イトーUST-770を使った超音波療法

肩こりラボが鍼・マッサージだけでなく超音波療法も取り入れている理由

超音波療法は物理療法のひとつ

整形外科領域のリハビリテーション(理学療法)には、物理療法と運動療法の二つの柱があります。温めたり電気を流したりするのが物理療法、筋トレやストレッチなど実際に身体を動かすものが運動療法となります。

物理療法or運動療法ではなく、共に大切です。現在の日本の医療において、保険制度における点数の兼ね合いから物理療法の割合が減り、運動療法が主体になっているのですが、物理療法は運動療法とともに理学療法の両輪をなします。

超音波療法は、物理療法のひとつです。理学療法としての超音波療法は、超音波自体を物理的な刺激として生体に与えて、はたらきかけます。一般外傷や運動器系の急性期及び慢性期の痛み、スポーツ障害などの治療に活用されています。

超音波療法の効果とは?

超音波療法は、主に整形外科のリハビリで患部を温めるのに用いられています。これは超音波が生体組織内に吸収されると超音波の振動エネルギーが熱エネルギーに変換されるためです。特にコラーゲン含有量の高い組織(腱・靭帯・関節包・筋膜など)に加温の効果があります。

超音波には温熱効果だけではなく「音圧効果」があります。

「超音波骨折治療法」をご存知の方も多いのではないでしょうか?骨折の治癒を超音波によって早める治療法で、サッカーのデビッド・ベッカム選手や野球の松井秀喜選手が骨折治療のために受けたことでも注目され、現在では多くの医療機関で行われています。

これは超音波の温熱効果によるものではありません。その詳しい仕組みはさておき、超音波のもう一つの特徴である音圧効果について簡単に説明します。

音波はその字のとおり音の波(波動)です。波と聞けばどうしても海の波を思い浮かべがちですが、海の波と音の波は別物です。音波は縦波です。光やロープを伝わるような波は横波です。横波とは波の進行方向と垂直に揺れる波であり、縦波は進行方向と同じ向きで揺れる波です。縦波は波の進行方向に対して平行な振動が伝わります。

縦波と横波の違い
超音波は縦波です

この振動によって物理的な刺激を与える効果を音圧効果といいますが、音圧効果はそれだけではありません。例えばメガネ屋さんにあるメガネ洗浄機、使ったことある方も多いでしょう。超音波によって水中の気体を膨張→破裂させて、その衝撃でメガネの汚れを落としやすくしているのです。適度な超音波ですと水中の気泡は膨張→収縮を繰り返し、大きな出力で破裂します。これを超音波キャビテーションといいます。

超音波洗浄の仕組み
超音波キャビテーション

実際のところ、超音波自体による物理的な振動による刺激だけでなく、このキャビテーション効果による刺激・影響も大きいと考えられています。

私たちのカラダの組織には血液をはじめとした液体があらゆる部位に存在しています。そして液体中には微小気泡が必ず存在します。この気泡が圧縮・拡張を繰り返すと細胞膜を適度に刺激し細胞が活性化を促す、これがキャビテーション効果の考え方です。

過度なキャビテーションは気泡を破裂させます。気泡の破裂による衝撃で組織を損傷してしまう可能性もあります。超音波を医療で使用するには細かいコントロールが必須です。

この音圧効果は温熱効果と区別して非温熱効果とも呼ばれています。

超音波がなぜ骨折の治癒を早める効果があるのか?

