體外沖擊波治療缺血性心臟病及外周血管疾病研究進展

王成軍

(解放軍71887部隊醫(yī)院，265600)

體外沖擊波治療缺血性心臟病及外周血管疾病研究進展

王成軍

(解放軍71887部隊醫(yī)院，265600)

體外沖擊波作為一種新興的臨床治療方法，具有安全、經(jīng)濟、非侵襲性、副作用小等特點。此方法不需手術(shù)、麻醉或者導(dǎo)管介入，實驗表明，低能量體外沖擊波治療可以有效的減輕血管狹窄程度、改善缺血性心臟病患者的癥狀，可用于部分難治性心絞痛的治療。本文就體外沖擊波對缺血性心臟病及外周血管疾病的作用機制和治療做一綜述。

體外沖擊波；心血管；外周血管疾病；治療

近年來，缺血性心臟病的發(fā)病率逐漸升高[1]，其治療也有了較大發(fā)展，目前藥物治療、經(jīng)皮冠狀動脈介入(PCI)及冠脈旁路移植術(shù)(CABG)是臨床治療的三大主要方法，但對部分沒有以上治療適應(yīng)證的缺血性心臟病患者來說，目前各種治療的預(yù)后都比較差。一方面存在心絞痛的癥狀難以控制，另一方面由于心肌缺血導(dǎo)致的心功能的低下和心臟擴大(心肌重塑)。體外沖擊波(extracorporeal shock wave，ESW)是一種優(yōu)于其他微創(chuàng)的非侵入性治療技術(shù)，是一種安全、經(jīng)濟、可靠的治療方法，廣泛應(yīng)用于泌尿外科、男科、骨科等疾病的治療[2-4]。基礎(chǔ)研究和臨床觀察已證實ESW治療缺血性心臟病和外周血管疾病安全有效[5]?，F(xiàn)就ESW治療缺血性心肌病和外周血管疾病的研究進行綜述。

1 ESW主要作用機制

ESW屬于一種特殊形式的聲波，具有很高的壓強，周期很短，僅10 μs，頻率為16～20 MHz，可在三維空間傳播，傳播速度隨壓力的增加而加快。ESW在傳導(dǎo)過程中，于不同聲阻抗的材料界面之間，形成反射和折射，并在材料內(nèi)部形成能量衰減，阻抗大的吸收能量多，阻抗小的吸收能量少，形成不同的效應(yīng)[6]。主要作用機制可能有：①機械應(yīng)力效應(yīng)。機械刺激產(chǎn)生生物力學(xué)效應(yīng)，具有促進細胞增殖與代謝，刺激微血管再生和增強組織修復(fù)能力。②應(yīng)力壓電效應(yīng)。ESW在非均質(zhì)性物體(如大部分實質(zhì)性器官)中傳播時因介質(zhì)聲學(xué)特性和機械特性的差異而形成拉力梯度，在物體內(nèi)部產(chǎn)生剪切力，對組織和細胞產(chǎn)生應(yīng)力作用，改變病損處的電位。③空化效應(yīng)。高能沖擊波使介質(zhì)中含有小的氣泡急速膨脹，促進心肌內(nèi)微血管的修復(fù)再生，能夠在原有微血管基礎(chǔ)上促使血管再生形成新的毛細血管。④代謝激活效應(yīng)。可能是由直接的機械效應(yīng)引起的。一方面壓力波可以改變離子通道，使神經(jīng)膜的極性發(fā)生變化，通過抑制去極作用產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)；另一方面，壓力波可以激活細胞內(nèi)外離子交換過程，加速清除和吸收代謝分解的終產(chǎn)物。

2 基礎(chǔ)研究

應(yīng)用一般碎石所用能量ESW(工作電壓：10 kV，沖擊方式：自動連續(xù)發(fā)放沖擊波，沖擊頻率40次/min，沖擊總數(shù)為2 000次/犬)沖擊犬心臟后血清肌酸磷酸激酶及其同工酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶的水平明顯升高，血小板計數(shù)明顯減少，可導(dǎo)致犬心肌細胞損傷和凝血功能障礙。血流動力學(xué)改變，心輸出量無明顯改變。ESW沖擊犬心臟各靶點后，竇房結(jié)恢復(fù)時間及校正竇房結(jié)恢復(fù)時間明顯延長，心肌有效不應(yīng)期、舒張期閾值等參數(shù)無明顯變化。ESW可直接誘發(fā)早搏，并有適應(yīng)現(xiàn)象[7-9]。

