[0915] 経皮的電気神経刺激（TENS）の疼痛軽減効果に関する検討
キーワード：TENS, 脳血流量, 刺激強度
【はじめに，目的】
経皮的電気神経刺激（TENS）は,疼痛の軽減を図る治療法として広く活用されている。しかし,TENSの疼痛軽減効果を検証した先行研究では,対象者の主観に依存した評価指標が用いられており,対象者の主観に依存しない生理学的（もしくは客観的）な評価指標を用いた研究は殆ど無い。また,TENSで用いられる刺激パラメータ,特に刺激強度については未だ統一見解が得られていない。以上から本研究の目的は,生理学的な評価指標に基づいたTENSの疼痛軽減効果の検討に加えて,TENSの刺激強度の違いによる疼痛軽減効果への影響を明らかにすることとした。
【方法】
対象は,健常者16例（男性9例,女性7例,年齢21.3±1.0）であった。対象者は馴化のためベッド上安静背臥位を4分間持続した後に,強さ時間曲線測定装置（CX-31,OG技研）の低周波治療モードを用いて,右上肢の上腕二頭筋腱外側部に電気刺激を加えることで疼痛を発生させた。電気刺激の刺激条件は先行研究を参考に,刺激強度をNumeric Rating Scale（NRS：疼痛の程度は疼痛無し0～最大10）で6となる程度,周波数3Hz,オン時間を1秒,オフ時間を60秒に設定し,1分間に1回の頻度で計6回の疼痛を発生させた。TENSは低周波治療器（ES-420,伊藤超短波）を用い,電極は前述の疼痛発生部位と同一の皮膚分節領域（第5頸髄）となる右上腕前外側部に設置した。TENSの刺激条件については,先行研究を参考に周波数は100Hzとするが,刺激強度については,高強度のTENS（高強度）と低強度のTENS（低強度）の計2条件を設定した。具体的には,高強度では電気刺激による不快感は伴わないものの,TENSの刺激部位の近傍に位置する上腕二頭筋に筋収縮が生じる程度の刺激強度とし,低強度では感覚閾値程度（TENSによる刺激を感じる程度）とした。TENSは刺激強度に関わらず3回目の疼痛発生の30秒後より開始し,実験終了まで継続した。なお,これら2条件に加えて,TENSを一切実施しない条件（コントロール）も設定した。各条件の実施順序はランダムとし,1日以上間隔を空けて実施した。測定・分析項目については,疼痛評価の主観的指標としてNRS,生理学的指標として前頭前皮質の脳血流量（酸化ヘモグロビン量：HbO2）を用いた。NRSについては,前述した6回発生する疼痛のうち,2回目（TENSの介入なし）と5回目（コントロール以外の条件ではTENSの介入あり）の疼痛の程度を対象者から聴取し,各条件での2回目から見た5回目のNRSの低下量を算出した。その上で,各条件間でのNRSの低下量の違いをSteel-Dwass法にて検討した。HbO2については,測定に近赤外線分光分析装置（OEG-16,Spectratech）を用い,各条件とも2回目の疼痛発生時のHbO2を基準値として,5回目の疼痛発生時のHbO2の低下率を算出した。その上で,各条件間でのHbO2の低下率の違いをTukey-Kramer法にて検討した。全ての統計学的検定の有意水準は5%未満とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
対象者に対して本研究の目的や本研究への参加同意及び同意撤回の自由,プライバシー保護の徹底等について予め十分に説明し,書面にて同意を得た。本研究は,弘前大学大学院医学研究科倫理委員会の承認を受けた（承認番号：00296）。
【結果】
各条件でのNRSの低下量（中央値）は,高強度が2,低強度が0.5,コントロールが0であり,低強度およびコントロールと比較した高強度でのNRSの低下量の有意な増加を認めた。各条件でのHbO2の低下率（平均値）は,高強度が62.0%，低強度が34.9%，コントロールが12.9%であり,コントロールと比較して高強度および低強度でのHbO2の低下率の有意な増加に加えて,低強度と比較した高強度での有意な増加も認めた。
【考察】
喜納らは,人為的に疼痛を発生させた場合,疼痛認知に伴い前頭前皮質の脳血流量が増加することを報告している。従って,本研究結果はTENSの疼痛軽減効果を脳血流量の観点から証明していると考えられる。また,TENSの刺激強度については,NRSおよび脳血流量の両方の結果を考慮すると,高強度が最も効果的であったと考えられた。以上から,TENSに関しては,低強度よりも高強度の方が門制御理論に基づく疼痛軽減効果を得られやすいのではないかと推察される。
【理学療法学研究としての意義】
本研究では,これまで主観的指標に依存することの多かったTENSの疼痛軽減効果を生理学的指標でも証明し得ただけでなく,より効果的なTENSの刺激強度に関する示唆も得られた。以上の結果は,TENSのエビデンス確立の観点から極めて意義深いと考えられる。
