ハイボルテージとコンビネーション治療｜「なんとなく20分」をやめる

ハイボルテージを、「痛いところに20分」で使っていないでしょうか。

私もそうでした。Painモードを選んで、患者さんが「ちょっと強いです」と言うまで上げて、タイマーを回す。終わったら次の患者さんへ。

この使い方が悪いわけではありません。ただ、そこで何を狙っているかを説明できないなら、使い分けの余地が残っています。

この記事では、ハイボルテージという波形が何をしていて、どの用途なら筋が通り、どの用途は根拠が弱いのかを整理します。機器を否定する話ではありません。使いどころを絞れば有用だ、という立場で書きます。

対象読者： 臨床1〜5年目の理学療法士・柔道整復師・トレーナー

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ハイボルテージは、モードではなく波形の名前

最初に、いちばん混乱しやすいところを片付けます。

「ハイボルテージ」は治療目的の名前ではありません。電流波形の名前です。

機器のパネルには Pain / Muscle / Edema といったモードが並んでいますが、これは同じ波形の設定違いです。周波数と強度と極性を変えているだけで、出ている電流の素性は同じものです。

高電圧×極短パルス幅

ハイボルテージ（高電圧パルス電流、HVPC）の特徴は、名前のとおり電圧が高いことです。そして、それとセットでパルス幅が極端に短いのが本体です。

この組み合わせに意味があります。

皮膚は電気に対する抵抗体です。電圧が高ければ、その抵抗を越えて電流が深部まで届きます。 一方で、パルス幅が短ければ1パルスあたりに組織へ入る電荷量は小さくなります。

結果として、深くまで届くのに、刺激感は強くないという状態が作れます。これがこの波形の売りです。

【注意】 「深部に届く」は「狙った組織にだけ届く」という意味ではありません。電流は抵抗の低いところを通ります。どこを通っているかを術者が指定できるわけではない、という前提は持っておいてください。

単相性である、という決定的な違い

ここが、他の電気刺激との最大の違いです。

ハイボルテージは単相性（monophasic）です。 電流が一方向にしか流れません。

一般的な低周波治療器の多くは二相性（biphasic）で、プラスとマイナスが交互に入れ替わります。交互に入れ替わるということは、極性がないということです。

極性があるということは、どちらの電極を患部に当てるかで結果が変わるということです。

ここを使わないなら、ハイボルテージである必要はほとんどありません。逆に言えば、極性を使う用途こそが、この波形を選ぶ理由になります。

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用途は3つに分かれる

整理すると、こうなります。

以下、順に見ていきます。

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① 鎮痛｜通電中が主体で、後には残りにくい

効果はどこまで残るか

正直に書きます。電気刺激による鎮痛は、通電している間がほとんどです。

止めたあとに残るのは、体感としては数分から30分程度。これを「効かない」と取るか、「30分あれば十分だ」と取るかで、使い方が変わります。

【要文献確認】 通電終了後の鎮痛がヒトでどれくらい持続するかについて、具体的な時間を示した質の高い報告を、私が確認できた範囲では見つけられていません。上記の数分〜30分という幅は臨床上の実感です。

低頻度と高頻度で、機序が違う

同じ鎮痛でも、周波数によって通っている道が違います。

Slukaら（1999）は、関節炎モデルのラットで脊髄のオピオイド受容体を薬理学的にブロックし、TENSの鎮痛が消えるかを調べました。

どちらも約100%の痛覚過敏抑制を示しましたが、経由している受容体が別でした。

つまり低頻度バーストは内因性オピオイドを介しているということです。オピオイドを介するなら、通電を止めたあとも残りうるという理屈になります。低頻度で数時間持つことがある、という臨床の実感には、この裏づけがあります。

