体外冲击波疗法相关概念

体外冲击波疗法相关概念

一、焦点

焦点（focal　point）是指散射的冲击波经聚焦后的最高压力点，严格地讲，它只是理论上的一个几何中心点。冲击波的光学几何焦点、水介质模型中的实测焦点与人体组织器官内的实际焦点，三者并非完全一致，这可能是由于冲击波传播过程中发生散射和折射所致。对于同一波源而言，焦距长度依次为光学焦距＞水内焦距＞体内焦距。

二、焦斑

焦斑（focal　plane）是指冲击波焦点处的横截面，它只是一个平面概念，焦斑所针对的是其覆盖受治对象（结石或区域）的平面范围。

三、焦区

焦区（focal　zone）是指冲击波的正相压力大于和等于50%峰值压力的区域，简称半峰压区域，是一个立体概念。临床上惯称的焦点一词其实都是焦区，在定位屏上的十字交叉点只是焦区的几何中心。

焦点、焦斑、焦区三者之间的关系如图15－14所示。

四、能流密度

能流密度（energy　flux　density，ED）表示垂直于冲击波传播方向的单位面积内通过的冲击波能量，用于测算冲击波对局部小块组织区域的作用，单位为毫焦每平方毫米（mJ／mm²），如图15－15所示。ED与治愈率和副作用的发生率有关。

图15－14　焦点、焦斑、焦区关系示意图

图15－15　能流密度示意图

十、怎样选择体外冲击波疗法的治疗频次？

1．肌筋膜炎及滑囊炎的治疗频次

肩峰下滑囊炎、肱二头肌长头肌腱炎、肱骨外上髁炎一般每期冲击800～1　500次，治疗2～3次，每次治疗间隔3～5d；足底筋膜炎、钙化性冈上肌腱炎一般每期冲击800～1　500次，治疗2～5次，每次治疗间隔5d。

2．骨不连、骨折延迟愈合及股骨头缺血性坏死的治疗频次

选择这种治疗频次有两种方法，一种是足量1次，一般冲击4　000～6　000次；另一种适量多次，每期冲击1　000～2　000次，治疗3次以上，每次治疗间隔3～5d。建议使用适量多次法，不但能够减轻周围组织的损伤，而且效果同样令人满意。

十一、怎样处理体外冲击波疗法治疗时产生的疼痛？

患者接受ESWT治疗时，一般不需要麻醉与止痛。临床资料表明：患者在接受ESWT治疗（能流密度在0．12～0．20mJ／mm²）时多数有轻微的疼痛感，除了20%～30%的患者需要局部浸润麻醉以外，其他均可以忍受，且其治疗效果同样令人满意。对于采用能流密度较大的治疗或者对疼痛耐受较差的患者，术前可采取局部浸润麻醉、臂丛麻醉或硬膜外麻醉。

十二、怎样应用体外冲击波疗法对临床常见疾病进行治疗？

1．钙化性冈上肌腱炎

钙化性冈上肌腱炎是由肌腱与骨骼附着区附近的羟基磷灰石沉积所致的疾病。在ESWT治疗前，应使用X线或B超对钙化区准确定位，其余可用B超进行连续实时监控和跟踪。治疗中疼痛剧烈时，只需降低能流密度即可；当有粉碎钙沉积物时，则需从中能级能流密度逐渐提高到所需水平。冲击次数为2　000次冲击／期，能流密度在0．08～0．14mJ／mm²，依据每次的正向能流密度不同，需治疗1～5期，平均2期，累计量为1　300mJ／mm²。许多研究结果表明，ESWT的疗效极佳，远期效果满意，而轻度疼痛和皮下局部小淤斑容易自愈。

