股骨头坏死体外冲击波治疗进展

姜倩倩，白 岚，李树祝

股骨头坏死 （osteonecrosis of the femoral head，ONFH）是骨科常见、难治性疾病，多发于30～50岁中青年人，发病率和致残率高。多认为与外伤、类固醇激素、系统性红斑狼疮、乙醇、凝血障碍疾病、低脂血症、髋关节手术、股骨头内血供障碍、甚至基因多样性等危险因子有关[1]。体外冲击波治疗（extracorporeal shock wave therapy，ESWT） 是一种优于其他微创的非侵入性治疗技术，是一种安全、可靠、痛苦小的治疗方法。基础研究和临床观察已证实体外冲击波治疗骨折延迟愈合及不愈合、股骨头坏死安全有效[2]。 Ludwig 等[3]认为ESWT对骨循环研究会（ARCO）坏死分期低的患者（Ⅰ期和Ⅱ期）有很好的治愈率，23%患者可以延缓全髋关节置换的手术时间。现就ESWT治疗ONFH的研究进行综述。

1 ESWT主要作用机制

ESWT在作用于股骨头时，压力逐渐减少，测量其对股骨头内10 mm压力时，大约有50%，因此其作用完全可以到达坏死区从而实现对ONFH的有效治疗[4]。主要作用机制可能有：①机械应力效应：机械刺激产生生物力学效应，具有促进细胞增殖与代谢，刺激微血管再生和增强组织修复能力，使硬化骨裂解，促进骨的愈合；②应力压电效应：ESW在非均质性物体（如大部分实质器官）中传播时因介质声学特性和机械特性的差异而形成拉力梯度，在物体内部产生剪切力，对组织和细胞产生应力作用，改变病损处的电位，活化了骨细胞，促进新骨和骨痂形成；③空化及成骨效应：高能冲击波使介质中含有小的气泡急速膨胀，导致组织发生微创、微小骨折及血肿形成，诱导血管化发生，增强膜内化骨及加速软骨化骨；减轻局部炎症反应，促使疾病愈合；④代谢激活效应：可能是由直接的机械效应引起的，一方面压力波可以改变离子通道，使神经膜的极性发生变化，通过抑制去极作用产生镇痛效应；另一方面，压力波可以激活细胞内外离子交换过程，加速清除和吸收代谢分解的终产物。

2 基础研究

动物实验表明ESWT可促使成骨细胞骨钙蛋白、骨桥蛋白及胶原蛋白的基因表达，促进新生骨的形成[5]。用ESWT治疗ONFH 1个月后，血浆中氧化亚氮水平明显升高，促血管生长因如血管内皮生长因子（VEGF）、血管性血友病因子（vWF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、骨形态发生蛋白（BMP－2）、骨钙蛋白、碱性磷酸酶、胰岛素样生长因子（IGF）明显升高，而骨形成抑制因子（Dkk－1）、转化生长因子－β1（TGF－β1）、可溶性细胞间黏附因子（sICAM－1）、可溶性血管细胞黏附因子－1（sVCAM－1）均降低。说明ESWT局部治疗可明显升高血浆NO水平，起到抗感染作用，使病变区域的新陈代谢得到改善，促进血管和新骨生成[6]。研究认为ESWT干预能升高兔激素性ONFH血浆中骨保护素（OPG），局部坏死区OPG表达增强，可以促进成骨细胞再生及抑制破骨细胞的生成和其破骨功能，进而促进新生骨的形成[7]；血浆中血管内皮素－1含量降低，促进濒临坏死骨的修复和再生，防止骨塌陷的出现[8]。 ESWT可诱导骨髓间充质干细胞（BMSCs）向成骨细胞分化并趋向成熟；ESWT主要通过上调核心结合因子α1（Cbfα1）基因的表达而增加碱性磷酸酶活性和骨钙素含量，从而发挥体外震波促进ONFH患者BMSCs成骨分化和血管新生的作用。适当强度的ESWT可促进激素性股骨头缺血性坏死患者非骨坏死区骨髓间充质干细胞增殖，并诱导其向成骨细胞方向分化[9]。

