沖擊波治療骨科及運(yùn)動創(chuàng)傷

體外沖擊波在骨科及運(yùn)動創(chuàng)傷領(lǐng)域應(yīng)用1整頓ppt第1頁概述

沖擊波（SW）定義

能量突然釋放而產(chǎn)生高能量壓力波，具有壓力瞬間增高和高速傳導(dǎo)特性2整頓ppt第2頁20世紀(jì)60年代，西德道尼爾航空公司科研人員發(fā)覺飛機(jī)高速穿過云雨時產(chǎn)生沖擊波，使飛機(jī)內(nèi)部器件受損而外殼完好1969年，西德國防部開始“沖擊波與動物組織間互相關(guān)系”Eisenberger開始沖擊波碎石研究發(fā)展史3整頓ppt第3頁發(fā)展史1980年，Chaussy應(yīng)用沖擊波治療泌尿系統(tǒng)結(jié)石1986年，Haupt發(fā)覺沖擊波誘導(dǎo)成骨細(xì)胞活化，促進(jìn)成骨1988年Graff等動物試驗無意發(fā)覺沖擊波成骨作用，此后開始研究其對骨折愈合影響1997年“歐洲骨肌系統(tǒng)沖擊波療法聯(lián)合會”（ESMST）在維也納成立1999年“國際骨肌系統(tǒng)沖擊波治療聯(lián)合會”（ISMST）在倫敦成立2000~2023年，美國FDA核準(zhǔn)沖擊波治療跟痛癥和網(wǎng)球肘等2023年，中國FDA同意沖擊波治療骨和肌組織疾病4整頓ppt第4頁

特殊形式聲波，能在空氣、水等介質(zhì)中傳輸

在極短時間內(nèi)（約10ms）達(dá)成高峰壓500bar(1bar=105pa)，且周期短（10ms），頻譜廣

不一樣介質(zhì)聲阻抗不一樣，在材料內(nèi)部衰減程度不一樣樣。在不一樣介質(zhì)界面之間，形成反射和折射

沖擊波特性5整頓ppt第5頁不一樣介質(zhì)聲阻抗水脂肪肌肉空氣相鄰介質(zhì)聲阻抗差異越大，沖擊波作用能量越大。6整頓ppt第6頁

沖擊波在穿越人體組織時，直達(dá)深部組織。沖擊波作用于人體后，通過力---化學(xué)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，促進(jìn)生長激素釋放，引發(fā)微血管新生及組織再生與修復(fù)。7整頓ppt第7頁沖擊波波形

由壓力相（正向）與張力相（負(fù)向）組成。壓力相：前沿迅速升壓并隨后逐漸衰減正壓波；張力相：連續(xù)較長時間負(fù)壓波。8整頓ppt第8頁體外沖擊波波源1.液電式

水中放置兩根電極，在高電壓作用下瞬間放電，使電極附近水迅速汽化，溫度和壓力急劇升高，釋放球形高能沖擊波，經(jīng)聚焦后作用于人體骨肌組織。屬“點(diǎn)波源”，是最可靠沖擊波發(fā)生辦法。電子液壓原理9整頓ppt第9頁

2、電磁式

高電壓通過安裝在電容器內(nèi)脈沖電路，產(chǎn)生脈沖電場并使之通過銅線圈產(chǎn)生脈沖磁場；處于磁場中彈性銅膜產(chǎn)生機(jī)械振動，進(jìn)而推進(jìn)膜外流體產(chǎn)生沖擊波；經(jīng)聲透鏡或反射體聚焦后，形成聚焦沖擊波，導(dǎo)入需要治療部位。屬“面式?jīng)_擊波”。電磁原理體外沖擊波波源10整頓ppt第10頁

3、壓電式波源

將數(shù)百計壓電晶體，排列在一種凹形面上；外界電場通過壓電晶體時，使晶體體積發(fā)生變化，產(chǎn)生壓力波；當(dāng)晶體復(fù)原時，產(chǎn)生張力波。所有壓電晶體共同振動，一起發(fā)出沖擊波，經(jīng)橢球體搜集，使所有能量聚焦于治療部位。壓電式原理體外沖擊波波源11整頓ppt第11頁4、氣動彈道式波源

利用壓縮氣體產(chǎn)生能量，驅(qū)動手柄內(nèi)子彈體，使子彈體以脈沖方式?jīng)_擊治療部位。體外沖擊波波源12整頓ppt第12頁四種波源比較13整頓ppt第13頁

