低強(qiáng)度聚焦超聲緩解慢性軟組織損傷疼痛的多中心研究*

梁丹丹 胡 帥 陳錦云 李 東 王俊瑞 黃 偉 陳俊林 周 崑 王 嫣 陳文直△

（1超聲醫(yī)學(xué)工程國家重點實驗室 重慶醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院 重慶市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)重點實驗室，重慶400016；2超聲醫(yī)療國家工程研究中心，重慶401121；3重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院HIFU腫瘤中心，重慶400010；4重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院骨科，重慶400010；5陸軍軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院康復(fù)科，重慶400038）

軟組織損傷是指軟組織，如骨骼肌、關(guān)節(jié)囊、骨膜、脂肪、筋膜韌帶等軟組織損害性病變的總稱，其在成人的發(fā)病率高達(dá)90%[1]。軟組織損傷持續(xù)損傷超過3周或損傷后失治或治療不當(dāng)超過2周未愈即形成慢性損傷，常伴有的頑固性疼痛和功能受限往往難以治愈[2]，嚴(yán)重影響病人生活、工作以及體育鍛煉，慢性疼痛甚至可引發(fā)心理疾病[3]。目前治療慢性軟組織損傷的方式多樣，但存在治療時間長、治療效果不顯著、易反復(fù)等問題[4,5]。超聲波治療有操作簡單、安全、價廉以及非侵入性等特點[6]。傳統(tǒng)超聲未能達(dá)到明顯的臨床療效，原因可能是治療區(qū)域超聲波劑量不足[7,8]，而單純增加超聲波劑量達(dá)到治療效果同時亦帶來相應(yīng)不良反應(yīng)。研究表明，超短波有較強(qiáng)的穿透力，加速炎性代謝產(chǎn)物及致痛化學(xué)物質(zhì)吸收消散，能促使局部毛細(xì)血管擴(kuò)張，血流加速，有利于消炎、消腫，使組織的修復(fù)能力增強(qiáng)，從而達(dá)到緩解疼痛的目的[9]。本研究所使用的低強(qiáng)度聚焦超聲(low-intensity focused ultrasound, LIFU)治療儀通過聚焦超聲波增加了目標(biāo)組織的超聲劑量的同時避開了對組織表層的損傷。前期基礎(chǔ)研究提示，使用LIFU單次治療慢性軟組織損傷后，可及時鎮(zhèn)痛并在一定程度上有維持作用[10]。本研究中，使用LIFU治療儀多次治療慢性軟組織損傷以評價LIFU對慢性軟組織的損傷疼痛的治療效果、安全性以及短期療效，為臨床使用LIFU治療慢性軟組織損傷疼痛提供一定的指導(dǎo)作用。

方 法

1.一般資料

本研究為非隨機(jī)臨床試驗。研究經(jīng)重慶醫(yī)科大學(xué)倫理委員會和中國陸軍軍醫(yī)大學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。所有的受試者都自愿參加這項研究并簽署知情同意書。為保證三個研究中心的統(tǒng)一性，均由固定人員嚴(yán)格遵守本研究納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一治療方式和疼痛評估標(biāo)準(zhǔn)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：由于慢性軟組織損傷的臨床表現(xiàn)較復(fù)雜，因此建立了統(tǒng)一的納入標(biāo)準(zhǔn)，其中包括損傷時間、類型（肌肉拉傷、肌肉肌腱炎等）、癥狀、部位和治療。①年齡18～75歲之間；②診斷為慢性軟組織損傷；③肌肉或肌腱拉傷或受傷史> 3個月；④局部軟組織頑固性疼痛或部分軟組織功能障礙，且VAS評分≥4；⑤損傷后> 2周未治且無明顯改善或損傷后> 2.0周經(jīng)其他治療不能治愈或不能改善癥狀者。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①不符合慢性軟組織損傷的標(biāo)準(zhǔn)；②經(jīng)影像學(xué)檢查，局部軟組織疼痛可能和內(nèi)腔或椎間盤突出引起的神經(jīng)壓迫有關(guān)；③局部感染和骨折；④在過去的6個月內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的疾病，如無法控制的高血壓、腦血管意外、心肌梗死或嚴(yán)重的心律失常；⑤惡性腫瘤、膠原蛋白結(jié)締組織疾病和出血性疾??；⑥皮膚病、皮膚疤痕或合并急性損傷或曾接受放射治療；⑦病人不配合治療或拒絕簽署知情同意書。

