體外沖擊波在股骨頭壞死中的研究進展

姜冬蕾，于曉彤(綜述)，馬躍文(審校)

(1.中國醫科大學附屬第一醫院康復醫學科，沈陽 110001； 2.洽圩北京綜合醫學研究院，北京 100097)

體外沖擊波在股骨頭壞死中的研究進展

姜冬蕾1△，于曉彤2(綜述)，馬躍文1※(審校)

(1.中國醫科大學附屬第一醫院康復醫學科，沈陽 110001； 2.洽圩北京綜合醫學研究院，北京 100097)

股骨頭壞死(osteonecrosis of the femoral head，ONFH)通常由血液供應不足引起，造成骨細胞及骨髓死亡，繼而導致股骨頭結構改變、塌陷，造成髖關節功能障礙[1]，臨床表現主要為髖關節疼痛及活動受限。ONFH好發于20～50歲的中青年，在美國，每年新增2～3萬ONFH患者，其中有5%～12%行全髖關節置換術[2-3]，且術后存在并發癥及多次翻修的風險[4-5]。體外沖擊波(extracorporeal shock wave，ESW)自20世紀80年代成功治療腎結石以來，在骨科領域得到迅速發展[6-7]，近年來開始用于ONFH的治療。現就ONFH的治療現狀及ESW在ONFH中的研究進展予以綜述。

1ONFH的治療方法

1.1非手術療法限制性負重僅用于病變早期及小范圍的損傷[8]，可作為一種輔助手段結合其他治療。一些藥物(如降脂類藥物、抗凝血劑、血管擴張劑和雙膦酸鹽)的應用主要基于ONFH的特定風險因素(如脂肪栓塞、脂肪細胞肥大、靜脈血栓形成、骨髓內壓增高和骨吸收等)[5]。藥物治療對早期ONFH有一定效果，但對晚期ONFH效果不佳，特別是對股骨頭已經塌陷并嚴重影響生活的患者[9]。ESW是近年來新興起的一種非手術治療方式，可使組織局部產生機械應力效應，促進血液循環，加速新陳代謝，在臨床應用方面已取得了良好的療效。

1.2手術療法髓芯減壓術可有效降低早期ONFH患者的股骨頭內壓，緩解疼痛，延緩疾病進程，但減壓后股骨頭內支撐結構變薄，容易產生應力集中，也可導致或加重股骨頭的早期塌陷[10]。盡管有報道帶血管蒂的腓骨移植術10年內生存率為75%，但平均8年內有40%進行了全髖關節置換術，且需較高的手術技術[11]，并存在手術時間長、創傷大、失血多、后期增加關節置換難度等缺點[9]。截骨術以改變股骨頭主要負重區為目的，使壞死區偏離負重區，髖關節應力重新作用于有活力的區域，由健康骨來承載負荷；其手術難度大，并發癥發生率較高(如肢體短縮等)[12]，且手術失敗后會增加人工全髖關節置換難度[9]。鉭棒植入術具有操作簡單、幾乎無風險和并發癥等特點，多適用于國際骨循環研究會分期Ⅰ、Ⅱ期的患者[13]。全髖關節置換術多用于ONFH病變后期，但這種方法容易產生并發癥(如大腿疼痛、聚乙烯磨損、骨質溶解和組件松動等)[4]，特別對年輕患者來說，極有可能行二次或三次翻修手術。有報道，行全髖關節置換術的患者在進行表面重修后造成骨代謝活動減慢或消失，建議應限制該術的使用[14]。

2ESW治療ONFH的基礎研究

2.1促進血管生成眾多學者對ESW治療ONFH的機制進行了研究，發現ESW能促進新生血管形成，而血管生成在骨形成和修復過程中起重要作用[15-16]。血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是一種特異的有絲分裂因子，能刺激內皮細胞增殖、促進新生血管形成及增加血管通透性[16]。動物實驗結果表明，ESW能增加血管生長因子(如內皮型一氧化氮合酶、VEGF及增殖細胞核抗原)的表達，從而促進血管形成[17-18]。有研究顯示，ESW或許通過VEGF的表達上調促進新生血管形成和改善股骨頭血液供應[16]。

