體外沖擊波治療腦血管疾病后遺癥的研究進(jìn)展

王建玲，馬麗虹，李 非

(山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南 250014)

體外沖擊波(extracorporeal shock wave，ESW)是通過物理學(xué)機(jī)制介導(dǎo)的一種機(jī)械性脈沖壓強(qiáng)波，是利用特殊設(shè)備將產(chǎn)生的脈沖聲波轉(zhuǎn)換成精確的沖擊波能量，并通過探頭的定位和移動(dòng)以達(dá)到治療效果[1]。1980年，Chaussy C等人首次將沖擊波成功的應(yīng)用于腎結(jié)石[2]的治療，并開啟該技術(shù)在結(jié)石領(lǐng)域的應(yīng)用。20世紀(jì)80年代中期，該技術(shù)成為骨科康復(fù)治療方面最主要的非手術(shù)手段，并在骨不連、股骨頭壞死[3]等方面得到發(fā)展。21世紀(jì)初，Gutersohn等人發(fā)現(xiàn)低能量沖擊波能作用于體外培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，促進(jìn)血管再生因子分泌，這一重大發(fā)現(xiàn)使其在改善微循環(huán)方面開拓出新的領(lǐng)域。而在鎮(zhèn)痛方面，沖擊波技術(shù)在網(wǎng)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(jī)的波源有液電式、壓電式、電磁式和氣壓彈道式(發(fā)射式)4種，目前應(yīng)用最多的是氣壓彈道式?jīng)_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(jīng)系統(tǒng)的多發(fā)病以及常見病。中國腦卒中大會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，在各種致死疾病中，腦血管疾病以22.45%的構(gòu)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(guān)節(jié)粘連、肢體活動(dòng)障礙等后遺癥。國內(nèi)外研究證明，ESWT應(yīng)用于腦血管疾病康復(fù)期有非常好的療效。遂筆者將近幾年的臨床研究進(jìn)行搜集總結(jié)，對未來的發(fā)展前景提出新的展望。

1 體外沖擊波在痙攣方面的應(yīng)用

痙攣是指牽拉肌肉或敲打肌腱導(dǎo)致肌肉的過度反應(yīng)，其腱反射的過度興奮以及速度依賴的肌張力增高是導(dǎo)致腦卒中患者肢體運(yùn)動(dòng)障礙的主要原因之一。臨床上關(guān)于ESW緩解肌張力增高的機(jī)制有諸多，但經(jīng)多方驗(yàn)證，排除備受爭議的結(jié)論，目前被業(yè)內(nèi)認(rèn)可的理論有以下幾類：

1.1 熱效應(yīng)

沖擊波在生物體系傳播過程中，其內(nèi)部振動(dòng)能量不斷被媒質(zhì)吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑥亩姑劫|(zhì)溫度得到升高。人體內(nèi)能夠優(yōu)先被加熱的是肌肉的肌腱、關(guān)節(jié)的韌帶附著處、關(guān)節(jié)軟骨以及骨皮質(zhì)。而痙攣則是由于腱反射的過度興奮導(dǎo)致的，沖擊波的熱效應(yīng)可増加血液循環(huán)量，加強(qiáng)體內(nèi)代謝，改善局部組織的營養(yǎng)狀況，増強(qiáng)體內(nèi)各種酶的活力，尤其能降低肌肉和結(jié)締組織的張力，以達(dá)到緩解痙攣、減輕疼痛并最終降低神經(jīng)細(xì)胞興奮性的目的[1]。

1.2 酶途徑和非酶途徑促進(jìn)一氧化氮(NO)的產(chǎn)生

一氧化氮(NO)在神經(jīng)肌肉接頭的形成過程中的作用非常重要。Tomonori等在試驗(yàn)中通過對兔子施加沖擊波發(fā)現(xiàn)，該刺激可以暫時(shí)減少神經(jīng)肌肉接頭之間的乙酰膽堿受體(AChR)數(shù)量，進(jìn)而影響接頭功能減輕痙攣現(xiàn)象。但研究發(fā)現(xiàn)乙酰膽堿受體的數(shù)目可較快復(fù)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(xué)者提出，在上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)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(yàn)研究。