目前ESW用于心血管疾病的治療多為低能量，沖擊波的照射能量為0.03～0.12 mJ/mm2，約為一般碎石所用能量的1/10。機體經(jīng)過低能量的沖擊波治療后，不會出現(xiàn)沖擊波引起的組織損傷，組織細胞的凋亡和炎癥細胞的浸潤數(shù)量也不會受到影響，因此低能量的沖擊波治療不會誘發(fā)組織損傷[10]。實驗證實低能量ESW治療豬急性心肌梗死的研究顯示，梗死心肌局部血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)mRNA表達水平上升，血管內(nèi)皮細胞數(shù)量和毛細血管密度明顯增加，促進側(cè)支循環(huán)的發(fā)育。提示ESW可有效誘導(dǎo)缺血區(qū)血管新生，重建局部心肌微循環(huán)，改善心梗后心室重塑[11]。同時ESW治療后血漿中一氧化氮水平明顯升高，成纖維細胞生長因子(FGF)、胰島素樣生長因子(IGF)明顯升高，而轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)、可溶性細胞間粘附因子(sICAM-1)、可溶性血管細胞粘附因子-1(sVCAM-1)均降低[12]。說明ESW局部治療可明顯升高血漿NO水平，起到抗炎作用，使病變區(qū)域的新陳代謝得到改善，促進微血管生成。實驗證明小豬的冠狀動脈左前降支狹窄在ESW治療180 d后，超聲心動圖和左室造影顯示，左室射血分?jǐn)?shù)增加，左室收縮期末容積減少。免疫熒光顯示vWF、CD31、SDF-1a、CXCR4陽性細胞增加；免疫組化顯示，血管密度增加且纖維化區(qū)域減少，表達氧化應(yīng)激的線粒體蛋白減少，而細胞色素C增高，同時MMP-9、Bax、caspase-3表達降低，Bcl-2、eNOS、VEGF、PGC-1a表達增高[13]。因此ESW治療促進缺血區(qū)血管增生，減輕炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激引起的損傷，能有效改善缺血性左室功能失調(diào)和左室重塑。

3 臨床應(yīng)用

3.1 治療心臟疾病 對于患者具有心肌缺血的證據(jù)且不適于經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù)(PCI)和冠狀動脈搭橋手術(shù)(CABG)，加拿大心血管學(xué)會(CCS)心絞痛嚴(yán)重度分級為Ⅱ～Ⅳ級者，可考慮應(yīng)用ESW治療。研究表明[14]ESW治療能改善患者的癥狀，減少硝酸甘油的使用，潘生丁負荷心肌核素掃描顯示缺血得到改善，部分病例可以看到室壁運動的增強，且有效性可以至少持續(xù)12個月。西雁等[15]應(yīng)用ESW治療診斷明確的難治性心絞痛患者，與治療前相比，治療6個月后心功能分級顯著降低，癥狀明顯減輕，患者心絞痛穩(wěn)定情況、對治療方法滿意程度顯著提高。核素心肌顯像顯示，治療6個月后的心肌區(qū)域血液灌流顯著增加，缺血節(jié)段減少。認(rèn)為ESW是治療晚期冠狀動脈性心臟病、彌漫性血管病變以及不適用傳統(tǒng)心肌再血管化治療的患者是安全、可行的選擇。Zuozien[16]應(yīng)用ESW治療難治性心絞痛患者20例，CCS心絞痛嚴(yán)重度分級為Ⅲ～Ⅳ級，治療后CCS分級明顯下降(16例從Ⅲ級轉(zhuǎn)為Ⅱ級，4例從Ⅳ級轉(zhuǎn)為Ⅲ級)，舌下含下硝酸甘油的量明顯減少，通過MRI檢查左室射血分?jǐn)?shù)明顯提高。崔潔等[17]應(yīng)用ESW治療8例因缺血性心肌病導(dǎo)致的心力衰竭患者，與治療前相比，治療6個月后紐約心臟學(xué)會(NYHA)心功能分級顯著降低，左心室射血分?jǐn)?shù)顯著增高，治療節(jié)段的舒張期及收縮末期心肌灌注明顯增加，治療節(jié)段的室壁運動增強，治療期間無不良事件發(fā)生。ESW在改善缺血性心肌病心力衰竭患者的心功能方面有潛在應(yīng)用價值。

3.2 治療外周動脈疾病 Ciccone等[18]用ESW治療12例外周動脈疾病(PAD)患者，結(jié)果表明PAD患者無痛行走的距離、疼痛程度明顯改善，疾病分期也明顯好轉(zhuǎn)。通過觀察血管壁超微結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)ESW治療后血管壁狹窄程度明顯減輕，從而推動PAD的治療進程。Stieger等[19]應(yīng)用ESW成功治愈一例靜脈回流不暢造成的頑固性下肢潰瘍，同時發(fā)現(xiàn)ESW的應(yīng)用能促進淋巴回流。ESW是一種安全有效的治療頑固性潰瘍的物理治療方法。

3.3 其他 Bae等[20]應(yīng)用ESW治療乳腺癌術(shù)后引起的繼發(fā)性淋巴水腫，在2周內(nèi)連續(xù)進行4次ESW治療，每次應(yīng)用2 000次的體外沖擊波照射(0.056～0.068 mJ/mm2)，治療后上肢的腫脹程度明顯減輕，視覺模擬評分(VAS)明顯提高，患者對ESW治療過程非常滿意。

4 展望

ESW相對于外科手術(shù)和長期藥物治療，具有經(jīng)濟方便、非侵入性、治療周期短、并發(fā)癥少、風(fēng)險低等優(yōu)點，為部分心血管及外周血管疾病患者的治療提供了一個新的治療方法。治療時要采用合適的沖擊波治療劑量、時間及間隔時間，以免引起心肌損傷。目前ESW治療心血管及外周血管疾病的機制尚待進一步明確，其臨床研究仍需繼續(xù)完善，其療效尤其是遠期療效還需進一步證實。并非所有心血管及外周血管疾病患者都適用于ESW治療，臨床治療時應(yīng)嚴(yán)格掌握適應(yīng)證。另外要注重ESW對器官組織變化的基礎(chǔ)研究，進一步探討ESW生物學(xué)效應(yīng)的感知和應(yīng)答、多種細胞因子以及多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之間相互作用，提高ESW與其他療法的綜合運用，為患者提供理想的治療方法。

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1005-619X(2014)11-0978-02

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