【2023年版】体外衝撃波治療（ESWT）とは？脳卒中後の痙縮に対する効果とメカニズムまで解説！
目次
体外衝撃波治療（ESWT）とは？
脳卒中は急性脳血管障害で、痙縮はその主な合併症で、日常生活への影響や医療費の増加を引き起こします。痙縮の定義は多数ありますが、一般には上部運動ニューロン症候群の一形態で、速度依存性の伸張反射亢進を特徴とするとされます。中等度の痙縮は一定の利点をもたらしますが、重度の痙縮は痛みや姿勢異常、日常生活動作の制限など多くの問題を生じます。
治療法は多種多様で、理学療法、薬物療法、手術療法が主流です。理学療法は最も一般的で、振動療法や電気神経刺激法などを使用します。薬物療法は主にスパズムの治療に用いられ、全身のスパズムには内服薬、局所のスパズムには注射が使われます。手術療法は複雑で限界があり、一部の患者にのみ適用されます。多くの治療法が試されているものの、痙縮を十分にコントロールできず、新しい治療法の開発が求められています。最近では体外衝撃波治療（ESWT）が脳卒中後の痙縮治療に用いられ、良好な結果が得られています。
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体外衝撃波の痙縮に対するメカニズムは？
一酸化窒素（NO）は、人体内で様々な重要な機能を果たすメッセンジャー分子で、神経伝達物質として作用します。このNOは、神経と筋肉が接触する部分である神経筋接合部の形成や、神経系での情報伝達やシナプス（神経細胞同士が情報を伝える接続部）の機能などに深く関与しています。
いくつかの研究では、体外衝撃波療法（ESWT）という手法が、NOの生成を促すことが指摘されています。ESWTは、体の外部から衝撃波を送り込むことで、体内のさまざまな機能を刺激する療法です。これにより、神経筋接合部のアセチルコリン（神経から筋肉への信号を伝達する物質）を減少させ、筋肉の過度の収縮（痙攣）を和らげる効果があると考えられています。
一部の研究者たちは、衝撃波を使うことで、NOの生成が促進されると発見しました。一つの研究では、L-アルギニンとH2O2という物質が混ざった溶液に衝撃波を加えると、亜硝酸塩（NOの一種）の濃度が上昇することが示されました。これは、NOの生成が促進されていることを示しています。
もう一つの研究では、衝撃波を加えると、ラットのグリア細胞（脳内の神経細胞を支える細胞）でNO生成酵素の活動が高まり、NOの生成が増えることが示されました。さらに、特定の物質を用いて神経細胞内のNO生成を誘導すると、その活動が増加しました。
さらに、衝撃波は神経筋接合部のアセチルコリン受容体を一時的に減少させることが示されています。これにより、神経筋接合部の機能に影響を与え、筋肉の痙縮を緩和する可能性が示唆されています。
以上の情報から、衝撃波がNOの生成を促進し、それによって筋肉の痙縮を緩和する可能性があることが分かります。これは、脳卒中後の四肢の痙縮を緩和するために、ESWTが効果的である可能性を示唆しています。
②体外衝撃波による運動ニューロンの興奮抑制
脳卒中による大脳皮質のダメージは、上位の運動ニューロンが下位の運動ニューロンへの抑制効果を失う可能性があり、これが運動ニューロンの過剰な興奮を引き起こすと考えられています。体外衝撃波治療（ESWT）は、腱への振動刺激を通じて運動ニューロンの興奮性を下げ、筋肉の緊張を和らげる効果がある可能性があります。
一つの研究では、片麻痺患者のアキレス腱に衝撃波治療を施し、運動ニューロンの興奮性を評価するための「H反射」が減少することを発見しました。これはアキレス腱への持続的な圧迫が、運動ニューロンの興奮性を制御するのに役立つ可能性を示しています。ただし、この効果は長続きしませんでした。
また別の研究では、脳卒中後の屈筋痙攣に対するESWTの影響を評価するため、「H波」（運動神経の興奮性を示す指標）と「M波」（筋肉の興奮性を示す指標）の比率を調査しました。結果として、この比率が減少したことから、ESWTが運動ニューロンの興奮性を改善し、四肢の痙攣を緩和する可能性が示されました。
③ ESWTによる神経伝導過程の調節
脳卒中後の四肢痙縮の発生は、運動ニューロンの高い興奮性だけでなく、筋肉の神経支配と神経伝導にも関係しています。体外衝撃波は、神経終末や神経筋接合部で神経ブロック（神経伝導の遮断）を引き起こし、神経伝導を調節する能力があります。
ある研究では、ラットに衝撃波を当てたところ、1週間以内に皮膚の感覚神経が全て変性したが、2週間後には再生したという結果が得られました。また別の研究では、ウサギのふくらはぎの筋肉に衝撃波を当てたところ、筋肉内のアセチルコリン受容体が変性し、一時的に神経伝導障害が生じたことが確認されました。このことは、ESWTが一時的に神経伝導の機能を阻害し、筋肉の状態に影響を与える可能性を示しています。しかし、神経筋接合部での受容体の減少は、衝撃波治療後すぐに回復することも示されています。
体外衝撃波が人体の組織に作用すると、人体を通して作用部位に異なる物理的応力、つまり引張応力とせん断力をもたらします。この影響により、組織が活性化され、筋肉の微細な血流が改善される可能性があります。これは、痙縮状態の緩和に役立つとされています。
メタアナリシスの結果によれば、体外衝撃波治療（ESWT）は、関節の受動的な動きや、筋肉の硬さ、張り、弾力性といった特性を改善する効果が示されています。これらの改善は、痙縮している筋肉に対する衝撃波の流動性（レオロジー）特性に関連していると考えられています。