ただしこれはラットの実験です。 ヒトでどこまで同じかは、別の問題として置いておいてください。

連日同じ設定は、効かなくなる

ここは知っておいたほうがいい報告があります。

ChandranとSluka（2003）は、炎症を起こしたラットに6日間連続で、毎日20分のTENSを低頻度または高頻度で行いました。

結果はこうでした。

• 4日目までに、効果が落ちた
• 低頻度群はモルヒネ（μ作動薬）に、高頻度群はδ作動薬に交差耐性を示した

論文の結論は明確です。「連日反復投与のスケジュールは、耐性の誘導を避けるために回避すべき」と書かれています。

臨床に引き写すと、こうなります。

これも動物実験ですが、「同じ設定を延々と続ける理由がない」という判断材料にはなります。

結論：鎮痛そのものではなく、鎮痛下で何をするか

まとめると、電気刺激の鎮痛は単独では残りません。

では無意味かというと、そうではありません。痛みが落ちている間に何をするかが本体になります。

• 痛くてできなかった可動域練習を、その場でやる
• 防御性収縮が落ちた状態で、徒手療法を入れる
• 恐怖心が強い患者さんに、動いても大丈夫だという経験を作る

「20分当てて終わり」では、この本体が抜け落ちます。 鎮痛は手段であって、成果物ではありません。

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② NMES｜3つのなかでは、いちばん筋が通る

運動レベルまで強度を上げ、筋収縮を起こす使い方です。廃用性の筋萎縮に対して、あるいは随意収縮が不十分な時期の筋力トレーニングとして使います。

3つの用途のなかで、機序がいちばん素直です。 収縮させれば、それは運動です。電気がなくても起こることを、電気で起こしているだけだからです。

エビデンスも他の2つよりは積まれています。Pengら（2021）は、人工膝関節全置換術後のNMESについて9件のRCT・691例をメタアナリシスしました。

ただし、著者ら自身が但し書きをつけています。

多くのアウトカムは統計学的に意味のある変化や臨床的に意味のある最小差（MCID）に達しておらず、臨床的な利益はなお確認を要する

さらに遡ると、Cochraneのレビュー（Monaghanら, 2010）は、人工膝関節置換術前後のNMESについて組み入れられた研究が2件しかなく、いずれもバイアスのリスクが高いとして、結論を出せないと述べています。

つまり、「3つのなかでは最も筋が通る」であって、「証明済み」ではありません。 ここは正確に持っておいてください。

膝OAの運動療法全体は、別記事にまとめています。

→「【理学療法士が解説】変形性膝関節症のリハビリ｜エビデンスに基づく治療と運動療法」

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③ 極性を使う｜腫脹と創傷治癒

単相性であることを活かす用途です。ここがハイボルテージでなければできない領域になります。

創傷治癒については、細胞の遊走が電場の影響を受けるという考え方が基になっています。ただ、臨床で理学療法士が扱う機会は限られるので、この記事では腫脹のほうを詳しく書きます。

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腫脹のメカニズムを、いちばん易しく書く

ここは説明が難しいところなので、言葉をできるだけ簡単にして書きます。 機序が分かっていないと、設定を間違えます。

なぜ腫れるのか

損傷が起こると、血管の壁が緩みます。

すると、本来は血管の中にいるはずのアルブミンというタンパク質が、血管の外に漏れ出します。

ここからが重要です。アルブミンには、水を引き寄せる力があります。

血管の中にアルブミンが多いうちは、水は血管の中に留まります。ところがアルブミンが外へ出てしまうと、水も一緒に外へ引っ張られます。

これが腫れです。

損傷 → 血管の壁が緩む
     → アルブミンが血管の外へ漏れる
     → アルブミンが水を引き寄せる
     → 組織に水が溜まる ＝ 腫脹

腫れは「水が溜まった結果」ではなく、「アルブミンが外に出た結果」です。 ここを押さえると、次の話がつながります。

アルブミンはマイナスに帯電している

アルブミンは、電気的にマイナスの性質を持っています。

そして、電気にはこういう性質があります。

• 同じ極どうしは反発する
• 違う極どうしは引き合う

磁石を思い出してください。N極とN極を近づけると、押し返されます。あれと同じことです。

そこで、損傷した場所にマイナスの電極（陰極）を置きます。

マイナスの電極と、マイナスに帯電したアルブミン。同じ極どうしなので、反発します。

反発すれば、アルブミンは血管の外へ出て行きにくくなります。アルブミンが出て行かなければ、水も引っ張られません。

陰極（マイナス）を患部に置く
     → マイナスのアルブミンを反発させる
     → アルブミンが血管の外へ出にくくなる
     → 水も引っ張られない
     → 腫れがそもそもできにくい

条件は4つ

この狙いを成立させるには、設定が決まっています。

4つとも満たして、はじめて狙いどおりになります。 1つでも外れると、ただ電気を流しているだけになります。

とくに強度です。「効かせたいから強くする」は、ここでは逆効果です。

いちばん大事：「引かせる」ではなく「できにくくする」

この記事でいちばん伝えたいのは、ここです。

これは、すでに溜まった腫れを引かせる方法ではありません。腫れがこれからできるのを、できにくくする方法です。

受傷から時間が経って、すでに水が溜まりきった状態に陰極を当てても、狙った機序は働きません。アルブミンはもう出てしまっているからです。

受傷直後に使うか、使わないか。 そういう性質のものだと考えてください。

貯留した腫脹は、設定が真逆

では、すでに溜まった腫れはどうするのか。

筋ポンプで動かすという考え方になります。運動レベルのNMES、つまり筋収縮を起こす強度です。

設定が真逆になります。

「腫脹＝Edemaモード」で済ませると、この2つが混ざります。 どちらを狙っているのかを、毎回はっきりさせてください。

【要文献確認】 貯留した腫脹に対して筋ポンプがどれだけ有効かについて、ヒトでの質の高いエビデンスを私は確認できていません。生理学的には自然な考え方ですが、「筋ポンプで引く」は理屈であって、証明ではありません。

