（重庆市丰都县中医院骨一科 重庆 408200）
【摘要】冲击波作为一种花费少，疗效显著的无创治疗手段，具有镇痛和促进组织修复的作用。冲击波在骨科的应用日趋广泛，尤其是近年来有学者使用冲击波联合干细胞移植治疗股骨头坏死等疾病，发现其具有促进骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化作用，延缓疾病的发展，为骨科——再生领域打开一扇大门。本文主要阐述冲击波的机械信号转导引起的包括骨髓间充质干细胞在内的细胞生物功能变化，介绍冲击波的应用进展和临床应用前景。
【关键词】冲击波；骨科-再生医学；应用研究；进展
【中图分类号】R687 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231（2017）24-0001-02
前言
体外冲击波是一种通过物理学机制介质(空气或气体)传导的机械性脉冲压强波，已有大量的医学文献报道并肯定了这一治疗在临床上安全有效。作为一种非侵入性的治疗方法，它给予了患者多一重选择，在骨科疾病的治疗上值得我们总结与探讨。
1.冲击波在骨科的应用
20世纪80年代，高能量冲击波被用于治疗泌尿系结石，具有安全、可靠、无痛苦、碎石效果显著和结石碎末可排出体外的优点，随着冲击波医学的发展，Haupt证实冲击波可以激活骨折周期的成骨细胞，促进骨折愈合，其逐渐用来治疗骨骼肌肉系统疾病。目前临床上冲击波主要用来治疗骨折后骨不愈合、皮肤溃疡、股骨头坏死、钙化性肌腱炎、肱骨外上髁炎、足底筋膜炎等疾病，具有治愈率高、并发症少、治疗周期短、费用少等优点，因此冲击波的应用潜能得到越来越多的关注[5-7]。总体来讲，由于冲击波具有无创性、并发症少、重复性好、效果可叠加、患者依从性高等优势，可以作为一种独立方法或者同其他治疗措施一起协同促进患者康复，为骨科和再生医疗领域提供一种新的治疗工具。尽管冲击波在临床上治疗骨折后骨不愈合取得满意疗效，但其具体机制目前还不清楚。有学者认为，当冲击波的机械信号传导至骨陷窝——小管的网状结构时，导致骨折周围对冲击波产生张力，剪切力和压力所发生的应力改变发挥作用。换言之，冲击波从皮肤传播到骨折处时，冲击波的物理刺激引起骨折端硬化骨的裂隙，引起骨小梁的微骨折，诱导形成无数微小骨痂促进骨折的愈合，他们称之为“冲击波诱导骨形成术”，但是目前这种理论还没有得到确切证实。为了证实这种假说，有学者从基础研究进行阐述。应用冲击波刺激骨折后骨不连兔动物模型，发现刺激后骨折周围的皮质骨伴有轻微的骨折，随之在骨膜和骨松质之间形成新的骨痂，并且形成的骨痂量与所施加的能量和作用方式相关。另外，Cheng和Wang发现冲击波刺激兔子跟腱的腱骨交界处组织可以促进局部eNOS、VEGF、PCNA和BMP-2等血管活化因子和成骨生长因子的生成释放，促进新生血管的长入。冲击波刺激后1周，新生血管的数量开始增加，4周后增长达到平台期，并持续到12周。这可能与eNOS、VEGF、PCNA和BMP-2在刺激后1周释放明显增加，12周时达到顶峰，之后缓慢降到刺激前水平有关。因此，有理由认为冲击波增强骨折端和软组织周围的血供是促进骨折愈合的一个重要因素。冲击波有促进组织合成代谢、修复的作用，提示冲击波具有诱导组织再生的潜能。
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2.冲击波治疗骨科疾病的简要机制
目前冲击波治疗骨科疾病的机制尚未十分明确，而医学中应用的ESW是由电子水压装置或电磁装置产生的一种单脉冲声波，电磁式ESW发生装置有一个水平的线圈和一个金属膜，产生冲击波时首先通过平的线圈产生一个强大的电流，然后在表面的金属膜上产生磁场，利用同极相斥的原理，在线圈以及金属膜处产生的磁场可使金属膜快速运动，从而在表面的液体上产生冲击波。冲击波产生后通过缓冲物导入患者体内，可以利用水压来控制其深度。缓冲物通常粘附于治疗部位表面的皮肤上，有利于传递冲击波，使冲击波通过相同声阻抗时，能量不会衰减。Kaspar等认为，冲击波的应力效应、空化效应等在治疗骨科疾病中起着重要作用。
2.1 应力效应
应力刺激能调节骨的生长、吸收和重建。而ESW作为一种刺激，在不同的介质传导时，会在界面之间、肌肉及骨骼细胞表面产生拉力应力、压力应力等，而且，骨骼对力学环境的调整能力有赖于成骨细胞对力学环境的感应。研究指出，应力方向、大小、时间及作用的频率等将会直接影响成骨细胞的生化感应，从而调节骨的生长与重建。
2.2 空化效应
空化效应的产生有赖于气泡的存在以及冲击波与气泡的相互作用。冲击波在人体组织内传导时，气体会在压强骤变的情况下迅速膨胀，在小范围内产生较高的热量。该效应使细胞通透性增加，有助于肌肉松解粘连、改善局部血液循环，从而达到治疗疾病的效果。
2.3 痛觉阻滞效应
冲击波对人体痛觉神经感受器的刺激，改变了感受器对疼痛的接受速度及其周围化学介质的组成，抑制神经末梢细胞释放递质，减缓了疼痛的传导，因此可缓解局部疼痛。冲击波与骨髓间充质干细胞骨髓间充质干细胞是具有向多种细胞如脂肪细胞、骨细胞和软骨细胞分化潜能的干细胞，骨髓中含量最为丰富。由于其具有高度自我更新、较低的免疫源性、同种异体间移植排斥反应轻等特点，成为了组织工程理想的种子细胞。但是将干细胞移植到骨缺损或者软骨缺损部位后发现修复效率较低。究其原因一方面移植后细胞成活率较低，有2%～6%的细胞发挥作用；另一方面，细胞的增殖、迁移和分化能力降低，并不能满足临床要求，如何有效地发挥骨髓间充质干细胞的再生潜能，成为研究的热点。
3.结语
ESW目前在骨科的应用越来越广泛，作为治疗骨科疾病的一种非侵袭性手段，具有花费低、安全、有效、无需住院等优点，能明显缓解疼痛、改善关节功能，已成为治疗骨不愈合、骨不连、网球肘、肩周炎、跟骨痛、慢性腰肌劳损等各种骨科疾病的重要手段。然而，目前对冲击波治疗骨科疾病的剂量、频率，以及冲击的副作用仍没有很明确的报道。此外，也有一些文献指出，ESW治疗骨科疾病具有不少禁忌证，局部性疾病如感染活动期、急性损伤、感染性骨不连、肺组织及大血管、重要神经干走行处；此外还有全身性疾病如严重心脏病、高血压、凝血障碍、血栓形成、骨质未成熟、各类肿瘤患者、孕妇等。因此，我们在用冲击波治疗骨科疾病的时候应格外注意。尽管如此，我们相信随着科技的不断发展，设备的不断完善，研究的不断深入，ESW将会为骨科疾病的治疗提供广阔的空间。
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论文作者:江宝明,付承文
论文发表刊物:《心理医生》2017年24期
论文发表时间:2017/9/13
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