2.2骨重建和再生ESW不僅能促進新生血管形成，還能使骨重建及再生。骨的代謝活動是一個動態平衡過程，通過成骨細胞和破骨細胞參與的骨形成和骨吸收來實現；此類細胞的分化及功能受多種生長因子調控，如骨形態發生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)、轉化生長因子、成纖維細胞生長因子、胰島素樣生長因子、血小板衍化生長因子和白細胞介素等[19]。研究顯示，BMP能誘導未分化間充質細胞向成骨細胞和軟骨細胞分化，在骨形成中起重要作用；ESW通過一氧化氮途徑調節骨髓基質干細胞中VEGF、堿性磷酸酶、成骨細胞特異性轉錄因子和BMP-2的基因表達[15]。Ma等[20]發現，ESW能使家兔壞死的股骨頭局部BMP-2表達上調，認為BMP-2在促進骨形成和修復中可能起重要調節作用。Wang等[4]研究表明，ESW組中新生血管形成和細胞增殖相關因子(血管性血友病因子、VEGF、血小板-內皮細胞黏附分子、可溶性血管細胞黏附因子)變化顯著，骨重建和再生相關因子(增殖細胞核抗原、Winless 3a和Dickkopf-1)也明顯改變。Wang等[21]研究顯示，ESW在ONFH中的局部機械刺激可能影響血管生成、骨生成和抗炎生物指標的系統水平。

3ESW治療ONFH的臨床研究

3.1ESW治療ONFH的方法沖擊波按不同的波源可分為液電式、電磁式、壓電式和彈道式(發散式)，前三種屬聚焦式，將能量聚焦于治療部位，而彈道式以發散的方式進行治療[22-23]。ESW治療ONFH多采用聚焦式，但也有學者采用發散式沖擊波進行治療。由于所用沖擊波治療機型號不同，治療過程中所用的能量密度、沖擊次數及治療次數也不盡相同。國外學者多采用能量密度0.62 mJ/mm2(相當于電壓28 kV)，治療在全身麻醉下進行，患者采取仰臥位，髖關節內收內旋，在C型壁X線透視下定位股骨頭壞死區域，選取4個點，每個點沖擊1500次，共6000次[24-25]。 國內邢更彥等[26]應用專用高能沖擊波治療機治療ONFH，能量密度0.18～0.25 mJ/mm2，在ONFH及相鄰骨質區域選取4～6個點，每個點沖擊1000次，共4000～6000次，隔日治療1次，共8次?？追睒s等[27]采用液電式ESW治療ONFH，能量密度為0.18～0.25 mJ/mm2，在X線透視下以ONFH區在體表投影為中心選取1～2個點，每個點沖擊400～500次，共3～5次，治療間隔1周。張田等[28]采用發散式沖擊波治療ONFH，以股骨頭缺血壞死區周圍壓痛點或扳機點作為沖擊點，每次治療選取3個點，壓力2.5×104～4.0×104Pa，頻率8～15 Hz，每個點至少沖擊1000次，共4000～6000次，治療間隔5 d，連續治療5次。

3.2ESW對髖關節臨床癥狀的影響

3.2.1單獨應用ESWONFH患者的臨床癥狀主要表現為髖關節疼痛及關節功能障礙，嚴重影響患者的工作和生活。國內外研究結果顯示，ESW能顯著緩解和改善早期ONFH患者的髖關節疼痛和功能，認為ESW或許能夠延緩或阻止早期病程進展[28-29]。Ludwig等[30]對22例平均年齡為54.9歲的ONFH患者進行了研究，14例患者成功接受了ESW治療，其中6例患者在治療6個月后行手術治療，隨訪1年，結果顯示，接受ESW治療的患者視覺模擬評分(visual analogue scale，VAS)及Harris評分明顯優于未接受ESW治療者，且國際骨循環研究會分期越低，Harris評分越高。一項前瞻性長期臨床結果報道，對36例ONFH患者進行ESW治療，隨訪2年，發現ESW治療ONFHⅠ、Ⅱ期療效確切，其中Ⅲ期患者中有66.7%因疼痛及功能受限進行了全髖關節置換術，未行髖關節置換術者Harris評分較治療前有明顯改善[29]?？追睒s等[31]對36例42髖ONFH患者進行ESW治療，治療后進行療效比較，Ⅰ期和Ⅲ期療效之間差異有統計學意義，而Ⅰ期和Ⅱ期、Ⅱ期和Ⅲ期比較療效差異無統計學意義，即病情越重，療效越差。多數報道認為，ESW治療ONFHⅠ、Ⅱ期患者的療效優于Ⅲ期，但也有報道顯示了對Ⅲ期患者治療的滿意效果。1例19歲患系統性紅斑狼瘡的ONFH患者經ESW治療后，雙髖VAS疼痛評分分別從5分和8分均降至0分，Harris評分分別從74分和73分均升至100分，且3年內雙髖未出現疼痛，能進行正常活動[32]。于曉彤[33]運用發散式沖擊波治療1例ONFH患者，經治療后，患者腹股溝疼痛基本消失，髖關節活動度明顯改善。Wang等[34]比較了ESW與髓芯減壓聯合骨移植的治療效果，隨訪2年，ESW組VAS疼痛評分和Harris評分明顯優于手術組，沖擊波組中79%的患者有臨床癥狀改善，13%的患者接受全髖關節置換術，而手術組中僅有29%的患者有改善，有28%的患者接受全髖關節置換術。可見，ESW治療ONFH比手術組更有效。

