體外沖擊波在股骨頭壞死中的研究進(jìn)展

姜冬蕾，于曉彤(綜述)，馬躍文(審校)

(1.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，沈陽(yáng) 110001； 2.洽圩北京綜合醫(yī)學(xué)研究院，北京 100097)

體外沖擊波在股骨頭壞死中的研究進(jìn)展

姜冬蕾1△，于曉彤2(綜述)，馬躍文1※(審校)

(1.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，沈陽(yáng) 110001； 2.洽圩北京綜合醫(yī)學(xué)研究院，北京 100097)

股骨頭壞死(osteonecrosis of the femoral head，ONFH)通常由血液供應(yīng)不足引起，造成骨細(xì)胞及骨髓死亡，繼而導(dǎo)致股骨頭結(jié)構(gòu)改變、塌陷，造成髖關(guān)節(jié)功能障礙[1]，臨床表現(xiàn)主要為髖關(guān)節(jié)疼痛及活動(dòng)受限。ONFH好發(fā)于20～50歲的中青年，在美國(guó)，每年新增2～3萬(wàn)ONFH患者，其中有5%～12%行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)[2-3]，且術(shù)后存在并發(fā)癥及多次翻修的風(fēng)險(xiǎn)[4-5]。體外沖擊波(extracorporeal shock wave，ESW)自20世紀(jì)80年代成功治療腎結(jié)石以來(lái)，在骨科領(lǐng)域得到迅速發(fā)展[6-7]，近年來(lái)開(kāi)始用于ONFH的治療。現(xiàn)就ONFH的治療現(xiàn)狀及ESW在ONFH中的研究進(jìn)展予以綜述。

1ONFH的治療方法

1.1非手術(shù)療法限制性負(fù)重僅用于病變?cè)缙诩靶》秶膿p傷[8]，可作為一種輔助手段結(jié)合其他治療。一些藥物(如降脂類藥物、抗凝血?jiǎng)?、血管擴(kuò)張劑和雙膦酸鹽)的應(yīng)用主要基于ONFH的特定風(fēng)險(xiǎn)因素(如脂肪栓塞、脂肪細(xì)胞肥大、靜脈血栓形成、骨髓內(nèi)壓增高和骨吸收等)[5]。藥物治療對(duì)早期ONFH有一定效果，但對(duì)晚期ONFH效果不佳，特別是對(duì)股骨頭已經(jīng)塌陷并嚴(yán)重影響生活的患者[9]。ESW是近年來(lái)新興起的一種非手術(shù)治療方式，可使組織局部產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力效應(yīng)，促進(jìn)血液循環(huán)，加速新陳代謝，在臨床應(yīng)用方面已取得了良好的療效。

1.2手術(shù)療法髓芯減壓術(shù)可有效降低早期ONFH患者的股骨頭內(nèi)壓，緩解疼痛，延緩疾病進(jìn)程，但減壓后股骨頭內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)變薄，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，也可導(dǎo)致或加重股骨頭的早期塌陷[10]。盡管有報(bào)道帶血管蒂的腓骨移植術(shù)10年內(nèi)生存率為75%，但平均8年內(nèi)有40%進(jìn)行了全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，且需較高的手術(shù)技術(shù)[11]，并存在手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)、創(chuàng)傷大、失血多、后期增加關(guān)節(jié)置換難度等缺點(diǎn)[9]。截骨術(shù)以改變股骨頭主要負(fù)重區(qū)為目的，使壞死區(qū)偏離負(fù)重區(qū)，髖關(guān)節(jié)應(yīng)力重新作用于有活力的區(qū)域，由健康骨來(lái)承載負(fù)荷；其手術(shù)難度大，并發(fā)癥發(fā)生率較高(如肢體短縮等)[12]，且手術(shù)失敗后會(huì)增加人工全髖關(guān)節(jié)置換難度[9]。鉭棒植入術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、幾乎無(wú)風(fēng)險(xiǎn)和并發(fā)癥等特點(diǎn)，多適用于國(guó)際骨循環(huán)研究會(huì)分期Ⅰ、Ⅱ期的患者[13]。全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)多用于ONFH病變后期，但這種方法容易產(chǎn)生并發(fā)癥(如大腿疼痛、聚乙烯磨損、骨質(zhì)溶解和組件松動(dòng)等)[4]，特別對(duì)年輕患者來(lái)說(shuō)，極有可能行二次或三次翻修手術(shù)。有報(bào)道，行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者在進(jìn)行表面重修后造成骨代謝活動(dòng)減慢或消失，建議應(yīng)限制該術(shù)的使用[14]。

