体外冲击波治疗用于肌肉骨骼康复的研究进展

丁阳胜 姜从玉

（复旦大学附属华山医院康复医学科 上海 200040）

体外冲击波是一种具有力学性质的声波，其能通过振动和高速运动而使介质被迅速或极快地压缩，进而使介质的压力、温度、密度等物理性质发生显著的变化。由于水和明胶是体外冲击波的最佳传播媒介，故体外冲击波治疗（extracorporeal shock wave therapy, ESWT）对人体皮肤、肌肉和脂肪等与水的声阻抗相接近组织的损伤较小，具有安全、无创的特点。体外冲击波治疗仪所产生的冲击波能量是超音波的1 000倍左右，可对人体造成物理冲击，使机体释放生长激素，从而起到促进受损组织修复、再生和镇痛、消炎的作用[1]。ESWT原主要用于粉碎结石和促进骨生长。不过，随着医疗技术的进步与发展，现ESWT已逐渐用于慢性软组织损伤性疼痛、肌肉痉挛、急慢性皮肤损伤、Ⅲ型前列腺炎、勃起功能障碍、缺血性心脏病、陈旧性心肌梗死、瘢痕和肿瘤等疾病的治疗，尤以对慢性软组织损伤性疼痛的治疗效果最为显著。本文概要介绍近5年来国内外ESWT用于肌肉骨骼康复的研究进展。

1 ESWT的分类

ESWT的关键是在准确的部位施与适宜的能量，以达到最佳治疗效果。根据可施与能量的大小，ESWT分为低能（0.06 ～ 0.11 mJ/mm2）、中能（0.12 ～ 0.25 mJ/mm2）和高能（0.26 ～ 0.39 mJ/mm2）3种。根据能量传递方式的不同，ESWT又分为聚焦式、发散式和平波式3类。高能和聚焦式ESWT多用于治疗骨或软骨损伤性疾病、骨折愈合延迟、股骨头坏死等位置较深的成骨障碍性疾病；低能、中能和发散式、平波式ESWT多用于治疗浅表的骨或软骨损伤性疾病，以及慢性软组织损伤性疾病、肌肉痉挛、瘢痕等[2]。

2 治疗方法

ESWT时，患者一般取坐位或卧位，以舒适、便于治疗为原则，根据痛点及局部解剖标志，结合X线、超声、MRI等进行定位。治疗师应根据患者病变部位和临床经验选择反射体或治疗头的位置，治疗前将耦合剂涂抹在患者病变部位，并隔离室内空气，保护患者皮肤；治疗时通常须避开患者的脑部、脊髓组织、大血管、重要神经干和肺组织，且避免内固定物遮挡，以达到预定的冲击效果。ESWT通常应根据患者对疼痛的敏感性和对治疗的耐受性，以定位点为中心，采用适量、多次的方式，逐渐提高冲击波能级进行治疗。

疾病不同，ESWT方法也不同。对于应力性骨折，每次治疗选择2 ～ 3个治疗点，每个点冲击800 ～ 1 000次，共冲击2 000 ～ 3 000次，间隔1 d治疗1次，治疗4 ～ 6次为一疗程；对于骨不连和骨折延迟愈合，每次治疗至少选择2 ～ 4个治疗点，共冲击2 000 ～ 4 000次，间隔1 ～ 7 d治疗1次，治疗5 ～ 10次为一疗程；对于股骨头坏死，每次治疗一般选3 ～ 5个治疗点，每个点冲击500 ～ 1 000次，每天或隔天治疗1次，治疗5次为一疗程，总冲击次数为8 000 ～ 15 000次；对于软组织损伤、炎性反应和肌肉痉挛等，通常选择1个中心治疗点，间隔1 ～7 d治疗1次，治疗3 ～ 5次为一疗程。对于以上疾病的ESWT，建议治疗3 ～ 5个疗程，并在治疗前及治疗后3、6、12个月时各进行1次适合的影像学检查，以了解病变部位的变化情况[2]。