経皮的電気神経刺激（TENS）は,疼痛の軽減を図る治療法として広く活用されている。しかし,TENSの疼痛軽減効果を検証した先行研究では,対象者の主観に依存した評価指標が用いられており,対象者の主観に依存しない生理学的（もしくは客観的）な評価指標を用いた研究は殆ど無い。また,TENSで用いられる刺激パラメータ,特に刺激強度については未だ統一見解が得られていない。以上から本研究の目的は,生理学的な評価指標に基づいたTENSの疼痛軽減効果の検討に加えて,TENSの刺激強度の違いによる疼痛軽減効果への影響を明らかにすることとした。
【方法】
対象は,健常者16例（男性9例,女性7例,年齢21.3±1.0）であった。対象者は馴化のためベッド上安静背臥位を4分間持続した後に,強さ時間曲線測定装置（CX-31,OG技研）の低周波治療モードを用いて,右上肢の上腕二頭筋腱外側部に電気刺激を加えることで疼痛を発生させた。電気刺激の刺激条件は先行研究を参考に,刺激強度をNumeric Rating Scale（NRS：疼痛の程度は疼痛無し0～最大10）で6となる程度,周波数3Hz,オン時間を1秒,オフ時間を60秒に設定し,1分間に1回の頻度で計6回の疼痛を発生させた。TENSは低周波治療器（ES-420,伊藤超短波）を用い,電極は前述の疼痛発生部位と同一の皮膚分節領域（第5頸髄）となる右上腕前外側部に設置した。TENSの刺激条件については,先行研究を参考に周波数は100Hzとするが,刺激強度については,高強度のTENS（高強度）と低強度のTENS（低強度）の計2条件を設定した。具体的には,高強度では電気刺激による不快感は伴わないものの,TENSの刺激部位の近傍に位置する上腕二頭筋に筋収縮が生じる程度の刺激強度とし,低強度では感覚閾値程度（TENSによる刺激を感じる程度）とした。TENSは刺激強度に関わらず3回目の疼痛発生の30秒後より開始し,実験終了まで継続した。なお,これら2条件に加えて,TENSを一切実施しない条件（コントロール）も設定した。各条件の実施順序はランダムとし,1日以上間隔を空けて実施した。測定・分析項目については,疼痛評価の主観的指標としてNRS,生理学的指標として前頭前皮質の脳血流量（酸化ヘモグロビン量：HbO2）を用いた。NRSについては,前述した6回発生する疼痛のうち,2回目（TENSの介入なし）と5回目（コントロール以外の条件ではTENSの介入あり）の疼痛の程度を対象者から聴取し,各条件での2回目から見た5回目のNRSの低下量を算出した。その上で,各条件間でのNRSの低下量の違いをSteel-Dwass法にて検討した。HbO2については,測定に近赤外線分光分析装置（OEG-16,Spectratech）を用い,各条件とも2回目の疼痛発生時のHbO2を基準値として,5回目の疼痛発生時のHbO2の低下率を算出した。その上で,各条件間でのHbO2の低下率の違いをTukey-Kramer法にて検討した。全ての統計学的検定の有意水準は5%未満とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
対象者に対して本研究の目的や本研究への参加同意及び同意撤回の自由,プライバシー保護の徹底等について予め十分に説明し,書面にて同意を得た。本研究は,弘前大学大学院医学研究科倫理委員会の承認を受けた（承認番号：00296）。
【結果】
各条件でのNRSの低下量（中央値）は,高強度が2,低強度が0.5,コントロールが0であり,低強度およびコントロールと比較した高強度でのNRSの低下量の有意な増加を認めた。各条件でのHbO2の低下率（平均値）は,高強度が62.0%，低強度が34.9%，コントロールが12.9%であり,コントロールと比較して高強度および低強度でのHbO2の低下率の有意な増加に加えて,低強度と比較した高強度での有意な増加も認めた。
【考察】
喜納らは,人為的に疼痛を発生させた場合,疼痛認知に伴い前頭前皮質の脳血流量が増加することを報告している。従って,本研究結果はTENSの疼痛軽減効果を脳血流量の観点から証明していると考えられる。また,TENSの刺激強度については,NRSおよび脳血流量の両方の結果を考慮すると,高強度が最も効果的であったと考えられた。以上から,TENSに関しては,低強度よりも高強度の方が門制御理論に基づく疼痛軽減効果を得られやすいのではないかと推察される。
【理学療法学研究としての意義】
本研究では,これまで主観的指標に依存することの多かったTENSの疼痛軽減効果を生理学的指標でも証明し得ただけでなく,より効果的なTENSの刺激強度に関する示唆も得られた。以上の結果は,TENSのエビデンス確立の観点から極めて意義深いと考えられる。