冲击波作用机制及临床应用

体外冲击波的作用机制及其在骨科中的应用

郑州市骨科医院疼痛诊疗中心王燕伟医师

体外冲击波是一种兼具声、光、力学特性的机械波，可在三维空间传播。其最佳传递介质是水和明胶，皮肤、脂肪、肌肉等组织同水的声阻抗接近，因此冲击波对皮肤、脂肪、肌肉、结缔组织损伤较小。冲击波产生后携带着巨大能量，经水囊传递，通过二次聚焦，能流被集中在靶区病灶内产生效应，对病变部位起到治疗作用。对于许多骨科疾病来说体外冲击波治疗是一种安全、有效、无创的理想治疗方法。

一、体外冲击波的产生方式

体外冲击波主要可以通过以下3 种物理学效应来产生。（1）电液压效应：利用在水中放置的两根电极，通过高压电迅速释放使电极附近的水迅速气化，压力和温度急剧升高，引起电极周围的水随着这种突发冲击波向外推动产生能量。（2）电磁效应：让高能量脉冲式电流经过盘状线圈时产生电磁场，通过逆感应作用在绝缘膜处产生排斥性磁场，电磁能量遇到绝缘膜后折射到水囊中产生平面冲击波，再由凹透声镜将冲击波聚焦并导入需要治疗的局部区域。（3）压电效应：利用压电陶瓷体的压电效应转变为机械效应所产生的逆压电效应。二、体外冲击波的作用机制

冲击波在传导过程中于不同声阻抗的材料界面之间，形成反射和折射，会在界面产生应力作用，并在材料内部形成能量衰减，阻抗大的吸收能量多，阻抗小的吸收能量少，形成不同的效应

。体外冲击波治疗是利用冲击波对人体内部组织、细胞产生一系列的生物学作用而达到治疗目的。其作用机制如下：

1机械压力效应

当冲击波进入人体后，由于所接触的介质不同，如脂肪、肌腱、韧带等软组织以及骨骼组织等，因此，在不同组织的界面处可以产生不同的机械应力效应，表现为对细胞产生不同的拉应力和压应力。拉应力可以引起组织间的松解，促进微循环；压应力可以使细胞弹性变形，增加细胞摄氧，从而达到治疗目的。

2压电效应

冲击波作为一种机械力作用于骨骼后，首先增加了骨组织的应力，产生极化电位，引起压电效应。这种压电效应对骨组织的影响与冲击波的能量大小有关。许多动物实验都发现高能量的冲击波可以引起动物的骨骼骨折，低能量的冲击波可以刺激骨的生成。

3空化效应

人体组织中所含的大量微小气泡在冲击波的作用下急速膨胀、破裂，出现高速液体微喷射，产生撞击效应。空化效应有利于疏通闭塞的微细血管，松解关节软组织的粘连。

4止痛效应

(1) 由于体外冲击波对人体组织的作用力较强，可直接抑制神经末梢细胞，从而缓解疼痛；(2)体外冲击波可改变伤害感受器对疼痛的接受频率，由此缓解疼痛；(3)体外冲击波通过改变伤害感受器周围化学介质的组成

，抑制疼痛信息的传递；(4)体外冲击波可引起局部充血，从而促进炎症的消退。

三、体外冲击波的临床应用

体外冲击波作为一种新兴的非侵入性无创治疗方法，目前已被广泛的用于治疗骨缺损、骨不连、骨折延迟愈合、肩周炎、肱骨外上髁炎(网球肘)、跟痛症、跖筋膜炎等许多骨关节疾患的治疗中，而且疗效显著。美国FDA已把体外冲击波作为治疗跟痛症的常规方法。1．体外冲击波在骨关节疾患中的应用

肌腱疾患：包括肩周炎、肱骨内/ 外上髁炎( 网球肘/ 高尔夫球肘) 、肌腱炎、滑囊炎、髌腱炎、跟腱腱鞘炎、跖筋膜炎及钙化性肌腱炎等。

骨与骨软骨疾患：包括骨折不愈合/ 延迟愈合、骨折后假关节形成、跟骨骨刺、股骨头骨骺骨软骨病、Osgood Schlatter 病( 胫骨结节骨软骨病) 及Kohler 病( 足舟骨无菌性坏死) 等。

2、体外冲击波的禁忌证

以下患者不适宜接受体外冲击波治疗：孕妇、凝血功能异常者、外周神经病变患者、青春期骺软骨患者、以及安装心脏起搏器或患有不稳定心绞痛、充血性心衰的患者。

3、体外冲击波的副作用

由于体外冲击波能量较强，在治疗中患者可伴有针刺样疼痛的感觉。因此，治疗前要给患者作好解释工作。另外，要提醒患者在治疗当天禁忌做剧烈活动

，如有疼痛加剧，应即时复诊。体外冲击波的能量一般分为低、中、高三级：低于0. 08 mJ/ cm2为低能量；能量在0. 28 mJ/ cm2附近为中等能量；高于0. 6 mJ/ cm2，为高能量。通常低/ 中能量无明显副作用，只有高能量的冲击波在治疗中会有出血或神经损伤等一些较小的副作用出现。

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