物理的な振動とキャビテーションが同時に起きているため、詳しい仕組みが明確になっていない部分も多いのですが、このキャビテーション効果が人体に何らかの影響を与えていると予想されており研究が進んでいます。

また超音波は音として捉えることはできませんが、人間の耳の中にあるセンサーは感知はしています。最近では、超音波を脳研究や治療に使う可能性についての研究も盛んです。

超音波はまだわからないことが多いのですが、難治性の骨折や偽関節の治癒促進、骨の手術をした後の骨折治癒期間を短縮する目的での超音波治療は健康保険が適用されます。つまり、一定の実績・効果は認められているのです。

実は海外では以前から超音波治療は一般的で身近なものでした。残念ながら日本はいわゆるガラパゴス状態でしたが、ようやく広まりつつあります。

超音波治療器 UST-770

ITO UST-770
UST-770伊藤超短波株式会社

肩こりラボでは、伊藤超短波社製の超音波療法機器のなかでもフラッグシップモデル(2018年12月現在) である「イトー UST-770」を導入しています。

超音波治療機器は本体とプローブで構成されています。UST-770の場合、大きなディスプレイを搭載した本体と左側1本・右側に2本のケーブルが接続されています。このケーブルの先端から超音波が出力されます。これをプローブといいます。

UST-770のプローブ
プローブを肌に当てて使用します Ito Co., Ltd.

超音波治療器はどれも使い方・基本的な構造自体は同じです。各メーカーから、様々な超音波治療器が発売されています。

UST-770は、国内メーカーの製品であり、一般的なモデルと比べると非常に高価な機種です。

  • なぜ廉価版ではないのか?
  • なぜ海外製のものではないのか?
  • なぜポータブルのものではないのか?

当機種を選んだのには3つの理由があります。それは【安全性】【信頼性】【応用性】です。

イトー UST-770を選んだ3つの理由

安全性

医療機器で重要なのは性能ではありません。もっとも大切なこと、それは安全性です。

超音波治療器のスペックを表す指標に、BNR(Beam Non-uniformity Ratio=ビーム不均等率)があります。BNRは超音波を照射している際の、平均強度(W/cm²)に対する最大強度の比率です。BNRの値が小さければ均等性が高く、逆に値が大きければ出力に大きなムラがあることを意味します。

つまり、超音波を、どれだけムラなく均一に出すことができるか?の指標がBNRです。

超音波治療器は、プローブの先端から超音波が発せられます。実は、この先端部分の面全体から常時均一に一定の超音波が出てはいません。設定した出力は一定でも、実際に出ている超音波は、強くなったり弱くなったりの誤差が生じます。出力される超音波にはムラがあるのです。誤差を完全に無くすことは不可能ですが、この誤差をできるだけ低く抑えることができるかが機器の安全性に繋がります。

そこでBNRでムラの程度をみることができます。たとえば、BNRが5の機器は、平均強度を1W/cm²と設定して照射した場合、最大強度が5W/cm²の部分があることになります。これは、皮膚に当たっているプローブの一部分に5倍の強度の超音波が出てしまう可能性があるということです。

BNRが5の場合の超音波のイメージ
超音波のムラのイメージ

超音波には温熱作用がありますから温めすぎると火傷します。施術者が1W/cm²の出力設定で施術しているつもりでも、ピンポイントで強い出力の部分があると意図せずに強い出力を与えてしまう可能性があり、火傷のリスクとなります。ですからBNRが低ければ低いほど均一に超音波が発せられている、つまり火傷しにくいのです。BNRは5以下が良好なBNR値とされています。

国内外含めて様々な超音波療法機器があります。伊藤超短波社からも、複数の超音波療法機器が出されています。たとえば当院で導入している「イトー UST-770」と、同社製のポータブル機器の「イトー US-101L」のBNRを、比較してみると、以下の違いがあります。

BNR
UST-770(1MHz)2.9
US-101L(1MHz)3.5

このようにBNRに着目してみてみると、ポータブルと比較して、イトー UST-770は安全性が高いといえます。とはいえ、BNR3.5は決して悪い数値ではありません。一般的に良好とされているBNRは5以下で最高クラスの性能でBNRは2〜3です。そう考えれば、ポータブルの「イトー US-101L」も十分安全性が高いといえます。

機器の価格だけでみれば、ポータブルのイトー US-101Lはイトー UST-770の半分以下です。持ち運びができて、スポーツ現場等で使用することを考えれば非常にすぐれた製品といえるでしょう。