2.儀器和方法

本研究采用阿是超聲波治療儀（重慶海扶醫(yī)療科技有限公司，重慶，中國），儀器總輸出功率5.0～10.0 W，頻率0.3～3 MHz，焦距5～50 mm。根據(jù)輸出強(qiáng)度分為4檔，輸出劑量逐級增加。治療頭的直徑在20～50 mm之間。根據(jù)損傷部位的范圍和疼痛深度選擇合適的治療頭。在治療區(qū)域均勻涂抹適量超聲耦合劑，治療過程中需保持治療頭超聲波輸出面與治療區(qū)域皮膚緊密接觸（見圖1）。

采用固定和移動療法進(jìn)行治療。固定方法適用于有特定壓痛點的病人，將治療頭緊貼在壓痛點上，選擇的輸出功率需根據(jù)病人的耐受程度，按照劑量遞增的原則，治療強(qiáng)度和時間逐漸提高以局部出現(xiàn)明顯“酸、麻、脹、熱”接近不能病人耐受為止。每個壓痛點的治療時間為60 s。如果沒有觀察到明顯的壓痛點，則采用移動式治療，治療頭以5.0～10.0 mm/s的速度在疼痛區(qū)域緩慢重復(fù)滑動，輸出功率的選擇與固定方法相同。所有病人每日接受1次治療，連續(xù)治療10天。

3.評定標(biāo)準(zhǔn)

（1）疼痛程度評價：采用視覺模擬評分法(visual analogue scale, VAS)評分便于使用并方便記錄[11]。使用VAS評分評定病人疼痛程度，無疼痛（0分），輕度疼痛（1～3分），中度疼痛（4～7分）、重度疼痛（8～10分）[11]。

圖1 阿是超聲波治療儀治療慢性軟組織損傷實像圖Fig.1 The ultrasound therapeutic device treatment schemes

（2）療效評定：于治療前，每次治療后30 min，療程結(jié)束后的第3天、7天、14天和21天進(jìn)行疼痛評分。比較治療前后以及治療結(jié)束后的VAS評分，通過分析其變化來確定疼痛的緩解。

（3）安全性評價：記錄治療期間和治療結(jié)束后21天內(nèi)出現(xiàn)的不良反應(yīng)，如皮膚燒傷、治療部位腫脹、局部疼痛感、疼痛誘發(fā)、肢體運(yùn)動障礙或附件關(guān)節(jié)出現(xiàn)損傷等，并記錄產(chǎn)生不良反應(yīng)的病例總數(shù)。

4.統(tǒng)計學(xué)分析

這是一項比較治療前后VAS評分的自控研究。采用數(shù)據(jù)分析軟件SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(D)進(jìn)行表示。采用重復(fù)測量方差分析，比較VAS評分，P< 0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

在治療前和治療后的VAS評分之間減少3或更多被認(rèn)為疼痛緩解是有效的[12]。采用公式計算疼痛緩解率：疼痛緩解率 = 疼痛有效緩解的病例數(shù)/病例總數(shù)×100%。采用公式計算不良反應(yīng)發(fā)生率：不良反應(yīng)比例 = 產(chǎn)生不良反應(yīng)病例數(shù)/病例總數(shù)×100%。

結(jié) 果

1.病人基本信息

本研究符合納入標(biāo)準(zhǔn)的186例軟組織損傷病人來自重慶醫(yī)科大學(xué)超聲工程學(xué)院臨床科室（58例），重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院（60例），陸軍軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院（68例）。其中有96名男性和90名女性，年齡在30～72歲之間，平均年齡為49.5±2.6歲。病程從3個月到12年不等，平均為5.0±2.6年。軟組織損傷的部位和類別有：54例肩頸部肌肉拉傷，42例背部肌肉損傷，49例腰肌損傷，41例四肢肌腱炎癥（見表1）。納入本研究病人均有中度以上疼痛（VAS 4～7分），均順利完成治療。在治療過程中，沒有病人接受其他治療或進(jìn)行可能加重癥狀的體育鍛煉，治療結(jié)束后完成了隨訪。

