体外冲击波对非特异性下腰痛的影响和机制研究进展

凡勇福 苏凯奇 袁 洁 聂晨晨 阮晓迪 刘飞来 冯晓东

1.河南中医药大学康复医学院，河南郑州 450000；2.河南中医药大学第一附属医院康复中心，河南郑州 450000

非特异性下腰痛（non-specific low back pain，NLBP）是指排除已知疾病或病理变化所致的腰骶部疼痛不适，伴有或不伴有下肢放射痛的一组疾病，约占下腰痛的90%[1]，临床主要表现为进行性发展的腰骶部疼痛、僵硬和功能障碍，不仅严重影响患者的生活质量，而且给家庭和社会带来沉重的经济负担[2]。目前NLBP 的临床疗法众多，保守疗法包括药物治疗、中医推拿治疗及运动疗法等均对NLBP 有一定的缓解作用，但也存在很多弊端；手术治疗如等离子髓核成形术等伴有术后感染、长期疗效差等问题[3]，且费用高昂给患者带来沉重的经济负担，因此临床上迫切需要一种安全有效的NLBP 治疗方法。而体外冲击波疗法（extracorporeal shock wave therapy，ESWT）因其安全有效、无创且无需住院治疗等优点[4]，被越来越多的NLBP 患者所接受。本文就ESWT 治疗NLBP 的临床效果和机制研究进展进行综述。

1 NLBP 的病因

NLBP 的发病机制尚未明确，现代医学病因包括局部因素如肌肉骨骼结构改变、过度静态或动态载荷、韧带劳损、感染、免疫反应、肿瘤及腰椎的退行性病变[5]和系统因素如吸烟、酗酒、遗传、行为及环境等因素[6]。

2 ESWT 治疗NLBP 的临床效果

腰痛的临床评价指标繁多，常用的大致分为4 类：疼痛、心理因素、功能障碍、生存质量。评价NLBP 的临床疗效关键在于上述指标的改善，而4 类指标更在临床评估中占有重要地位。

2.1 ESWT 对疼痛和抑郁的影响

NLBP 患者因疼痛产生不同程度的抑郁，而抑郁又会增加对疼痛的感知[7]，延缓疾病的恢复进程。王宁等[8]对伴有抑郁症状的NLBP 患者进行干预的同时也会分别在干预前后进行一次抑郁评估。结果显示，ESWT 既能减轻疼痛，又能改善抑郁状况。而Han 等[9]使用ESWT 对腰痛患者的抑郁情绪进行长达6 周的干预，其实验结果显示，ESWT 治疗可以有效地改善NLBP 患者的抑郁情绪、减轻疼痛，同时提高其自主神经的调节能力，并由此建立一个良性循环。以上研究得出，NLBP 患者的抑郁对疼痛产生影响，反之，疼痛也会加深抑郁。因此，使用ESWT 积极治疗，减轻患者的抑郁情绪，进而改善腰部疼痛是一种可行的方法。

2.2 ESWT 对功能障碍和生存质量的影响

NLBP 患者伴有不同程度的功能障碍，而功能障碍又会进一步降低其生存质量[10]。Walewicz 等[11]对52 例NLBP 患者进行了ESWT 和安慰剂治疗，采用视觉模拟评分法（visual analog scale，VAS）、Oswestry 功能障碍指数（Oswestry disability index，ODI）评价NLBP患者的疼痛和功能障碍。结果发现，相对于对照组ESWT 治疗能够有效改善患者VAS、ODI 的功能评分。Çelik 等[12]通过对比ESWT 与安慰剂治疗腰痛的生存质量评价（the MOS item short from health survey，SF-36）发现，ESWT 治疗可以缩短治疗周期，改善肌肉骨骼功能，促进患者身体机能恢复，从而提高患者的生存质量。因此，ESWT 不仅能够减轻疼痛，还能提高患者的身体机能，改善其日常生活活动能力，进而改善患者的功能障碍和生存质量。

3 ESWT 治疗NLBP 的机制研究

ESWT 治疗NLBP 的机制尚不清楚，目前主要从抗炎镇痛、改善血液循环、调节中枢敏化和局部效应等方面来阐述其治疗机制。

3.1 ESWT 治疗NLBP 的抗炎镇痛机制

腰部疼痛是NLBP 患者的主要临床症状，也是患者就医的重要原因，而ESWT 具有良好的镇痛效应，能显著缓解疼痛。吴坤等[13]研究发现聚集的冲击波可直接作用于机体疼痛部位，促进细胞膜释放血清β-内啡肽（β-endorphin，β-EP）等抗炎因子来降低痛觉神经敏感性[14]，从而发挥镇痛作用。Chen 等[15]也发现ESWT 可降低体内肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白细胞介素1（interleukin-1，IL-1）等炎症因子的表达来减轻炎症反应，缓解疼痛。因此，ESWT 通过促进抗炎因子的释放及抑制促炎因子的表达来发挥抗炎镇痛作用。