3.2.2聯合其他治療有學者將ESW聯合阿侖磷酸鈉治療，結果顯示ESW聯合阿侖磷酸鈉在VAS疼痛評分及Harris評分上并不優于單獨應用ESW[35]。另一項研究也顯示，雞尾酒療法與單獨應用ESW療法治療ONFH相比，并無協同作用[25]。邢更彥等[36]利用ESW聯合自體骨髓干細胞移植治療ONFH，Harris評分明顯優于單獨ESW組以及單純骨髓干細胞移植術組，隨訪3年，聯合治療組的股骨頭塌陷率明顯低于單純治療組。

3.3ESW對髖關節影像學的影響Ludwig等[30]研究結果顯示，成功接受ESW治療的14例患者中有4例完全愈合，6例 ONFH區域減小，明顯優于對照組。Wang等[37]應用ESW治療55例ONFH患者，按伴或不伴有系統性紅斑狼瘡分為兩組，磁共振成像結果顯示兩組骨髓水腫均顯著減少；病變區域有減少趨勢，但差異無統計學意義?？追睒s等[31]報道36例ONFH患者中有22例經ESW治療，12個月后復查，X線、磁共振成像顯示破壞的骨小梁部分貫通，部分塌陷區變平，髖關節面光整。邢更彥等[26]證實，經ESW治療后，FicatⅠ～Ⅲ期患者ONFH區域均較治療前明顯減小，其中Ⅰ～Ⅱ期患者減小更為明顯，一些患者壞死區域基本消失，說明部分早期ONFH患者通過ESW治療可達到治愈。

4小結

ESW治療ONFHⅠ～Ⅲ期患者療效確切，能明顯改善臨床癥狀，顯著減輕骨髓水腫，明顯縮小壞死區域，可延緩或阻止股骨頭病變進一步發展，甚至可以治愈。與手術治療相比，ESW治療具有無痛、無創、無并發癥、治療費用低等優點。發散式沖擊波治療風險低，不傷及深部神經血管，操作簡單，不需麻醉。盡管許多文獻報道ESW能有效治療ONFH，但仍需大樣本、長期隨訪進一步證實，特別應對ONFH進行分期研究。總之，ESW作為一種非手術治療方式，值得在臨床推廣應用。

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糖尿病

摘要：股骨頭壞死(ONFH)是一種常見病、難治病，目前的治療方法眾多，療效并不十分滿意。體外沖擊波(ESW)是一種脈沖機械波，可使局部組織產生機械應力效應，改善股骨頭周圍血液循環，使骨重建及再生；且能明顯緩解ONFH患者髖部疼痛、改善關節功能，減輕骨髓水腫，縮小病變區域，延緩或阻止病情進一步發展。與手術治療相比，ESW治療具有無痛、無創、無并發癥、治療費用低等優點，值得臨床推廣。

關鍵詞：股骨頭壞死；骨壞死；體外沖擊波

Research Progress of Extracorporeal Shock Wave in the Femoral Head NecrosisJIANGDong-lei1,YUXiao-tong2,MAYue-wen1. (1.DepartmentofRehabilitation,theFirstHospitalofChinaMedicalUniversity,Shenyang110001,China; 2.QiaweiBeijingInstituteofComprehensiveMedicine,Beijing100097,China)

Abstract:Necrosis of femoral head(ONFH) is a common and difficult disease.There are many methods of treatment,but the effect is not satisfying.Extracorporeal shock wave(ESW) is a pulsive mechanical wave,which can generate mechanical forces on the local tissue,improve the femoral head blood circulation,and result in bone remodeling and regeneration.It can significantly reduce the ONFH patients with hip pain,improve joint function,reduce bone marrow edema,decrease lesion area and delay or prevent the further development of the disease.Compared with surgery,it is featured with almost no trauma,no pain,no complications,low cost of treatment,thus is worth popularizing in clinical practice.

Key words:Femur head necrosis; Osteonecrosis； Extracorporeal shock wave

收稿日期：2014-12-16修回日期：2015-03-09編輯：鄭雪

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.15.033

中圖分類號：R454 1.中英文摘要(限200左右漢字)、關鍵詞(3～5個)、題目、單位名稱及作者署名；1～3個。

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)15-2778-03