体外冲击波治疗脑血管疾病后遗症的研究进展

王建玲，马丽虹，李 非

(山东中医药大学，山东 济南 250014)

体外冲击波(extracorporeal shock wave，ESW)是通过物理学机制介导的一种机械性脉冲压强波，是利用特殊设备将产生的脉冲声波转换成精确的冲击波能量，并通过探头的定位和移动以达到治疗效果[1]。1980年，Chaussy C等人首次将冲击波成功的应用于肾结石[2]的治疗，并开启该技术在结石领域的应用。20世纪80年代中期，该技术成为骨科康复治疗方面最主要的非手术手段，并在骨不连、股骨头坏死[3]等方面得到发展。21世纪初，Gutersohn等人发现低能量冲击波能作用于体外培养的上皮细胞，促进血管再生因子分泌，这一重大发现使其在改善微循环方面开拓出新的领域。而在镇痛方面，冲击波技术在网球肘[4]、肩周炎[5]、肌筋膜炎[6-7]等软组织疾病中也取得很好的疗效。市面上商品化冲击波治疗机的波源有液电式、压电式、电磁式和气压弹道式(发射式)4种，目前应用最多的是气压弹道式冲击波。

脑血管疾病(cerebrovascular disease，CVD)是指由于各种脑血管的病变所引起的脑部疾病，是人类神经系统的多发病以及常见病。中国脑卒中大会发布的数据显示，在各种致死疾病中，脑血管疾病以22.45%的构成比高居第一。其存活者中有50%～70%的病人遗留有肌肉痉挛、关节粘连、肢体活动障碍等后遗症。国内外研究证明，ESWT应用于脑血管疾病康复期有非常好的疗效。遂笔者将近几年的临床研究进行搜集总结，对未来的发展前景提出新的展望。

1 体外冲击波在痉挛方面的应用

痉挛是指牵拉肌肉或敲打肌腱导致肌肉的过度反应，其腱反射的过度兴奋以及速度依赖的肌张力增高是导致脑卒中患者肢体运动障碍的主要原因之一。临床上关于ESW缓解肌张力增高的机制有诸多，但经多方验证，排除备受争议的结论，目前被业内认可的理论有以下几类：

1.1 热效应

冲击波在生物体系传播过程中，其内部振动能量不断被媒质吸收转变为热能，从而使媒质温度得到升高。人体内能够优先被加热的是肌肉的肌腱、关节的韧带附着处、关节软骨以及骨皮质。而痉挛则是由于腱反射的过度兴奋导致的，冲击波的热效应可増加血液循环量，加强体内代谢，改善局部组织的营养状况，増强体内各种酶的活力，尤其能降低肌肉和结缔组织的张力，以达到缓解痉挛、减轻疼痛并最终降低神经细胞兴奋性的目的[1]。

1.2 酶途径和非酶途径促进一氧化氮(NO)的产生

一氧化氮(NO)在神经肌肉接头的形成过程中的作用非常重要。Tomonori等在试验中通过对兔子施加冲击波发现，该刺激可以暂时减少神经肌肉接头之间的乙酰胆碱受体(AChR)数量，进而影响接头功能减轻痉挛现象。但研究发现乙酰胆碱受体的数目可较快复原，这可能就是该疗法在缓解肌肉痉挛方面不能长久的原因。另有学者提出，在上运动神经元损伤的患者中，冲击波可以改变患者受累部位肌肉的触变性而降低肌张力[8]，但目前仍缺少必要的临床试验研究。

Ciampa AR等[9]在用冲击波照射试验大鼠神经胶质细胞时发现，冲击波可以增强细胞质中一氧化氮合成酶(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类(LPS)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和γ干扰素(IFN-γ)的混合物诱导的神经元一氧化氮(n NOS) 活性下降和一氧化氮(NO)生成的减少的现象。另外，冲击波还可以通过非酶途径促进一氧化氮(NO)的合成。Gotte G等[10]用冲击波作用于含有 H2O2和L-精氨酸的混合溶液，结果有大量亚硝酸盐产生，并对非酶途径促进一氧化氮(NO)的产生提供了试验基础。

1.3 直接压力作用

由于高频率冲击波，其传递给介质的能量比声波传导的能量大，有时达到人耳可以忍受声强的10万倍，所以冲击波与弹性物质之间的机械作用很强。当机器发出的冲击波作用于人体组织时，会在各组织之间产生不同的机械应力，从而引起组织松解，缓解痉挛并促进微循环[11]。

杨志杰等[12]在研究过程中验证了毛玉瑢[5]等的观点，治疗前后分别对患者踝关节进行改良Ashworth量表(MAS)以及被动关节活动度(PROM)测量，发现治疗组的MAS在治疗前后有显著差异，而其Hmax/Mmax 值并无显著差异，由此提示ESWT治疗痉挛的机制与其改变软组织的黏弹性的机械特性有关，并非通过脊髓兴奋性的降低引起。徐思维等[13]应用表面肌电图(EMG)测定各个肌肉的积分肌电值以及协同收缩率，发现冲击波作用于人体，在通过各种不同的介质时，会在交界处产生不同程度的机械应力(拉应力和剪切力)，这种应力能够起到松解软组织的作用。