2.VAS評分及療效評定

治療期間每次治療后與第一次治療前VAS評分比較，VAS評分均呈下降趨勢。VAS評分與治療次數(shù)的相關(guān)性較好(R2= 0.9964,r= 0.9981)，且隨著治療次數(shù)的增加VAS評分降低的幅度越大，疼痛持續(xù)緩解(P< 0.05)。而第8、第9和第10次治療期間的VAS評分比較沒有明顯差異（P> 0.05，見表2）。

隨訪期間不同時間點的VAS評分均明顯低于治療前(P< 0.05)，但治療結(jié)束后21天VAS評分較隨訪期間其他階段評分略有升高，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P> 0.05，見表3）。治療結(jié)束后3天、7天、14天和21天的臨床疼痛緩解率分別為98.92、93.55、90.32、80.33、80.11%（見表4），均大于50%。

3.安全性評價

在治療過程中，沒有皮膚燒傷或局部腫脹，僅2例肩頸疼痛病人均觀察到上肢局限性疼痛，進(jìn)一步檢查未見感覺或運(yùn)動障礙，疼痛在24～28 h內(nèi)消退，未加治療。其他病人局部疼痛耐受良好，治療后30 min內(nèi)疼痛消失。不良反應(yīng)比例為1.08%。

討 論

慢性軟組織損傷的治療一直是世界范圍內(nèi)醫(yī)學(xué)康復(fù)領(lǐng)域的研究熱點。目前治療慢性軟組織損傷的方法有針灸、射頻熱凝、非甾體抗炎藥、激光等，但各有利弊[1,13]。超聲因其便捷、無創(chuàng)的特點常用于臨床治療慢性軟組織損傷。但目前的研究采用平面脈沖超聲進(jìn)行治療效果并不理想[14]。超聲治療依靠超聲波能量進(jìn)行治療，當(dāng)能量到達(dá)病灶不足時，治療效果嚴(yán)重受影響。本研究使用的聚焦低強(qiáng)度超聲波治療儀通過聚焦超聲波，增加了治療組織劑量的同時避開了對皮膚的損傷。

表1 病例基本信息(D)Table 1 General information on patients (D)

表1 病例基本信息(D)Table 1 General information on patients (D)

病人特征Patients characteristics例數(shù)n總病例（納入）Total number (Enrolled) 186平均年齡（歲）Mean age (y) 49.5±15.5性別(%) Sex (%)男性Male 96 (51.6)女性Female 90 (48.4)平均病程（年）The mean course of disease (y) 5±2.6病例在三個研究中心的分布 (%)Patient distribution from the three centers (%)重慶醫(yī)科大學(xué)超聲工程學(xué)院臨床部Clinical Department of Ultrasonic Engineering Institute of Chongqing Medical University 58 (31.2)重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院Second Affiliated Hospital of Chongqing Medical University 60 (32.3)陸軍軍醫(yī)大學(xué)附屬第一醫(yī)院The First Affiliated Hospital of The Army Medical University 68 (36.5)損傷部位及類型 (%)Localization and category of injury (%)肩頸（肌肉拉傷）Neck and Shoulder (muscle strain) 54 (29.1)背部 （肌肉拉傷）Back (muscle strain) 42 (22.6)腰部（肌肉拉傷）Lumbar (muscle strain) 49 (26.2)四肢（肌肉、肌腱炎癥）Extremities (muscle tendon inflammation) 41(22.1)

表2 療程中治療部位的VAS以及減少的VAS評分與治療前比較后的P值(D)Table 2 The VAS of localized pain during the procedure of treatment, decreased VAS after each treatment and the related P value (compared with the previous treatment) (D)

表2 療程中治療部位的VAS以及減少的VAS評分與治療前比較后的P值(D)Table 2 The VAS of localized pain during the procedure of treatment, decreased VAS after each treatment and the related P value (compared with the previous treatment) (D)

