エビデンスをやさしく読む

超音波は、なぜ「温める」だけで効くのか

超音波治療には、細胞を揺らして修復を促す働きとは別に、単純に組織を「温める」働きがあります。この温熱効果だけを、研究データとともに深掘りします。

皮膚（すぐ温まる）
筋肉・腱（コラーゲンが多く、熱を吸収しやすい）
深部（じわじわ温度が上がる）

超音波のエネルギーは、コラーゲンの多い組織ほど熱に変わりやすい

整骨院や病院のリハビリで、超音波の機器をジェルとともに患部にあてる。あの治療には、大きく分けて２つの効かせ方があります。ひとつは、ごく弱い超音波を細かく点滅させて細胞を揺さぶり、修復のスイッチを入れる方法（前回までの記事で扱った「LIPUS」）。もうひとつが、今回深掘りする「温める」効果です。

「ただ温めているだけ」と聞くと地味に思えるかもしれませんが、この温熱効果には、きちんとした研究の裏付けがあります。何度温めると、体に何が起きるのか。効果はどれくらい続くのか。順番に見ていきます。

音が、なぜ熱に変わるのか

超音波は、目に見えない音の振動です。この振動が体の組織を通り抜けるとき、組織を作っている分子がその振動につられて細かく揺れ動きます。この分子どうしの摩擦が、熱を生み出します。

ポイントは、組織の種類によって熱の生まれやすさが違うということです。腱や靭帯のようにコラーゲン（線維状のタンパク質）を多く含む組織は、超音波のエネルギーをより多く吸収し、より大きく温度が上がることがわかっています。筋肉の中でも、コラーゲンの少ない部分より腱に近い部分のほうが温まりやすい、というイメージです。

体温が何度上がると、何が起きるのか

温熱効果の面白いところは、「何度上がったら、何が起きるか」がかなり具体的に整理されていることです。研究の教科書的な知見をまとめると、次のようになります。

ただし、上げれば上げるほど良いわけではありません。安全に治療できる上限は４０〜４５℃程度とされ、４２℃を超えると多くの人が「熱い」と感じて耐えられなくなり、４５℃以上になると組織そのものが傷んでしまう可能性があると報告されています。効果と安全性のあいだの、意外と狭い範囲を狙う治療だということがわかります。

実験：イヌのアキレス腱で確かめる

「本当に、どれくらい腱が温まるのか」を精密に測った研究があります。成犬10頭のアキレス腱（踵骨腱）に温度センサーを挿入し、超音波の当て方を変えながら温度変化と関節の動きを記録した実験です。

結果は明快でした。腱の温度上昇がもっとも大きかったのは、連続波・１.５W/cm²の条件です。一方、パルス波では腱の温まり方はごくわずかにとどまりました。「温める」ことを狙うなら連続波でなければならない、という当たり前のようで重要な確認です。

ウマとヒトでも、同じ傾向

イヌだけの特殊な結果ではありません。ウマの筋肉・腱を対象にした研究でも、コラーゲンを多く含む組織ほど超音波エネルギーを強く吸収し、より大きく温度が上がることが確認されています。痛みや筋けいれんの軽減には２〜４℃、コラーゲンの伸張性を高めるには３℃程度の上昇が必要とされ、ヒトでは１MHzの超音波が深さ２.５〜５cmのあたりでもっとも効果的に温度を上げるとされています。

周波数の選び方にも意味があります。周波数が高いほど熱は浅い場所に集中し、低いほど深くまで届きます。深い部分を温めたいなら１MHz、皮膚に近い浅い部分なら３MHz、という使い分けが基本とされています。実際にヒトの筋肉で行われた測定では、深さ０.８cmの筋肉において、１０分間の照射で５.８℃もの温度上昇が確認されたという報告もあります。

「温めてから伸ばす」という順番の理由

ここまでの知見をつなげると、臨床現場でよく見られる「超音波で温めた直後にストレッチをする」というやり方の意味が見えてきます。

それでも、一枚岩の話ではない

ここまで温熱効果の仕組みを丁寧に見てきましたが、正直に付け加えておきたいことがあります。「なぜ効くか」の理屈がここまで明快に説明されている一方で、「実際にどれだけ臨床的な効果があるか」は、研究によって結論が割れているのです。

腱の障害の治療や腱の治癒促進における超音波の有効性を裏づける臨床研究は乏しく、しかも結果は互いに矛盾していると指摘する総説があります。中には、超音波の照射そのものが結合組織や筋肉の伸張性に治療効果をもたらすわけではないと結論づけた研究も存在します。

まとめ

超音波の温熱効果は、音のエネルギーが分子の摩擦によって熱に変わるという、はっきりした物理現象に基づいています。コラーゲンの多い腱や靭帯ほど温まりやすく、３〜４℃の上昇で痛みの軽減や血流改善が、４℃前後でコラーゲンの伸張性向上が期待できるとされます。

ただしその効果は長くは続かず、数分で失われていくこと、そして「温める」という理屈自体は確かでも、臨床的な効果の大きさについては研究間で意見が分かれていること。この2点は、治療を受ける側も知っておいて損はないポイントです。