3 治疗慢性软组织损伤性疼痛

ESWT治疗慢性软组织损伤性疼痛的效果最为显著。软组织主要由皮肤、皮下组织、肌肉、肌腱、筋膜、韧带、关节囊、骨膜、神经和血管组成。当这些组织受到损伤时，患者就可能出现局部疼痛、寒战、麻木、肌肉痉挛和运动功能障碍等，传统治疗方案包括纠正不良姿势、加强局部组织功能训练、理疗、按摩、局部封闭治疗和口服非甾体类抗炎药物等。周雪添等[3]指出，ESWT能直接作用于感觉神经末梢，通过提高患者机体的疼痛阈值而缓解其慢性软组织损伤性疼痛。

3.1 颈肩部软组织疼痛

颈肩部软组织疼痛的病因包括肩周炎、肌筋膜疼痛综合征、肩袖钙性肌腱炎、颈椎病和肩峰撞击综合征等。Qiao等[4]发现，在改善肩周炎患者的患侧疼痛和功能方面，ESWT的效果显著优于口服糖皮质激素。Jun等[5]的荟萃分析显示，在减轻肌筋膜疼痛综合征患者的疼痛方面，聚焦式ESWT的效果显著优于其他治疗方法。Duymaz等[6]比较了ESWT与传统理疗治疗肩袖钙性肌腱炎患者的效果，发现发散式ESWT能显著改善患者的肩部疼痛程度、关节活动度和上肢功能。吴一凡等[7]的研究显示，中药、牵引联合冲击波治疗可更快、更有效地治疗颈型颈椎病，效果显著优于中药和牵引治疗。Badıl Güloğlu[8]将71例肩峰撞击综合征患者随机分为低强度激光治疗组和ESWT组，分别给予15次低强度激光治疗和每周1次共3次的ESWT，结果发现ESWT组患者治疗结束时的肩关节疼痛和功能障碍指数、匹兹堡睡眠质量指数和身心健康相关量表评分改善幅度均显著更大（均P＜0.05），3个月时的视觉模拟量表与肩关节疼痛和功能障碍指数评分改善幅度也显著更大（均P＜0.05）。

3.2 腰骶部软组织疼痛

腰骶部软组织疼痛的病因包括腰背肌筋膜疼痛综合征、腰椎间盘突出等。施皆乐[9]对62例腰背肌筋膜疼痛综合征患者进行ESWT并给予康复指导，结果显示总有效率为96.77%，患者的功能障碍获得显著改善。李硕等[10]将90例腰椎间盘突出患者随机分为核心稳定性训练组、ESWT组和联合治疗组，结果发现治疗后，3组患者的疼痛程度、腰椎功能障碍和生活质量均获改善，以联合治疗组患者的改善幅度最为显著。Che等[11]认为，低能ESWT结合低张力牵引可为中、重度退变椎间盘的再生修复提供更稳定的椎间环境，进而有效促进椎间盘退变性疾病的康复。

3.3 上肢软组织疼痛

上肢软组织疼痛的病因包括肱骨外上髁炎（网球肘）、桡骨茎突狭窄性腱鞘炎、腕管综合征、手指屈肌腱鞘炎（弹响指）等。Alessio-Mazzola等[12]的研究发现，对于网球肘患者，超声引导下的ESWT与富含血小板的血浆注射治疗两法均较少引发并发症且远期效果好，但ESWT起效较慢。Xiong等[13]的荟萃分析显示，与接受糖皮质激素注射治疗相比，网球肘患者接受ESWT 12周后的疼痛和握力改善程度均显著更大。王晓明[14]的研究发现，ESWT联合综合康复疗法可显著改善脑卒中后肩手综合征患者的患肢功能及其疼痛程度，提高生活质量。徐颖等[15]的研究显示，ESWT联合威伐光治疗桡骨茎突狭窄性腱鞘炎可显著缓解患者的疼痛，提高其手腕关节尺偏活动度。严坤等[16]的研究发现，与单纯使用小切口手术治疗患者相比，ESWT联合小切口手术治疗的腕管综合征患者在术后1个月时的疼痛程度、疾病症状和机体功能均获得显著的改善。Zyluk等[17]对32例弹响指患者进行了每周3次的ESWT，并在1周和3个月后随访评估疗效，结果发现治疗1周后，30例（94%）患者的症状显著减轻；治疗3个月后，30例（94%）患者的症状完全消失并被认为已康复。