臨床觀測發(fā)覺：前3種均通過反射體將能量聚焦于治療部位，而氣動彈道式則不需聚焦能量。液電式?jīng)_擊波對骨病治療效果最佳。氣動彈道式?jīng)_擊波，對肌肉組織效果好，且治療易于操作、安全，更適合治療軟組織損傷性疾病。

14整頓ppt第14頁治療 ESWT RWT沖擊波 聚焦 未聚焦最大能量 在焦點(diǎn)處 在表面機(jī)械作用 最大壓力集中在治療區(qū)域組織越深壓力越低壓力 高達(dá)40MPa 高達(dá)11.9MPa脈沖時間

<1μsec 1000μsec沖擊次數(shù)

1-2次治療 410次治療15整頓ppt第15頁ESWT和RWT比較治療ESWTRWT滲入深度0-140mm0-35mm壓力與時間關(guān)系

不一樣種類沖擊波作用形式PressureTimePressureTime16整頓ppt第16頁聚焦沖擊波碎石機(jī)17整頓ppt第17頁碎石onebeamfocusonepoint18整頓ppt第18頁聚焦與非聚焦沖擊波治療骨不連Non–Union/pseudarthroseHighenergyshockwavesinthetreatmentof

delayedandnonunionoffractures

Osteogenesisisstimulatedandcontributedtounionwithinareasonabletime.19整頓ppt第19頁氣壓彈道式?jīng)_擊波（非聚焦）20整頓ppt第20頁體外沖擊波能量

定義

1、沖擊波能量（E）：對每個壓力場特定位置內(nèi)壓力—時間函數(shù)進(jìn)行積分，再經(jīng)體積積分后算出。

2、能流密度（EFD）：沖擊波垂直作用于單位面積內(nèi)能量。沖擊波生物學(xué)效應(yīng)與EFD閾值有關(guān)。其單位為毫焦/平方毫米（mJ/mm2）表達(dá)。

EFD與治愈率和副作用發(fā)生率有關(guān)。21整頓ppt第21頁

體外沖擊波能量等級（mJ/mm2）低能量沖擊波

0.08中能量沖擊波

0.28高能量沖擊波＞0.60臨床上，用中低能量沖擊波產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)治療骨肌疾病。22整頓ppt第22頁體外沖擊波作用機(jī)制

1、空化效應(yīng)

空化效應(yīng)：沖擊波作用組織時，人體組織內(nèi)氣泡內(nèi)氣體以極迅速度膨脹。氣泡在瓦解時產(chǎn)生高速微噴射現(xiàn)象，微噴射速率達(dá)400~800m/s，這比氣泡瓦解更具破壞性。

ESW與氣泡互相作用產(chǎn)氣憤泡瓦解和微噴射現(xiàn)象?？栈?yīng)引發(fā)組織損傷破壞性作用，局部微毛細(xì)血管破裂，血液和細(xì)胞介質(zhì)如膠原酶1漏出，刺激新生血管生成并可提升固體物質(zhì)溶解速度。空化效應(yīng)還使生物組織產(chǎn)生自由基而使其受損?？栈?yīng)是沖擊波獨(dú)有特性，它有助于疏通閉塞微細(xì)血管，松解關(guān)節(jié)組織粘連。23整頓ppt第23頁2、應(yīng)力效應(yīng)

沖擊波在組織細(xì)胞表面產(chǎn)生拉應(yīng)力、壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力。而應(yīng)力在骨生長、吸取和重建中起主要調(diào)整作用。大量研究表白，骨處于生理范圍內(nèi)高應(yīng)力時，骨改建以骨形成為主；而低應(yīng)力時，則造成骨質(zhì)疏松。骨組織在交變應(yīng)力作用下將出現(xiàn)輕微損傷，體現(xiàn)為顯微裂紋。Frost（1988）以為，交變應(yīng)力產(chǎn)生顯微裂紋是誘導(dǎo)骨改建主要原因。體外沖擊波作用機(jī)制

24整頓ppt第24頁3、壓電效應(yīng)

骨生物電主要體現(xiàn)為機(jī)械應(yīng)力作用下產(chǎn)生壓電效應(yīng)和流動電位。壓電效應(yīng)：骨基質(zhì)中膠原和蛋白多糖等非對稱性物質(zhì)在壓力作用下發(fā)生形變，其表面靜止正負(fù)電荷被極化，從而在物質(zhì)兩端形成電位差，體現(xiàn)為壓電效應(yīng)。流動電位：在應(yīng)力等原因作用下，流體發(fā)生流動就會產(chǎn)生流動電位。