3.2 ESWT 改善腰部血液循环以促进损伤修复

NLBP 患者存在腰部血流淤滞、运行不畅等问题[16]，而ESWT 具有的机械压力效应和空化效应可缓解此症状，机械压力效应可松解组织间粘连，加速血液运行；空化效应则有利于疏通闭塞的微细血管，促进局部血液循环[17]。一方面，ESWT 在治疗腰痛时使用聚焦增强的冲击波到达疼痛部位，可以在小范围内产生较高的热量,使细胞膜变薄,细胞通透性增加,加快血液运行[18]。另一方面，ESWT 可通过激活血管内皮细胞mRNA 的表达[19]来提高血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的含量，进而诱导并促进治疗区域的血管新生，加快局部的血液循环，减轻疼痛。因此，ESWT 不仅能疏通闭塞的微细血管，还能促进血管舒张因子的生成，进而改善局部血液循环，促进NLBP 患者的损伤恢复。

3.3 ESWT 对NLBP 中枢敏化的调节作用

持续的慢性腰痛导致NLBP 患者传入神经元的兴奋性升高，进而使疼痛信号产生增多引起中枢神经系统敏化[20]。Paungmali 等[21]研究发现局部高强度的冲击波能对神经末梢组织产生超强刺激，特别是对痛觉神经感受器的高度刺激，使神经敏感性降低，减轻神经传导功能抑制,从而改善由长期疼痛引起的中枢敏化。另一项研究[22]发现NLBP 患者的腰部脊髓节段痛阈降低，提示中枢敏化，而ESWT 治疗后脊髓节段痛阈升高[23]，证明ESWT 可通过增强脊髓节段性抑制作用来减轻疼痛。

3.4 ESWT 对NLBP 的局部效应机制

NLBP 的病变局部病理机制[24-25]分为肌肉源性和骨源性，二者与局部肌肉、韧带、关节、椎间盘、椎体、免疫细胞以及神经功能异常有关。

3.4.1 ESWT 对肌肉源性NLBP 的局部调节机制 肌肉源性NLBP 主要从腰椎核心稳定肌群多裂肌和棘突间肌[26]的形态及功能改变来阐述，当脊柱旋转时核心稳定肌群起着控制脊柱节段运动的作用，但由于疼痛产生的肌肉反射性抑制和长期腰椎活动受限导致多裂肌和竖脊肌萎缩[27]，进而加重腰痛。Lee 等[28]研究发现，冲击波脉冲传递过程中造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭动拉力，可以促进患部气血运行，改善筋骨肌肉萎缩，恢复神经功能。另一项研究[29]发现ESWT 治疗可通过松解多裂肌和竖脊肌及韧带的起止点来缓解腰部的疼痛和沉重感，同时修复受损组织，促进组织再生，显著改善NLBP 患者的肌肉功能，进而减轻疼痛。

3.4.2 ESWT 对骨源性NLBP 的局部调节机制 骨源性NLBP 主要包括椎体终板退变、椎间盘变性[28-29]，但排除椎间盘突出等确切病理引起的腰痛[30]。Wang 等[31]发现ESWT 既可通过减少基质金属蛋白酶、一氧化氮酶等基质降解蛋白酶的表达来抑制椎体终板骨质流失，从而减缓椎体终板的退变。另一项研究[32]发现，腰椎间盘变性引起的炎性介质会刺激纤维环外部的神经末梢，引起腰痛，而ESWT 一方面通过核因子-κB通路可有效抑制TNF-α 等促炎因子的分泌[33]，另一方面ESWT 还可激活抗炎细胞因子（如IL-4）的表达来降低炎症反应[34]，缓解疼痛，同时减缓椎间盘变性的速度。

4 小结

综上所述，ESWT 对NLBP 的治疗是全面且系统的。在临床上，ESWT 能够显著减轻疼痛，愉悦身心，缓解NLBP 患者的抑郁情绪，改善功能障碍，提高生存质量。从机制上，ESWT 可以降低促炎因子的释放，促进抗炎因子的表达发挥抗炎镇痛作用，也能疏通闭塞的微血管，促进局部血液循环，同时降低神经敏感性，改善中枢敏化。此外，ESWT 还能刺激或重启受累的肌腱和椎体，从而改善肌肉萎缩，减缓腰椎退变。因此，ESWT 治疗NLBP 有较好的临床疗效。但是目前ESWT 在治疗NLBP 方面仍存在很多不足，如临床研究样本量较小，能流密度、波形选择也不统一，影响实验结果的精确性；观察指标主要是主观评分，缺少客观指标等，这些都有待进一步研究。因此，只有继续深入对ESWT 治疗NLBP 的机制进行实质性系统性研究，揭示ESWT 在NLBP 治疗过程中各环节、各层面的客观规律，才能促进ESWT 在治疗NLBP 方面取得更好的进展。