2．肱骨内、外上髁炎

肱骨内上髁炎（高尔夫球肘）是前臂屈肌腱在肱骨内上髁处过度劳损所致的一种肌腱退行性变。肱骨外上髁炎（网球肘）是前臂伸肌在肱骨外上髁的附着点处过度劳损引起的肌腱退行性变。在ESWT治疗前，要用X线、B超或激光笔来进行精确定位。能流密度从小剂量开始，逐渐提高到所需要的水平。推荐治疗3个疗程，1　500～2　000次冲击／期，能流密度为0．08～0．12mJ／mm²。累加的正向能流密度应达到1　300 mJ／mm²。许多研究结果表明，以低能量ESWT治疗肱骨内、外上髁炎的效果颇佳，远期效果满意，而且并发症轻微。

3．足底筋膜炎

足底筋膜炎是跟骨结节上的反应性骨刺样成骨现象。ESWT治疗足底筋膜炎（跟痛症）的目的是治疗肌腱和筋膜的慢性炎症，并非是使外生性骨疣解体。宜用低到中能级治疗足底筋膜炎。能流密度应从小剂量开始，逐渐提高到所需水平。能流密度为0．08～0．14mJ／mm²，累积的正向能流密度应达到1　300mJ／mm²。文献报道称其治疗3年后满意率为67%～83%，未见严重并发症。

4．骨折延迟愈合、骨不连及假关节

动物实验表明，当用ESWT刺激骨折未愈合区时可产生促使骨再生的现象。然而用较低能级的ESWT治疗时均未观察到这种现象。治疗时，能流密度应从小剂量开始，逐渐提高到所需水平。具体方法如下：每1cm的裂隙长度需要500～800次的高能级ESWT，一般每期需要冲击6　000～10　000次，能流密度为0．14～0．28mJ／mm²。在治疗过程中，应定时使用X线进行影像跟踪，以保证聚焦准确。治疗后6周到4个月时观察疗效，在此期间不必重复治疗。治疗后，需进行局部石膏固定制动。根据患者病情，尽可能让患肢负重，以促进骨折的愈合过程。研究证实，使用该疗法治疗骨不连及骨折缓迟愈合时，骨折愈合率达62%～83%。

5．股骨头缺血性坏死

一般情况下，选择电压为18～26kV、能流密度为0．14～0．28mJ／mm²时进行治疗。根据不同的治疗部位，灵活掌握治疗剂量。需要指出的是，使用不同的ESWT仪器治疗同一种疾病，所需的能流密度可能相差较大。具体治疗能量应根据ESWT仪器厂家提供的治疗参数设定。

十三、为什么有时使用体外冲击波治疗无效？

大多数患者经过一段时间治疗后症状会发生明显改善，但有一些患者治疗后疼痛无显著减轻，原因可能如下：①开始治疗时经验不足，定位不够准确；②对于疼痛变化的感觉每一个个体都存在差异，有些人在疼痛变化有较大改变时才能感知；③个别患者不是点痛，而是疼痛范围较广，这也会影响治疗效果。应该认真查找原因，积极改进，提高疗效。

十四、体外冲击波疗法与冲击波体外碎石术有何不同？

用于骨科和泌尿系统结石治疗的冲击波的特性及产生机制与体外冲击波并没有本质的区别，只是在能量、脉冲、聚焦范围和焦距等方面有所不同。

1．能量

冲击波碎石术与体外冲击波疗法的异同在于前者是利用高能级冲击波产生的物理学效应来粉碎结石和降解钙化性组织；而后者是利用中、低能级冲击波产生的生物学效应来治疗疾病。对绝大多数病变进行治疗时一般需要使用低、中能级冲击波，而治疗骨不连一类的骨科疾病则需要采用中能级冲击波，但两者治疗的累积能量都低于碎石治疗。

2．脉冲

用于骨科治疗的冲击波的脉冲前沿及脉宽不像碎石治疗那样严格，因为当冲击波的脉冲前沿大于0．5ps、脉宽大于1μs时，碎石治疗的效果就会明显下降。但用于骨科治疗时，上述指标超标对疗效并没有明显的影响。

3．聚焦范围

治疗骨科疾病时，冲击波的聚焦范围并非越小越好，因为对于骨科和软组织疾病的病灶区域一般涉及的是一个范围，而不是一两个点，焦点过小对于较大范围的治疗及定位都不是很方便，甚至有些部位的治疗根本不需要考虑聚焦。