ですが、なぜ価格が2倍以上違うにも関わらずイトー UST-770を採用したのか?それは安全性だけは絶対に譲れないためです。たとえわずかだったとしても安全性が高い方を選ぶのが当院の方針です。

信頼性

いくら機器が安全でも実際に効果がなければ意味がありません。本当に効果のある機器なのか?安全性に次いで大切なのは機器の信頼性です。

超音波は目に見えません。その機器からきちんと超音波が発せられていなければ、効果は見込めません。機器を扱う施術者の技術はもちろん必要ですが、効果のある施術をするためにも、機器自体に信頼性があるのが前提となります。

超音波機器の品質を示す指標として、安全性であげたBNR以外にERA(Effective Radiation Area=有効照射面積) があります。ERAは超音波が出るプローブの先端部分の面積の内、有効に超音波が出ている部分がどれくらいあるのかを示すものです。ERAは、プローブ先端の面積に近ければ近いほど、品質的に優れているといえます。

超音波機器のERAの比較
太田厚美「何故,超音波療法は世界的に最も評価が高いか」より 国立研究開発法人科学技術振興機構

この違いが何に影響するかといいますと、超音波療法の正確性と効率性です。

正確性

超音波療法は、患部の病状、対象(部位と深度)、患者さんの感受性などを考慮して施術者が任意で細かく設定をできることが利点でもあります。これは他の温熱療法の機器との大きな違いです。

ところが、ERAが不良ですと、施術者としては病巣部位に対して施術を行っているつもりでも、そもそも、実際はきちんと超音波が照射されていなかったことになってしまいます。そうしますと、超音波療法の利点が利点ではなくなってしまいますね。

効率性

同じ部位に、同じ設定・時間で超音波療法を行う場合、ERAの良好な機種とそうでないものでは当然ですが効果に差がでます。

例えばですがERAが良好な機種で5分間で得られる効果が得られるのに対して、ERAが不良な機種で同等の効果を出すのに10分かかってしまうといったケースは容易に想像できるはずです。

超音波療法の施術を行っている最中は、施術者の手が塞がってしまうので、同時に他のことはできません。治療の時間は限られていますので、効率性はとても重要となります。先程の例でいうと、A機種であれば、Bを使った場合よりも、5分間プラスで他の施術ができます。A or B どちらの機種を使ったほうが、治療全体としての効果が期待できるか?言うまでもありませんね。

超音波治療器は、ピンポイトで施術ができるメリットがある反面、基本的には施術者が常に操作をし続けなければなりません。他の治療機器と比較して、正確性の面で利点がありますが、同時進行で複数の施術ができないため、効率面では他の方法に劣ります。正確性と効率性が相反する関係にあるからこそ、機器の精度により、効率性を補うことが大切となります。

超音波は目に見えませんので、設定した通りにきちんと出ているかは、機械の精度に頼らざるを得ません。ですので、超音波療法を行ううえで、機器の信頼性はとても重要です。そのためにBNRとERAは重要な指標となります。

応用性

BNRやERAの観点から、安全性と信頼性が高い機器は「イトー UST-770」以外にもありますが、応用性の点で「イトー UST-770」は優れています。設定範囲が広く、幅広い疾患に対応することができるのです。

超音波療法には大きく二つの効果が期待できます。

温熱作用

  • 疼痛緩和(血流改善、循環改善)
  • 組織の伸展性改善
  • 筋スパズムの改善(筋紡錘の感度軽減)
  • 骨格筋の収縮機能の改善(血流改善)

音圧作用

  • 炎症の治癒促進(微細振動による細胞膜の透過性や活性度を改善)
  • 浮腫軽減(微細振動のマッサージによる循環改善)

この音圧作用は、機械的作用ともいわれ、超音波療法ならではの効果です。

一般的には、急性の炎症がある時は、患部への強い刺激はNGです。原則は安静です。ですが、近年では、絶対安静はかえって治癒を遅らせてしまい、安静は必要でも適度な負荷を与えたほうがよい、と提唱されています。

