冲击波治疗骨科应用
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精品课件
体外冲击波的作用机制
代谢激活效应
ESW可以促进局部血液循环，加 速组织新陈代谢，促进损伤组织愈合 。
精品课件
冲击波治疗骨肌疾病的原理
治疗骨不连、骨坏死
体外冲击波使骨病部位硬化骨与正常 骨之间产生能量梯度差及扭拉力，造成微 骨折，诱导成骨作用，启动骨愈合。
空化效应促进血管增生，改善局部循 环，诱导新骨形成
精品课件
冲击波的生物效应
3.压电效应
骨基质中的胶原和蛋白多糖等 非对称性物质在压力作用下发生形变，其 表面静止的正负电荷被极化，从而在物质 两端形成电位差，促进骨形成
精品课件
体外冲击波的区别
冲击波 发散
最大能量 在表面
机械作用
Baidu Nhomakorabea压力 11.9 MPa
脉冲时间
冲击次数
聚焦
在焦点处
最大压力集中在治疗区域
体外冲击波在骨科及运动创伤 领域的应用
北京大学第三医院康复医学科 周谋望
精品课件
什么是冲击波
冲击波（SW）是 能量的突然释放 而产生的高能量压力波，具有压力 瞬间增高和高速传导的特性
精品课件
Shock Waves 冲击波
Shock waves in the nature 自然界的冲击
波
▪ Man made Shock waves 人造冲击波
精品课件
医用冲击波的发展
20世纪60 年代末 ESWT
▪肾结石 ▪胆结石 ▪胰腺 ▪唾液腺
▪肩部钙化性肌腱炎 ▪跟骨骨刺 ▪肱骨上髁炎
▪ESWT的所有适应症（除碎石） ▪跟腱痛 ▪胫骨内侧压力综合征 ▪髌骨肌腱炎 ▪康复科、骨科、皮肤科……
20世纪70 年代末
ESWT
之后的二 十几年 ESWT
▪其它肌腱炎 ▪关节病
精品课件
治疗骨不连、骨坏死
促进成骨活性因子表达
诱导因子-1（HIF-1）：信号转导的关键成分之 一，也是血管再生和重建的重要物质
血管内皮生长因子（VEGF）：促进骨形成和塑形 骨形态发生蛋白（BMP）：加强诱导成骨作用，促 进骨痂形成，加速骨折愈合 转化生长因子-β (TGF-β)：调节ALP、Ⅱ型胶原 及其他组织特殊蛋白质的表达，促进成骨 核结合因子-а1 （CBF- а1 ）：是成骨细胞分化 及其功能调控的核心因子
高达 40 MPa
<1 µsec 1-2 次治疗
精品课件
组织越深压力越低
高达
1000 µsec 4-10 次治疗
ESWT 和 RWT的比较
Pressure Pressure
治疗 渗透深度
压力与时间 关系
不同种类冲 击波作用形 式
ESWT 0-140 mm
Time
精品课件
RWT 0-35 mm
Time
胶原纤维异常排列
精品课件
再生过程
精品课件
冲击波治疗适应证和禁忌症
适应证
1.骨组织疾病： 骨折延迟愈合、骨折不连接、成人股骨头
缺血性坏死（中早期） 2.软组织慢性损伤性疾病： 肩峰下滑囊炎、肱二头肌长头腱炎、钙化
性冈上肌腱炎、肱骨内上髁炎、网球肘、弹响 髋、跳跃膝、跟痛症、髌骨腱炎、冈上肌腱损 伤等
精品课件
发展史
❖ 20世纪60年代，西德道尼尔航空公司科研人员 发现飞机高速穿过云雨时产生冲击波，使飞机 内部器件受损而外壳完好
❖ 1969年，西德国防部开始“冲击波与动物组织 间相互关系”研究
❖ Eisenberger开始冲击波碎石研究
精品课件
发展史
1980年，Chaussy应用冲击波治疗泌尿系统结石 1986年，Haupt发现冲击波诱导成骨细胞活化，促进成骨 1988年，Graff发现冲击波的成骨作用，开始研究其对骨折愈合的影响 1997年“欧洲骨肌系统冲击波疗法联合会” （ESMST）在维也纳成立 1999年“国际骨肌系统冲击波治疗联合会”（ISMST）在伦敦成立 2000~2002年，美国FDA核准冲击波治疗跟痛症和网球肘等 2000年，中国批准冲击波治疗骨和肌组织疾病
不同介质声阻抗
水 肌肉
空气
脂肪
相邻介质声阻抗差异越大，冲击波作用的能量越大。
精品课件
冲击波作用于人体后，通过力--化学信号转导产生生物学效应，促 进细胞因子释放，引起微血管新生 及组织再生与修复反应
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冲击波的生物效应
1.空化效应
空化效应：冲击波作用组织时，组 织内气体以极快速度膨胀、崩溃， 气泡在 崩溃时产生高速微喷射现象，微喷射速率 达400~800m/s
气泡崩溃和微喷射引起组织局部微 毛细血管破裂，血液和细胞介质（如胶原 酶1）漏出，产生自由基，刺激新生血管生 成，松解关节组织的粘连
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冲击波的生物效应
2.应力效应
冲击波在组织细胞表面产生拉应力、 压应力和剪切应力。 骨组织在交变应力作 用下将出现轻微的损伤，Frost（1988）认 为，交变应力产生的显微裂纹是诱导骨改 建的主要原因
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文献报道有效
❖ 足底筋膜炎，腱鞘炎，棘上韧带炎，髂嵴炎 ❖ 肩周炎，颈椎病，椎间盘突出症 ❖ 骨膜炎，骨性关节炎 ❖ 盆腔炎，前列腺炎
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禁忌症
全身因素：
严重心脏病、心律失常、高血压；安 装心脏起搏器者、出血性疾病及凝血功能 障碍者、使用抗免疫药剂、各类肿瘤患者 、血栓形成患者、孕妇。