4．焦距

焦距即焦点高度，碎石治疗时要求焦距应在110mm以上，如果焦距过小的话，对一些部位较深的结石就无法治疗。而治疗骨科疾病时则希望焦距短一些较好，因为大部分骨科疾病的病灶部位都较浅，甚至就在皮下，如焦距过长水囊就必须充盈得很大，用起来很不方便。

5．定位

结石的治疗需要精确的定位，要采用B超或X线或两者协同定位，而骨科和软组织病变虽也可行B超或X线或两者协同定位，但一般可通过寻找压痛点，经肉眼观察就可以定位治疗，这也是两者应用上的差异。

知识拓展

体外冲击波疗法的基础知识及其对人体的作用

一、体外冲击波的治疗原理

体外冲击波疗法（ESWT）的治疗作用可分两类，一类是物理学效应，一类是生物学效应。

（一）物理学效应

1．机械效应

冲击波的机械振动可引起细胞质颗粒振荡和细胞浆运动，从而显示出一种微细的按摩作用；另外，还可刺激细胞膜的弥散过程，加强血液和淋巴液循环，改善组织营养，促进新陈代谢，提高再生功能。同时，利用冲击波的机械振动还可以切除组织，进行焊接，粉碎细胞等。

2．空化效应

空化效应是由空化气泡产生的。空化气泡是由于局部介质静压力骤然降低，造成液体连续性发生断裂，在液体中表现为有宏观的气泡形成。在常态下，液体中往往存在着大量微细空腔和杂质性颗粒，它们起着空化核的作用。当液中放电时，电火花产生的高温使空化核周围的液体形成一个等离子体（plasma），等离子体汽化后形成一个高温高能的压力气泡，气泡的体积发生急剧膨胀，并在压力梯度下高速向外扩张，在张力作用下发生爆裂后，能量骤然释放，从而产生空化效应（图15－16）。用高速摄像技术可以直接观察到SWL在体外产生的瞬态空化活动。通常可以观察到，气泡簇是在入射冲击波穿过之后立即在焦区及周围形成的（图15－17）。在65MPa冲击波峰压力下，当初始半径为0．15～1．20mm的气泡崩解时，崩解瞬间的最大喷射速度为770m／s。这种气泡簇的体积取决于冲击波的强度，它们可在50～200μs时增至最大，之后迅速崩解，结石碎片随之从结石近侧飘逸而出。利用实验方法可间接观察到空化效应。它表现为铝箔X光胶片、金属块以及结石模型上的大量细微凹坑。这些凹坑是空化效应的特征性痕迹，是由于气泡在崩解时，固体遭受空化微喷撞击所产生的，其力度足以穿透铝箔和使金属表面变形。

空化效应是水声学和液体动力学中常见的现象，它可使船舶的螺旋桨、水电站的水轮机和叶片等产生严重剥蚀，甚至损坏，在医学上，我们利用冲击波的空化效应进行体外碎石和疏通闭塞的微细血管，从而松解关节软组织的粘连，治疗骨肌系统疾病。如果应用不当，也可以导致人体组织的损伤。

图15－16　空化效应的发生过程

图15－17展示了高速摄像机拍摄的空化现象。

3．声学效应

声阻抗的定义是物质的密度与波速的乘积，是物质的固有属性。如果两种物质的界面处声阻抗相近，那么，冲击波通过界面处的能量将无明显损失，但若两种相邻物质的声阻抗差异较大，在交界面处，入射冲击波的一部分继续向前传播进入第二种物质，而另一部分被反射回来，结果就会造成部分声能损失（图15－18）。基于这一原理，ES－WT采用了与人体组织声阻抗近似的耦合剂作为其传导介质，以减少冲击波传播过程中的能量损失，如表15－6所示。当冲击波从骨膜进入骨组织时，因声阻抗的速度变化，导致在骨组织表面及内部产生应力作用，促进成骨细胞增殖分化，促进骨折愈合；同理，因为空气的声阻抗比人体组织的声阻抗小得多，所以在两者的界面处也会发生强烈的相互作用。因此，当肺组织暴露于冲击波中时，将会罹受严重损伤。