體外沖擊波作用機(jī)制

25整頓ppt第25頁ESW作為一種機(jī)械力作用于骨組織后，首先增加骨組織應(yīng)力，產(chǎn)生極化電位，引發(fā)壓電效應(yīng)，這種壓電效應(yīng)對骨組織影響與ESW能量大小有關(guān)。許多研究發(fā)覺，高能量ESW能夠引發(fā)骨骼骨折，低能量ESW能夠刺激骨生成。體外沖擊波作用機(jī)制

26整頓ppt第26頁

ESW在治療劑量下對細(xì)胞影響一般是可逆。但伴隨沖擊次數(shù)和劑量增加，有約5~95%細(xì)胞完全變?yōu)樗槠?，即殺?xì)胞效應(yīng)。

ESW作用于組織時產(chǎn)生自由基對細(xì)胞也有非特異性殺傷作用。27整頓ppt第27頁鎮(zhèn)痛效應(yīng)

1.沖擊波對軸突進(jìn)行強(qiáng)刺激能夠產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用。神經(jīng)系統(tǒng)這種反應(yīng)方式被稱為“門控”，是通過激發(fā)無髓鞘C纖維和A-δ纖維啟動鎮(zhèn)痛作用。

2.提升痛域來使疼痛減輕

3.松解粘連體外沖擊波作用機(jī)制

28整頓ppt第28頁

代謝激活效應(yīng)

ESW能夠促進(jìn)局部血液循環(huán)，加速組織新陳代謝，促進(jìn)損傷組織愈合。

體外沖擊波作用機(jī)制

29整頓ppt第29頁時間依賴性和積累效應(yīng)

動物試驗表白：ESW對骨痂形成量、骨皮質(zhì)增厚及致密度影響存在時間依賴性。臨床觀測發(fā)覺：疼痛治療效果與ESWT時間有正有關(guān)性。體外沖擊波作用機(jī)制

30整頓ppt第30頁沖擊波治療骨肌疾病原理

（一）體外沖擊波治療骨組織疾病

體外沖擊波使骨病部位硬化骨與正常骨之間產(chǎn)生能量梯度差及扭拉力，造成骨病部位微骨折，微骨片具有良好誘導(dǎo)成骨作用，啟動骨愈合。

ESW空化效應(yīng)通過下列機(jī)制發(fā)揮治療作用：促進(jìn)血管增生，改善局部循環(huán)，引發(fā)骨組織內(nèi)微損傷而誘導(dǎo)新骨形成。

ESW對骨組織效應(yīng)具有劑量依賴性、可飽和性。

31整頓ppt第31頁

體外沖擊波促進(jìn)成骨活性因子體現(xiàn)缺氧誘導(dǎo)因子-1（HIF-1）：是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)關(guān)鍵成份之一，也是血管再生和重建主要物質(zhì)。血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）：促進(jìn)骨形成和塑形。骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP）：加強(qiáng)誘導(dǎo)成骨作用，促進(jìn)骨痂形成，加速骨折愈合。轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)：調(diào)整ALP、Ⅱ型膠原及其他組織特殊蛋白質(zhì)體現(xiàn)，促進(jìn)成骨。核結(jié)合因子-а1（CBF-а1）：是成骨細(xì)胞分化及其功能調(diào)控關(guān)鍵因子。32整頓ppt第32頁（二）治療肌腱組織疾病

肌腱組織中，腱細(xì)胞是主要細(xì)胞成份，是一種特殊成纖維細(xì)胞。研究表白，肌腱愈合有下列主要生長因子參與：轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)

成纖維細(xì)胞生長因子（FGF）血小板衍生生長因子（PDGF）；

ESW作用肌腱組織，刺激上述因子體現(xiàn)，誘導(dǎo)產(chǎn)生新生血管內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)組織內(nèi)新生血管形成，促進(jìn)組織修復(fù)。

33整頓ppt第33頁34整頓ppt第34頁正常肌腱構(gòu)造膠原纖維絲膠原纖維初級纖維束三級纖維束35整頓ppt第35頁肌腱變性膠原纖維異常排列36整頓ppt第36頁再生過程37整頓ppt第37頁

（三）沖擊波治療慢性疼痛

1、釋放更多P物質(zhì)：沖擊波一方面促使P物質(zhì)釋放起到鎮(zhèn)痛效果，另一方面促進(jìn)血管擴(kuò)張，促進(jìn)血循環(huán)減輕疼痛。

2、抑制環(huán)氧化酶（COX-Ⅱ）活性。

3、刺激神經(jīng)纖維：沖擊波增強(qiáng)神經(jīng)纖維刺激，從而制止疼痛，加強(qiáng)止痛效果。38整頓ppt第38頁沖擊波治療適應(yīng)證和禁忌證

