體外沖擊波治療骨不連的方法選擇與影響因素△

胡帆，閆君，梁豪君，賈海光，李浩，肖健，王策，李培，邢更彥*

（1.安徽醫(yī)科大學第五臨床醫(yī)學院，安徽合肥 230032；2.中國人民解放軍總醫(yī)院第三醫(yī)學中心，北京 100039；3.沈陽醫(yī)學院附屬中心醫(yī)院，遼寧沈陽 110024）

近5%～30%骨折患者治療后，骨折不愈合，發(fā)生骨不連［1，2］。由于時間滯后性，骨不連的早期診斷較為困難，無法及時干預以預防其發(fā)生，因此也是臨床上研究的相關重點與難點。目前治療方式主要有骨移植、髓內(nèi)釘動力化、更換內(nèi)固定、外固定架固定術等，但仍有10%～20%患者術后不愈合［3～5］，且再次手術治療效果差。因而非手術治療方法被運用于臨床。其中，體外沖擊波治療（extracorporeal shock wave therapy,ESWT）利用沖擊波特有的空化效應和邊界效應，應用于骨不連的治療中，臨床骨不連愈合率可達到60%～90%［6～9］，目前臨床上治療骨不連多采用聚焦式?jīng)_擊波（focused ESWT,fESWT）。由于骨折發(fā)生部位距皮膚表面遠近不一，根據(jù)骨折周徑距皮膚的距離可將骨不連發(fā)生部位簡單分為深部、較深部及淺部：深部骨不連，骨質(zhì)完全包裹于機體深處，包括股骨及骨盆；較深部骨不連，骨折斷端周徑距皮膚表面深淺不一，包括肱骨、脛腓骨、尺橈骨；淺部則指大部分骨質(zhì)處于淺表位置，包括鎖骨、腕舟骨、內(nèi)外踝等。淺部骨不連發(fā)生時，更為簡潔，易于操作的發(fā)散式?jīng)_擊波（radial ESWT,rESWT）也具有良好治療效果［8］。同時rESWT 的傳播距離有限，聚焦式聯(lián)合發(fā)散式?jīng)_擊波治療較深部骨不連可能比單種波源沖擊波具有更佳的治療效果。本研究針對骨不連位置深、淺的部位選擇個性化ESWT 治療，收集了相關診療信息，進行統(tǒng)計學分析，評價不同波源沖擊波治療深部、較深部、淺部的有效性與安全性，同時識別不同因素對療效的作用，為不同部位骨不連沖擊波的選擇提供基礎。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標準

納入標準：（1）年齡18～60 歲；（2）符合骨不連臨床診斷標準，手術或非手術干預后至少6 個月后骨折斷端無橋接骨痂生成，無連續(xù)性皮質(zhì)骨，且3 個月內(nèi)影像學上無變化；（3） 創(chuàng)傷后6 個月骨折部位仍無法負重活動。

排除標準：（1）病理性骨折；（2）感染性骨不連或萎縮性骨不連，骨不連兩端間隙＞0.5 cm；（3）凝血功能、免疫功能異常；（4）慢性消耗性疾病，如惡性腫瘤等。

1.2 一般資料

2011 年11 月—2022 年9 月共87 例患者符合上述標準，納入本研究。其中，男56 例，女31 例，平均年齡（35.3±14.4）歲，深部部位32 例，均為股骨；較深部47 例，包括肱骨10 例，脛腓骨18 例，尺橈骨19 例；淺表部位8 例，包括內(nèi)、外踝各1例，腕舟骨3 例，鎖骨3 例。首次治療距診斷為不連接的時間為（450.9±269.7）d。

1.3 治療方案

深部選擇fESWT，較深部位選擇fESWT 聯(lián)合rESWT（f-r ESWT），淺表部位選擇rESWT。fESWT 設備為惠康沖擊波骨科治療機HK.SWT-007；rESWT設備為EMS Swiss Dolor Clast?CLASSIC。

fESWT：患者采取仰臥位或坐位，用C 形臂X線機透視定位，使未愈合部位與沖擊波第二焦點吻合；治療頭貼緊皮膚，以切線式耦合至骨不連兩端邊緣，定位完成后在與沖擊波探頭接觸的皮膚區(qū)域噴涂超聲耦合劑。每次治療能流密度為0.25～0.39 mJ/mm2，以患者能承受為宜適當增減，頻率為1 Hz，環(huán)繞骨不連斷端選擇3～5 個靶點治療，每點治療500～800 次，共1 500～4 000 次，5～6 次治療為1 個療程，每個療程間隔1.5～2 個月，共3～5 個療程。

