大腿四頭筋の神経筋電気刺激のためのモーターポイントヒートマップガイド

本研究は、大腿四頭筋（特に内側広筋、外側広筋、大腿直筋）上のモーターポイント（MP）の分布をマッピングし、MPが見つかる確率を示すヒートマップを作成することを目的としています

NMES（神経筋電気刺激）の最適な電極配置をサポートするためのガイドとして活用されます

方法

31人の健康な成人を対象に、超音波で大腿四頭筋（内側広筋、大腿直筋、外側広筋）の個別解剖を特定後、3Hzの神経筋電気刺激装置とMP-ペンを使用してモーターポイント（MP）探索を実施

膝15度屈曲位（21人では膝90度屈曲位でも測定）での探索中、発見したMP位置を記録

大腿解剖を標準化し、112個（8×14）の3×3cm区画に分け、各区画でのMP発見確率を計算してヒートマップを作成

MP数と参加者特性（活動レベル、体脂肪など）の関連も分析

１．モーターポイントの分布には個人差が大きい

・被験者間でMPの位置と数に大きなばらつきが見られた

２．高確率エリアが特定された

・外側広筋（VL）と内側広筋（VM）のそれぞれに、MPが見つかる確率が50%以上の3×3cmの領域が1か所ずつ存在した

・大腿直筋（RF）は最大でも29%の確率にとどまった

（All motor points heat-map: すべてのモーターポイントの分布、　Best motor points heat-map: 最も効率的な刺激が得られるモーターポイント）

３．身体的特徴との相関

・身体活動レベルが高い人や体脂肪率が低い人は、より多くのMPが検出された（R² = 0.42, p < 0.0001）

４．膝関節角度の影響は限定的

・膝関節を15度と90度にした比較では、約80%のMPは0.5cm以内の移動しか見られなかった

・MPの位置と数は個人差が大きいため、理想的には個別に検索すべきだが、今回作成されたヒートマップは検索を効率化するガイドとして有用

・特に、初心者や医療スタッフが簡易的にNMESを適用する際に役立つ

・また、運動習慣や体脂肪率がNMES効果やMPの探索性に影響を与える可能性が示された

モーターポイント（MP）に正確に電極を配置すると、低い刺激強度で効果的な筋収縮を誘発でき、

・患者の不快感が少ない
・治療効果（筋力維持・改善）が高い

・寝たきりや手術後などの運動制限中の筋萎縮予防にNMES使用時に高確率でMPが存在するエリアを知ることで、確実に筋肉へ刺激が届きやすくなり、より効果的に萎縮を防げる

患者の体型や運動習慣に合わせて、NMESのアプローチを調整する根拠となる

高確率エリアに電極を貼ることで、患者自身や介護者でも簡単にNMESを実施できる可能性が広がり、自己管理による自主リハビリに貢献できる

参考文献

NEUROスタジオ東京