猪狩もとみ, 富田 豊, 宮坂裕之, Orand Abbas, 谷野元一, 井上 薫, 園田 茂
Jpn J Compr Rehabil Sci 5: 141-146, 2014
【目的】多くのリハ施設で筋力増強訓練や筋力測定に使用されている，Biodex，Cybex，Kincomなどに代表される等運動性装置を用いて，他動（受動）運動時における膝関節抵抗トルクを測定する方法を開発する．
【方法】等運動性装置としてBiodex System 3を用いた．まず同装置から出力される角度，角速度，トルクをもとに，真の膝関節による抵抗トルクを求めるために，重力および慣性力によるトルクを補償する方法を考案した．つぎに，筋緊張による関節の自動トルクを推定するために筋電図を測定し，Biodexと同期するためにBiodex の駆動アームにポテンショメータを取りつけた．
【結果】角度θ0 において下腿に発生する重力によるトルクをT0 とすると，角度θにおいて重力によって発生するトルクTg はTg＝T0 cos θ / cos θ0 となる．また，慣性によって発生するトルクTI は下腿の慣性率をI，角加速度をa とするとTI＝Ia となり，被験者が発生する抵抗トルクT はBiodexの出力するトルクの値をTtotal とすると，T＝Ttotal−Tg−TIとなることを確認した．筋電図の発生している時点ではTが筋電図に伴って変化するので，自動（能動）的トルクが発生していることが示唆された．
【結論】Biodexから出力される，角度とトルクを基に角度，重力，慣性力の補償を行うことで，関節の他動運動時における抵抗トルクを測定することができた．Biodexのアームにポテンショメータを取りつけることによって，筋電図と角度，トルクを同期して測定することができた．
【キーワード】関節硬さ，定量化，筋緊張，粘弾性，筋電図