経皮的電気神経刺激

経皮的電気神経刺激
2 つのチャネルを備えた 4 リード TENS ユニット (チャネルごとに 2 本のリード線)
メッシュ	D004561
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経皮的電気神経刺激（TENSまたはTNS）は、治療目的で神経を刺激する弱い電流を生成する装置です。TENS は、定義上、神経興奮のために使用される経皮的に適用される電流の全範囲をカバーしますが、この用語はより限定的な意図、つまり痛みを軽減するために使用されるポータブル刺激装置によって生成される種類のパルスを説明するために使用されることがよくあります。 [^要出典]この装置は通常、導電性ゲルパッドである 2 つ以上の電極を使用して皮膚に接続されます。一般的な電池駆動の TENS 装置は、パルス幅、周波数、および強度を変調できます。一般に、TENS は、運動収縮（感覚強度）未満の強度で高周波数（> 50  Hz）または運動収縮を生成する強度で低周波数（< 10 Hz）で適用されます。最近では、多くの TENS 装置が、繰り返し使用に対する耐性を軽減する混合周波数モードを使用しています。刺激の強度は強く、快適である必要があり、周波数に関係なく、強度が高いほど鎮痛効果が最大になります。^[1] TENSの使用は臨床研究で効果的であることが証明されているが、どのような症状の治療にこの装置を使用すべきかについては議論がある。^[2]

経皮的電気神経刺激法は、脊髄後角 ニューロンの感作を軽減し、ガンマアミノ酪酸とグリシンのレベルを上昇させ、グリア細胞の活性化を阻害することで、急性および慢性疼痛を緩和する一般的な治療法である。 ^{[3]しかし、さまざまな疼痛源に対するTENSの}有効性を調べた臨床試験を評価する多くの系統的レビューとメタ分析は、高品質で偏りのない証拠が不足しているため、結論が出ていない。^{[4] [5]} TENS治療の潜在的な利点としては、安全性プロファイル、比較的手頃な価格、自己投与の容易さ、処方箋なしで店頭で入手できることなどがあげられる。^[4]原則として、TENSで疼痛緩和を達成するには、適切な刺激の強度が必要である。^{[6] [7]}治療の忠実度（試験におけるTENSの実施が「強いが快適な感覚」や適切で頻繁な治療期間の使用など、現在の臨床アドバイスに準拠していることを意味する）の分析では、忠実度の高い試験では肯定的な結果が得られる傾向があることが示されました。^[8]

手術、外傷、医療処置に伴う痛みなど、発症から3か月未満の人の場合、TENSはプラセボよりも効果がある場合があります。ただし、その効果の証拠は非常に弱いです。[ 4 ^]

慢性的な筋骨格痛にTENSを使用することでメリットがあることを裏付ける証拠がいくつかあります。^[9] 2008年の首の痛みに関するタスクフォースの結果では、プラセボと比較して首の痛みの治療にTENSを使用することで臨床的に有意なメリットは得られませんでした。2010年のレビューでは、慢性的な腰痛に対するTENSの使用を裏付ける証拠は見つかりませんでした。^{[10] [11]}

膝関節炎患者を対象とした別の研究では、TENSは弱いオピオイドに比べて有効性と安全性が優れていることがわかった。変形性関節症を最も頻繁に訴える患者の年齢、併存疾患の頻度、多剤併用傾向、副作用に対する感受性を考慮すると、TENSは膝関節炎の痛みの管理において鎮痛剤の非薬理学的代替手段となる可能性がある。 ^[12]

TENSが糖尿病性神経障害の痛みに有効である可能性があるという暫定的な証拠がある。^[10] 2015年現在、幻肢痛に対するTENSの有効性は不明であり、ランダム化比較試験は実施されていない。 ^[13]

いくつかの研究では、TENS が脳内の痛みの信号を調節または抑制する可能性があるという客観的な証拠が示されています。1 つは、誘発皮質電位を使用して、末梢 A ベータ感覚線維の電気刺激がA デルタ線維の侵害受容（痛みの知覚）処理を確実に抑制することを示しました。 ^[14]他の 2 つの研究では、機能的磁気共鳴画像法(fMRI) が使用されました。1 つは、高周波 TENS が手根管症候群の患者の痛み関連の皮質活性化を減少させることを示しました。^[15]もう 1 つは、低周波 TENS が肩の衝突痛を軽減し、脳内の痛み誘発性活性化を調節することを示しました。^[16]