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治疗肌腱组织疾病
ESW刺激下述因子表达，诱导产生新生 血管内皮细胞，促进组织内新生血管形成，促 进组织修复：
转化生长因子-β (TGF-β) 成纤维细胞生长因子（FGF） 血小板衍生生长因子（PDGF）
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正常肌腱结构
胶原纤维丝 胶原纤维 初级纤维束 三级纤维束
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肌腱变性
1999年 发散式冲击波
疗法问世 RSWT
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冲击波的特性
特殊形式的声波，能在空气、水等介质中传播
在极短时间内（约10ms）达到高峰压 500bar(1bar=105pa)，且周期短（10ms），频谱 广
不同介质的声阻抗不同，在材料内部衰减程度不 一样。在不同介质界面之间，形成反射和折射
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冲击波碎石
one beam
focus one point
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冲击波治疗骨不连 大能量冲击波治疗骨不连
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发散式冲击波
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体外冲击波的作用机制
镇痛效应
1. “闸门”学说，是通过激发无髓鞘C纤 维和A-δ纤维启动镇痛作用
2.提高痛域 3.松解粘连 4.释放P物质 5.抑制环氧化酶（COX-Ⅱ）活性
局部因素：
局部感染及皮肤破溃、肌腱及筋膜急 性损伤、关节渗漏液患者；脑和脊髓；肺 ；大血管及重要神经干
体外冲击波的作用机制
代谢激活效应
ESW可以促进局部血液循环，加 速组织新陈代谢，促进损伤组织愈合 。
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冲击波治疗骨肌疾病的原理
治疗骨不连、骨坏死
体外冲击波使骨病部位硬化骨与正常 骨之间产生能量梯度差及扭拉力，造成微 骨折，诱导成骨作用，启动骨愈合。
空化效应促进血管增生，改善局部循 环，诱导新骨形成
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冲击波的生物效应
3.压电效应
骨基质中的胶原和蛋白多糖等 非对称性物质在压力作用下发生形变，其 表面静止的正负电荷被极化，从而在物质 两端形成电位差，促进骨形成
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体外冲击波的区别
冲击波 发散
最大能量 在表面
机械作用
Baidu Nhomakorabea压力 11.9 MPa
脉冲时间
冲击次数
聚焦
在焦点处
最大压力集中在治疗区域
体外冲击波在骨科及运动创伤 领域的应用
北京大学第三医院康复医学科 周谋望
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什么是冲击波
冲击波（SW）是 能量的突然释放 而产生的高能量压力波，具有压力 瞬间增高和高速传导的特性
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Shock Waves 冲击波
Shock waves in the nature 自然界的冲击
波
▪ Man made Shock waves 人造冲击波
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医用冲击波的发展
20世纪60 年代末 ESWT
▪肾结石 ▪胆结石 ▪胰腺 ▪唾液腺
▪肩部钙化性肌腱炎 ▪跟骨骨刺 ▪肱骨上髁炎
▪ESWT的所有适应症（除碎石） ▪跟腱痛 ▪胫骨内侧压力综合征 ▪髌骨肌腱炎 ▪康复科、骨科、皮肤科……
20世纪70 年代末
ESWT
之后的二 十几年 ESWT
▪其它肌腱炎 ▪关节病
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治疗骨不连、骨坏死
促进成骨活性因子表达
诱导因子-1（HIF-1）：信号转导的关键成分之 一，也是血管再生和重建的重要物质
血管内皮生长因子（VEGF）：促进骨形成和塑形 骨形态发生蛋白（BMP）：加强诱导成骨作用，促 进骨痂形成，加速骨折愈合 转化生长因子-β (TGF-β)：调节ALP、Ⅱ型胶原 及其他组织特殊蛋白质的表达，促进成骨 核结合因子-а1 （CBF- а1 ）：是成骨细胞分化 及其功能调控的核心因子
高达 40 MPa
<1 µsec 1-2 次治疗
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组织越深压力越低
高达
1000 µsec 4-10 次治疗
ESWT 和 RWT的比较
Pressure Pressure
治疗 渗透深度
压力与时间 关系
不同种类冲 击波作用形 式
ESWT 0-140 mm
Time