3 临床应用

3.1 单纯 ESWT 应用 Vulpiani等[10]用 ESWT 36 例 ONFH患者，结果表明ARCO分期Ⅰ、Ⅱ期患者疗效明显优于Ⅲ期患者。随访24个月后，Ⅰ、Ⅱ期患者影像学无明显改变，15例Ⅲ期患者中有10例接受了关节手术治疗，ESWT能减轻疼痛，延缓病变进一步发展。孔繁荣等[11]应用体外冲击波治疗股骨头缺血性坏死36例42髋，以X线透视股骨头坏死区在体表投影为中心选取1～2个冲击点为定位聚焦，治疗前及治疗3、12个月后髋关节行影像学检查及髋关节Harris评分，结果35髋取得了良好的效果，其中治愈6髋，显效13髋，有效16髋，无效7髋。经随访1年后观察无复发，无股骨头进一步塌陷现象。治疗后3个月Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 期髋关节Harris评分均较治疗前总均分提高。魏立友等[12]运用体外冲击波疗治疗ARCO（股骨头坏死国际分期）Ⅰ、Ⅱ期患者118例，治疗后3、6、9个月的VAS评分明显下降，表明体外冲击波对消除早期ONFH的疼痛等临床症状效果肯定。治疗后3、6、9个月的髋关节功能不断改善，Harris关节评分与治疗前比较差异有统计学意义，证明体外冲击波治疗ONFH能较好的改善髋关节功能，在一定时间内效果稳固。体外冲击波治疗早期ONFH具有疗效显著、无创伤性等优点，是值的广泛研究推广的治疗ONFH的方法。云文科等[13]采用体外冲击波治疗成人股骨头缺血坏死45例，有效率84.4%，与髓芯减压术治疗的效果基本相近，但ESWT具有经济、痛苦小、无创伤及并发症少、条件要求低的特点。梁卫东等[14]研究发现体外冲击波治疗股骨头坏死后疼痛评分、Harris评分与治疗前比较均有明显改善。患者的骨关节积液及股骨头内下MRI T2像的水肿高信号明显改善，冲击波治疗可延缓股骨头缺血坏死的病理改变，提高患者的生活质量。

3.2 与其他疗法合用

3.2.1 联合手术 邢更彦等[15]采用 ESWT联合自体骨髓干细胞移植治疗ONFH，ESWT联合自体骨髓干细胞移植治疗ONFH在Harris评分明显优于单纯ESWT组以及单纯骨髓干细胞移植术，联合疗法组3年时股骨头塌陷率明显低于单纯治疗组。ESWT、自体骨髓干细胞移植以及二者结合治疗ONFH均能较好地防止或延缓股骨头的塌陷，达到保髋治疗的目的。翟磊等[16]采用ESWT联合钻孔减压术治疗50例ONFH患者，与单纯钻孔减压术治疗对比，结果MRI检查显示股骨头坏死区域明显缩小，髋关节Harris评分显著改善，部分患者达到治愈，效果明显优于单纯钻孔减压术治疗组，说明ESWT联合钻孔减压在早中期ONFH的治疗方面有显著疗效。赵斌等[17]利用ESWT结合同种异体皮质骨钉植入术治疗54例ONFH患者，结果显示ESWT结合同种异体骨钉术后随访股骨头塌陷12髋，塌陷率为30%，疗效优于单纯ESWT治疗。刘林等[18]采用ESWT同时应用3.0 mm克氏针低速手摇钻进行多孔道向股骨头髓内钻孔减压，治疗股骨头缺血性坏死83例，疗效显著，髋关节屈伸和内外旋转功能明显改善，无感染和血管神经损伤等并发症，无股骨头进一步塌陷现象。

3.2.2 联合中医疗法 崔亮界[19]将76例早中期ONFH患者中医辨证分型为三型论治，配合体外冲击波以股骨头坏死区及其边缘为靶位冲击治疗，有效率达93.3%。张涛[20]采用ESWT配合银质针松解术治疗ONFH 64例，治疗后3、6个月时进行疗效评定，影像学显示有效率为78%。髋关节及周围软组织疼痛基本缓解或消失，功能改善明显者44例；疼痛有所缓解，功能有所改善者20例，临床有效率为100%。陈可新等[21]根据《中医病证诊断疗效标准》进行辨证分型，采用中药熏洗配合ESWT青中年股骨头缺血性坏死36例，优良率为82.35%，VAS评分由治疗前的平均 8.24分下降到平均1.08 分，影像学分期稳定率为 84.3%。

综上所述，ESWT相对于外科手术，具有经济方便、非侵入性、治疗周期短、并发症少、治疗风险低等优点。上述研究表明ESWT股骨头缺血性坏死、促进破坏区愈合有确切疗效。但并非所有ONFH患者都适用于ESWT，临床治疗时应严格掌握适应证。另外要注重ESWT对成人ONFH的基础研究，进一步探讨ESWT生物学效应的感知和应答、多种细胞因子以及多种信号转导通路之间相互作用，为各种原因导致的ONFH提供理论基础。提高ESWT与其他疗法的综合运用，为患者提供理想的保髋治疗方法。

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