rESWT：患者采取坐位，通過X 線或超聲定位［10］，超聲下可見光滑的骨皮質(zhì)中出現(xiàn)褶皺或中斷，在中斷處體表進行標記，定位完成后在與沖擊波探頭接觸的皮膚區(qū)域噴涂超聲耦合劑。每次治療能量為3～5 bar，以患者能承受為宜適當增減，頻率為8～10 Hz，選擇3～4 個點治療，每點治療600～800 次，共1 800～3 200 次，每個療程間隔1.5～2 個月，共3～5 個療程。

f-r ESWT：根據(jù)骨不連斷端周徑據(jù)皮膚距離，淺于1.5 cm 使用發(fā)散式?jīng)_擊波，深于1.5 cm 使用聚焦式?jīng)_擊波。fESWT 能流密度為0.2～0.3 mJ/mm2，頻率為1～2 Hz，環(huán)繞骨不連斷端選擇3～5 個點治療，每點治療500～800 次，共1 500～4 000 次。rESWT 能量為3～4 bar，頻率為8～10 Hz，環(huán)繞斷端選擇3～4 個點，每點500～600 次，共1 500～2 400 次。5～6 次治療為1 個療程，每個療程間隔1.5～2 個月，共3～5 個療程。

治療時應避開鋼板、大血管及神經(jīng)。在治療過程中監(jiān)測患者狀況，皮膚是否有損傷、患者疼痛狀況等。

1.4 評價指標

記錄患者臨床資料，包括骨不連部位、骨折類型、骨不連類型、骨不連確診至第1 次沖擊波治療時間、沖擊波治療方案，患者治療次數(shù)。按臨床骨折愈合標準評價骨不連臨床愈合時間。行影像檢查，按骨折區(qū)域正位與側位平片上骨折兩端是否有新生骨評級如下［11］：（1）無效，前、后、內(nèi)、外4 個方向中只有1 個方向上有新生皮質(zhì)骨或無；（2）部分愈合，4個方向有2 個方向上有新生皮質(zhì)骨；（3） 完全愈合，4 個方向中至少有3 個方向上有新生皮質(zhì)骨。計算愈合率：骨折愈合率=（部分愈合患者+完全愈合患者）/全部患者）×100%。

1.5 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 26 軟件進行統(tǒng)計分析。計量數(shù)據(jù)以±s表示，資料呈正態(tài)分布時，采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD法；資料呈非正態(tài)分布時，采用秩和檢驗。計數(shù)資料采用卡方檢驗或Fisher精確檢驗。等級資料采用Krushal-WallisH檢驗。以骨不連是否愈合為因變更，其他因素為自變量，行多元邏輯回歸分析。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 骨不連治療結果的描述性分析

87 例患者在治療期間均無不良事件發(fā)生。經(jīng)影像學評估（圖1，2），ESWT 治療6 個月后愈合58例，占比66.7%；治療9 個月后愈合64 例，占比73.6%；治療12 個月后愈合67 例，占比77.0%。深部骨不連愈合24 例，愈合率75.0%；較深部愈合36例，愈合率78.3%；淺部愈合7 例，愈合率77.8%。

圖1 患者，男，23 歲，左腓骨骨折后骨不連8 個月，使用聚焦式聯(lián)合發(fā)散式?jīng)_擊波治療后，逐漸愈合。1a: 沖擊波治療前可見清晰骨折線；1b: 治療后6 個月骨折線模糊；1c: 治療后9 個月，出現(xiàn)骨性連接；1d: 治療后12 個月，骨折愈合塑形。Figure 1.A 23-year-old male received fESWT combined with rESWT for fibular nonunion for 8 months,and gradually healed after treatment.1a:Clear fracture line was visible before shockwave treatment,with significant separation at both ends of the fracture; 1b:The fracture line was blurry 6 months after treatment; 1c: The nonunion healed 9 months after treatment; 1d: The nonunion healed with bone remodeling 12 months after treatment.

圖2 患者，男，57 歲，股骨頸骨折后骨不連2 個月，使用聚焦式?jīng)_擊波治療，骨不連仍無改善，后行人工髖關節(jié)置換術。2a: 沖擊波治療前；2b: 治療后6 個月；2c: 治療后9 個月；2d: 治療后12 個月，仍無改善。Figure 2.A 57-year-old male who suffered from bone nonunion after femoral neck fracture for 2 months,then treated with fESWT without improvement in bone nonunion,finally underwent total hip arthroplasty.2a:The X-ray before fESWT.2b:The X-ray 6 months after fESWT.2c:The X-ray 9 months after fESWT.2d:The X-ray 12 months after treatment,no improvement in nonunion was noted.