（一）適應(yīng)證

1、骨組織疾?。汗钦垩舆t愈合、骨折不連接、成人中早期股骨頭缺血性壞死（ANFH）。

2、軟組織慢性損傷性疾病：肩峰下滑囊炎、肱二頭肌長頭腱炎、鈣化性岡上肌腱炎、肱骨內(nèi)外上髁炎、網(wǎng)球肘、彈響髖、跳躍膝（脛骨結(jié)節(jié)骨骺骨軟骨炎）、跟痛癥、髕骨腱炎、岡上肌腱綜合癥、Haglunds外生性骨疣等。

39整頓ppt第39頁文獻(xiàn)報道有效足底筋膜炎，網(wǎng)球肘，腱鞘炎，棘上韌帶炎，髂嵴炎鈣化腱鞘炎，肩周炎，頸椎病，椎間盤突出癥骨膜炎，老年性關(guān)節(jié)炎 骨折愈合 ，股骨頭缺血壞死盆腔炎，前列腺炎

40整頓ppt第40頁

（二）禁忌證

全身原因：嚴(yán)重心臟病、心律失常、高血壓；安裝心臟起搏器者、出血性疾病及凝血功能障礙者、使用抗免疫藥劑、各類腫瘤患者、血栓形成患者、孕婦。

局部原因：局部感染及破潰、肌腱及筋膜急性損傷、關(guān)節(jié)滲漏液患者、沖擊波焦點(diǎn)位于腦和脊髓、沖擊波焦點(diǎn)位于肺、沖擊波焦點(diǎn)位于大血管及主要神經(jīng)干、萎縮及感染性骨不連、大段缺損性骨不連。41整頓ppt第41頁副作用及應(yīng)當(dāng)采取措施沖擊波已長期用來進(jìn)行體外碎石，國內(nèi)外尚無嚴(yán)重副作用報道。

也許出現(xiàn)不良反應(yīng)：疼痛感加重，一般是一過性，能夠自愈。治療部位紅腫加重或出現(xiàn)皮膚紅腫、充血、水泡。處理：密切患者反應(yīng)，隨時統(tǒng)計不良反應(yīng)，不良反應(yīng)出現(xiàn)后停頓治療，做出對應(yīng)局部治療。

42整頓ppt第42頁體外沖擊波治療進(jìn)展

體外沖擊波對骨質(zhì)疏松影響

1、目

探討體外沖擊波是否誘導(dǎo)骨質(zhì)疏松部位新骨形成。

2、資料與辦法

6只雌性中華山羊，雙側(cè)卵巢切除前X線檢查股骨遠(yuǎn)端和脛骨近端骺板閉合，確認(rèn)骨骼已經(jīng)發(fā)育成熟。去勢6月后，經(jīng)量化CT(pQCT)對骨小梁豐富跟骨、橈骨遠(yuǎn)端和股骨髁BMD進(jìn)行測量。

在左肢跟骨、遠(yuǎn)端橈骨、股骨髁進(jìn)行體外沖擊波治療：4hz，6000次，能量密度0.50mj/mm2，每個月一次，連續(xù)治療9個月，非治療右側(cè)為對照。

43整頓ppt第43頁

山羊股骨髁使用體外沖擊波治療44整頓ppt第44頁

治療9個月后，評定BMD骨微構(gòu)造動態(tài)組織形態(tài)測量指數(shù)。45整頓ppt第45頁治療前，跟骨和脛骨遠(yuǎn)端小梁BMD出現(xiàn)中度減少，分別為7.06%和9.03%，P＜0.01。治療9個月后，跟骨平均骨小梁BMD增加2.90%（中度），非治療側(cè)BMD較試驗前又減少1.21%。治療側(cè)遠(yuǎn)端橈骨平均骨小梁BMD減少5.11%，而非治療側(cè)BMD減少7.27%，P＝0.063；治療側(cè)股骨髁骨小梁BMD與非治療側(cè)比較沒有差異。體外沖擊波治療區(qū)域骨礦物沉積率（MAR）連續(xù)高于對照側(cè)。

結(jié)果46整頓ppt第46頁骨小梁BMD測量（pQCT）

跟骨周圍量化CT：觀測內(nèi)容在ESWT接觸點(diǎn)下列10mm處。47整頓ppt第47頁跟骨微CT掃描觀測內(nèi)容在圖中圈內(nèi)，圓圈內(nèi)白色區(qū)域為ESW治療后新骨形成區(qū)。48整頓ppt第48頁

