超音波療法の歴史
超音波は1880年フランスのCurie兄弟が圧電効果を発見し、世界ではじめて発生可能となりました。その後、フランスのLangevinが1917年に潜水艦探知器を目的としたソナーを開発し、超音波が実用化されました。 医学に超音波が応用されたのは、1942年にDussikが脳の超音波検査を行ってからであり、現在では診断や治療の様々な分野で使用されています。理学療法領域では、1930年代後半〜1940年代に坐骨神経痛や関節炎に対して実施されるようになったのが最初です。
現在の医療分野では、超音波メスや癌組織に対するハイパーサーミアなど幅広く活用されています。
| 【ハイパーサーミアとは】悪性腫瘍に対して温熱療法は通常禁忌ですが、本来の癌細胞は熱に弱いため、腫瘍部を集中的に約42℃まで加温することで選択的に破壊する方法です。この治療法は医師のみが可能で、理学療法の範疇には含まれません。 |
超音波療法の基本
- 周波数:治療用は主に1 MHz(深部 3–5 cm)/3 MHz(浅部 1–2 cm)を使用します。3 MHz は加温効率が約3倍であるため、1 MHz の1/3程度の強度で同等に加温できます。
- 伝搬:空気中の伝搬は苦手とするため、必ずゲルを使用します。凹凸部は水中法(導子と皮膚の距離1–2 cm目安)や水袋を介在させます。
治療目的とメカニズム
超音波療法には大きく分けて以下の2つの目的と作用があります。
- 温熱効果(コラーゲン豊富組織の選択的加温) 血流の増加や血管新生の促進などを引き起こし、組織の伸張性改善や疼痛緩和を図ります。
- 非温熱効果(細胞・組織修復の促進) 非温熱作用により血管内皮細胞の活性化や血管新生の促進などが生じ、肉芽組織の形成やコラーゲンの合成が促されます。代表的なものにLIPUS(低出力パルス超音波)があります。
目的別の推奨設定(目安)
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項目
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温熱効果(加温)
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非温熱効果(修復)
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周波数
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1–3 MHz(深さで選択)
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1–3 MHz(深さで選択)※LIPUSは1.5 MHz
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強度(SATA)
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0.5–1.5 W/cm²
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0.1–0.3 W/cm²(LIPUSは0.03 W/cm²)
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デューティ比
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連続 or ≥50%
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20%以下(LIPUS 20%)
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プローブ操作
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2–4 cm/秒でスイープ(ERA※の1.5–2倍面積)
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固定or微小スイープ
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時間
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5–10分/ERA
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軟部 3–10分、腱 10–15分、LIPUS骨折 20分/日
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※ERA=有効照射面積。1回の治療で扱う面積はERAの1.5–2倍が目安。
どの組織が温まりやすい?(対象組織の特性)
関節包や靱帯はコラーゲン含有量が高い組織であるため、超音波治療による吸収係数が高く、集中的に組織温を上昇させます 。水分の多い血液・脂肪・均質筋は加温しにくい特徴があります。 (例:1 MHz・1 W/cm²の連続照射での平均温度上昇は、腱・軟骨 ≫ 筋 ≫ 脂肪・血液)
そのため、関節包の拘縮に対して超音波治療を行った直後に関節モビライゼーションやストレッチを行うことで、より効果的に可動域を改善させることができます 。実際に、温熱療法(超音波など)とストレッチを併用することは、ストレッチ単独よりも関節可動域を増大させることが明らかになっています 。
疾患・症状別の適応と臨床エビデンス
近年のガイドラインや研究から、特定の疾患に対する超音波療法の効果が示されています。
- 関節拘縮・癒着:温熱効果により組織を温めた後、ただちに伸張やモビライゼーションを行うことで、可動域が広がる「窓」を活かすことができます。
- アキレス腱障害(慢性):非温熱効果であるLIPUSの照射が、慢性アキレス腱障害患者の症状改善に有効であることが示されています。
- 上腕骨小頭離断性骨軟骨炎(野球肘):LIPUSの照射を理学療法と併用することで、骨の修復期間やスポーツ復帰までの期間が約2か月程度短縮する可能性が示唆されています。
- 上腕骨外側上顆炎(テニス肘):超音波療法は短期・中期的な握力や肘関節機能の改善に効果が認められますが、疼痛自体の改善効果は限定的です。
- 非特異的腰痛:超音波療法により即時的・中期的な疼痛軽減効果が認められていますが、関節可動域の改善には効果が乏しいとされています。
- 骨折(遷延・偽関節):LIPUSにより骨癒合の短縮や難治骨折の改善が報告されており、日次継続が鍵となります。
禁忌・注意
- ビーム不均等率(BNR)によるホットスポットの回避:温熱目的の場合はプローブを止めない・押し付けないことが安全の要です。
- 危険サイン:骨突出部での強い灼熱感やズキッとした痛み(骨膜痛)が出たら、即座に強度を下げるか中止します。
- 禁忌部位:悪性腫瘍部位、妊娠中の腹部/腰部、成長軟骨(高出力温熱)、眼球・生殖腺、ペースメーカー直上、血栓部位、感染創、知覚障害の強い部位(温熱)。
- 金属インプラント:一般に相対禁忌ではありませんが、過加温に注意が必要です。セメント固定やプラスチック系素材の人工関節などは要配慮となります。
施術の流れ(温熱・深部例)
- 適応確認/禁忌除外(皮膚状態・感覚・循環・デバイスの確認)
- 周波数選択:深部なら1 MHz(浅部は3 MHz)
- 媒介塗布:ゲルをたっぷりと使用し、凹凸部は水中法(距離1–2 cm)を用いる。
- 設定:連続 or ≥50% / 0.8–1.2 W/cm² / 5–8分(ERA×1.5–2面積)
- 操作:2–4 cm/秒で円または直線にスイープし、骨縁を避ける。
- 直後の処置:関節モビライゼーションやストレッチ、エクササイズを併用する。
よくある質問(Q&A)
Q. 1 MHzと3 MHzはどう使い分ける?
A. 深さで選びます。1 MHz=深部(3–5 cm)、3 MHz=浅部(1–2 cm)。浅部の加温効率は3 MHzが高いので強度は低めに設定します。
Q. 水中法の距離はどれくらい?
A. 目安は1–2 cmです。10 cmは遠すぎて減衰が大きく、効率が落ちます。気泡は拭って常に導子面を皮膚と平行に保ちます。
Q. 非温熱(修復目的)は固定して良い?
A. 低強度×低デューティ(≤20%)なら固定でもOKです。とはいえ軽いスイープの方が定在波を避けやすく安全です。
Q. 何分あてれば良い?
A. 温熱は5–10分/ERAが目安です。腱など硬い組織はやや長めにします。骨折のLIPUSは20分/日の継続が基本です。
Q. 施術直後のベストな併用は?
A. 温熱後は、ただちにストレッチやモビライゼーションを行うことで可動域改善効果が最大化されます 。非温熱後は、循環を阻害しない軽運動(等尺性や低負荷可動)などが推奨されます。
最終更新:2026-07-15