2.2 分層單項因素比較

按治療方法三組間各項資料比較見表1。三組間在年齡、性別、骨不連分型、臨床愈合時間和影像不同時間點愈合率的差異均無統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。

表1 三種治療方式單項因素比較Table 1 Univariate comparison among the three treatments

按末次隨訪時患者是否達到影像愈合，將患者分為兩組，兩組間單項因素比較結果見表2，愈合組的年齡顯著小于不愈合組（P＜0.05），而愈合組治療次數(shù)顯著多于不愈合組（P＜0.05），兩組在性別、骨不連類型及診斷距首次治療間隔時間均無明顯差異（P＞0.05）。

表2 末次隨訪時是否愈合兩組單因素分析比較Table 2 Univariate comparison two groups whether healed at the last follow-up

2.3 骨不連愈合的邏輯回歸分析

以患者骨不連是否愈合為因變量，其余因素歸為自變量的多元邏輯回歸分析結果見表3，患者骨不連愈合與診斷距首次沖擊波治療間隔時間和性別無關（P＞0.05），而患者年齡是骨不連愈合的負面影響因素（OR=0.920,P=0.040），而ESWT 治療次數(shù)是骨不連愈合的正面影響因素（OR=1.125,P=0.004）。

表3 骨不連是否愈合的邏輯回歸結果Table 3 Logistic regression outcome of whether nonunion healed

3 討 論

臨床上骨不連的主要治療方法是手術治療，但術后仍有較高概率不愈合［12］。因而需要尋找一種新的治療方法以提高治愈率。ESWT 已被公認是治療骨不連的一種安全、有效的物理治療手段。臨床上常用的兩種波源的沖擊波各有特點：fESW 經(jīng)反射后聚集在一點或一段區(qū)域內(nèi)，使該區(qū)域能量較大，沖擊波輸出能量在極短時間內(nèi)就可達到峰值，最大傳播距離可達10～15 cm；而rESW 的波發(fā)出后以發(fā)散的形式傳播，能量最大點位于探頭前方，能量越傳播越衰減，輸出波形較為平穩(wěn)，使得平均能量強度高，最遠可傳播2～3 cm［13］。已有研究表明，沖擊波作用效果具有能量依賴性，中、低能量沖擊波治療骨不連效果微弱；高能沖擊波能破壞骨折端硬化骨質(zhì)，產(chǎn)生裂紋，從而增加局部血運，促進骨不連愈合［14，15］，但高能沖擊波對皮膚、肌肉組織有損傷。因此僅使用fESWT 可能不是很好的選擇。經(jīng)研究報道，rESWT 對于淺表部位骨不連也具有良好的治療效果，愈合率可達60%～70%［16］。因而，針對不同位置的骨不連選擇不同類型的沖擊波具有重要的臨床意義。

由于沖擊波在骨質(zhì)中每傳遞1 cm，能量會衰減50%［17］。據(jù)此，以骨不連距皮膚表面遠近將骨不連分為淺部、較深部及深部骨不連。在治療淺表骨不連時，rESWT 的能量最高處為其治療頭，可均勻地將能量傳遞至有效作用范圍內(nèi)，所以對于淺表部位骨不連是首選治療方法［18］。在本研究中，淺部患者使用rESWT 愈合率達77.8%。而治療較深處骨不連時，骨折斷端部分處于較深部位，rESWT 無法將能量傳遞至骨不連部位，而fESWT 能量大，穿透性強，因此，選擇聚焦式聯(lián)合發(fā)散式?jīng)_擊波對于較深部骨不連是一種合理、可行的方案。在本研究中，較深部患者使用f-rESWT 愈合率可達78.26%。同時，深部骨不連單獨使用fESWT 愈合率可達75%。三種不同深淺的骨不連選擇不同波源沖擊波后愈合率無明顯統(tǒng)計學差異，均可取得令人滿意的療效。

作者對影響ESWT 治療骨不連的各類因素進行分析，發(fā)現(xiàn)年齡、治療次數(shù)與治療效果具有相關性。Tian 等［19］報道高齡顯著影響骨折的愈合，結合本研究表明，年齡是影響骨不連患者愈合的重要因素，年齡越大，治療效果可能越差。學者提出治療次數(shù)與治療效果呈正相關［20］，在本研究中，ESWT 治療次數(shù)是骨不連愈合的正面因素。此外，本研究中，不同骨不連類型、第1 次ESWT 距骨折時間、性別對于ESWT 的療效均無顯著性影響。Rupp 等［21，22］曾提出骨不連的類型與治療效果相關，肥厚型骨不連效果優(yōu)于萎縮型［23］，研究者認為可能與骨折斷端血供有關。在本研究中，ESW 治療不同類型骨不連未出現(xiàn)顯著性差異。此外，Kuo 等［24］認為，從骨折到第1 次ESWT 治療骨不連的時間與治療效果相關，早期使用ESWT 干預有利于骨不連的愈合，越早的沖擊波治療效果越佳。而在本研究中，未發(fā)現(xiàn)間隔時間與ESWT治療骨不連的療效有顯著相關性。

綜上所述，根據(jù)骨不連位置的深淺選擇不同沖擊波治療方法均可達到預期治療效果，沖擊波治療次數(shù)和患者年齡是沖擊波治療骨不連是否愈合和愈合效果的重要影響因素。