3.4 下肢软组织疼痛

下肢软组织疼痛的病因包括臀肌筋膜炎、髌腱炎、足底筋膜炎、跟骨滑囊炎等。王刚等[18]对臀肌筋膜炎患者的结筋病灶点进行ESWT，发现有显著的效果。Cheng等[19]的研究提示，ESWT可用于减轻患有髌腱病的运动员的疼痛，增强其膝伸肌的力量和耐力。江海等[20]的研究显示，ESWT与糖皮质激素治疗均可有效缓解足底筋膜炎患者的疼痛，改善其患足功能，但ESWT起效慢、疗程长，3个月后才能产生最佳效果。

4 促进骨生长

ESWT促进骨折愈合、软骨生长，以及治疗骨不连、股骨头坏死、骨质疏松的效果显著，其能促进骨生长，且安全性高，费用也较低。

4.1 骨不连和骨折延迟愈合

ESWT释放的能量能使治疗部位的骨组织发生微骨折，将硬化骨裂解为细小的骨碎屑（0.1 ～ 3.0 mm3）[21]，让闭塞的髓腔再通，裂解的骨碎屑填充于骨折断端，同时造成局部损伤出血，形成血肿，释放各种炎性介质和生长因子，募集前成骨细胞，前成骨细胞被激活并分化为成骨细胞，从而激活骨折愈合程序[22]。吴国兵[23]将65例骨不连和骨折延迟愈合患者随机分为ESWT组和常规治疗组，结果发现治疗3个月后，ESWT组患者的骨痂X线评分、骨折愈合率均显著高于常规治疗组，而治疗费用、并发症发生率则均显著低于常规治疗组。骨不连治疗的难度较大，非手术治疗效果欠佳，现普遍认为应采用多种方法联合治疗才能达到较好效果[24]。

4.2 股骨头坏死

股骨头坏死是指股骨循环因各种原因中断，股骨的活性成分死亡及随后修复的一系列复杂的病理学过程，最终结果可致髋关节退行性病变和股骨头塌陷。李健等[25]的研究显示，ESWT联合高压氧治疗能有效减轻早期股骨头坏死患者的疼痛，并改善其髋关节功能。Zhao等[26]的研究发现，ESWT对股骨头坏死引起的骨髓水肿综合征有效，有助于患者疼痛缓解和功能恢复。

4.3 骨质疏松

van der Jagt等[27]对骨质疏松大鼠模型进行发散式ESWT，治疗部位为胫骨近端，能流密度为0.16 mJ/mm2，脉冲频率为5 Hz，总冲击次数为2 000次，结果在7周后发现，治疗大鼠的骨小梁体积分数较未治疗大鼠有显著差异。

4.4 软骨生长

Reinker等[28]在对培养的胎鼠跖骨模型研究中发现，发散式ESWT可通过局部诱导软骨生成来促进纵向骨的生长。Qi等[29]的研究显示，支架治疗或再联合发散式ESWT均可使兔子的膝关节软骨再生得到改善，但联合治疗的效果更好，可能与发散式ESWT降低了滑膜液中的一氧化氮水平有关。

5 缓解肌肉痉挛

肌肉痉挛是脑血管疾病和其他运动神经元疾病患者的常见运动功能障碍，其特征是牵张反射增强引起的反射亢进。以往临床上主要采用巴氯芬鞘内注射、肉毒素注射、理疗、脊神经背根切断术、经皮电刺激治疗和矫形疗法等方法治疗肌肉痉挛，但效果欠佳，且各有不足。近年来，有研究者[30]尝试对肌肉痉挛患者进行ESWT并见有不错的效果，可能的机制包括：①增加细胞膜通透性，诱导一氧化氮合成，从而促进周围神经肌肉突触形成和中枢神经系统信号传递，也可促进活性减低的一氧化氮生理功能的恢复；②促进血管生成相关因子、P物质和一氧化氮等的释放，从而促进新生血管形成和血管扩张，改善血液循环；③发挥机械效应，使不同密度组织之间产生能量梯度差和扭拉力，形成空化效应，从而松解僵硬组织；④降低对疼痛的防御性反射，从而降低肌张力；⑤持续或间断性给予肌腱压力可暂时降低脊髓的兴奋性，从而缓解肌肉痉挛。