2ESW治療ONFH的基礎(chǔ)研究

2.1促進(jìn)血管生成眾多學(xué)者對(duì)ESW治療ONFH的機(jī)制進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)ESW能促進(jìn)新生血管形成，而血管生成在骨形成和修復(fù)過(guò)程中起重要作用[15-16]。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是一種特異的有絲分裂因子，能刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖、促進(jìn)新生血管形成及增加血管通透性[16]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ESW能增加血管生長(zhǎng)因子(如內(nèi)皮型一氧化氮合酶、VEGF及增殖細(xì)胞核抗原)的表達(dá)，從而促進(jìn)血管形成[17-18]。有研究顯示，ESW或許通過(guò)VEGF的表達(dá)上調(diào)促進(jìn)新生血管形成和改善股骨頭血液供應(yīng)[16]。

2.2骨重建和再生ESW不僅能促進(jìn)新生血管形成，還能使骨重建及再生。骨的代謝活動(dòng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程，通過(guò)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞參與的骨形成和骨吸收來(lái)實(shí)現(xiàn)；此類細(xì)胞的分化及功能受多種生長(zhǎng)因子調(diào)控，如骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、胰島素樣生長(zhǎng)因子、血小板衍化生長(zhǎng)因子和白細(xì)胞介素等[19]。研究顯示，BMP能誘導(dǎo)未分化間充質(zhì)細(xì)胞向成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞分化，在骨形成中起重要作用；ESW通過(guò)一氧化氮途徑調(diào)節(jié)骨髓基質(zhì)干細(xì)胞中VEGF、堿性磷酸酶、成骨細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子和BMP-2的基因表達(dá)[15]。Ma等[20]發(fā)現(xiàn)，ESW能使家兔壞死的股骨頭局部BMP-2表達(dá)上調(diào)，認(rèn)為BMP-2在促進(jìn)骨形成和修復(fù)中可能起重要調(diào)節(jié)作用。Wang等[4]研究表明，ESW組中新生血管形成和細(xì)胞增殖相關(guān)因子(血管性血友病因子、VEGF、血小板-內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子、可溶性血管細(xì)胞黏附因子)變化顯著，骨重建和再生相關(guān)因子(增殖細(xì)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(jī)械刺激可能影響血管生成、骨生成和抗炎生物指標(biāo)的系統(tǒng)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(fā)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(fā)散的方式進(jìn)行治療[22-23]。ESW治療ONFH多采用聚焦式，但也有學(xué)者采用發(fā)散式?jīng)_擊波進(jìn)行治療。由于所用沖擊波治療機(jī)型號(hào)不同，治療過(guò)程中所用的能量密度、沖擊次數(shù)及治療次數(shù)也不盡相同。國(guó)外學(xué)者多采用能量密度0.62 mJ/mm2(相當(dāng)于電壓28 kV)，治療在全身麻醉下進(jìn)行，患者采取仰臥位，髖關(guān)節(jié)內(nèi)收內(nèi)旋，在C型壁X線透視下定位股骨頭壞死區(qū)域，選取4個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)沖擊1500次，共6000次[24-25]。 國(guó)內(nèi)邢更彥等[26]應(yīng)用專用高能沖擊波治療機(jī)治療ONFH，能量密度0.18～0.25 mJ/mm2，在ONFH及相鄰骨質(zhì)區(qū)域選取4～6個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)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O(shè)NFH區(qū)在體表投影為中心選取1～2個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)沖擊400～500次，共3～5次，治療間隔1周。張?zhí)锏萚28]采用發(fā)散式?jīng)_擊波治療ONFH，以股骨頭缺血壞死區(qū)周圍壓痛點(diǎn)或扳機(jī)點(diǎn)作為沖擊點(diǎn)，每次治療選取3個(gè)點(diǎn)，壓力2.5×104～4.0×104Pa，頻率8～15 Hz，每個(gè)點(diǎn)至少?zèng)_擊1000次，共4000～6000次，治療間隔5 d，連續(xù)治療5次。

