簡介
體外沖擊波療法(extracorporeal shock wave therapy, ESWT)最早是從泌尿外科的體外沖擊波碎石術(shù)(extracorporeal shock wave lithotripsy, ESWL)發(fā)展而來，是一種非侵入性的治療肌肉骨骼疾病的方式。時至今日，ESWT已經(jīng)發(fā)展成為一種獨特的療法，被廣泛應用于治療骨不連、股骨頭壞死、膝骨關(guān)節(jié)炎、足底筋膜炎、肱骨外上髁炎等骨肌系統(tǒng)疾病。
物理學機制
沖擊波本質(zhì)上是一種特殊的聲波，具有峰值壓力高、周期短、波頻廣等特點。傳統(tǒng)沖擊波分為液電式、壓電式、電磁式，統(tǒng)稱為聚焦式?jīng)_擊波(focus extracorporeal shock wave, f ESW)，f ESW波峰壓力大，可達100 MPa，而單個波周期不足1μs；近年來另一種沖擊波設(shè)備也被生產(chǎn)并投入使用，稱之為發(fā)散式?jīng)_擊波(radial extrac orporeal shock wave, rESW)，與f ESW相比，r ESW波峰壓力較小(<1 MPa)，單個波周期較長(>1000μs)。f ESW和rESW均具有以下特性：物理特性(機械壓力、空化效應)、化學特性(自由基擴散效應)及生物學特性(增加生物膜通透)。
圖1 體外沖擊波各種類型模式圖
生物學機制
體外沖擊波在作用于骨不連斷端時可以在局部產(chǎn)生微骨折,刺激機體啟動相關(guān)損傷修復程序,進而促進自身骨骼再生。使細胞骨架附件被激活，這導致細胞核釋放出mRNA。隨后是細胞器官的激活，如線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以及細胞囊泡，它們釋放出骨折愈合過程中所需要蛋白質(zhì)：如骨鈣蛋白和骨橋蛋白。ESWT已被證明可以激活幾種基因，如TGF-b1、BMP-2、BMP-3、BMP-4及BMP-7，這些基因與骨形成有關(guān)，以及顯著上調(diào)人類成骨細胞樣細胞中一氧化氮合酶、骨鈣蛋白和TGF-1的表達，從而促進成骨細胞分化和隨后的骨基質(zhì)產(chǎn)生。ESWT可以刺激成骨相關(guān)細胞因子的早期表達，促進骨髓基質(zhì)細胞向骨祖細胞生長和分化，從而加速骨再生。另有研究證實，ESWT還可刺激血管生成相關(guān)生長因子的早期表達，包括內(nèi)皮型一氧化氮合酶、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)及增殖細胞核抗原，從而誘導血管形成、細胞增殖及組織再生修復。體外沖擊波對成骨細胞及其前體也具有有利影響。體外沖擊波可以通過形成自由基和氧化自由基，產(chǎn)生諸如低氧誘導因子-1α、VEGF-A等生長因子，從而促進成骨細胞成骨。體外沖擊波可以在支架植入物的共同作用下降低關(guān)節(jié)腔滑液內(nèi)的氮氧化物濃度，同時促進軟骨生成。
臨床應用
1. 骨不連： ESWT作為一種非創(chuàng)傷性方法治療長骨骨不連是安全有效的，不需要采用局部麻醉，目前認為ESW治療骨折端間隙<5 mm的骨延遲愈合及不愈合患者效果較好。
2. 股骨頭壞死：ESWT是一種效果明顯、無創(chuàng)傷、并發(fā)癥少、簡單準確的股骨頭缺血性壞死的治療方法。在修復和重建骨組織、改善髖關(guān)節(jié)Harris評分和改善髖關(guān)節(jié)功能方面有明顯的治療效果。并且有研究表明，聯(lián)合高壓氧療法、ESWT和口服阿侖膦酸鈉的療法對早期股骨頭壞死患者有明顯效果。
3. 膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎：ESWT治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎幾乎無不良反應，對患者的治療成功率、疼痛減輕和關(guān)節(jié)活動范圍恢復起到了全面的作用。
4. 其他骨骼肌肉系統(tǒng)疾?。?/span>ESWT也可對足底筋膜炎、肱骨外上髁炎、跟腱損傷等骨骼肌肉疾病有治療效果，能夠促進組織再生和明顯緩解疼痛，改善受損組織的功能結(jié)果。
并發(fā)癥
ESWT后可能會造成局部疼痛、皮膚發(fā)紅或淺表血腫。并且沖擊波可以破壞金屬，若使用的能量設(shè)置較高，治療骨折使用的內(nèi)固定材料以及肌腱可能被永久損壞。此外，使用沖擊波時必須確保肺部不在聲場中，因為它可能導致肺組織損傷、出血或氣胸。
小結(jié)
體外沖擊波療法在骨科疾病上的應用越來越廣泛，但應用的時間較短，還處于起步階段，很多作用機制還不是很明確。但目前對體外沖擊波治療骨科疾病的使用劑量、頻率、方式和療程都缺少統(tǒng)一的標準，臨床上的治療效果和標準缺少一定的文獻支持。但隨著無創(chuàng)及微創(chuàng)治療的理念不斷被廣大學者們所認同，沖擊波療法等非手術(shù)治療方法將會越來越普及，其可觀的療效，相對低廉的價格以及幾乎無創(chuàng)的特點都將被廣大患者所接受。在未來，體外沖擊波療法不失為在治療骨肌系統(tǒng)疾病的領(lǐng)域的一項新思路。
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