ทำความเข้าใจ DC, AC, Pulsed Current พารามิเตอร์ Waveform ผลทาง Electrochemical, Electrothermal, Electrophysical และการตอบสนองของเนื้อเยื่อที่ตื่นตัวได้

June 23, 2026

ประเภทพื้นฐานของกระแสไฟฟ้า (Basic Current Types)

กระแสไฟฟ้าที่ใช้ใน electrotherapy แบ่งออกเป็น 3 ประเภทพื้นฐาน ซึ่งมีคุณสมบัติและข้อบ่งชี้ที่แตกต่างกัน

ประเภท

ลักษณะ

ตัวอย่างการใช้

ข้อพิจารณา

Direct Current (DC)

กระแสตรง ไหลทิศทางเดียวตลอด

Iontophoresis, wound healing, bone healing

ระวัง electrochemical burns ที่ขั้ว — ต้องการ buffering

Alternating Current (AC)

กระแสสลับ เปลี่ยนทิศทางสม่ำเสมอ ไม่มีเฟสพักที่ศูนย์

IFC (carrier wave), Russian current

ไม่ก่อให้เกิด net ion movement จึงไม่มี electrochemical effect

Pulsed Current (PC)

กระแสที่ส่งเป็นช่วงๆ มีเฟสพักระหว่างพัลส์

TENS, NMES, HVPC, microcurrent

ยืดหยุ่นสูงสุด ปรับ waveform, width, frequency ได้อิสระ

ประเภทพื้นฐานของกระแสไฟฟ้า (Basic Current Types)

กระแสไฟฟ้าที่ใช้ใน electrotherapy แบ่งออกเป็น 3 ประเภทพื้นฐาน ซึ่งมีคุณสมบัติและข้อบ่งชี้ที่แตกต่างกัน

ประเภท

ลักษณะ

ตัวอย่างการใช้

ข้อพิจารณา

Direct Current (DC)

กระแสตรง ไหลทิศทางเดียวตลอด

Iontophoresis, wound healing, bone healing

ระวัง electrochemical burns ที่ขั้ว — ต้องการ buffering

Alternating Current (AC)

กระแสสลับ เปลี่ยนทิศทางสม่ำเสมอ ไม่มีเฟสพักที่ศูนย์

IFC (carrier wave), Russian current

ไม่ก่อให้เกิด net ion movement จึงไม่มี electrochemical effect

Pulsed Current (PC)

กระแสที่ส่งเป็นช่วงๆ มีเฟสพักระหว่างพัลส์

TENS, NMES, HVPC, microcurrent

ยืดหยุ่นสูงสุด ปรับ waveform, width, frequency ได้อิสระ

 

Direct Current (DC) — กระแสตรง

DC ไหลในทิศทางเดียวอย่างต่อเนื่อง ทำให้ ion ในเนื้อเยื่อเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวกันตลอด ก่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่ขั้วทั้งสอง และทำให้เกิด net migration ของ ion ในทิศทางที่กำหนด คุณสมบัตินี้เป็นพื้นฐานของ iontophoresis โดย cathode (−) ผลัก anion ของยา เช่น dexamethasone เข้าสู่เนื้อเยื่อ ส่วน anode (+) ผลัก cation เช่น lidocaine ในทางกลับกัน ข้อระวังสำคัญของ DC คือการสะสมผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาเคมีที่ขั้วซึ่งอาจก่อให้เกิด chemical burn ได้ จึงต้องมีการ buffering และตรวจสอบขีดจำกัดของ current density (ไม่เกิน 0.5 mA/cm²)

Alternating Current (AC) — กระแสสลับ

AC เปลี่ยนทิศทางอย่างสม่ำเสมอโดยไม่มีช่วงหยุดพักที่ศูนย์ ทำให้ net ion movement เป็นศูนย์ ไม่เกิดผลทางเคมีที่ขั้ว แต่กระตุ้นเนื้อเยื่อได้ดีที่ความถี่เหมาะสม AC ความถี่สูง (เช่น 2,500-4,000 Hz ที่ใช้เป็น carrier wave ของ Russian current และ IFC) สามารถผ่านผิวหนังได้ง่ายกว่าเนื่องจาก capacitive impedance ต่ำลงที่ความถี่สูง แต่ความถี่นี้สูงเกินไปที่จะกระตุ้นกล้ามเนื้อโดยตรง จึงต้องถูก modulate ให้มีช่วง burst หรือ beat ที่ความถี่ต่ำกว่าเพื่อให้เกิดผลทางคลินิก