根拠はカエルとハムスター

ここは隠さずに書きます。この領域の根拠の中心は、動物の急性外傷モデルです。

きれいに揃っています。そして、そこで止まっています。

さらに、この領域で知っておくべき所見が2つあります。

① 効果の持続は、思ったより短い

Taylorらの報告で腫脹形成が抑えられたのは4.0〜7.5時間でした。著者ら自身が、論文の結論でこう述べています。

現在ヒトに適用されているレジメン（1日1回、あるいは週3回）は、持続的な治療効果を得るには十分に積極的ではないかもしれない

週に2〜3回の来院で20分ずつ当てるという外来の形は、この指摘の射程にまともに入ります。

② 筋収縮では、腫脹の形成は抑えられなかった

同じグループが、1ppsで筋収縮を起こす設定にして同じ実験をしました。結果は仮説の棄却です。筋収縮は、カエルの後肢の外傷後の腫脹形成を抑えませんでした。

ここは強調しておきたいところです。 「収縮させたほうが効きそう」という直感は、少なくともこの実験では否定されています。前節で「設定が真逆」と書いたのは、この意味でもあります。

そしてヒトでの臨床エビデンスは弱い、というのが現状です。動物実験で示された機序を、ヒトの臨床成績まで外挿しないでください。

土台は挙上と圧迫

最後に、位置づけを崩さないでおきます。

急性期の腫脹管理の土台は、挙上と圧迫です。 電気はその上乗せです。

挙上をせずに電気だけ当てるのは、順番が逆です。上乗せは、土台があって初めて上乗せになります。

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コンビネーション治療｜治すためではなく、探すための道具

超音波と電気刺激を同時に出す治療です。

導子が電極を兼ねる

構造は単純で、超音波の導子が、電気刺激の電極を兼ねています。 導子を当てた場所に、超音波と電流が同時に入ります。

ここから、この治療の本当の使い道が出てきます。導子を動かせば、刺激が入る場所も動くということです。

つまり、探せます。

主目的はここだと考えています。圧痛点・トリガーポイントの探索と、症状の再現の確認です。

導子を動かしていって、患者さんが「そこです」と言う場所を見つける。あるいは、いつもの痛みがその場で再現される場所を見つける。それが本体です。

適応は3つ揃ったときだけ

探す道具である以上、探す必要がある症例にしか意味がありません。

条件は3つです。

3つ揃ったときだけです。 どれか欠けていれば、探す必要がないか、探しても見つからないかのどちらかです。

向く例

深くて、点で、本人が場所を言えない。これに当てはまりやすい筋があります。

• 肩甲下筋（肩甲骨の裏側で、手が届かない）
• 小殿筋・深部外旋六筋（大殿筋の下に埋まっている）
• QLS（四辺形間隙）周囲の小円筋（後方の深部で、本人が指させない）

いずれも「肩の奥が痛い」「お尻の奥が痛い」としか言われない部位です。ここは探す価値があります。

向かない例

こちらのほうが大事です。

① アキレス腱症・足底腱膜炎

圧痛点が明白で、探す必要がありません。 患者さん自身が正確に指させます。

そして、より本質的な理由があります。腱症の本体は変性です。 Alfredsonら（1998）は、保存療法で改善しなかった慢性アキレス腱症の15名に12週間の高負荷エキセントリックトレーニングを行い、全例が受傷前のランニングレベルへ復帰したと報告しました。同じ診断で従来治療を受けた15名は、全例が最終的に手術に至っています。

第一選択はエキセントリック運動と漸進的負荷です。 物理療法をそこに割り込ませる理由は、通常ありません。

→「アキレス腱障害と足部の回内・回外｜切り替えを取り戻す」

② 広範囲・多部位

痛い場所が複数ある、あるいは面で広がっている場合、探す道具は機能しません。 点を見つける前提が崩れています。

③ 中枢性感作が疑われる症例

末梢の一点を探して押すという発想そのものが合いません。探せば探すほど、痛みの場所が増えることすらあります。

本当の価値は、治療ではなく共有

正直に書くと、コンビネーション治療そのものに強いエビデンスがあるわけではありません。

では何に価値があるのか。2つあると考えています。

① 診断的な確認

自分の立てた仮説が当たっているかを、その場で確かめられます。「肩甲下筋だと思う」が、症状の再現という形で裏を取れるか。取れなければ、仮説を捨てられます。

② 患者さんとの共有

これが小さくありません。「ここです」と本人が言った場所に、術者も手を置いているという状態が作れます。

痛みの場所が特定されると、患者さんの側の見通しが変わります。「どこが悪いか分からない」から「ここが悪い」へ。そのうえで、じゃあここをどうするか、という話に進めます。