治療次數(shù)No.of treatment每次治療后30分鐘VAS After each treatment VAS (30 min)每次治療后30分鐘After each treatment (30 min)與治療前比降低的VAS Decreased value of VAS compared with the pre-treatment治療前VAS Pre-treatment VAS 1.1±0.3 0.028 2 2.8±0.0 1.8±0.2 0.021 3 2.5±0.0 2.3±0.1 0.016 4 2.3±0.0 2.9±0.1 0.019 5 2.3±0.0 3.5±0.2 0.025 6 2.2±0.0 4.0±0.1 0.027 7 1.8±0.0 4.7±0.0 0.012 8 1.6±0.0 5.5±0.2 0.011 9 1.5±0.0 5.6±0.1 0.108 10 1.2±0.0 5.7±0.2 0.172 P值（與治療前比降低的VAS）P value (Decreased value of VAS)compared with the pre-treatment 1 3.0±0.0 6.9 ± 0.9

表3 隨訪期間不同時間的VAS (D)Table 3 The VAS at different times during the follow-up periods (D)

表3 隨訪期間不同時間的VAS (D)Table 3 The VAS at different times during the follow-up periods (D)

Time VAS P 值（與治療前相比較）P value (Compared with pre-treatment)治療前Pre-treatment 6.9±0.9 3 d 1.3±0.1 0.008 7 d 1.6±0.2 0.012 14 d 1.6±0.3 0.015 21 d 2.2±0.9 0.022時間

表4 隨訪期間慢性軟組織損傷病人疼痛緩解率(n = 186)Table 4 The rate of clinical pain relief at different follow-up time periods (n = 186)

研究結(jié)果表明LIFU可明顯減輕慢性軟組織損傷疼痛，其治療特點如下：①快速止痛：第一次治療后VAS評分開始明顯下降，與治療次數(shù)的增加有很好的相關(guān)性。②持續(xù)鎮(zhèn)痛：治療后VAS評分顯著降低(P< 0.05)，整個療程結(jié)束后無明顯變化。治療3周后VAS評分仍明顯低于治療前(P= 0.022，P< 0.05)。③臨床疼痛緩解率高：療程結(jié)束時，疼痛緩解率達(dá)98.92%，治療后21 d，臨床緩解率為80.11%。

慢性軟組織損傷的病理特點為無菌性炎癥，亦是引起慢性疼痛的主要原因。理論上，超聲的作用機(jī)制源于其熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)。超聲波誘導(dǎo)的熱效應(yīng)可以改善局部血液循環(huán)，促進(jìn)炎癥物質(zhì)的清除，起到解痙鎮(zhèn)痛的作用[10]。超聲的非熱效應(yīng)包括穩(wěn)定空化效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，這兩種效應(yīng)通過改變細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)、功能和滲透性來刺激組織修復(fù)，有利于軟組織損傷的治療[15]，LIFU還可促進(jìn)內(nèi)源性阿片類物質(zhì)——β-內(nèi)啡肽釋放，刺激神經(jīng)末梢提高疼痛閾值[10,13]。

本研究中病人在治療過程中均有較好依從性，僅2例病人在治療過程中出現(xiàn)局部疼痛，并且均在24～28 h內(nèi)自行消退，其不良反應(yīng)率明顯低于其他治療方法。本研究中治療第8、9、10次之間VAS差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示臨床治療療程是否僅需8日仍不能定論。本研究中缺乏相關(guān)對照組，在今后的研究中需設(shè)置不同的治療時間以及延長隨訪時間作為對照以比較不同時長的治療效果。本研究的局限性還在于：①研究中沒有安慰對照組。如果研究者選擇使用相同標(biāo)準(zhǔn)的病人，并用安慰劑治療，結(jié)論就會更有說服力；②疼痛評分為主觀性評價，雖然VAS是一種有效的工具，在醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中被廣泛使用，但本研究的評價方法比較簡單，今后的研究可增加評估指標(biāo)以保證效果評價的準(zhǔn)確性。

本研究探討了LIFU治療慢性軟組織損傷疼痛的療效及安全性。LIFU對止痛有快速且持續(xù)的效果，不良反應(yīng)發(fā)生率低。結(jié)果表明，LIFU治療慢性軟組織損傷疼痛是一種安全、有效、可行的方法。目前的研究需要未來的更多的臨床隨機(jī)對照試驗來確定這種治療方法的臨床意義和長期療效。

致謝：感謝重慶醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院和第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院協(xié)助完成實驗的工作人員。