べ，tilt tableでの実効電流がより高値に設定が可能であった。大腿部では6.5％，下腿部では41.3％の増加であった。また，乳酸濃度においてもtilt tableが有意に高値を示し，より筋収縮への負荷が強いことが考えられた。これらの差は下腿三頭筋の筋長が影響し，短縮位よりは伸張位が高い出力設定が可能と考えられた。今後，重力位の影響や，より効果が得られる工夫など更なる検証が必要である。
【方法】対象は健常男子大学生12名（21.2±1.0歳）とした。方法はベルト電極式骨格筋電気刺激法（以下，B-SES）とし，専用刺激装置（AUTO Tens PRO；HOMER ION社製）を使用した。腰部と大腿部および足部にベルト電極を装着し，大腿部，下腿部の筋を5分間同時収縮させた。刺激周波数は20Hzとし，刺激強度は被験者が耐えられる最大刺激強度とした。肢位は通常のbed上臥位（以下，bed）とtilt table傾斜角80度で足関節背屈10度に設定した肢位（以下，tilt table）の2肢位とした。測定は2肢位をランダムに実施し，測定間隔は7日とした。測定項目は，出力設定メーターでの数値および指頭血からの血中乳酸濃度とし，電気刺激前後で測定した。出力メーター数値は実効電流mA相対表を用いてmAへ変換した。統計学解析は，SPSS.21を用いて，対応のあるt検定，およびWilcoxon符号付順位検定にて，刺激出力および乳酸濃度を比較した。なお，5％未満を有意差判定の基準とした。
【結果】安静時乳酸濃度はbedで1.2±0.1，tilt tableで1.3±0.2で有意差を認めず，電気刺激5分後ではbedで2.4±0.6，tilt tableで3.1±0.4で有意差を認めた（p＜0.01）。刺激設定した実行電流の大腿部数値はbedで6.2（6.1-6.5），tilt tableで6.6（6.0-6.8），下腿部数値はbedで2.2（2.0-3.4），tilt tableで3.7（3.5-4.6）と大腿部，下腿部ともに有意差を認めた（p＜0.05）。
【結論】沼田ら（2015）の研究では，FDG-PETを用いてB-SES後の糖代謝を検討している。そこでは多くの筋で糖代謝が生じ有意差が認められていたが，下腿部では有意差を認めなかった。その理由として低出力で痛みの限界に達していたことがあげられており，一般の臨床でも同様に下腿部では出力設定は低値になることが多い。本研究の結果，bed上での電気刺激に比べ，tilt tableでの実効電流がより高値に設定が可能であった。大腿部では6.5％，下腿部では41.3％の増加であった。また，乳酸濃度においてもtilt tableが有意に高値を示し，より筋収縮への負荷が強いことが考えられた。これらの差は下腿三頭筋の筋長が影響し，短縮位よりは伸張位が高い出力設定が可能と考えられた。今後，重力位の影響や，より効果が得られる工夫など更なる検証が必要である。