弾性シート電極を用いた新しい筋電図による咬筋・趾筋活動評価

Masseter and digastric muscle activity evaluation using a novel electromyogram that utilizes elastic sheet electrodes.

抄録

目的:

咀嚼および嚥下に関連する筋活動を測定するための、柔軟なシートセンサーを用いた新しい筋電図（EMG）装置の再現性および信頼性を評価すること。

PURPOSE: To evaluate the reproducibility and reliability of a novel electromyogram (EMG) device with a flexible sheet sensor for measuring muscle activity related to mastication and swallowing.

方法:

咀嚼・嚥下を評価するための咬筋・顎二腹筋活動を測定するために、伸縮性シート電極を用いた新しい筋電図デバイスを開発した。新しい筋電図装置の測定再現性を検討するために、咬筋活動をクラス内相関係数（ICC）を用いて解析した。さらに、新型筋電図装置と従来の筋電図装置を用いて、最大振幅、持続時間、積分値、信号対雑音比（SNR）を測定し、ICCおよびBland-Altman分析を用いて信頼性を評価した。

METHODS: We developed a new EMG device made of elastic sheet electrodes to measure the masseter and digastric muscle activities for evaluating mastication and swallowing. To examine the measurement reproducibility of the new EMG device, masseter muscle activity was analyzed using the intraclass correlation coefficient (ICC). Further, we measured the maximum amplitude, duration, integrated value, and signal-to-noise ratio (SNR) using the new EMG device and conventional EMG devices and evaluated the reliability using ICC and Bland-Altman analysis.

結果:

新型EMGデバイスの再現性を測定したところ、ICC(1,1)およびICC(2,1)スコアがそれぞれ0.92および0.88と高いことが確認された。能動電極型EMG装置と比較すると、最大振幅（0.90）、持続時間（0.99）、積算値（0.90）、SNR（0.75）に高い相関が認められ、有意な固定誤差は観察されなかった。また、いずれの評価項目においても回帰係数は有意ではなく、比例誤差も観察されなかった。受動電極型筋電図装置と比較すると、最大振幅と持続時間の相関が高かった（0.73、0.89）。また、SNRは有意な固定誤差を示した。一方、回帰係数はいずれの評価項目においても有意ではなく、比例誤差は認められなかった。

RESULTS: We confirmed high ICC (1,1) and ICC (2,1) scores (0.92 and 0.88, respectively) while measuring the reproducibility of the new EMG device. When compared to the active electrode EMG device, we found a high correlation for the maximum amplitude (0.90), duration (0.99), integrated values (0.90), and SNR (0.75), with no observation of significant fixed errors. Moreover, the regression coefficient was not significant for any of the evaluation items and no proportional error was observed. Compared with the passive electrode EMG device, the maximum amplitude and duration were highly correlated (0.73 and 0.89). In addition, the SNR exhibited a significant fixed error. In contrast, the regression coefficient was not significant for any of the evaluation items and no proportional error was observed.

結論:

この結果は、新しいEMG装置を用いて、咀嚼・嚥下時の筋活動を信頼性・再現性よく評価できることを示唆している。

CONCLUSIONS: Our results suggest that the new EMG device can be used to reliably and reproducibly evaluate muscle activity during mastication and swallowing.