【目的】
近年、運動中の筋活動を分析する手法として[18F]fluorodeoxyglucose を利用したPositron Emission Tomography（FDG PET）が用いられるようになってきた。本研究の目的は、FDG PETを用いて長時間歩行時の下肢筋活動を比較分析し、歩行時に主要な働きをする筋を明らかにすることである。本研究の理学療法への適用は、実用的な長距離歩行能力を向上させるために必要とされる筋を特定することで、効果的で効率的なアプローチをするための資料となりえる点である。
【方法】
対象は健常男性成人10名であり、平均年齢24.1 ± 2.1歳（20–29歳）であった。対象者には事前に研究に対する説明を実施し、書面にて同意を得た。なお、本研究は東京都老人総合研究所の倫理委員会からの承認を受けて実施した。FDG PETで測定する歩行は50分間のトレッドミル歩行であり、ベルト速度は4.0km/hに設定した。 PET撮影はHeadtome-Vを用いて行った。分析対象部位（regions of interests：ROI）は、PET画像上筋の同定が可能であった股関節、膝関節、足関節の屈曲伸展の主動作筋を対象とした。股関節屈筋は腸骨筋、大腿直筋、縫工筋、薄筋、股関節伸筋、外転筋は大殿筋、中殿筋とした。膝関節屈筋は半腱様筋、半膜様筋、大腿二頭筋長頭、膝関節伸筋は内側広筋、外側広筋、中間広筋を設定し、足関節底屈筋はヒラメ筋、腓腹筋、長指屈筋、足関節背屈筋は長指伸筋、長母指伸筋を選択した。また、PET画像から明らかな活動が認められた小殿筋を股関節伸筋、外転筋として分析に加え、踵接地時に遠心性収縮する前頚骨筋については分析から除外した。分析は、股関節屈伸、膝関節屈伸、足関節底背屈筋の活動を関節運動間でFDG取り込みの差を検討するために多重比較検定を用いて比較した。また、各関節運動内における筋間の活動を一元配置分散分析および多重比較検定にて比較した。
【結果】
関節運動間の比較において、FDG取り込みは足関底屈筋群が最も高く、次いで股関節伸展、外転筋群、足関節背屈筋群となった。これらの筋群は、股関節屈曲、膝関節屈伸筋群の糖代謝よりも有意に高かった。各関節運動内でFDG取り込みを比較すると、最も高い筋代謝を示したのは、股関節屈曲においては腸骨筋、伸展、外転は小殿筋、膝関節屈曲は半膜様筋、伸展は中間広筋、足関底屈はヒラメ筋、背屈が長母指伸筋であった。
【まとめ】
長距離歩行の累積的下肢筋活動の分析の結果、下腿筋における高い糖代謝が認められ、筋電図による先行研究と同様の結果を示した。また、股関節伸展、外転筋群の活動も高く、とくに小殿筋の代謝が著しかった。歩行時における小殿筋の機能的役割は、中殿筋と同一視されるが、糖代謝量は小殿筋が有意に高かった。