Ciampa AR等[9]在用沖擊波照射試驗(yàn)大鼠神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞時(shí)發(fā)現(xiàn)，沖擊波可以增強(qiáng)細(xì)胞質(zhì)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(dǎo)的神經(jīng)元一氧化氮(n NOS) 活性下降和一氧化氮(NO)生成的減少的現(xiàn)象。另外，沖擊波還可以通過非酶途徑促進(jìn)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(jié)果有大量亞硝酸鹽產(chǎn)生，并對非酶途徑促進(jìn)一氧化氮(NO)的產(chǎn)生提供了試驗(yàn)基礎(chǔ)。

1.3 直接壓力作用

由于高頻率沖擊波，其傳遞給介質(zhì)的能量比聲波傳導(dǎo)的能量大，有時(shí)達(dá)到人耳可以忍受聲強(qiáng)的10萬倍，所以沖擊波與彈性物質(zhì)之間的機(jī)械作用很強(qiáng)。當(dāng)機(jī)器發(fā)出的沖擊波作用于人體組織時(shí)，會(huì)在各組織之間產(chǎn)生不同的機(jī)械應(yīng)力，從而引起組織松解，緩解痙攣并促進(jìn)微循環(huán)[11]。

楊志杰等[12]在研究過程中驗(yàn)證了毛玉瑢[5]等的觀點(diǎn)，治療前后分別對患者踝關(guān)節(jié)進(jìn)行改良Ashworth量表(MAS)以及被動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)度(PROM)測量，發(fā)現(xiàn)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(jī)制與其改變軟組織的黏彈性的機(jī)械特性有關(guān)，并非通過脊髓興奮性的降低引起。徐思維等[13]應(yīng)用表面肌電圖(EMG)測定各個(gè)肌肉的積分肌電值以及協(xié)同收縮率，發(fā)現(xiàn)沖擊波作用于人體，在通過各種不同的介質(zhì)時(shí)，會(huì)在交界處產(chǎn)生不同程度的機(jī)械應(yīng)力(拉應(yīng)力和剪切力)，這種應(yīng)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(yīng)用

肩關(guān)節(jié)半脫位、復(fù)雜性區(qū)域疼痛綜合征等原因都可產(chǎn)生肩痛(hemiplegic shoulder pain,HSP)。HSP可以發(fā)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(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)。治療上多采用配戴肩帶、肉毒素注射、肌力訓(xùn)練、肩胛上神經(jīng)阻滯等方法。如今，應(yīng)用沖擊波技術(shù)治療HSP同樣能取得良好療效。Ohtori S等[14]在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，沖擊波作用后的大鼠表皮神經(jīng)大部分都發(fā)生退化，而表皮新神經(jīng)只有在兩周后才會(huì)再形成。此實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪忉寷_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(qiáng)烈，高強(qiáng)度的沖擊波刺激神經(jīng)末梢痛覺感受器，一方面使神經(jīng)元的敏感性降低，導(dǎo)致神經(jīng)傳導(dǎo)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(xué)介質(zhì)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(fā)現(xiàn)，HSP患者應(yīng)用單純ESW的治療組總有效率明顯優(yōu)于對照組。

ESWT優(yōu)于其他各種微創(chuàng)式的非侵入性治療技術(shù),特別是慢性軟組織損傷性疼痛方面的治療，比其他傳統(tǒng)外科方法更加安全、無創(chuàng)、有效且無副作用，是一種針對運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)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(yīng)用