Pulsed Current (PC) — กระแสพัลส์

PC ส่งกระแสเป็นพัลส์สั้นๆ ที่มีช่วงพัก (interpulse interval) ระหว่างพัลส์ ทำให้สามารถปรับพารามิเตอร์ได้หลากหลายที่สุด PC เป็นประเภทกระแสที่ใช้แพร่หลายที่สุดในทางคลินิก เพราะสามารถออกแบบให้กระตุ้นเฉพาะชนิดของเส้นใยประสาทที่ต้องการได้ ตามช่วงเวลา (phase duration) ความถี่ (pulse rate) และความเข้ม (amplitude) ที่เลือก

พารามิเตอร์ของ Waveform และนัยทางคลินิก

ความเข้าใจพารามิเตอร์ของ waveform เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปรับการรักษาให้ตรงกับเป้าหมายทางคลินิก ตารางด้านล่างสรุปพารามิเตอร์หลักพร้อมนัยทางคลินิก

พารามิเตอร์

หน่วย

นัยทางคลินิก

Phase Duration / Pulse Width

ไมโครวินาที (µs) หรือ มิลลิวินาที (ms)

ความกว้างของพัลส์ กำหนดชนิดของเส้นใยประสาทที่ถูกกระตุ้น: สั้น (< 150 µs) กระตุ้น sensory nerve; ยาว (200-400 µs) กระตุ้น motor nerve

Pulse Rate / Frequency

พัลส์ต่อวินาที (pps) หรือ Hz

ความถี่ของพัลส์ กำหนดชนิดของ muscle contraction: ต่ำ (1-20 pps) = twitch; กลาง (35-50 pps) = tetanic; สูง (> 80 pps) = smooth tetanic

Amplitude / Intensity

mA หรือ V

ความเข้มของพัลส์ กำหนดขนาดของบริเวณที่กระตุ้นและประเภทเส้นใยที่ตอบสนอง

Phase Charge

ไมโครคูลอมบ์ (µC)

ประจุรวมต่อหนึ่ง phase = Amplitude × Phase Duration กำหนดขนาดผลทางสรีรวิทยา

Duty Cycle

เปอร์เซ็นต์ (%)

สัดส่วน on-time ต่อ total time สำคัญมากใน NMES เพื่อป้องกันกล้ามเนื้อล้า

Ramp Time

วินาที (s)

เวลาที่ amplitude ค่อยๆ เพิ่มขึ้นถึงระดับที่ตั้ง ช่วยให้กล้ามเนื้อหดตัวสบายกว่า

Modulation

หลากหลาย

การเปลี่ยนแปลง amplitude, frequency หรือ pulse width ตามเวลา เพื่อลด nerve accommodation

 

Modulation: ทำไมต้องเปลี่ยนพารามิเตอร์ระหว่างการรักษา

•     Nerve accommodation คือปรากฏการณ์ที่เส้นประสาทปรับตัวต่อการกระตุ้นรูปแบบเดิมซ้ำๆ ทำให้ต้องใช้ intensity สูงขึ้นเรื่อยๆ เพื่อได้ผลเดิม

•     Modulation ของ amplitude (AM), frequency (FM) หรือ pulse width (PWM) ช่วยลด accommodation ทำให้เส้นประสาทไม่คุ้นชินและตอบสนองดีขึ้นตลอดการรักษา

•     เครื่อง TENS สมัยใหม่มักมีโหมด Burst, Modulation และ Random เพื่อลดปัญหานี้

 

ผลทางสรีรวิทยาของกระแสไฟฟ้าต่อเนื้อเยื่อ

เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านเข้าสู่เนื้อเยื่อ ผลทางสรีรวิทยาที่เกิดขึ้นแบ่งได้เป็น 3 กลุ่มหลักตามกลไก ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของกระแส ความเข้ม และระยะเวลาที่ใช้

ผล

กระแสที่ก่อ

กลไก

การนำไปใช้

Electrochemical Effects

DC เท่านั้น

ปฏิกิริยาเคมีที่ขั้ว anode และ cathode, ion migration ในเนื้อเยื่อ

Iontophoresis (นำยา), wound healing ผ่าน galvanotaxis ของเซลล์

Electrothermal Effects

กระแสทุกชนิดที่มี intensity สูงพอ

ความร้อนจาก Joule heating (Q = I²Rt) ในเนื้อเยื่อที่มีความต้านทาน

ผลเสริมความร้อนตื้น ระวังใน current density สูงเกิน

Electrophysical Effects

PC, AC ที่เหมาะสม

Depolarization ของ nerve และ muscle membrane กระตุ้นให้เกิด action potential

TENS (ลดปวด), NMES (กระตุ้นกล้ามเนื้อ), IFC (deep tissue)