2 体外冲击波在偏瘫肩痛方面的应用

肩关节半脱位、复杂性区域疼痛综合征等原因都可产生肩痛(hemiplegic shoulder pain,HSP)。HSP可以发生在脑卒中后早期或中期。HSP不仅增加了患者的痛苦，并阻碍上肢运动功能的恢复。治疗上多采用配戴肩带、肉毒素注射、肌力训练、肩胛上神经阻滞等方法。如今，应用冲击波技术治疗HSP同样能取得良好疗效。Ohtori S等[14]在动物实验中发现，冲击波作用后的大鼠表皮神经大部分都发生退化，而表皮新神经只有在两周后才会再形成。此实验能够解释冲击波作用后患者疼痛减轻的原因。

由于冲击波对人体组织的作用力较强烈，高强度的冲击波刺激神经末梢痛觉感受器，一方面使神经元的敏感性降低，导致神经传导受阻而缓解疼痛；另一方面使被损伤的痛觉感受器对痛觉的接受频率以及感受器周围的化学介质的组成得到改变，从而阻止疼痛信号的传递。通过这两种途径以缓解疼痛。曹建平等[15]在临床研究中发现，HSP患者应用单纯ESW的治疗组总有效率明显优于对照组。

ESWT优于其他各种微创式的非侵入性治疗技术,特别是慢性软组织损伤性疼痛方面的治疗，比其他传统外科方法更加安全、无创、有效且无副作用，是一种针对运动系统疾病更有特效性的新型治疗方法。

3 体外冲击波在压疮方面的应用

压疮是长期卧床患者常见的并发症之一。多发生于部分没有肌肉或有薄弱肌肉并缺乏脂肪组织保护且又经常受压的骨突部位，例如骶部、枕部、内外踝等处，以骶尾部大转子以及坐骨处最为常见。压疮产生后缠绵难愈，不仅给患者带来很大痛苦，甚至危及生命。

冲击波对压疮方面的应用，一方面可以抑制早期炎性反应。同上提到的Ciampa AR等[9]在用冲击波照射试验大鼠的神经胶质细胞时的实验中，除上述作用外，仍可有效下调细胞核因子κB(NF-κB)活化及细胞核因子κB(NF-κB)依赖的基因表达，从而有效的抑制炎性反应；另一方面可促进创面新血管生成。Yang G等[16]在结合大量动物实验以及临床研究后发现，低能量的冲击波能够促进血管生成因子的表达，从而加快创面新生血管的形成，并且可促进局部组织分泌转化生长因子-β1(TGF-β1)，来加快受伤组织的修复。

燕晓宇等[17]用冲击波作用于糖尿病大鼠慢性损伤创面上，治疗组较对照组创面愈合时间短、闭合率高，对创面内PCNA 阳性细胞、胶原纤维以及微血管密度均有所增加，并且冲击波可抑制中性粒细胞浸润，以降低局部炎性反应。故低能量冲击波可以减轻炎性反应，使创面内修复细胞的增殖能力增强，并增强微血管的形成以及胶原沉积，最终促进创面愈合。Saito S等[18]将9例符合SSc并发手指溃烂的患者进行每周一次ESWT，大部分患者创面面积后期都明显缩小，而且此法可在其他患者身上进行重复实验，故该疗法是目前治疗皮肤创面较为安全的新型治疗措施。

4 体外冲击波在关节粘连方面的应用

关节粘连挛缩是脑卒中患者运动功能受限较常见的并发症，原因大多为疼痛或水肿合并长期制动导致炎性物质渗出而发生的粘连挛缩。其治疗原理可依据上文杨志杰等[12]、徐思维等[13]的研究；并且毛玉瑢等[5]发现冲击波能产生高能水喷射和高温来松解骨关节和软组织粘连并疏通组织内微血管。董庆鹏等[19]通过应用ESWT对粘连性肩关节囊炎进行治疗，6个月后，患者不仅关节活动度有很大改善，肩关节疼痛的现象也得到缓解。

5 总结与展望

研究显示，较低能量的ESW是一种有效且安全的治疗手段，冲击波可以通过机械应力以及声学边界产生能量，使细胞壁的通透性增加，降低肌张力，刺激生长因子的分泌，产生抗菌效应，刺激血管生成因子的表达，加快新血管的生成，促进创面及骨质的愈合，改善血液微循环，缓解肢体疼痛，松解粘连肌肉等。但与此同时，高能量的ESW在使用时要谨慎，因其能量较大故有其潜在的副作用，包括使机体细胞严重受损，造成不可逆的组织损害等。自此，人们对冲击波的认识仍不全面，例如冲击波治疗粘连组织的基本生理原理、基本机制等还未完全阐明。所以，对冲击波治疗疾病的机制研究将是我们未来临床研究的热点，笔者相信随着对冲击波生物学基础的不断深入研究，我们的临床治疗必会得到更好的发展。

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