冲击波治疗骨科应用

1、体外冲击波在骨科及运动创伤领域的应用,北京大学第三医院康复医学科 周谋望,什么是冲击波,冲击波（SW）是 能量的突然释放而产生的高能量压力波，具有压力瞬间增高和高速传导的特性,Shock Waves冲击波,Shock waves in the nature自然界的冲击波,Man made Shock waves 人造冲击波,20世纪60年代，西德道尼尔航空公司科研人员发现飞机高速穿过云雨时产生冲击波，使飞机内部器件受损而外壳完好 1969年，西德国防部开始“冲击波与动物组织间相互关系”研究 Eisenberger开始冲击波碎石研究,发展史,发展史,1980年，Chaussy应用冲击波治疗泌尿系

2、统结石 1986年，Haupt发现冲击波诱导成骨细胞活化，促进成骨 1988年，Graff发现冲击波的成骨作用，开始研究其对骨折愈合的影响 1997年“欧洲骨肌系统冲击波疗法联合会” （ESMST）在维也纳成立 1999年“国际骨肌系统冲击波治疗联合会”（ISMST）在伦敦成立 20002002年，美国FDA核准冲击波治疗跟痛症和网球肘等 2000年，中国批准冲击波治疗骨和肌组织疾病,医用冲击波的发展,特殊形式的声波，能在空气、水等介质中传播 在极短时间内（约10ms）达到高峰压500bar(1bar=105pa)，且周期短（10ms），频谱广 不同介质的声阻抗不同，在材料内部衰减程度不一样。

3、在不同介质界面之间，形成反射和折射,冲击波的特性,不同介质声阻抗,水 脂肪 肌肉 空气,相邻介质声阻抗差异越大，冲击波作用的能量越大。,冲击波作用于人体后，通过力-化学信号转导产生生物学效应，促进细胞因子释放，引起微血管新生及组织再生与修复反应,冲击波的生物效应,1.空化效应 空化效应：冲击波作用组织时，组织内气体以极快速度膨胀、崩溃， 气泡在崩溃时产生高速微喷射现象，微喷射速率达400800m/s 气泡崩溃和微喷射引起组织局部微毛细血管破裂，血液和细胞介质（如胶原酶1）漏出，产生自由基，刺激新生血管生成，松解关节组织的粘连,2.应力效应 冲击波在组织细胞表面产生拉应力、压应力和剪切应力。 骨

4、组织在交变应力作用下将出现轻微的损伤，Frost（1988）认为，交变应力产生的显微裂纹是诱导骨改建的主要原因,冲击波的生物效应,3.压电效应 骨基质中的胶原和蛋白多糖等非对称性物质在压力作用下发生形变，其表面静止的正负电荷被极化，从而在物质两端形成电位差，促进骨形成,冲击波的生物效应,体外冲击波的区别 冲击波 聚焦 发散 最大能量 在焦点处 在表面 机械作用最大压力集中在治疗区域 组织越深压力越低 压力 高达 40 MPa 高达11.9 MPa 脉冲时间 1 sec 1000 sec 冲击次数 1-2 次治疗 4-10 次治疗,ESWT 和 RWT的比较,冲击波碎石,focus one po

5、int,冲击波治疗骨不连,大能量冲击波治疗骨不连,发散式冲击波,镇痛效应,1. “闸门”学说，是通过激发无髓鞘C纤维和A-纤维启动镇痛作用 2.提高痛域 3.松解粘连 4.释放P物质 5.抑制环氧化酶（COX-）活性,体外冲击波的作用机制,代谢激活效应 ESW可以促进局部血液循环，加速组织新陈代谢，促进损伤组织愈合。,体外冲击波的作用机制,冲击波治疗骨肌疾病的原理,治疗骨不连、骨坏死 体外冲击波使骨病部位硬化骨与正常骨之间产生能量梯度差及扭拉力，造成微骨折，诱导成骨作用，启动骨愈合。 空化效应促进血管增生，改善局部循环，诱导新骨形成,治疗骨不连、骨坏死 促进成骨活性因子表达 诱导因子-1（HI

6、F-1）：信号转导的关键成分之一，也是血管再生和重建的重要物质 血管内皮生长因子（VEGF）：促进骨形成和塑形 骨形态发生蛋白（BMP）：加强诱导成骨作用，促进骨痂形成，加速骨折愈合 转化生长因子- (TGF-)：调节ALP、型胶原及其他组织特殊蛋白质的表达，促进成骨 核结合因子-1 （CBF- 1 ）：是成骨细胞分化及其功能调控的核心因子,治疗肌腱组织疾病 ESW刺激下述因子表达，诱导产生新生血管内皮细胞，促进组织内新生血管形成，促进组织修复： 转化生长因子- (TGF-) 成纤维细胞生长因子（FGF） 血小板衍生生长因子（PDGF）,正常肌腱结构,胶原纤维丝,胶原纤维,初级纤维束,三级纤维

7、束,肌腱变性,胶原纤维异常排列,再生过程,冲击波治疗适应证和禁忌症,适应证 1.骨组织疾病： 骨折延迟愈合、骨折不连接、成人股骨头缺血性坏死（中早期） 2.软组织慢性损伤性疾病： 肩峰下滑囊炎、肱二头肌长头腱炎、钙化性冈上肌腱炎、肱骨内上髁炎、网球肘、弹响髋、跳跃膝、跟痛症、髌骨腱炎、冈上肌腱损伤等,文献报道有效,足底筋膜炎，腱鞘炎，棘上韧带炎，髂嵴炎 肩周炎，颈椎病，椎间盘突出症 骨膜炎，骨性关节炎 盆腔炎，前列腺炎,禁忌症 全身因素： 严重心脏病、心律失常、高血压；安装心脏起搏器者、出血性疾病及凝血功能障碍者、使用抗免疫药剂、各类肿瘤患者、血栓形成患者、孕妇。 局部因素： 局部感染及皮肤破

8、溃、肌腱及筋膜急性损伤、关节渗漏液患者；脑和脊髓；肺；大血管及重要神经干,副作用及应当采取的措施,冲击波已长期用来进行体外碎石，国内外尚无 严重副作用的报道 可能出现的不良反应： 疼痛感加重，一般是一过性的，可以自愈 治疗部位红肿加重或出现皮肤红肿、充血、水泡 处理：密切患者反应，不良反应出现后停止治疗，做出相应的局部治疗。记录不良反应,我们的应用报告,冲击波治疗运动创伤报告,体外冲击波治疗网球肘、跟痛症和肩袖损伤共173例病人，观察治疗效果,各组结果,网球肘组：共76例 年龄为16至78岁，平均年龄47岁 其中男31例女45例 网球肘治疗效果 人数 显效 有效 不明显 76 55 14 7 (%) 72.4% 18.4% 9.2%,跟痛症治疗效果,跟痛症组： 共28例 年龄为28至69岁，平均年龄为48.5岁 其中男8 例，女20例。 跟痛症治疗效果 人数 显效 有效 不明显 28例 9例 14例 5例 百分比 32.1% 50% 17.9%,肩袖损伤治疗效果,肩袖损伤组：共12例 年龄为40至72岁，平均年龄为56岁 男3例，女9例 肩袖损伤治疗效果 人数 显效 有效 不明显 12例 3例 5例 4例 百分比 25% 42% 33%,体外冲击波,体外冲击波,五大功能键（图片下方从左到右）