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RWT 0-35 mm
Time
胶原纤维异常排列
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再生过程
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冲击波治疗适应证和禁忌症
适应证
1.骨组织疾病： 骨折延迟愈合、骨折不连接、成人股骨头
缺血性坏死（中早期） 2.软组织慢性损伤性疾病： 肩峰下滑囊炎、肱二头肌长头腱炎、钙化
性冈上肌腱炎、肱骨内上髁炎、网球肘、弹响 髋、跳跃膝、跟痛症、髌骨腱炎、冈上肌腱损 伤等
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发展史
❖ 20世纪60年代，西德道尼尔航空公司科研人员 发现飞机高速穿过云雨时产生冲击波，使飞机 内部器件受损而外壳完好
❖ 1969年，西德国防部开始“冲击波与动物组织 间相互关系”研究
❖ Eisenberger开始冲击波碎石研究
精品课件
发展史
1980年，Chaussy应用冲击波治疗泌尿系统结石 1986年，Haupt发现冲击波诱导成骨细胞活化，促进成骨 1988年，Graff发现冲击波的成骨作用，开始研究其对骨折愈合的影响 1997年“欧洲骨肌系统冲击波疗法联合会” （ESMST）在维也纳成立 1999年“国际骨肌系统冲击波治疗联合会”（ISMST）在伦敦成立 2000~2002年，美国FDA核准冲击波治疗跟痛症和网球肘等 2000年，中国批准冲击波治疗骨和肌组织疾病
不同介质声阻抗
水 肌肉
空气
脂肪
相邻介质声阻抗差异越大，冲击波作用的能量越大。
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冲击波作用于人体后，通过力--化学信号转导产生生物学效应，促 进细胞因子释放，引起微血管新生 及组织再生与修复反应
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冲击波的生物效应
1.空化效应
空化效应：冲击波作用组织时，组 织内气体以极快速度膨胀、崩溃， 气泡在 崩溃时产生高速微喷射现象，微喷射速率 达400~800m/s
气泡崩溃和微喷射引起组织局部微 毛细血管破裂，血液和细胞介质（如胶原 酶1）漏出，产生自由基，刺激新生血管生 成，松解关节组织的粘连
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冲击波的生物效应
2.应力效应
冲击波在组织细胞表面产生拉应力、 压应力和剪切应力。 骨组织在交变应力作 用下将出现轻微的损伤，Frost（1988）认 为，交变应力产生的显微裂纹是诱导骨改 建的主要原因
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文献报道有效
❖ 足底筋膜炎，腱鞘炎，棘上韧带炎，髂嵴炎 ❖ 肩周炎，颈椎病，椎间盘突出症 ❖ 骨膜炎，骨性关节炎 ❖ 盆腔炎，前列腺炎
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禁忌症
全身因素：
严重心脏病、心律失常、高血压；安 装心脏起搏器者、出血性疾病及凝血功能 障碍者、使用抗免疫药剂、各类肿瘤患者 、血栓形成患者、孕妇。
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治疗肌腱组织疾病
ESW刺激下述因子表达，诱导产生新生 血管内皮细胞，促进组织内新生血管形成，促 进组织修复：
转化生长因子-β (TGF-β) 成纤维细胞生长因子（FGF） 血小板衍生生长因子（PDGF）
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正常肌腱结构
胶原纤维丝 胶原纤维 初级纤维束 三级纤维束
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肌腱变性
1999年 发散式冲击波
疗法问世 RSWT
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冲击波的特性
特殊形式的声波，能在空气、水等介质中传播
在极短时间内（约10ms）达到高峰压 500bar(1bar=105pa)，且周期短（10ms），频谱 广
不同介质的声阻抗不同，在材料内部衰减程度不 一样。在不同介质界面之间，形成反射和折射
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冲击波碎石
one beam
focus one point
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冲击波治疗骨不连 大能量冲击波治疗骨不连
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发散式冲击波
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体外冲击波的作用机制
镇痛效应
1. “闸门”学说，是通过激发无髓鞘C纤 维和A-δ纤维启动镇痛作用
2.提高痛域 3.松解粘连 4.释放P物质 5.抑制环氧化酶（COX-Ⅱ）活性
局部因素：
局部感染及皮肤破溃、肌腱及筋膜急 性损伤、关节渗漏液患者；脑和脊髓；肺 ；大血管及重要神经干