Clinical Rehabilitation 2004; 18: 487-497 Would the addition of TENS to exercise training produce better physical performance outcomes in people with knee.

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1 Clinical Rehabilitation 2004; 18: 487-497 Would the addition of TENS to exercise training produce better physical performance outcomes in people with knee osteoarthritis than either intervention alone ? Gladys LY Cheing and Christina WY Hui-Chan Department of Rehabilitation Sciences, Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong

2 経皮的電気神経刺激 ~Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation (TENS)~ ・末梢神経に疼痛の原因があるとき，疼痛部位を挟むか神経の走行 に沿って平板電極を設置し，経皮的に電気刺激して除痛する方法． ・ 10 ~ 100 Hz の周波数で刺激することが多い． ・電流を強めると刺激による痛みが起こるので，痛みの閾値以下の 強さを用いる． ・最近の市販の TENS 用機器は， 1/f ゆらぎのような複雑な刺激条件も 設定している． 鎮痛のメカニズム ・脳へ伝達される痛みの原因となる刺激を ブロックする． ・鎮痛物質であるエンドルフィンやエンケ ファリンを増加させる．

3 変形性膝関節症 ~Knee osteoarthritis~ 膝の加齢性変化により年齢とともに膝の軟骨がすり減り， 軟骨下骨が硬化し，関節面の周辺に骨棘が形成され，可動域 制限と運動時痛を生じる疾患． スポーツ時の軟骨への直接外傷，靱帯損傷や半月板損傷に 伴う二次的な軟骨損傷，さらには過敏なスポーツ活動による 関節軟骨の変性摩耗に軟骨下骨の変化が合わさることで， 比較的若年時から症状が出現することもある．

4 0 骨棘なし 1 骨棘形成の疑い 2 関節水腫，軟骨下骨の硬化を伴う僅かな骨棘形成 3 中程度の関節裂隙の狭小化を伴う中程度または明確な骨棘形成 4 大きな骨棘と明確な関節裂隙の狭小化を伴う重症 Kellegren/Lawrence Scale (1957) 根本的な治療法はないが，各種の温熱療法や消炎剤の投与， サポーターの使用，大腿四頭筋をはじめとする膝周囲筋の 筋力強化で症状は軽快する．

5 TENS は関節痛の軽減に効果的である． → しかし、 TENS が OA 患者の身体機能に及ぼす効果を 客観的な指標を用いて評価された研究はない． 運動トレーニングは関節痛の軽減だけでなく， 身体機能も改善する． ・大腿部の筋力強化 → 膝の可動範囲の改善 OA 患者は歩行機能の低下が著しい． (Cheing GLY, et al., 2001) 歩行速度 ; 23.4%↓ 歩行ピッチ ; 33.3%↓ 歩幅長 ; 13.4%↓ → 膝の可動範囲の制限が影響している． TENS + 運動トレーニング ？

6 Purpose 変形性膝関節症患者に運動トレーニングと経皮的電気 神経刺激 (TENS) を組み合わせて用いることは， TENS や運動トレーニングをそれぞれ単独で用いるよりも 身体機能の改善が優れているかを検討する．

7 Methods Subjects ・ 50 ~ 75 歳の 66 人の変形性膝関節症患者． ・ Kellgren/Lawrence scale の grade II 以上と診断された者． ・ 6 ヵ月以上の OA 罹患歴があり、実験開始 3 週間前から薬物治療 により安定しており、 10 分以上歩行可能である者． ・膝の手術を受けたことがある者、実験開始前 3 週間以内にステ ロイド注射を受けた者は除外． ・実験開始前 2 週間以内に全く物理療法を受けていない者．

8 介入は 1 週間に 5 回 ( 月曜 ~ 金曜 ) を 4 週間行った ( 合計 20 回 ) ． Session 1 前， Session 10 ， Session 20 で測定を行った． 介入終了 4 週間後に再度測定を行った (follow-up session) ．

9 Treatment Procedure ・ Group 1 : TENS TENS 装置として MAXIMA III (Staodyn Inc.) を使用． 80Hz で 140  s の square-wave pulse を用い， 60 分間電気刺激． 表面電極 (4  4 cm) を 4 ヵ所に貼る． ① Sp. 9 ② St. 35 ③ Extra 31, 32 ④ G.B. 34 ・ Group 2 : Placebo stimulation Group 1 と見た目は同じ TENS 装置を使用． ( スイッチを入れるとランプは点灯するが， 電流は流れない ) Group 1 と同位置に表面電極を貼る．

10 ・ Group 3 : Exercise トレーニング装置として Cybex II を使用し， 等尺性筋収縮トレーニングを行った． Exercise protocol ( 約 20 分 ) 等速性筋収縮 (Warm-up)  10 → 最大下等尺性筋収縮  3 → 最大等尺性筋収縮 (5 秒間 )  6 屈曲角度 30 度， 60 度， 90 度でそれぞれ繰り返す． 屈曲角度 90 度ではハムストリングの筋収縮も行う． 各収縮間は 30 秒 rest ．各角度間は 1 分 rest ． ・ Group 4 : TENS & Exercise Group 1 と Group 3 の組み合わせ (60 分 + 20 分 ) ．

11 2.5 m 光センサー ( 通過時間を測定 ) Recording ・ Isometric peak torque Group 3 のプロトコールを用いて測定 ( 筋収縮は 3 回 ) ． ・ Spatiotemporal gait parameters 歩行速度 (m/s) ，歩行ピッチ (step/min) ，歩幅長 (m) を測定． ・ Range of motion for the knee 休息時 ( 仰臥位 ) と歩行時の膝の屈曲から伸展までの角度を測定．

12 Session 1 ~ 20 ~ follow-up Session 1 ~ 20 TENSPlaceboExerciseTENS & exercise 12.5% 2.0% 6.2% 1.9% 0.7% 8.4% 20.9% -8.0% 28.5% 26.6% -3.8% 26.2% Extensor Flexor

13 12.0% 9.1% 19.7% 12.6% 9.8% 22.4%

14 12.0%

15 Discussion 変形性膝関節症患者に運動トレーニングと経皮的電気 神経刺激 (TENS) を組み合わせて用いることは， TENS や運動トレーニングをそれぞれ単独で用いるよりも 身体機能の改善が優れているかを検討する． 優れている ・運動トレーニング → 筋萎縮の防止，関節の安定性改善 関節軟骨の強度と弾性の改善 ・ TENS → 鎮痛効果 → 随意最大筋力の改善

16 Session 1 ~ 20 ~ follow-up Session 1 ~ 20 TENSPlaceboExerciseTENS & exercise 12.5% 2.0% 6.2% 1.9% 0.7% 8.4% 20.9% -8.0% 28.5% 26.6% -3.8% 26.2% Extensor Flexor

17 12.0% 9.1% 19.7% 12.6% 9.8% 22.4%

18 Opinion ・対照群のプロトコール設定は適切なのか？ TENS ; 60 分 Exercise ; 20 分 TENS & Exercise ; 60 分 + 20 分 ・スポーツ選手のパフォーマンス改善に効果はあるのか？