段好阳等[30]对脑卒中后肱二头肌痉挛患者进行ESWT，发现患者的痉挛状态和关节被动活动度等均获得显著改善。李雯燕等[31]的研究发现，ESWT可能有助于减轻慢性脑卒中患者手指和手腕的痉挛程度，并提高患者的手腕控制能力和手的功能。鲍赛荣等[32]的研究显示，发散式ESWT能有效改善脑卒中偏瘫患者步态的时空、运动学和对称性参数，提高其步行功能和步态对称性，同时减轻患者患侧下肢的痉挛程度，提高其下肢运动功能。

6 治疗急慢性皮肤损伤

低能ESWT对于褥疮、糖尿病足、创伤或烧伤后的破溃、动静脉性溃疡等急慢性皮肤损伤的效果良好，可促进组织的修复和重建，加速创口愈合。其中，ESWT促进糖尿病足患者溃疡愈合的效果较为显著，能显著加速患者足溃疡的愈合[33]。周建英等[34]的研究显示，在降血糖、降血压、调节血脂、改善微循环等传统治疗基础上加用ESWT有助于提高糖尿病足患者血清血管内皮生长因子水平，改善其下肢神经功能，提高治疗效果。Chen等[35]的研究发现，表皮生长因子受体-丝裂原活化蛋白激酶信号通路参与了ESWT促进糖尿病大鼠创口愈合的过程：与未治疗组大鼠相比，在治疗初期（第3天），ESWT组大鼠的表皮生长因子受体、Kras、Mek1、Elk3、Jun、Jnk和Jnk激酶基因高表达；而在治疗后期（第10天），ESWT组大鼠的Kras、Mek1、Elk3、Jun、Jnk和Jnk激酶基因上调受到明显抑制，特别是Elk3基因的表达水平已显著低于未治疗组大鼠。

7 治疗瘢痕

ESWT可对瘢痕组织施加生物学刺激，进而抑制组织的异常修复并促进组织的正常修复。Zhao等[36]的研究发现，低能和高能ESWT均能在早期抑制增生性瘢痕的形成，改善增生性瘢痕组织的瘢痕抬高指数和成纤维细胞密度，这可能与ESWT能抑制增生性瘢痕组织中α-平滑肌肌动蛋白表达有关。Taheri等[37]的研究显示，ESWT可显著减轻烧伤患者四肢烧伤瘢痕的疼痛和瘙痒程度并显著改善瘢痕外观，认为这是一种耐受性好、性价比高的四肢烧伤瘢痕治疗方法。Lee等[38]将48例因烧伤而接受自体中厚皮片移植患者随机分为试验组和对照组，并分别给予ESWT（0.05 ～ 0.30 mJ/mm2）联合标准治疗和单纯标准治疗，结果发现治疗6周后，试验组患者的瘢痕厚度和红斑严重程度显著低于对照组患者，皮脂水平的升高幅度更大。Cui等[39]的研究则证实，ESWT是通过下调转化生长因子-β1、α-平滑肌肌动蛋白、Ⅰ型胶原、纤维连接蛋白、N-钙黏蛋白的表达和上调E-钙黏蛋白的表达来抑制瘢痕成纤维细胞的上皮间质转化，加之抑制瘢痕成纤维细胞的迁移能力，最终产生抗纤维化作用的。

8 治疗肿瘤

ESWT能引起细胞超微结构变化，使细胞膜通透性一过性的增大，让细胞毒药物更易进入细胞内，进而增强长春花碱和顺铂等化疗药物的肿瘤细胞增殖抑制作用，故可用于肿瘤治疗。迄今为止，国内外有关ESWT用于肿瘤治疗的研究主要集中在乳腺癌和前列腺癌方面，用于肌肉骨骼肿瘤治疗的报告较少。有研究显示，高能ESWT能杀伤肿瘤细胞，抑制肿瘤生长，而低能ESWT则对肿瘤没有明显的抑制作用[40]。

9 结语

ESWT具有无创、安全、有效、低价等优点，其临床应用已由创伤骨科逐渐扩展到运动医学科、康复科、泌尿外科、疼痛科、心血管科、风湿科和整形外科等科室，且应用范围还在不断扩大。目前，国内已制定《中国骨肌疾病体外冲击波疗法指南（2019年版）》[2]，但ESWT的具体作用机制及其治疗参数仍待进一步的明确，一些应用也亟需进行大样本量的临床研究以提供更多的循证医学证据。相信随着相关研究的深入和应用标准的不断完善，ESWT会在肌肉骨骼康复中得到更广泛的应用。