[P-NV-05-4] 末梢神経電気刺激の電極配置が筋力に与える影響について
Keywords:末梢神経電気刺激, 電極配置, 筋力
【はじめに，目的】
近年，末梢神経電気刺激（PNS）の効果として運動機能改善や脳機能の再構築などが報告されている。この運動機能改善や中枢神経の可塑的変化にはPNSによる感覚入力が重要である。PNSの効果は，刺激周波数や刺激強度，刺激時間等のパラメータにより異なる。しかし，電極配置に関する検討はなされていない。今回電極配置の違いが筋力に与える影響について検討することを目的とした。
【方法】
本研究は，ヘルシンキ宣言に従い，富山医療福祉専門学校「ヒトを対象とした研究に関する倫理委員会」の承認を得た（承認番号1612）。研究に同意が得られた疾患を有さない健常人延べ18名（20-24歳）を対象とし，対象者を，神経刺激群（N群），筋刺激群（M群），同時刺激群（NM群）の3群に無作為にそれぞれ6名ずつ振分けた。本研究のプロトコールは，筋力を測定した後に，PNSを40分間実施し，PNS開始20分後（PNS中），終了直後（PNS直後），に再度筋力測定を行う。筋力測定には，ハンドヘルドダイナモメーター（HHD）を使用し，同機器を足関節固定器に固定し足関節背屈の等尺性収縮を5秒間，3回実施し3回の最大筋力の平均値を算出し処理した。測定肢位は椅坐位で股・膝関節90度屈曲位，足関節約10度背屈位，体幹は中間位で上肢は腕組みとした。統計は電極設置部位と筋力の比較には反復測定二元配置分散分析（RMANOVA）を行い有意差が認められたら筋力について多重比較検定を行った。有意水準は5％未満とした。
【結果】
筋力では時間と部位のRMANOVAの結果，交互作用を認め（時間：p=0.045，部位：p=0.0169 時間・部位：p=0.004）。多重比較検定の結果，M群ではPNS前に比べてPNS中に有意に高値を示した（p＜0.05）。N群ではPNS前に比べPNS後に有意に高値を示した（p＜0.01）。MN群ではPNS前に比べPNS後に有意に高値を示した（p＜0.05）。
【結論】
本研究ではPNSの電極設置が前脛骨筋の筋力に与える影響について検討した。その結果，M群ではPNS前に比べPNS中に有意に高値を示した。これは，筋刺激により筋紡錘からのgropIa群線維を選択的に刺激することによる脊髄の可塑性に寄与し早期の筋力増加に関与したのではないかと考えられる。N群刺激ではPNS後に有意に高値を示した。これは先行研究の結果を支持する結果が得られたと考えられる。NM群では脊髄の可塑性より体性感覚の影響を受けることが示唆された。
近年，末梢神経電気刺激（PNS）の効果として運動機能改善や脳機能の再構築などが報告されている。この運動機能改善や中枢神経の可塑的変化にはPNSによる感覚入力が重要である。PNSの効果は，刺激周波数や刺激強度，刺激時間等のパラメータにより異なる。しかし，電極配置に関する検討はなされていない。今回電極配置の違いが筋力に与える影響について検討することを目的とした。
【方法】
本研究は，ヘルシンキ宣言に従い，富山医療福祉専門学校「ヒトを対象とした研究に関する倫理委員会」の承認を得た（承認番号1612）。研究に同意が得られた疾患を有さない健常人延べ18名（20-24歳）を対象とし，対象者を，神経刺激群（N群），筋刺激群（M群），同時刺激群（NM群）の3群に無作為にそれぞれ6名ずつ振分けた。本研究のプロトコールは，筋力を測定した後に，PNSを40分間実施し，PNS開始20分後（PNS中），終了直後（PNS直後），に再度筋力測定を行う。筋力測定には，ハンドヘルドダイナモメーター（HHD）を使用し，同機器を足関節固定器に固定し足関節背屈の等尺性収縮を5秒間，3回実施し3回の最大筋力の平均値を算出し処理した。測定肢位は椅坐位で股・膝関節90度屈曲位，足関節約10度背屈位，体幹は中間位で上肢は腕組みとした。統計は電極設置部位と筋力の比較には反復測定二元配置分散分析（RMANOVA）を行い有意差が認められたら筋力について多重比較検定を行った。有意水準は5％未満とした。
【結果】
筋力では時間と部位のRMANOVAの結果，交互作用を認め（時間：p=0.045，部位：p=0.0169 時間・部位：p=0.004）。多重比較検定の結果，M群ではPNS前に比べてPNS中に有意に高値を示した（p＜0.05）。N群ではPNS前に比べPNS後に有意に高値を示した（p＜0.01）。MN群ではPNS前に比べPNS後に有意に高値を示した（p＜0.05）。
【結論】
本研究ではPNSの電極設置が前脛骨筋の筋力に与える影響について検討した。その結果，M群ではPNS前に比べPNS中に有意に高値を示した。これは，筋刺激により筋紡錘からのgropIa群線維を選択的に刺激することによる脊髄の可塑性に寄与し早期の筋力増加に関与したのではないかと考えられる。N群刺激ではPNS後に有意に高値を示した。これは先行研究の結果を支持する結果が得られたと考えられる。NM群では脊髄の可塑性より体性感覚の影響を受けることが示唆された。