一つの研究では、2週間のESWTの後に、可動範囲が顕著に増加し、筋肉の力、厚さ、張り、硬さが効果的に回復したことが報告されました。また別の研究では、ESWTを病変部位に適用することで、血行が改善し、結合組織（腱や骨など）の治癒プロセスが刺激され、再活性化することで痛みを軽減し、機能を改善する効果があることが示されました。
したがって、脳卒中後の痙縮治療における体外衝撃波の作用メカニズムは単一ではなく、複数の要素が結びついていると考えられます。患者によっては、ある一つのメカニズムが主要な役割を果たすこともあります。しかし、これについてはさらに詳細な研究が必要です。
脳卒中後の上肢の痙縮へのESWTの臨床研究
脳卒中後の上肢の痙縮は主に屈筋に見られ、リハビリテーションの進行を妨げます。重度の痙縮は、肩の痛みや肩手症候群などの問題を引き起こす可能性があります。
2005年、Manganottiらは、脳卒中患者の上肢に初めて体外衝撃波（ESWT）を使用しました。結果として、上肢の筋肉の張りが有意に軽減され、特に指の屈筋緊張は12週間も改善が持続しました。また、この期間中、患者から体外衝撃波に関連する副作用の報告はありませんでした。
同様に、Kimらは脳卒中患者の肩甲下筋の痙縮に対して、2週間にわたり5回のESWTを行い、有効性を確認しました。この治療は、肩甲下筋の痙縮を軽減し、肩の痛みを和らげ、肩関節の動きを改善することができました。
最近の多くの臨床研究で、ESWTが脳卒中患者の上肢の筋緊張を緩和し、筋肉の痙縮を効果的に改善することが示されています。Troncatiらは、脳卒中患者の上肢の筋緊張を軽減し、動きの範囲を有意に改善し、その効果が6ヶ月間維持されることを発見しました。
一方、Liらは、ESWTが脳卒中患者の上肢の筋緊張と疼痛を改善できることを示しましたが、上肢の運動機能には改善が見られませんでした。また、Parkらは、ESWTが上肢の筋肉の痙縮を効果的に緩和することを示しました。
脳卒中後の上肢の小関節の筋スパズムに注目した学者たちの研究結果によれば、42歳の虚血性脳卒中患者の右手痙攣に対して、ESWT（体外衝撃波治療）が行われました。
6回のESWT治療を行った後、治療前、6回目の治療後、治療終了から1ヵ月後と3ヵ月後に、modified Ashworth scale（MAS）とdisability rating scale（DAS）のスコアを使用して効果を評価しました。
その結果、ESWTは脳卒中後の手関節と指屈筋の痙縮を改善し、その効果は持続的であることが示されました。別の研究では、脳卒中後の手関節屈筋痙縮患者15名を対象に、1回の慰安治療と1週間後のルーチンESWT1回を比較した結果、1回のESWT治療で痙縮が緩和されることが分かりましたが、運動機能には有意な改善は認められませんでした。
要約すると、ESWT治療は脳卒中後の上肢痙縮を効果的に緩和し、その効果は長期間続くことが分かりました。ESWT治療は典型的な屈筋痙縮だけでなく、アゴニストやアンタゴニストにも有効です。
現在、ESWTは脳卒中後の上肢痙縮の治療に広く用いられており、治療の強度としては低エネルギーを選択することが一般的です。fESWT（焦点化体外衝撃波治療）とrESWT（放射線体外衝撃波治療）という2つのタイプの衝撃波があり、治療法も両方が効果的であり、有意差は見られませんでした。
効果的な頻度や介入時間は？
体外衝撃波の副作用は？
参考論文
Manganotti P, Amelio E. Long-term effect of shock wave therapy on upper limb hypertonia in patients affected by stroke. Stroke. (2005) 36:1967–71. doi: 10.1161/01.STR.0000177880.06663.5c
Kim YW, Shin JC, Yoon JG, Kim YK, Lee SC. Usefulness of radial extracorporeal shock wave therapy for the spasticity of the subscapularis in patients with stroke: a pilot study. Chin Med J (Engl). (2013) 126:4638–43.
1981 ：長崎市生まれ 2003 ：国家資格取得後(作業療法士)、高知県の近森リハビリテーション病院 入職 2005 ：順天堂大学医学部附属順天堂医院 入職 2012～2014：イギリス(マンチェスター2回,ウェールズ1回)にてボバース上級講習会修了 2015 ：約10年間勤務した順天堂医院を退職 2015 ：都内文京区に自費リハビリ施設 ニューロリハビリ研究所「STROKE LAB」設立 脳卒中/脳梗塞、パーキンソン病などの神経疾患の方々のリハビリをサポート 2017： YouTube 「STROKE LAB公式チャンネル」「脳リハ.com」開設 現在計 ４万人超え 2022～：株式会社STROKE LAB代表取締役に就任 【著書,翻訳書】 近代ボバース概念:ガイアブックス (2011) エビデンスに基づく脳卒中後の上肢と手のリハビリテーション:ガイアブックス (2014) エビデンスに基づく高齢者の作業療法:ガイアブックス (2014) 新 近代ボバース概念:ガイアブックス (2017) 脳卒中の動作分析:医学書院 (2018) 脳卒中の機能回復:医学書院 (2023)