つまり、運動療法への導線です。 コンビネーションで場所を共有し、そこに効く運動につなぐ。この接続がないなら、やる意味は薄いと思っています。

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私見

【私見】Painモードについて

低周波治療器がない環境であれば、選択肢として成立します。深部まで届いて刺激感が少ないという特性は、ここでは素直に効きます。

それと、あまり語られない側面を1つ。「やってもらった」という実感を持ってもらえるという価値があります。

これを不誠実だとは思いません。患者さんが継続して通う動機になり、その間に運動療法を進められるなら、結果として成果につながります。 ただし、そこに乗りかかって運動療法を省くなら、話は別です。区別は自分で持っておく必要があります。

【私見】Muscleモードについて

率直に言って、実質はマッサージだと思っています。

そして徒手のほうが速いです。 手で揉んだほうが早く緩みますし、何より硬さが変わっていく過程が手に伝わります。 電気を当てている20分では、この情報が入ってきません。

評価と治療が同時に進むという点で、徒手には明確な利点があります。

使うとすれば、よほど硬い深部で、手が届かないか、手では時間がかかりすぎる場合に限定しています。それ以外では、20分を別のことに使ったほうがいいと考えています。

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まとめ

機器そのものに問題があるとは思っていません。「何を狙っているか」を毎回言えるかどうかだけだと考えています。

「なんとなく20分」をやめるというのは、時間を短くしろという話ではありません。その20分に名前をつけよう、という話です。

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参考文献

• Reed BV. Effect of high voltage pulsed electrical stimulation on microvascular permeability to plasma proteins. A possible mechanism in minimizing edema. Phys Ther. 1988;68(4):491-5.
• Taylor K, Fish DR, Mendel FC, Burton HW. Effect of a single 30-minute treatment of high voltage pulsed current on edema formation in frog hind limbs. Phys Ther. 1992;72(1):63-8.
• Taylor K, Fish DR, Mendel FC, Burton HW. Effect of electrically induced muscle contractions on posttraumatic edema formation in frog hind limbs. Phys Ther. 1992;72(2):127-32.
• Bettany JA, Fish DR, Mendel FC. High-voltage pulsed direct current: effect on edema formation after hyperflexion injury. Arch Phys Med Rehabil. 1990;71(9):677-81.
• Sluka KA, Deacon M, Stibal A, Strissel S, Terpstra A. Spinal blockade of opioid receptors prevents the analgesia produced by TENS in arthritic rats. J Pharmacol Exp Ther. 1999;289(2):840-6.
• Chandran P, Sluka KA. Development of opioid tolerance with repeated transcutaneous electrical nerve stimulation administration. Pain. 2003;102(1-2):195-201.
• Peng L, Wang K, Zeng Y, Wu Y, Si H. Effect of neuromuscular electrical stimulation after total knee arthroplasty: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Front Med (Lausanne). 2021;8:779019.
• Monaghan B, Caulfield B, O’Mathúna DP. Surface neuromuscular electrical stimulation for quadriceps strengthening pre and post total knee replacement. Cochrane Database Syst Rev. 2010;(1):CD007177.
• Alfredson H, Pietilä T, Jonsson P, Lorentzon R. Heavy-load eccentric calf muscle training for the treatment of chronic Achilles tendinosis. Am J Sports Med. 1998;26(3):360-6.

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注意事項

本記事は物理療法機器の使い分けについて整理したものであり、特定の機器や治療法の効果を保証するものではありません。

記載した機序の多くは動物実験に基づくもので、ヒトでの臨床効果が確立されたものではありません。

電気刺激療法には、心臓ペースメーカー等の植込み型電子機器を使用している方、妊娠中の方、悪性腫瘍のある部位、知覚障害のある部位など、実施できない状況があります。機器ごとの禁忌・注意事項は、必ず各メーカーの取扱説明書に従ってください。

実際の適用にあたっては、医師および所属施設の方針に従ってください。本記事の内容に基づく自己判断により生じた事故や健康被害について、当方は一切の責任を負いかねます。

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