 

eletctrotherapy Leg

การตอบสนองของเนื้อเยื่อที่ตื่นตัวได้ต่อกระแสไฟฟ้า

คุณสมบัติของเส้นใยประสาทชนิดต่างๆ และความไวต่อการกระตุ้น

เส้นใยประสาทแบ่งออกตามขนาด ปลอกไมอีลิน และความเร็วในการนำกระแส ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความง่ายในการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า เส้นใยขนาดใหญ่ที่มีปลอกไมอีลินหนาถูกกระตุ้นได้ง่ายกว่าเส้นใยขนาดเล็ก การเลือก phase duration ที่เหมาะสมจึงช่วยให้สามารถกระตุ้นได้เฉพาะเจาะจงต่อชนิดเส้นใยที่ต้องการ

 

ชนิด

ขนาด

ความไว

Phase Duration

หน้าที่

Aα (Type I)

ใหญ่มาก (12-20 µm)

สูง

สั้น (< 80 µs)

Motor ไปกล้ามเนื้อ, Proprioception

Aβ (Type II)

ปานกลาง (6-12 µm)

สูง

สั้น-ปานกลาง (80-150 µs)

สัมผัส, แรงกด (กระตุ้นง่าย = TENS แบบ conventional)

Aδ (Type III)

เล็ก (1-5 µm)

ปานกลาง

ปานกลาง (150-300 µs)

ปวดเฉียบพลัน, อุณหภูมิ

C (Type IV)

เล็กมาก (0.2-1.5 µm)

ต่ำ

ยาว (> 300 µs)

ปวดเรื้อรัง, อุณหภูมิ, การอักเสบ

 

ระดับของการตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้า

การปรับ intensity ของกระแสไฟฟ้ากำหนดว่าจะเกิดการตอบสนองในระดับใด ซึ่งสัมพันธ์โดยตรงกับเป้าหมายทางคลินิกที่ต้องการ

ระดับ

เส้นใยที่ถูกกระตุ้น

ความรู้สึกของผู้ป่วย

ตัวอย่างการนำไปใช้

Sensory (Sub-motor)

Aβ fiber

รู้สึกซ่า เจ็บเล็กน้อย ไม่เห็นกล้ามเนื้อหดตัว

TENS แบบ conventional (high-rate) เพื่อ gate control pain relief

Motor

Aα + Aβ fiber

เห็นและรู้สึกกล้ามเนื้อหดตัว ผู้ป่วยทนได้

NMES เพื่อ muscle re-education, TENS แบบ acupuncture-like

Noxious/Strong Motor

Aδ + C fiber (บางส่วน)

เจ็บมาก กล้ามเนื้อหดตัวแรง

เพื่อกระตุ้นการหลั่ง endorphin (brief intense TENS)

 

กลไกลดปวดของ Electrotherapy: Gate Control และ Endorphin Release

Gate Control Theory

Gate Control Theory ของ Melzack และ Wall (1965) อธิบายว่าการกระตุ้นเส้นใยประสาทขนาดใหญ่ที่ไม่รับความปวด (Aβ fibers) ที่ระดับไขสันหลังสามารถยับยั้งการส่งผ่านสัญญาณปวดจากเส้นใยขนาดเล็ก (Aδ และ C fibers) ผ่าน interneuron ที่ทำหน้าที่เป็น “ประตู” ใน substantia gelatinosa ของ dorsal horn TENS ความถี่สูง (80-150 Hz) และ phase duration สั้น (< 150 µs) กระตุ้น Aβ fiber ได้เฉพาะเจาะจง ทำให้ “ประตู” ปิดและลดสัญญาณปวดที่ส่งขึ้นสู่สมอง ผลจะเกิดขึ้นเร็วแต่หมดไปค่อนข้างเร็วหลังหยุดรักษา

Endogenous Opioid Release

TENS ความถี่ต่ำ (1-10 Hz) และ phase duration ยาว (200-300 µs) กระตุ้น Aδ และ C fibers ซึ่งนำไปสู่การกระตุ้นระบบ endogenous opioid โดยกระตุ้นให้สมองและไขสันหลังหลั่ง beta-endorphin, enkephalin และ dynorphin ซึ่งเป็นสารลดปวดตามธรรมชาติ ผลของวิธีนี้เกิดขึ้นช้ากว่า Gate Control (20-30 นาทีหลังเริ่มรักษา) แต่อยู่ได้นานกว่าหลังหยุดรักษา และสามารถถูกบล็อกด้วย naloxone ซึ่งเป็นหลักฐานยืนยันกลไกนี้