图15－17　高速摄像机拍摄的空化现象

注：上为轴向空化气泡簇，周围是散射的空化气泡，下为电磁式冲击波源。

图15－18　冲击波在不同介质界面传播示意图

表15－6　冲击波在人体不同界面上的反射和传导

4．光学效应

冲击波从一种介质进入另一种介质时，会产生折射或反射现象，近似于光的传播特性。

（1）反射、衍射与折射　冲击波在两个不同的组织中传播时，会产生反射、衍射与折射现象。如果冲击波相对较弱，并且冲击波的入射角较大，则会产生反射现象，反射波与入射波在分界面的同一侧且入射角与反射角相等。如果冲击波足够强或在一斜面体发生反射时，会产生马赫激波（由于衍射），此时反射与衍射都可能发生，这取决于冲击波的强度和媒质表面特性。冲击波由于媒质的不均匀性及在媒质的分界面上发生弯曲的现象被称为折射。通常当一束波折射时它同样反射，冲击波在从介质的底面向上传播的过程中，自然发生许多折射波，这些都会造成冲击波能量的衰减。

（2）散射与衰减　散射能够使冲击波变得尖锐，从而获得稳定的、陡峭的前沿波。冲击波的厚度是由于组织的非均匀性而发生散射形成的分散，厚度可能是判断软组织是否被伤害的重要参数。因为冲击波的厚度仅仅改变很小的长度，那么压力将大大不同或将可能发生转换。如果冲击波厚度大，那么剪切形变的区域宽度就大，而组织就能够适应或克服冲击波的剪团变形力，就有可能损伤到正常的组织或者使病变组织达不到所需治疗的能流密度而使治疗效果下降。

（3）冲击波的聚焦　冲击波的聚焦技术对冲击波的运用有着极大的影响，尤其是极高峰压值的产生。未经聚焦的冲击波是散射式的，其波形呈现为前沿陡峭、其后缓慢下降的压力脉冲（图15－19），压力上升时间约为40ns，但冲击波峰压仅约为7MPa；经半椭球反射体聚焦的冲击波则是一个具有尖峰的高压脉冲（图15－20），整个冲击波持续时间约为10ns，冲击波峰压可达100MPa，负压波的最大幅度为正压波的10%～50%。聚焦冲击波不仅能在远离冲击波发生源的受治部位集中最高的冲击能，达到非侵入式治疗的目的，而且能降低进入体表的能流密度，从而减轻了皮肤疼痛感及组织损伤的程度。毫无疑问，聚焦技术对于实现体外冲击波治疗组织内部疾病和进行体外碎石起着决定性作用。

图15－19　未经聚焦的冲击波压力－时间图

图15－20　经过聚焦的冲击波压力－时间图

5．热效应

冲击波在生物体系内的传播过程中，其振动能量不断地被媒质吸收转变为热能，而使媒质温度升高。产生热能的多少取决于媒质的吸收系数、超声强度及作用时间。冲击波在组织内的产热是不均匀的。在两种不同组织的界面上，温度升高得特别显著，如皮下组织与肌肉组织交界处，肌肉组织与骨组织交界处。人体体内可被优先加热的有肌腱、韧带附着处、关节的软骨面及骨皮质。

冲击波在组织内的生热约有80%经血液循环带走，平均每秒运走3%～3．55%，另有20%由毗邻组织传导散失。当作用于缺少血循环的组织（如角膜、晶体、玻璃体）时，或血液循环障碍的组织（如脉管炎）时，超声的热作用则将加强，可产生过热导致疼痛，成为剂量过大的信号。现各项研究结果证实，冲击波热效应可增强血液循环，加强代谢，改善局部组织营养，增强酶的活力，降低肌肉和结缔组织张力，缓解痉挛及减轻疼痛，同时又可降低神经兴奋性，也起到镇痛的作用等。为了通过加热而获取治疗效果，必须将温度维持在40～45℃，并至少保持5min。