壓瘡是長期臥床患者常見的并發(fā)癥之一。多發(fā)生于部分沒有肌肉或有薄弱肌肉并缺乏脂肪組織保護(hù)且又經(jīng)常受壓的骨突部位，例如骶部、枕部、內(nèi)外踝等處，以骶尾部大轉(zhuǎn)子以及坐骨處最為常見。壓瘡產(chǎn)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(yīng)用，一方面可以抑制早期炎性反應(yīng)。同上提到的Ciampa AR等[9]在用沖擊波照射試驗(yàn)大鼠的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞時(shí)的實(shí)驗(yàn)中，除上述作用外，仍可有效下調(diào)細(xì)胞核因子κB(NF-κB)活化及細(xì)胞核因子κB(NF-κB)依賴的基因表達(dá)，從而有效的抑制炎性反應(yīng)；另一方面可促進(jìn)創(chuàng)面新血管生成。Yang G等[16]在結(jié)合大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)以及臨床研究后發(fā)現(xiàn)，低能量的沖擊波能夠促進(jìn)血管生成因子的表達(dá)，從而加快創(chuàng)面新生血管的形成，并且可促進(jìn)局部組織分泌轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)，來加快受傷組織的修復(fù)。

燕曉宇等[17]用沖擊波作用于糖尿病大鼠慢性損傷創(chuàng)面上，治療組較對照組創(chuàng)面愈合時(shí)間短、閉合率高，對創(chuàng)面內(nèi)PCNA 陽性細(xì)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(xì)胞浸潤，以降低局部炎性反應(yīng)。故低能量沖擊波可以減輕炎性反應(yīng)，使創(chuàng)面內(nèi)修復(fù)細(xì)胞的增殖能力增強(qiáng)，并增強(qiáng)微血管的形成以及膠原沉積，最終促進(jìn)創(chuàng)面愈合。Saito S等[18]將9例符合SSc并發(fā)手指潰爛的患者進(jìn)行每周一次ESWT，大部分患者創(chuàng)面面積后期都明顯縮小，而且此法可在其他患者身上進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，故該療法是目前治療皮膚創(chuàng)面較為安全的新型治療措施。

4 體外沖擊波在關(guān)節(jié)粘連方面的應(yīng)用

關(guān)節(jié)粘連攣縮是腦卒中患者運(yùn)動(dòng)功能受限較常見的并發(fā)癥，原因大多為疼痛或水腫合并長期制動(dòng)導(dǎo)致炎性物質(zhì)滲出而發(fā)生的粘連攣縮。其治療原理可依據(jù)上文楊志杰等[12]、徐思維等[13]的研究；并且毛玉瑢等[5]發(fā)現(xiàn)沖擊波能產(chǎn)生高能水噴射和高溫來松解骨關(guān)節(jié)和軟組織粘連并疏通組織內(nèi)微血管。董慶鵬等[19]通過應(yīng)用ESWT對粘連性肩關(guān)節(jié)囊炎進(jìn)行治療，6個(gè)月后，患者不僅關(guān)節(jié)活動(dòng)度有很大改善，肩關(guān)節(jié)疼痛的現(xiàn)象也得到緩解。

5 總結(jié)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(jī)械應(yīng)力以及聲學(xué)邊界產(chǎn)生能量，使細(xì)胞壁的通透性增加，降低肌張力，刺激生長因子的分泌，產(chǎn)生抗菌效應(yīng)，刺激血管生成因子的表達(dá)，加快新血管的生成，促進(jìn)創(chuàng)面及骨質(zhì)的愈合，改善血液微循環(huán)，緩解肢體疼痛，松解粘連肌肉等。但與此同時(shí)，高能量的ESW在使用時(shí)要謹(jǐn)慎，因其能量較大故有其潛在的副作用，包括使機(jī)體細(xì)胞嚴(yán)重受損，造成不可逆的組織損害等。自此，人們對沖擊波的認(rèn)識(shí)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(jī)制等還未完全闡明。所以，對沖擊波治療疾病的機(jī)制研究將是我們未來臨床研究的熱點(diǎn)，筆者相信隨著對沖擊波生物學(xué)基礎(chǔ)的不斷深入研究，我們的臨床治療必會(huì)得到更好的發(fā)展。

[1] 丁潔.體外沖擊波康復(fù)治療研究進(jìn)展[D].上海:復(fù)旦大學(xué),2014:1-44.