初期の研究では、TENS は「術後の痛みや陣痛には効果がない」ことがわかった。これらの研究は、患者を本当に盲検化する能力にも疑問があった。 ^{[17] [18]}しかし、最近の研究では、TENS は「陣痛の緩和に効果的であり、妊娠中の参加者からも高く評価されている」ことがわかった。^[19]ある研究では、陣痛中の人が硬膜外麻酔などの鎮痛剤を要求する時間に大きな変化があったこともわかった。TENS を使用したグループは、使用しなかったグループに比べて 5 時間長く待った。両グループとも、自分の選択による鎮痛効果に満足していた。母体、乳児、陣痛に問題は見られなかった。^[20] TENS が月経困難症の痛みの治療に役立つ可能性があるという暫定的な証拠はあるが、さらなる研究が必要である。^{[21] [22]}

がんによる痛みを経験している人々に対する非薬物療法の選択肢は非常に必要とされているが、これまでに発表された弱い研究からはTENSが効果的なアプローチであるかどうかは明らかではない。^{[23] [24]}

脛骨神経への経皮的および経皮的電気神経刺激は、過活動膀胱および尿閉の治療に使用されている。^{[25] [26]}仙骨で行われることもある。^[27] 系統的レビュー研究では有効性に関する証拠が限られており、より質の高い研究が必要である。^{[27] [28] [29]}大規模な試験では、介護施設での経皮後脛骨神経刺激では尿失禁は改善されなかったことが判明した。^[30]

TENSは非歯原性口腔顔面痛の緩和に広く使用されている。^[31]さらに、TENSと超低周波TENS（ULF-TENS）は、顎関節機能障害（TMD）の診断と治療によく使用されている。^[31]その有効性を判断するには、さらなる臨床研究が必要である。^[31]

手首の神経に電気刺激を与えるウェアラブル神経調節装置が処方箋により入手可能になった。手首に装着することで、本態性振戦を患う人々にとって非侵襲的治療として機能する。^[32]刺激装置には患者の手首の周囲に配置される電極がある。標的神経のほぼ反対側に電極を配置することで、神経の刺激が改善される可能性がある。^[33]臨床試験では、非侵襲的正中神経および橈骨神経刺激後に手の震えが軽減したことが報告されている。^[34]

経皮求心性パターン刺激（TAPS）は、患者の測定された振戦周波数に基づいてカスタマイズされた治療法であり、患者の手首の正中神経と橈骨神経に経皮的に送られます。患者固有のTAPS刺激は、デバイス上の加速度計とマイクロプロセッサによって実行される較正プロセスを通じて決定されます。^[35]

Cala ONEは、振戦症状の治療用に調整された手首装着型デバイスでTAPSを提供します。Cala ONEは、本態性振戦の成人の手の震えを一時的に緩和する目的で2018年4月にFDAの新規承認を受け、現在はCala Trioとして販売されています。 ^[35]

ペースメーカーや除細動器などの電子医療機器を体内に埋め込んでいる人は、TENS の使用は推奨されていません。^[4]さらに、妊娠中、てんかん、活動性悪性腫瘍、深部静脈血栓症、皮膚損傷、虚弱体質の人は、TENS を使用する前に注意が必要です。 ^[4] TENS は、神経損傷により感覚が鈍くなったり、感覚が低下している部位では効果が低い可能性があります。また、電流が強すぎるまで感じることができないため、皮膚炎を引き起こす可能性もあります。^[36]感染部位に電極を配置した場合のリスクのレベルは不明ですが(筋肉の収縮により感染が広がる可能性があります)、電極自体の交差汚染の方が大きな懸念事項です。^[37]

TENS 電極が禁忌となる解剖学的部位がいくつかあります。

• 眼圧上昇のリスクがあるため、眼の上に置く^[36]
• 経脳的^[38]
• 頸部の前部では、急性低血圧（血管迷走神経反応による）や喉頭痙攣のリスクがあるため^{[36] [39]}
• 胸部を通して、前方および後方電極位置を使用して^[36]、または「胸郭直径を横切る」と理解される他の経胸郭適用。これは共面適用を排除するものではない^[39]
• 内部的には、特殊なTENSユニットを用いた歯科、膣、肛門刺激の特定の用途を除き^[36]
• 皮膚の損傷部や傷口に塗布するが、傷口の周囲にも塗布できる^[36]
• 腫瘍や悪性腫瘍に対して、電気が細胞の成長を促進するという試験管内実験に基づく^{[36] [39]}
• 脊柱の真上^[要出典]