（二）生物学效应

1．空化作用的生物学效应（空化效应）

空化效应是指在液体中由热、声或机械机制所致的气泡形成过程及其活性作用。空化效应不仅会造成部分细胞坏死，而且也会诱发成骨细胞移行和新的骨组织形成。动物实验证明，体外冲击波能引起骨膜出血、骨小梁移位及生长板破坏，严重时甚至造成骨髓溢出并释放入血循环。还有人报道，体外冲击波可引起骨骼肌Ⅰ型肌纤维变性等不可逆损伤。除负面的破坏作用外，空化效应对运动系统还有正面的建设性效应。目前，随着应用范围的不断扩展，体外冲击波已用于治疗骨不连、股骨头缺血性坏死等多种运动系统疾病，其机制还不完全清楚。有人认为，由于骨组织和软组织在成分和密度上差异较大，故当体外冲击波在其中传播时，可在界面产生不同程度的机械应力和空化效应，后者可能通过下列机制发挥治疗作用：①通过促进毛细血管增生效应而改善局部微循环；②引发骨组织内微损伤而诱导新骨形成；③导致细胞活化增殖、组织间松解和弹性变形。

2．应力作用的生物学效应

应力为结构内某一平面对外部加载负荷的反应。物理学研究表明，当体外冲击波进入人体后，由于所接触的介质不同，如脂肪、肌腱、韧带等软组织，以及骨骼组织、结石、钙化部位等，在物体内部产生剪切力，表现为对细胞产生不同的拉应力和压应力。拉应力可以引起组织间的松解，促进微循环；压应力可以使细胞弹性变形，增加细胞摄氧，从而达到治疗目的。当然，这也可能是体外冲击波引起组织损伤的机制之一（图15－21）。

图15－21　应力作用的生物学效应

3．压电作用的生物学效应（压电效应）

骨生物电主要表现为在机械性应力作用下产生的压电效应和流动电位。羟基磷灰石结晶因具有对称性结构而无压电效应，但骨基质中的胶原和蛋白多糖等非对称性物质在压力作用下会发生形变，其表面的静止正、负电荷将会极化，从而在物质两端形成电位差，表现为压电效应。应力导致骨形成和吸收的机制，目前的解释有骨生物电理论和骨显微裂纹理论。在骨组织小的细胞外液中存在着许多可流动的离子和带电荷分子，而在血管壁上和骨组织中那些不流动的生物大分子表面带有固定电荷。在应力等因素作用下，液体发生流动就会产生流动电位。一般认为，在应力作用下产生的生物电，表现为压力侧的负电荷和张力侧的正电荷。负电荷通过激活成骨细胞、抑制破骨细胞而促进骨形成，正电荷通过激活成骨细胞促进骨吸收。Noda等（1985）对鸡胚胎胫骨做电刺激后观察到，阳极区（正电荷）出现骨坏死，其中破骨细胞明显增多，而阴极区（负电荷）则发生骨膜增厚，成骨细胞大量增多。体外冲击波（ESW）作为一种机械力作用于骨骼后，首先增加了骨组织的应力，产生极化电位，引起压电效应，这种压电效应对骨组织的影响与体外冲击波的能量大小有关。许多动物实验都发现高能量的体外冲击波可以引起动物的骨骼骨折，低能量的体外冲击波可以刺激骨的生成。

4．时间依赖性和累积效应

Wang等用狗做体外冲击波治疗胫骨骨折实验中，以0．18mJ／mm²（14kV）的能流密度作用于右胫骨骨折处，共2　000次，之后以左侧胫骨作为对照，分别于1、4、8周进行影像学检査，12周行影像学和组织学检查，发现在8周之前两组骨痂形成量差异不大，12周时影像学显现治疗组有较多骨痂生成，同时组织学观察证实治疗组较对照组骨皮质增厚且致密，提示体外冲击波的治疗效果存在“时间依赖性”。Maier等研究表明慢性肩袖钙化性肌腱炎进行体外冲击波治疗后时间越长效果越好。Maier等对体外冲击波治疗跟痛症进行的前瞻性研究显示：在第1次治疗后12周，有20．6%的患者症状完全缓解，52．9%的患者明显缓解，17．7%的患者部分缓解，还有8．8%的患者情况不明显。至24周时，部分患者症状进一步改善，表现出治疗的时间依赖性：令人感兴趣的是，那些治疗无效者在给予第2次治疗后仍显现出一定疗效，表明体外冲击波治疗存在着累积效应。对于“时间依赖性”和“累积性效应”现象，以及其形成机制、时间长短、在治疗应用中如何对待等问题，还有待进一步探索。