[2] CHAUSSY C，BRENDEL W，SCHMIEDT E. Extracorporeally induced destruction of kidney stones by shock waves[J].Lancet，1980，316:1265-1268.

[3] GAO Fuqiang,SUN Wei,LI Zirong,etal.High-energy extracorporeal shock wave for early stage osteonecrosis of the femoral head[J].Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine,2015(4):1-8.

[4] VULPIANI C M,NUSCA S M,VETRANO M,etal.Extracorporeal shock wave therapy vs cryoultrasound therapy in the treatment of chronic lateral epicondylitis.[J].Muscles,Ligaments and Tendons Journal,2015,5(3):167-174.

[5] 毛玉瑢,黃東鋒,丁建新,等.體外沖擊波療法治療肩關(guān)節(jié)周圍炎的即時(shí)效果分析[J].中國臨床康復(fù),2003,7(23):3216-3217.

[6] 李小宏,余和平,邵嵐.激光聯(lián)合沖擊波治療足底筋膜炎的臨床觀察[J].激光雜志,2015,36(5):41-42.

[7] 劉思蘭,王麗娜,金曉紅.沖擊波復(fù)合激痛點(diǎn)注射對頸肩肌筋膜疼痛綜合征的治療效果[J].臨床麻醉學(xué)雜志,2016,32(1):20-23.

[8] 宋小慧,謝青,崔立軍,等.沖擊波治療痙攣的研究現(xiàn)狀[J].中國醫(yī)學(xué)前沿雜志,2015,7(5):116-119.

[9] CIAMPA A R,CARCERERI de Prati A,AMEILIO E,etal.Nitric oxidemediates anti-inflammatory action of extracorporeal shockwaves [J].FEBS Letts,2005,579:6839-6845.

[10] GOTTE G,AMEILIO E,RUSSO S,etal.Short-time non-enzymaticnitric oxide synthesis from L-arginine and hydrogen peroxideinduced by shock waves treatment [J].FEBS Letts,2002,520:153-155.

[11] 林歆,叢芳,李辰.低能量體外沖擊波用于痙攣治療的研究[J].中國康復(fù)理論與實(shí)踐,2012,18(1):64-67.

[12] 楊志杰,陳修平,李鐵山,等.放散式體外沖擊波治療腦卒中后小腿三頭肌痙攣的療效研究 [J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2013,28(4):352-355.

[13] 徐思維,繆蕓,郁嫣嫣,等.體外沖擊波緩解腦卒中后肱二頭肌痙攣的效果[J].中國康復(fù)理論與實(shí)踐,2014,20(12):1140-1143.

[14] OHTORI S,INOUE G,MANNOJI C ,etal.Shock wave application to rat skin induces degeneration and reinnervation of sensory nerve fibres[J].Neurosci Lett,2001,315:57-60.

[15] 曹建平,何松彬,戴方瑜,等.針灸配合體外沖擊波治療腦卒中后肩痛39例[J].中國現(xiàn)代醫(yī)生,2015,53(23):88-91.

[16] YANG G,LUO C,YAN X,etal.Extracorporeal shock wave treatment improves incisional wound healing in diabetic rats[J].To-hoku J Exp Med，2011,225(4) :285-292.

[17] 燕曉宇,楊光,成亮,等.體外震波治療對糖尿病大鼠慢性創(chuàng)面愈合及組織學(xué)影響[J].中國修復(fù)重建外科雜志,2012,26(8):961-967.

[18] SAITO S,ISHII T,KAMOGAWA Y,etal.Extracorporeal shock wave therapy for digital ulcers of systemic Sclerosis[J].Tohoku J Exp Med,2016,238(1),39-47.

[19] 董慶鵬,鄭婧,李圣洪,等.體外沖擊波聯(lián)合痛點(diǎn)阻滯治療粘連性肩關(guān)節(jié)囊炎的效果[J].中國疼痛醫(yī)學(xué)雜志,2016,22(1):71-73.