人工心臓ペースメーカーやその他の埋め込み型刺激装置、およびそのリード線にまたがって使用される TENS は、干渉や埋め込み型装置の故障を引き起こす可能性があります。この原則が守られなかった場合、重大な事故が記録されています。この分野における 2009 年のレビューでは、ペースメーカーや埋め込み型除細動器(ICD) を装着している患者には、TENS を含む電気療法は「避けるのが最善」であると示唆されています。さらに、「コンセンサスはなく、デバイスと患者のモニタリングを適切な設定で行えば、これらの療法を安全に実施できる可能性がある」と付け加え、さらなる研究を推奨しています。レビューでは、TENS デバイスとの干渉により ICD が不適切な治療を行ったという報告がいくつか見つかりましたが、ペースメーカーに関する報告はまちまちです。プログラム不可能なペースメーカーの中には、TENS によって阻害されるものもありましたが、影響を受けなかったり、自動的に再プログラムされたりしたものもありました。^[40]

TENSはてんかん患者や妊婦には注意して使用すべきであり、電気刺激が胎児の発育にどのような影響を与えるかは不明であるため、子宮の領域には使用しないでください。^{[39] [41]}

全体的に、TENSは鎮痛薬に比べて安全であることがわかっています。^[4]潜在的な副作用としては、電極付近の皮膚のかゆみや皮膚の軽度の赤み（紅斑）などがあります。^[4] TENSに伴う感覚が嫌いだという人もいます。^[4]

TENS 装置は、感覚神経と末梢運動神経の一部を刺激する働きをします。刺激により、患者の痛みの感覚を誘発し、管理するための複数のメカニズムが働きます。TENS は、主に 2 つのメカニズムで動作します。痛みの知覚ゲートで競合する感覚ニューロンを刺激し、オピオイド反応を刺激します。^[42]使用されるメカニズムは、装置の種類によって異なります。^[要出典]

以下の表にデバイスの種類を示します。

電気刺激による鎮痛法は、古代ローマで西暦63年に使用されていました。スクリボニウス・ラルゴスによると、海岸で電気魚の上に立つと痛みが和らぐそうです。^[46] 16世紀から18世紀にかけて、さまざまな静電装置が頭痛やその他の痛みに使用されました。ベンジャミン・フランクリンは、この鎮痛法の提唱者でした。^[47] 19世紀には、エレクトリートと呼ばれる装置が、他の多くの装置とともに鎮痛や癌の治療に使用されました。エレクトリートだけが20世紀まで生き残りましたが、携帯できず、刺激の制御が限られていました。^[要出典]現代のTENS装置の開発は、一般的にC.ノーマン・シーリーによるものとされています。^[48]

最初の現代的な患者装着型TENSは、1974年に米国で特許を取得しました。^{[49]当初は、}脊髄後柱に電極を埋め込む前に、慢性疼痛患者の電気刺激に対する耐性をテストするために使用されました。^[50]電極は埋め込まれた受信機に接続され、皮膚の表面に装着されたアンテナから電力を受け取ります。電気刺激に対する耐性をテストすることのみを目的としていましたが、多くの患者はTENS自体で非常に痛みが和らいだため、インプラントのために再び戻ることはありませんでした。^[要出典]

メドトロニックの機器が商業的に成功したことが知られるようになると、多くの企業が TENS ユニットの製造を開始しました。ドン・マウラー、エド・シュック、チャールズ・レイによって設立されたメドトロニックの神経学部門は、てんかん、パーキンソン病、その他の神経系疾患の治療に用いられる埋め込み型電気刺激装置のアプリケーションを数多く開発しました。^{[引用が必要]}

今日、多くの人が TENS を電気筋肉刺激(EMS) と混同しています。EMS と TENS のデバイスは見た目が似ており、どちらも長い電気リード線と電極を使用しています。TENS は痛みをブロックするためのもので、EMS は筋肉を刺激するためのものです。^{[引用が必要]}