急性の炎症がある時ほど、痛みがあり、どうにかして欲しいのが患者さん心理ですが、標準医学的な観点からみると、闇雲に弄くることでかえって病状を悪化させかねません。ですので、早期に痛みを引かせるために「(急性の炎症がある)患部にはあえて触らない」という判断をする場合があります。炎症がある部位に鍼をうったら余計炎症が増してしまうのは想像できますよね。

急性の炎症がある際は、無闇に触れないのが早期治癒には大切です。患部に関しては、あえて積極的に施術をせず、患部周辺のコンディション改善が教科書的な対処方法でした。ところが、超音波の音圧作用を利用すると、急性炎症の患部に対しても早期治癒のために積極的な施術ができるのです。

これまでは炎症が引くのを“待つ”、しばらく我慢するのが当たり前でしたが、治癒促進のための対処を可能にしたのが超音波療法です。

音圧作用を効果的に使うために重要なポイントがあります。それは温めてはいけないのです。具体的には、出力を低くし、照射時間も短くすることで、患部を温めずに、微細振動による軽微な刺激を患部へ与えることができます。

低出力パルスの超音波も出力できるUST-770

イトー UST-770には、LIPUS( Low Intensity Pulsed Ultrasound / ライプス )という機能があります。直訳すると、低出力パルス超音波となります。極々弱い超音波を断続的に発振することができます。発熱が弱いため患部に固定して使用することができ、筋・腱・靭帯といった軟部組織の損傷にたいして効果的な機能です。

イトー UST-770のLIPUSは、30mW/cm²、45mW/cm²、60mW/cm²の3つの出力設定ができます。これがどのくらい弱いかというと、イトー UST-770や、他の国産のもの含めて、通常の超音波治療器の設定ですと0.1W/cm²の出力が最小となります。

0.1W/cm²=100mW/cm²ですので、通常の設定で最小となるものからさらに3分の1程度弱い設定ができるのです。つまり、従来の設定ではできなかった、とても弱い超音波による施術ができるのです。

照射する深さも柔軟に変えることができるため、炎症があって敏感な箇所や、感受性が豊かな方に対しても用いることができます。

UST-770はプローブによって浅部から深部まで対応できる
皮膚に近い部分から遠く深い部分まで幅広く対応 Ito Co., Ltd.

ライプスは、難治性の骨折や偽関節の治癒促進、骨の手術をした後の骨折治癒期間を短縮する目的での利用において、健康保険が適用となっています。健康保険が適用される、つまりライプスを使った治療は国から一定の効果が認められているわけです。

肩こりラボでは、健康保険を利用した治療、ならびに骨の治療は行っておりませんが、このような標準医学的観点から認められている機器を利用して、筋線維・筋膜・腱・靭帯などの軟部組織のトラブルに対して施術を行っています。具体的には、五十肩の炎症期(急性期)、腱鞘炎、肉離れや捻挫をはじめとした各種スポーツ傷害の急性期に対する理学療法の手段として使用しています。

超音波と低出力パルスを兼ね備えた唯一の国産機器

一般的なイメージとは逆かもしれませんが「いかに強い刺激を与えられるか」よりも「いかに弱い刺激を与えるか」「いかに弱い刺激で効果を出すか」のほうがずっと難しいのです。機器においても、出力を高めることよりも、いかに弱い出力で安定して超音波を発振できるかという方が、出力の制御や微調整の面で技術的に難しいのです。

2019年1月時点で、ライプス機能のみの超音波療法器はありますが、通常のモードとライプスの両方を、1台の機器で行うことができる国産の機器はイトー UST-770のみです。

超音波療法には、温熱効果と音圧効果が期待できます。ライプス機能があることで、音圧効果を期待した施術の幅が広がり、より繊細な施術につながります。

肩こりラボでの超音波療法の位置付け

超音波療法は、温熱作用により深部を温められること、そして音圧作用により炎症部位へアプローチできるという特徴があります。これらは、鍼・マッサージ・運動療法だけでは難しい、できたとしてもとても効率的なアプローチとはいえません。