5．损伤效应

在治疗剂量下让体外冲击波通过细胞悬液时，大多数细胞能够幸存并继续正常增生，但随着冲击次数增多和剂量增大，可有5%～95%的细胞完全变为碎屑。细胞经体外冲击波处理后，在电镜下可见明显的亚细胞结构损伤，包括质膜缺陷、细胞浆空泡化及线粒体肿胀等。对不同细胞器，体外冲击波的破坏阈有所不同，其中线粒体、细胞支架、核膜的破坏阈高达0．5mJ／mm²，而对于细胞膜，即使0．12mJ／mm²的能量也会影响其完整性。在一定范围内，细胞膜通透性的改变是可逆的，但过度增高则可导致细胞死亡。体外冲击波提高质膜通透性也有积极意义。实验发现，细胞经体外冲击波处理后，相对分子量为200万的物质也能进入细胞，这使细胞毒性药物或基因等大分子物质跨膜进入细胞成为可能，但尚需进一步的研究。实验表明，样本瓶中注射气泡能增强体外冲击波对细胞的损伤效应，说明空化效应可能和亚细胞结构损伤有关，但具体过程不清楚。

二、体外冲击波对人体的治疗作用

体外冲击波作用于人体后，通过以下四种作用机制发挥对人体的治疗作用。

（一）材料破坏机制

冲击波破坏材料的方式有直接作用和间接作用两种。通常，脆性材料抗压性能较高，抗张性能较差。冲击波具有压力相和张力相。在压力相时，冲击波发挥的是挤压作用，是由冲击波本身产生的破坏性力学效应的直接作用；而在张力相时，冲击波发挥的是拉伸作用，是由张力波产生的空化效应导致材料破坏的间接作用。此外，次发性冲击波也是由空化效应引起的，这种次发性冲击波可在物体后界面产生反射，造成其张力性破坏。正是在冲击波的直接作用和间接作用的共同作用下，才能达到体外碎石和治疗钙化性疾病（如跟骨刺）的目的。

（二）成骨效应

在体外冲击波治疗时，冲击波进入骨皮质的强度仅为入射强度的65%，其余的35%则被反射在骨膜下方，通过冲击波的直接作用导致骨不连处的骨膜下发生血肿。实验证实，冲击波诱发的成骨促进作用发生在骨皮质和网状结构的交界面处，冲击波的间接作用也共同导致了新骨形成。空化效应不仅造成部分细胞坏死，而且也会诱发成骨细胞移行和新的骨组织形成。

（三）镇痛效应

疼痛感受器包括感觉神经的游离端、终末神经和末梢轴索。位于皮肤、肌肉、结缔组织、骨关节的疼痛感受器（nociceptor）受到刺激后，痛觉信号经有髓鞘的Ad纤维和无髓鞘的C纤维传导至脊髓后角，再经脊髓丘脑束传导至大脑皮质，是机体感知和记忆疼痛的存在和发生部位。与此同时，痛觉信号经网状系统传至脑干网状结构等部位，使机体产生情绪和自主神经系统的反应。当外周痛觉刺激持续存在时，中枢神经系统还可出现敏化现象。这种致敏作用使脊髓后角内、外周围刺激传导入二级神经元的阈值降低，出现疼痛时间延长，称为“延时增强作用”。另外，脊髓神经元的感受范围也有所扩大，使邻近未损伤的部位也感觉疼痛。疼痛可增加骨骼肌和平滑肌的紧张度，这种反射机制对痛点起着保护作用，避免动作时诱发疼痛。使用能够触发疼痛的刺激物，如高能冲击波，对轴突进行强刺激可以产生镇痛作用。神经系统的这种反应方式也被称为“门控”，是经过激发无髓鞘C纤维和Ad纤维来启动的。无髓鞘C纤维将信号传导到脊髓后角，再到中脑水管周围灰质，同时又作为抑制信号再传回后角，使痛信号不发生作用。有髓鞘的Ad纤维也可抑制C纤维导入的脊髓信号传输。随着疼痛记忆消失，正常的运动方式得以恢复，并且不再需要神经和肌肉的代偿性保护机制，从而避免了慢性疲劳性疼痛。体外冲击波阻断疼痛恶性循环和促进痊愈的过程见图15－22。

