體外沖擊波治療腦血管疾病后遺癥的研究進展

王建玲，馬麗虹，李 非

(山東中醫藥大學，山東 濟南 250014)

體外沖擊波(extracorporeal shock wave，ESW)是通過物理學機制介導的一種機械性脈沖壓強波，是利用特殊設備將產生的脈沖聲波轉換成精確的沖擊波能量，并通過探頭的定位和移動以達到治療效果[1]。1980年，Chaussy C等人首次將沖擊波成功的應用于腎結石[2]的治療，并開啟該技術在結石領域的應用。20世紀80年代中期，該技術成為骨科康復治療方面最主要的非手術手段，并在骨不連、股骨頭壞死[3]等方面得到發展。21世紀初，Gutersohn等人發現低能量沖擊波能作用于體外培養的上皮細胞，促進血管再生因子分泌，這一重大發現使其在改善微循環方面開拓出新的領域。而在鎮痛方面，沖擊波技術在網球肘[4]、肩周炎[5]、肌筋膜炎[6-7]等軟組織疾病中也取得很好的療效。市面上商品化沖擊波治療機的波源有液電式、壓電式、電磁式和氣壓彈道式(發射式)4種，目前應用最多的是氣壓彈道式沖擊波。

腦血管疾病(cerebrovascular disease，CVD)是指由于各種腦血管的病變所引起的腦部疾病，是人類神經系統的多發病以及常見病。中國腦卒中大會發布的數據顯示，在各種致死疾病中，腦血管疾病以22.45%的構成比高居第一。其存活者中有50%～70%的病人遺留有肌肉痙攣、關節粘連、肢體活動障礙等后遺癥。國內外研究證明，ESWT應用于腦血管疾病康復期有非常好的療效。遂筆者將近幾年的臨床研究進行搜集總結，對未來的發展前景提出新的展望。

1 體外沖擊波在痙攣方面的應用

痙攣是指牽拉肌肉或敲打肌腱導致肌肉的過度反應，其腱反射的過度興奮以及速度依賴的肌張力增高是導致腦卒中患者肢體運動障礙的主要原因之一。臨床上關于ESW緩解肌張力增高的機制有諸多，但經多方驗證，排除備受爭議的結論，目前被業內認可的理論有以下幾類：

1.1 熱效應

沖擊波在生物體系傳播過程中，其內部振動能量不斷被媒質吸收轉變為熱能，從而使媒質溫度得到升高。人體內能夠優先被加熱的是肌肉的肌腱、關節的韌帶附著處、關節軟骨以及骨皮質。而痙攣則是由于腱反射的過度興奮導致的，沖擊波的熱效應可増加血液循環量，加強體內代謝，改善局部組織的營養狀況，増強體內各種酶的活力，尤其能降低肌肉和結締組織的張力，以達到緩解痙攣、減輕疼痛并最終降低神經細胞興奮性的目的[1]。

1.2 酶途徑和非酶途徑促進一氧化氮(NO)的產生

一氧化氮(NO)在神經肌肉接頭的形成過程中的作用非常重要。Tomonori等在試驗中通過對兔子施加沖擊波發現，該刺激可以暫時減少神經肌肉接頭之間的乙酰膽堿受體(AChR)數量，進而影響接頭功能減輕痙攣現象。但研究發現乙酰膽堿受體的數目可較快復原，這可能就是該療法在緩解肌肉痙攣方面不能長久的原因。另有學者提出，在上運動神經元損傷的患者中，沖擊波可以改變患者受累部位肌肉的觸變性而降低肌張力[8]，但目前仍缺少必要的臨床試驗研究。

Ciampa AR等[9]在用沖擊波照射試驗大鼠神經膠質細胞時發現，沖擊波可以增強細胞質中一氧化氮合成酶(NOS)的活性度，并可快速增加一氧化氮(NO)的生成。而且仍可改善由脂多糖類(LPS)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)和γ干擾素(IFN-γ)的混合物誘導的神經元一氧化氮(n NOS) 活性下降和一氧化氮(NO)生成的減少的現象。另外，沖擊波還可以通過非酶途徑促進一氧化氮(NO)的合成。Gotte G等[10]用沖擊波作用于含有 H2O2和L-精氨酸的混合溶液，結果有大量亞硝酸鹽產生，并對非酶途徑促進一氧化氮(NO)的產生提供了試驗基礎。

1.3 直接壓力作用

由于高頻率沖擊波，其傳遞給介質的能量比聲波傳導的能量大，有時達到人耳可以忍受聲強的10萬倍，所以沖擊波與彈性物質之間的機械作用很強。當機器發出的沖擊波作用于人體組織時，會在各組織之間產生不同的機械應力，從而引起組織松解，緩解痙攣并促進微循環[11]。

楊志杰等[12]在研究過程中驗證了毛玉瑢[5]等的觀點，治療前后分別對患者踝關節進行改良Ashworth量表(MAS)以及被動關節活動度(PROM)測量，發現治療組的MAS在治療前后有顯著差異，而其Hmax/Mmax 值并無顯著差異，由此提示ESWT治療痙攣的機制與其改變軟組織的黏彈性的機械特性有關，并非通過脊髓興奮性的降低引起。徐思維等[13]應用表面肌電圖(EMG)測定各個肌肉的積分肌電值以及協同收縮率，發現沖擊波作用于人體，在通過各種不同的介質時，會在交界處產生不同程度的機械應力(拉應力和剪切力)，這種應力能夠起到松解軟組織的作用。