肩こりラボでの超音波療法
超音波療法が最適な場合にのみ使用します

当院は鍼灸院ですが、鍼・マッサージが全てではありません。鍼もマッサージもあくまで手段・方法のひとつです。鍼がベストな場合は鍼、マッサージがベストならマッサージ、常に最適かつもっとも効果的な方法をとるのが肩こりラボが行ってきた・行っている理学療法です。鍼やマッサージ・運動療法とならんでひとつの手段として超音波療法を取り入れています。

超音波療法を使用する頻度が高いのは、40肩や50肩といった肩関節痛、腱鞘炎、スポーツ傷害、肉離れ、捻挫などです。当院は首こりや肩こりの改善が専門ですが、実はこのような疾患を抱えている方が多数いらっしゃっております。

首肩こりにお悩みの方は、長時間のデスクワークをしている場合が多く、マウス作業のしすぎで腱鞘炎になってしまうこともあります。首肩こりの改善と並行して腱鞘炎に対して超音波を使った施術も行います。また、いわゆる筋膜リリースの手段として筋膜の癒着やシワ(高密度化)の改善に用いることもあります。

超音波療法を行うことが治療そのものではない

繰り返しで恐縮ですが、超音波療法は、あくまでも施術手段の一つでしかありません。

「とりあえず電気でも流しておきましょう」

整形外科でこのようなことを言われた経験がある方は多いと多いますが、当院では超音波療法はとりあえずやってみましょうといった使い方はしません。

必要に応じて、そして効果が期待できると判断した場合に使います。

一発で治る、そんな万能な方法は存在しません

特定の症状を抑える・緩和に一発で効く方法はありますが、慢性的な症状は簡単には治りませんし、再発しないようにすることが理想のゴールです。

どのようなものにも長所と短所があります。

どれだけ優秀な選手が集まってもチームとして機能するかは話が別です。仕事やプロジェクトでも同じです。

鍼・マッサージ・超音波・運動、これらがそれぞれどれだけ優れていたとしても、単体では活きません。

肩こりラボでは、各施術を、長所が活きるよう施術者が見極めて行い、また、他の施術を組み合わせることで短所を補うのが大切だと考えています。そのため、1回の施術で超音波療法のみ行うことはほぼありません。

五十肩に超音波を使用する場合

たとえば、五十肩の急性期。痛くて非常につらい時期です。炎症があって痛みがある時は、炎症による痛みに加えて、周囲の筋肉がかばって硬くなって、結果として痛みを助長させてしまいます。このような場合、肩こりラボでは、炎症がある関節部分には音圧作用を求めて超音波療法、周囲の筋緊張に対しては鍼やマッサージを行います。

超音波を用いた施術でも、筋肉を緩めることはできますが、一般的にみて鍼やマッサージと比較して効果がマイルドで局所的にしか効果がありません。広範囲を施術するにはどうしても超音波だけでは所用時間が長くかかります。

効果と効率性を考えると、防御によって生じている周囲の筋緊張の緩和には鍼・マッサージを施すこと多いのです。ですが、これも必ずではなく、鍼やマッサージが苦手な方、敏感でできない方もいらっしゃいます。このような場合には、超音波療法にて筋緊張の緩和を図ることもあります。

カスタムメイド医療の考え方で、患者さんのお身体状況や感受性、そして考え方を尊重した施術を行います。

UST-770を使用する施術

肩こり・首こり専門コース四十肩・五十肩専門コース腰痛専門コース足専門コース体幹コンディショニング

参考文献

  • 「何故,超音波療法は世界的に最も評価が高いか」 https://www.jstage.jst.go.jp/article/mpta/17/1/17_1_14/_pdf
  • 「艾の燃焼温度と生体内温度変化に関する研究」https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjsam1981/38/3/38_3_326/_pdf/-char/ja
  • 「艾の燃焼温度と生体内温度変化に関する研究(第2報)-隔物灸について-」https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjsam1981/39/2/39_2_241/_pdf/-char/ja
by
katakoriLabs