1970年代後半から、ソ連では宇宙計画の一環として、電子鎮痛装置の研究が進められた。アレクサンダー・カラセフ博士はセナー（またはスケナー）装置を開発し、その後2000年代初頭にはコスモディック装置を開発した。これらの装置はいずれも、皮膚の電気信号を読み取り、その信号を分析し、治療用の電気パルスを神経に戻すという基本的な技術を使用している。カラセフ博士は、TENS装置を第一世代の電子鎮痛装置、セナー装置を第二世代の装置、コスモディック装置を第三世代の装置、DOVE（Device Organizing Vital Energy）装置を、コスモディック治療機能を自動的に組み込んだ高度な第二世代の装置と呼んでいる。^[51]

報告されているように、TENSは脳にさまざまな効果をもたらします。^[14] 2017年のランダム化比較試験では、三叉神経近位の皮膚に感覚ULF -TENSを適用することで、心拍変動（HRV）で評価した急性精神ストレスの影響が軽減されることが示されました。^[52]認知症の治療におけるTENSの有効性を判断するには、さらに質の高い研究が必要です。^{[53] [54]}

Cefalyと呼ばれる頭部装着型TENS装置は、2014年3月に米国食品医薬品局（FDA）により片頭痛発作の予防のために承認されました。Cefaly装置は、ランダム化偽薬対照試験で片頭痛発作の予防に効果があることがわかりました。^[55]これは、FDAが疼痛抑制ではなく疼痛予防のために承認した最初のTENS装置でした。^[56]

健康な被験者を対象に行われた研究では、TENSを繰り返し適用すると5日以内に鎮痛耐性が生じ、鎮痛効果が低下することが実証されています。^{[57]この研究では、TENSが}内因性オピオイドの放出を引き起こし、鎮痛はオピオイド耐性メカニズムによる可能性が高いことが指摘されています。^[57]

TENSの痛み軽減能力は、これまでのところ十分なランダム化比較試験によって確認されていません。数百のTENS研究のメタアナリシスでは、TENSにより痛みの強度が全体的に大幅に軽減されたと結論付けられましたが、参加者と対照が少なすぎて、その妥当性を完全に確信することはできませんでした。そのため、著者は結果に対する信頼性を2段階下げ、確実性が低いとしました。^[58]

• 電気鍼療法
• 電気筋肉刺激
• エロティックな電気刺激- TENS デバイスの性的使用
• 微電流電気神経筋刺激装置

引用された書籍

• Robertson VJ、Ward A、Low J、Reed A (2006)。『電気療法の説明：原理と実践（第4版）』。Butterworth-Heinemann（Elsevier）。ISBN 978-0750688437。
• Watson T (2008)。電気療法：エビデンスに基づく実践（第12版）。Elsevier Health Sciences。ISBN 978-0443101793。

ウィキメディア・コモンズには、経皮的電気神経刺激に関連するメディアがあります。

• Cekmen N、Salman B、Keles Z、Aslan M 、 Akcabay M (2007 年 2 月)。「選択的腹腔鏡下胆嚢摘出術後の術後悪心および嘔吐の予防における経皮的電気神経刺激」。Journal of Clinical Anesthesia。19 ( 1): 49–52。doi :10.1016/ j.jclinane.2006.05.025。PMID 17321927  。
• Gan LS、Prochazka A、Bornes TD、Denington AA、Chan KM (2007 年 3 月)。「神経プロテーゼの経皮結合の新しい方法」。IEEE Transactions on Bio-Medical Engineering。54 (  3 ): 509–517。doi : 10.1109 /TBME.2006.886664。PMID 17355064。S2CID 9568471  。
• 小澤 正之、土山 健、五味 亮、黒崎 文雄、川本 勇、相羽 誠 (2006 年 12 月)。「神経選択的経皮電気刺激により、かゆみ知覚における身体部位別の違いが明らかになる」。米国皮膚科学会誌。55 (6): 996–1002。doi :10.1016/ j.jaad.2006.08.032。PMID 17097397  。
• ヴルボヴァ G、ハドリッカ O、シェーファー セントファンティ K (2008)。健康と病気における筋肉/神経刺激の応用. シュプリンガー. ISBN 978-1402082320。