图15－22　体外冲击波阻断疼痛恶性循环和促进痊愈的过程

（四）代谢激活效应

代谢激活效应是由体外冲击波的直接机械效应引起的。冲击波改变了局部细胞膜的通透性，一方面压力波可以改变离子通道，导致细胞膜分子间距增大，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，代谢反应可以加强细胞内、外离子交换过程，促进代谢终末产物的清除和吸收，从而起到镇痛和消炎的治疗作用。

三、体外冲击波对骨与肌腱的影响

1．对骨组织的生物学效应

体外冲击波治疗技术是治疗骨折延迟愈合、骨不连、成人股骨头缺血性坏死等骨组织疾病的基础。它利用液电能量转换及传递原理，造成骨不连两端不同密度硬化骨与正常骨组织之间产生能量梯度差及扭拉力，并使硬化骨过多吸收能量并分解，造成骨不连断端粉碎性微骨折（骨折片在0．1～0．3mm），骨折片小且量大，继而出现新的血肿，而周围软组织及骨膜完整。同时，所引起的无菌性炎症，可释放各种炎性介质和骨形态发生蛋白（BMP），募集骨祖细胞，激活静止状态的成骨细胞和来自髓腔及邻近软组织的原始成纤维细胞，不仅改善了局部血运，即激活骨不连愈合的生物学状态，而且给骨不连的愈合创造了更好的生物学环境，其形成的微骨片具有良好的诱导成骨的作用，启动骨愈合。

2．对肌腱组织的生物学效应

导致肩周炎、网球肘和跟痛症的主要原因是肌腱退行性病变。由于腱细胞萎缩，分泌胶原蛋白及各种细胞因子的功能下降，发生慢性炎症，引起病变部位疼痛和周围组织粘连，影响正常功能。研究表明肌腱愈合存在内在愈合和外在愈合两种方式，内在愈合是腱细胞的自我修复，外在愈合是组织粘连发生的病理基础。体外冲击波作用于腱细胞后，类似于活体中腱细胞受力情况，利用体外冲击波最大限度诱导和激发肌腱组织细胞的内在愈合能力，抑制外在愈合方式，以减轻粘连。