3.2ESW對(duì)髖關(guān)節(jié)臨床癥狀的影響

3.2.1單獨(dú)應(yīng)用ESWONFH患者的臨床癥狀主要表現(xiàn)為髖關(guān)節(jié)疼痛及關(guān)節(jié)功能障礙，嚴(yán)重影響患者的工作和生活。國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果顯示，ESW能顯著緩解和改善早期ONFH患者的髖關(guān)節(jié)疼痛和功能，認(rèn)為ESW或許能夠延緩或阻止早期病程進(jìn)展[28-29]。Ludwig等[30]對(duì)22例平均年齡為54.9歲的ONFH患者進(jìn)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(gè)月后行手術(shù)治療，隨訪1年，結(jié)果顯示，接受ESW治療的患者視覺(jué)模擬評(píng)分(visual analogue scale，VAS)及Harris評(píng)分明顯優(yōu)于未接受ESW治療者，且國(guó)際骨循環(huán)研究會(huì)分期越低，Harris評(píng)分越高。一項(xiàng)前瞻性長(zhǎng)期臨床結(jié)果報(bào)道，對(duì)36例ONFH患者進(jìn)行ESW治療，隨訪2年，發(fā)現(xiàn)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(jìn)行了全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，未行髖關(guān)節(jié)置換術(shù)者Harris評(píng)分較治療前有明顯改善[29]?？追睒s等[31]對(duì)36例42髖ONFH患者進(jìn)行ESW治療，治療后進(jìn)行療效比較，Ⅰ期和Ⅲ期療效之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而Ⅰ期和Ⅱ期、Ⅱ期和Ⅲ期比較療效差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，即病情越重，療效越差。多數(shù)報(bào)道認(rèn)為，ESW治療ONFHⅠ、Ⅱ期患者的療效優(yōu)于Ⅲ期，但也有報(bào)道顯示了對(duì)Ⅲ期患者治療的滿意效果。1例19歲患系統(tǒng)性紅斑狼瘡的ONFH患者經(jīng)ESW治療后，雙髖VAS疼痛評(píng)分分別從5分和8分均降至0分，Harris評(píng)分分別從74分和73分均升至100分，且3年內(nèi)雙髖未出現(xiàn)疼痛，能進(jìn)行正?；顒?dòng)[32]。于曉彤[33]運(yùn)用發(fā)散式?jīng)_擊波治療1例ONFH患者，經(jīng)治療后，患者腹股溝疼痛基本消失，髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度明顯改善。Wang等[34]比較了ESW與髓芯減壓聯(lián)合骨移植的治療效果，隨訪2年，ESW組VAS疼痛評(píng)分和Harris評(píng)分明顯優(yōu)于手術(shù)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(guān)節(jié)置換術(shù)，而手術(shù)組中僅有29%的患者有改善，有28%的患者接受全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)。可見(jiàn)，ESW治療ONFH比手術(shù)組更有效。

3.2.2聯(lián)合其他治療有學(xué)者將ESW聯(lián)合阿侖磷酸鈉治療，結(jié)果顯示ESW聯(lián)合阿侖磷酸鈉在VAS疼痛評(píng)分及Harris評(píng)分上并不優(yōu)于單獨(dú)應(yīng)用ESW[35]。另一項(xiàng)研究也顯示，雞尾酒療法與單獨(dú)應(yīng)用ESW療法治療ONFH相比，并無(wú)協(xié)同作用[25]。邢更彥等[36]利用ESW聯(lián)合自體骨髓干細(xì)胞移植治療ONFH，Harris評(píng)分明顯優(yōu)于單獨(dú)ESW組以及單純骨髓干細(xì)胞移植術(shù)組，隨訪3年，聯(lián)合治療組的股骨頭塌陷率明顯低于單純治療組。

3.3ESW對(duì)髖關(guān)節(jié)影像學(xué)的影響Ludwig等[30]研究結(jié)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(qū)域減小，明顯優(yōu)于對(duì)照組。Wang等[37]應(yīng)用ESW治療55例ONFH患者，按伴或不伴有系統(tǒng)性紅斑狼瘡分為兩組，磁共振成像結(jié)果顯示兩組骨髓水腫均顯著減少；病變區(qū)域有減少趨勢(shì)，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？追睒s等[31]報(bào)道36例ONFH患者中有22例經(jīng)ESW治療，12個(gè)月后復(fù)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(qū)變平，髖關(guān)節(jié)面光整。邢更彥等[26]證實(shí)，經(jīng)ESW治療后，F(xiàn)icatⅠ～Ⅲ期患者ONFH區(qū)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(qū)域基本消失，說(shuō)明部分早期ONFH患者通過(guò)ESW治療可達(dá)到治愈。

4小結(jié)

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(qū)域，可延緩或阻止股骨頭病變進(jìn)一步發(fā)展，甚至可以治愈。與手術(shù)治療相比，ESW治療具有無(wú)痛、無(wú)創(chuàng)、無(wú)并發(fā)癥、治療費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)散式?jīng)_擊波治療風(fēng)險(xiǎn)低，不傷及深部神經(jīng)血管，操作簡(jiǎn)單，不需麻醉。盡管許多文獻(xiàn)報(bào)道ESW能有效治療ONFH，但仍需大樣本、長(zhǎng)期隨訪進(jìn)一步證實(shí)，特別應(yīng)對(duì)ONFH進(jìn)行分期研究?？傊珽SW作為一種非手術(shù)治療方式，值得在臨床推廣應(yīng)用。

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糖尿病

摘要：股骨頭壞死(ONFH)是一種常見(jiàn)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(jī)械波，可使局部組織產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力效應(yīng)，改善股骨頭周圍血液循環(huán)，使骨重建及再生；且能明顯緩解ONFH患者髖部疼痛、改善關(guān)節(jié)功能，減輕骨髓水腫，縮小病變區(qū)域，延緩或阻止病情進(jìn)一步發(fā)展。與手術(shù)治療相比，ESW治療具有無(wú)痛、無(wú)創(chuàng)、無(wú)并發(fā)癥、治療費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，值得臨床推廣。

關(guān)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(hào)：R454 1.中英文摘要(限200左右漢字)、關(guān)鍵詞(3～5個(gè))、題目、單位名稱及作者署名；1～3個(gè)。

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-2084(2015)15-2778-03