สรุปการเลือก TENS Mode ตามเป้าหมายลดปวด

•     Conventional TENS (High-rate): 80-150 Hz, phase duration < 150 µs, intensity ระดับ sensory — Gate Control, ผลเร็ว เหมาะกับปวดเฉียบพลัน

•     Acupuncture-like TENS (Low-rate): 1-10 Hz, phase duration 200-300 µs, intensity ระดับ motor — Endorphin release, ผลช้าแต่นาน เหมาะกับปวดเรื้อรัง

•     Brief Intense TENS: 150 Hz, phase duration สูง, intensity สูงมาก (noxious level) — ใช้สั้นๆ ก่อนทำหัตถการเจ็บปวด

•     Burst TENS: Low-rate burst ซ้อน High carrier — รวมทั้ง Gate Control และ Endorphin ผู้ป่วยทนได้ดีกว่า acupuncture-like TENS

 

บทสรุป

ความเข้าใจในประเภทของกระแสไฟฟ้า พารามิเตอร์ waveform และผลทางสรีรวิทยาทั้งสามกลุ่ม ช่วยให้นักกายภาพบำบัดสามารถออกแบบโปรแกรม electrotherapy ที่ตรงกับเป้าหมายทางคลินิกได้อย่างแม่นยำ การเลือก phase duration ที่เหมาะสมกำหนดว่าจะกระตุ้น sensory หรือ motor nerve การเลือก frequency กำหนดชนิดของ muscle contraction และกลไกลดปวดที่ต้องการ ส่วนการ modulate พารามิเตอร์ช่วยป้องกัน nerve accommodation ที่ลดประสิทธิภาพการรักษา ทั้งหมดนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการทำความเข้าใจกระแสบำบัดเฉพาะชนิดในตอนที่ 3

เอกสารอ้างอิง (References)

  1. Michlovitz, S. L. (2011). Modalities for Therapeutic Intervention (5th ed.). F.A. Davis Company.
  2. Cameron, M. H. (2018). Physical Agents in Rehabilitation: From Research to Practice (5th ed.). Elsevier.
  3. Bélanger, A. Y. (2015). Therapeutic Electrophysical Agents: Evidence Behind Practice (3rd ed.). Wolters Kluwer.
  4. Melzack, R., & Wall, P. D. (1965). Pain mechanisms: a new theory. Science, 150(3699), 971–979.
  5. Robinson, A. J., & Snyder-Mackler, L. (2008). Clinical Electrophysiology: Electrotherapy and Electrophysiologic Testing (3rd ed.). Lippincott Williams & Wilkins.
Related Posts

ทำความเข้าใจ DC, AC, Pulsed Current พารามิเตอร์ Waveform ผลทาง Electrochemical, Electrothermal, Electrophysical และการตอบสนองของเนื้อเยื่อที่ตื่นตัวได้

June 23, 2026
TENS ความถี่สูงลดปวดผ่าน Gate Control ส่วน TENS ความถี่ต่ำกระตุ้น endorphin — บทความนี้อธิบายทุก parameter ของ waveform และเชื่อมโยงกลไกทางสรีรวิทยาสู่การเลือก mode การรักษา

หลักการทางฟิสิกส์ไฟฟ้าสำหรับ Electrotherapy

June 23, 2026
ทำไมผิวหนังถึงต้านทานกระแสไฟฟ้าสูง และทำไม electrode gel จึงสำคัญ บทความนี้อธิบายฟิสิกส์ไฟฟ้าที่ซ่อนอยู่เบื้องหลัง electrotherapy ทุกชนิด ในภาษาที่นักกายภาพบำบัดเข้าใจได้จริง

Diathermy: หลักการทางฟิสิกส์ กลไกความร้อนเชิงลึก และการประยุกต์ใช้ทางคลินิก

June 23, 2026
Hot pack ให้ความร้อนได้แค่ผิวเผิน แต่ Diathermy สร้างความร้อนจากภายในเนื้อเยื่อลึก บทความนี้อธิบายความแตกต่างระหว่าง capacitive และ inductive method ระบบ Dose I-IV และการใช้งานอย่างปลอดภัยสำหรับผู้ป่วยข้อสะโพก ไหล่ติด และปวดหลังเรื้อรัง