2 體外沖擊波在偏癱肩痛方面的應用

肩關節半脫位、復雜性區域疼痛綜合征等原因都可產生肩痛(hemiplegic shoulder pain,HSP)。HSP可以發生在腦卒中后早期或中期。HSP不僅增加了患者的痛苦，并阻礙上肢運動功能的恢復。治療上多采用配戴肩帶、肉毒素注射、肌力訓練、肩胛上神經阻滯等方法。如今，應用沖擊波技術治療HSP同樣能取得良好療效。Ohtori S等[14]在動物實驗中發現，沖擊波作用后的大鼠表皮神經大部分都發生退化，而表皮新神經只有在兩周后才會再形成。此實驗能夠解釋沖擊波作用后患者疼痛減輕的原因。

由于沖擊波對人體組織的作用力較強烈，高強度的沖擊波刺激神經末梢痛覺感受器，一方面使神經元的敏感性降低，導致神經傳導受阻而緩解疼痛；另一方面使被損傷的痛覺感受器對痛覺的接受頻率以及感受器周圍的化學介質的組成得到改變，從而阻止疼痛信號的傳遞。通過這兩種途徑以緩解疼痛。曹建平等[15]在臨床研究中發現，HSP患者應用單純ESW的治療組總有效率明顯優于對照組。

ESWT優于其他各種微創式的非侵入性治療技術,特別是慢性軟組織損傷性疼痛方面的治療，比其他傳統外科方法更加安全、無創、有效且無副作用，是一種針對運動系統疾病更有特效性的新型治療方法。

3 體外沖擊波在壓瘡方面的應用

壓瘡是長期臥床患者常見的并發癥之一。多發生于部分沒有肌肉或有薄弱肌肉并缺乏脂肪組織保護且又經常受壓的骨突部位，例如骶部、枕部、內外踝等處，以骶尾部大轉子以及坐骨處最為常見。壓瘡產生后纏綿難愈，不僅給患者帶來很大痛苦，甚至危及生命。

沖擊波對壓瘡方面的應用，一方面可以抑制早期炎性反應。同上提到的Ciampa AR等[9]在用沖擊波照射試驗大鼠的神經膠質細胞時的實驗中，除上述作用外，仍可有效下調細胞核因子κB(NF-κB)活化及細胞核因子κB(NF-κB)依賴的基因表達，從而有效的抑制炎性反應；另一方面可促進創面新血管生成。Yang G等[16]在結合大量動物實驗以及臨床研究后發現，低能量的沖擊波能夠促進血管生成因子的表達，從而加快創面新生血管的形成，并且可促進局部組織分泌轉化生長因子-β1(TGF-β1)，來加快受傷組織的修復。

燕曉宇等[17]用沖擊波作用于糖尿病大鼠慢性損傷創面上，治療組較對照組創面愈合時間短、閉合率高，對創面內PCNA 陽性細胞、膠原纖維以及微血管密度均有所增加，并且沖擊波可抑制中性粒細胞浸潤，以降低局部炎性反應。故低能量沖擊波可以減輕炎性反應，使創面內修復細胞的增殖能力增強，并增強微血管的形成以及膠原沉積，最終促進創面愈合。Saito S等[18]將9例符合SSc并發手指潰爛的患者進行每周一次ESWT，大部分患者創面面積后期都明顯縮小，而且此法可在其他患者身上進行重復實驗，故該療法是目前治療皮膚創面較為安全的新型治療措施。

4 體外沖擊波在關節粘連方面的應用

關節粘連攣縮是腦卒中患者運動功能受限較常見的并發癥，原因大多為疼痛或水腫合并長期制動導致炎性物質滲出而發生的粘連攣縮。其治療原理可依據上文楊志杰等[12]、徐思維等[13]的研究；并且毛玉瑢等[5]發現沖擊波能產生高能水噴射和高溫來松解骨關節和軟組織粘連并疏通組織內微血管。董慶鵬等[19]通過應用ESWT對粘連性肩關節囊炎進行治療，6個月后，患者不僅關節活動度有很大改善，肩關節疼痛的現象也得到緩解。

5 總結與展望

研究顯示，較低能量的ESW是一種有效且安全的治療手段，沖擊波可以通過機械應力以及聲學邊界產生能量，使細胞壁的通透性增加，降低肌張力，刺激生長因子的分泌，產生抗菌效應，刺激血管生成因子的表達，加快新血管的生成，促進創面及骨質的愈合，改善血液微循環，緩解肢體疼痛，松解粘連肌肉等。但與此同時，高能量的ESW在使用時要謹慎，因其能量較大故有其潛在的副作用，包括使機體細胞嚴重受損，造成不可逆的組織損害等。自此，人們對沖擊波的認識仍不全面，例如沖擊波治療粘連組織的基本生理原理、基本機制等還未完全闡明。所以，對沖擊波治療疾病的機制研究將是我們未來臨床研究的熱點，筆者相信隨著對沖擊波生物學基礎的不斷深入研究，我們的臨床治療必會得到更好的發展。

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