熒光電鏡下綠橙雙色標(biāo)識線間距能夠計算礦物添附率。組織形態(tài)學(xué)49整頓ppt第49頁

治療前與ESWT治療9月后從同一山羊搜集標(biāo)本在熒光顯微鏡下所見。左側(cè)：治療組；右側(cè)：對照組。綠色熒光表達(dá)新骨形成。白色三角表達(dá)ESWT治療接觸點(diǎn)。

A：跟骨

B：遠(yuǎn)端橈骨

C：股骨髁50整頓ppt第50頁

不一樣部位體外沖擊波治療側(cè)與對照側(cè)比較，差異顯著。骨小梁厚度（Tb.Th）51整頓ppt第51頁

OlavP和Tam等通過試驗研究，體外沖擊波治療減少骨量丟失，誘導(dǎo)新骨形成和改良骨微構(gòu)造，增強(qiáng)局部骨質(zhì)，是預(yù)防骨質(zhì)疏松有效辦法。

OlavP,LindenJC,SchadenW,vanSchieHT,etal.Unfocusedextracorporealshockwavetherapyaspotentialtreatmentforosteoporosis.JOrthopRes.2023,27(11):1528-33.

結(jié)論52整頓ppt第52頁（二）體外沖擊波對肢體痙攣影響

Manganotti在中風(fēng)患者前臂尺側(cè)腕屈肌、橈側(cè)腕屈肌肌腹中部、手背骨間肌進(jìn)行單次沖擊波治療。成果：腕屈肌張力從3.2降至2.0；手部肌張力從3.2降至0.8，表白體外沖擊波對中風(fēng)患者上肢痙攣肌有顯著治療作用。

Amelio對痙攣性馬蹄足腦癱小朋友使用沖擊波治療后，跖屈肌痙攣等級變化顯著（從3.3降至1.8），ROM有顯著改善。

AmelioE，Manganotti,P.Effectofshockwavestimulationonhypertonicplantarflexormusclesinpatientswithcerebralpals:aplacebo-controlledstudy.JRehabilMed2023;42:339-343.

53整頓ppt第53頁腳壓測量：a：治療前b：治療后立即c：治療1周d：治療4周54整頓ppt第54頁

（三）沖擊波對傷口愈合影響

Morgan動物模型研究表白：治療組傷口愈合時間（平均76天）較對照組（90天）顯著縮短。

Arno對部分或全層燒傷面積＜5%TBSA（全身表面積）患者，在燒傷后第3天或第5天使用體外沖擊波治療。成果：經(jīng)一次體外沖擊波治療后，燒傷區(qū)域組織血流灌注顯著增加，ESWT能促進(jìn)傷口愈合。

Andressa

Silveira,JudithB,Koenig,LuisG,etal.Effectsofunfocusedextracorporealshockwavetherapyonhealingofwoundsofthedistalportionoftheforelimbinhorses.AmericanJournalofVeterinaryResearch,2023,71:229-234.

55整頓ppt第55頁（四）沖擊波對缺血性心臟病影響

FukumotoY等在冠心病末期患者心區(qū)使用ESWT，發(fā)覺ESWT改善心肌缺血癥狀。

ESWT能治療急性心肌梗死和周圍血管疾病。

FukumotoY,ItoA,UwatokuT,MatobaT,etal.Extracorporealcardiacshockwavetherapyamelioratesmyocardialischemiainpatientswithseverecoronaryarterydisease.CoronArteryDis.2023,17(1):63-70.

56整頓ppt第56頁Shockmaster50057整頓ppt第57頁58整頓ppt第58頁應(yīng)用界面59整頓ppt第59頁Shockmaster500無痛療法——冷療+沖擊波治療60整頓ppt第60頁V-actor震動技術(shù)震動治療增加結(jié)締組織細(xì)胞外基質(zhì)血液和淋巴循環(huán)，促進(jìn)新陳代謝活動。細(xì)胞外基質(zhì)動靜脈血管和淋巴系統(tǒng)末端引流作用。61整頓ppt第61頁我們應(yīng)用報告62整頓ppt第62頁LMDK-A型沖擊波治療儀治療骨關(guān)節(jié)慢性疼痛臨床療效觀測63整頓ppt第63頁病例資料共33例，年紀(jì)19~77歲其中男14例，女19例腱鞘炎13例網(wǎng)球肘7例足跟痛5例骨關(guān)節(jié)病4例肩周炎4例64整頓ppt第64頁治療辦法每隔3~4日進(jìn)行1次治療共4~5次沖擊治療治療一周及四周時觀測6