回顾总结

体外冲击波疗法是利用体外冲击波治疗仪产生的高能冲击波的生物学效应和物理学效应来治疗骨肌系统疾病的一种新式疗法。体外冲击波治疗仪有液电式、压电式、电磁式和气压弹道式四种，临床上以液电式体外冲击波治疗仪应用最多。体外冲击波治疗时定位方法有四种，即X线定位法、B超定位法、双定位法和视觉辅助定位法。X线定位法最适合于对骨折延迟愈合和骨不连的治疗。B超定位法常用于肱骨内、外侧上髁炎，钙化性肌腱炎，冈上肌腱综合征，转子肌腱炎，髌骨肌腱炎，跟痛症及足底筋膜炎等软组织疾病的定位治疗。双定位法是X线定位与B超定位相结合的一种定位方法，具有更好的定位效果，一般多在高级体外冲击波治疗仪上使用。视觉辅助定位法主要是采用痛点定位法进行定位，其操作简便易行、灵活实用，不需要其他的辅助定位设备，临床上应用最多。体外冲击波治疗时对焦方法有两种，一种是垂直式耦合法，另一种是切线式耦合法，治疗时可根据具体的治疗部位合理选用。体外冲击波疗法的治疗能级有低、中、高3个能级。低能级范围：0．08mJ／mm²≤ED＜0．28mJ／mm²。中能级范围：0．28mJ／mm²≤ED＜0．6mJ／mm²。高能级范围：ED≥0．6mJ／mm²。通常治疗肌筋膜炎和滑囊炎等软组织疾病多采用低能级的能流密度进行治疗；治疗骨折延迟愈合和骨不连、股骨头缺血性坏死等疾病多采用中、高能级的能流密度进行治疗。临床上常用的治疗处方是：用体外冲击波疗法治疗肌筋膜炎及滑囊炎的能流密度为0．08～0．14 mJ／mm²，治疗频次为每期冲击800～1　500次，治疗2～3次，每次治疗间隔3～5d；治疗骨不连、骨折延迟愈合及股骨头缺血性坏死的能流密度为0．14～0．28mJ／mm²，治疗频次多采用适量多次法，每期冲击1　000～2　000次，治疗3次以上，每次治疗间隔3～5d。患者接受ESWT治疗时，一般不需要麻醉与止痛。对于采用能流密度较大的治疗或者对疼痛耐受较差的患者，术前可采取局部浸润麻醉、臂丛麻醉或硬膜外麻醉。体外冲击波疗法（ESWT）的治疗作用是通过其自身的物理学效应和生物学效应来产生的。物理学效应都有机械效应、空化效应、声学效应、光学效应以及热效应；生物学效应有空化作用的生物学效应、应力作用的生物学效应、压电作用的生物学效应、时间依赖性和累积效应、损伤效应。在这两种效应下，体外冲击波疗法对人体产生了四种治疗作用，即材料破坏机制、成骨效应、镇痛效应、代谢激活效应。具体来说，体外冲击波对骨组织的生物学效应是治疗骨折延迟愈合、骨不连、成人股骨头缺血性坏死等骨组织疾病的基础，对肌腱组织的生物学效应是治疗肩周炎、网球肘、跟痛症等软组织慢性损伤性疾病的依据。

能力检测

一、选择题

1．体外冲击波疗法不能够（　　）。

A．碎石　　B．治疗骨折　　C．治疗肩周炎

D．治疗股骨头缺血性坏死　　E．治疗骨不连

2．可以接受体外冲击波疗法治疗的是（　　）。

A．严重的心脏病、心律失常及高血压患者　　B．冲击波焦点位于脑及脊髓组织者

C．冲击波焦点位于肺组织者　　D．局部感染及皮肤破溃患者

E．肥大性骨不连者

3．以下哪种方法不是体外冲击波疗法的定位方法？（　　）

A．X线定位法　　B．B超定位法　　C．双定位法

D．CT定位法　　E．视觉辅助定位法

4．体外冲击波疗法的对焦方法是（　　）。

A．垂直式耦合法　　B．切线式耦合法　　C．双定位法

D．垂直式耦合法和切线式耦合法　　E．以上都不是

5．采用体外冲击波疗法治疗软组织疾病所需的能流密度为（　　）。

A．0．04～0．08mJ／mm²B．0．08～0．14mJ／mm²

C．0．14～0．28mJ／mm²D．0．6mJ／mm²以上

E．以上都不是

6．以下哪些不是体外冲击波疗法的物理学效应？（　　）

A．机械效应　　B．成骨效应　　C．声学效应

D．光学效应　　E．热效应

7．以下哪些不是体外冲击波疗法的生物学效应？（　　）

A．空化作用　　B．压电作用

C．时间依赖性和累积效应　　D．损伤效应

E．碎石作用

8．体外冲击波疗法对人体的治疗作用有（　　）。

A．材料破坏机制　　B．成骨效应　　C．镇痛效应

D．代谢激活效应　　E．以上都是

参考答案

一、选择题

1．A　2．E　3．D　4．D　5．B　6．B　7．E　8．E

（马少锋）