血液透析中の神経筋電気刺激が末梢筋力と運動耐容能に与える効果：無作為化比較試験
Brüggemann AK, Mello CL, et al.: Effects of neuromuscular electrical stimulation during hemodialysis on peripheral muscle strength and exercise capacity: A randomized clinical trial. Arch Phys Med Rehabil. 2017; 98: 822-831.
PubMed PMID:28093194
- No.1903-1
- 執筆担当：
東京工科大学 医療保健学部 理学療法学科
忽那 俊樹 - 掲載：2019年3月7日
【論文の概要】
この無作為化比較試験では、血液透析中に実施する神経筋電気刺激（neuromuscular electrical stimulation：NMES）の効果を検証した。その結果、血液透析中のNMESは運動耐容能を改善するが、筋力や炎症性マーカーへの有効性についてはNMESの周波数や強度が特異的に関与することが示された。
血液透析患者51例を対象として、26例が高周波数・高強度群（HG群）に、25例が低周波数・低強度群（LG群）に割り付けられた。HG群／LG群のそれぞれにおけるNMESの設定は、周波数が50Hz／5Hz、強度が72.90mA／13.85mA、およびパルス幅が400μs／100μsであった。介入としては、両群とも血液透析の前半2時間のうち1時間のNMESを週3回、4週間実施した。
HG群は20例（平均年齢52.65歳、女性5例）、LG群は20例（平均年齢60.50歳、女性9例）が研究を完遂した。等尺性膝伸展筋力は、HG群で有意に改善したが、LGでは有意な変化を認めなかった。6分間歩行距離はHG群、LG群ともに有意に改善した。炎症性マーカーにおいて、IGF-1はLG群でのみ有意に改善、IL-10はHG群でのみ有意に改善し、TNF-αは両群ともに有意な変化を認めなかった。
血液透析患者51例を対象として、26例が高周波数・高強度群（HG群）に、25例が低周波数・低強度群（LG群）に割り付けられた。HG群／LG群のそれぞれにおけるNMESの設定は、周波数が50Hz／5Hz、強度が72.90mA／13.85mA、およびパルス幅が400μs／100μsであった。介入としては、両群とも血液透析の前半2時間のうち1時間のNMESを週3回、4週間実施した。
HG群は20例（平均年齢52.65歳、女性5例）、LG群は20例（平均年齢60.50歳、女性9例）が研究を完遂した。等尺性膝伸展筋力は、HG群で有意に改善したが、LGでは有意な変化を認めなかった。6分間歩行距離はHG群、LG群ともに有意に改善した。炎症性マーカーにおいて、IGF-1はLG群でのみ有意に改善、IL-10はHG群でのみ有意に改善し、TNF-αは両群ともに有意な変化を認めなかった。
【解説】
NMESは、物理療法の一つの治療法として、以前から広く用いられてきた。近年、NMESによる治療は、慢性閉塞性肺疾患患者や慢性心不全患者に対して、または集中治療領域でも適用されるようになってきており、その対象範囲が拡大してエビデンスの蓄積が待たれている分野である1, 2）。NMESは電気刺激により筋収縮を起こすことができるため、特に自発的な筋収縮が十分に発揮できないような患者において、その筋萎縮の予防や筋力向上に役立つことが期待されている。
血液透析患者は、身体機能が著しく低下していることが広く知られている3）。週3回、1回4～5時間の血液透析治療やその後の疲労感に伴う身体活動量の低下は、筋力をはじめとした身体機能の低下に拍車をかける。そこで、近年では血液透析患者の身体機能を改善するために行う運動療法が注目され、エビデンスが蓄積されてきている4）。Dobsakら5）は、血液透析患者の身体機能を改善させるための方法としてNMESを採用し、身体機能やQOLの改善に対する有効性を示した。本研究では、さらにNMESの設定に着目し、低周波数・低強度のNMESであっても血液透析患者の運動耐容能を改善させることを示した。そのため著者は、従来用いられているNMESの痛みに耐えることが難しい患者にとっては低周波数・低強度のNMESが一つの選択肢になり得ることを提案した。
本研究は無作為化比較試験であったもののHG群とLG群の介入前の筋力に有意差を認めたため、身体機能に対する介入の効果については患者背景を考慮したうえで結果を理解する必要がある。しかし、LG群の6分間歩行距離の変（403.8±90.6m→428.9±87.4m）は臨床的に意味があると報告されている20mを超えており、一定の効果は表れていると考えられた6）。一方で、筋力や炎症性マーカーへのNMESの効果や設定の影響は不明であったため、今後のさらなる検討が必要である。
血液透析患者は、身体機能が著しく低下していることが広く知られている3）。週3回、1回4～5時間の血液透析治療やその後の疲労感に伴う身体活動量の低下は、筋力をはじめとした身体機能の低下に拍車をかける。そこで、近年では血液透析患者の身体機能を改善するために行う運動療法が注目され、エビデンスが蓄積されてきている4）。Dobsakら5）は、血液透析患者の身体機能を改善させるための方法としてNMESを採用し、身体機能やQOLの改善に対する有効性を示した。本研究では、さらにNMESの設定に着目し、低周波数・低強度のNMESであっても血液透析患者の運動耐容能を改善させることを示した。そのため著者は、従来用いられているNMESの痛みに耐えることが難しい患者にとっては低周波数・低強度のNMESが一つの選択肢になり得ることを提案した。
本研究は無作為化比較試験であったもののHG群とLG群の介入前の筋力に有意差を認めたため、身体機能に対する介入の効果については患者背景を考慮したうえで結果を理解する必要がある。しかし、LG群の6分間歩行距離の変（403.8±90.6m→428.9±87.4m）は臨床的に意味があると報告されている20mを超えており、一定の効果は表れていると考えられた6）。一方で、筋力や炎症性マーカーへのNMESの効果や設定の影響は不明であったため、今後のさらなる検討が必要である。
【引用・参考文献】
- Maffiuletti NA, Roig M, et al.: Neuromuscular electrical stimulation for preventing skeletal-muscle weakness and wasting in critically ill patients: a systematic review. BMC Med. 2013; 11: 137.
- Sillen MJH, Speksnijder CM, et al.: Effects of neuromuscular electrical stimulation of muscles of ambulation in patients with chronic heart failure or COPD: a systematic review of the English-language literature. Chest. 2009; 136: 44-61.
- Painter P: Physical functioning in end-stage renal disease patients: update 2005. Hemodial Int. 2005; 9: 218-235.
- Sheng K, Zhang P, et al.: Intradialytic exercise in hemodialysis patients: a systematic review and meta-analysis. Am J Nephrol. 2014; 40: 478-490.
- Dobsak P, Homolka P, et al.: Intra-dialytic electrostimulation of leg extensors may improve exercise tolerance and quality of life in hemodialyzed patients. Artif Organs. 2012; 36: 71-78.
- Perera S, Mody SH, et al.: Meaningful change and responsiveness in common physical performance measures in older adults. J Am Geriatr Soc. 2006; 54: 743-749.
2019年03月07日掲載
