体外冲击波原理与成骨

体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是声波的一种,具有声波的性质,是压力急剧变化的产物,能在极短的时间内产生很高的压力幅度.1988年,Haupt首次用ESW治疗骨不愈合患者获得成功.美国FDA在2000年2月对低能超声波(LIPU,体外冲击波的一种)在治疗骨折不愈合中的应用给予批准.下面从ESW的基本原理及其在骨创伤修复中对成骨的作用及机制作一综述.     

体外冲击波疗法促进成骨的生物学基础

体外冲击波疗法在欧美等国已成为骨肌系统疾病的常规治疗方法。目前有关其促进成骨的基础研究尚不多。该文简要综述了近年来有关这方面的研究进展。     

体外冲击波促进成骨机制基础研究的相关进展

简介 　　体外冲击波(Extracorporeal Shock Wave,ESW)应用于肾结石治疗已有近20年的历史了.这种方法从根本上改变了泌尿系结石病的治疗.但是冲击波在医学领域中的应用不仅仅局限于泌尿外科.近几年,创伤和矫形外科开始渐渐将冲击波应用于骨不连、骨折延迟愈合和股骨头坏死的治疗,并取得了可喜的疗效,在世界范围内,已有数以万计的患者接受了这项治疗.然而体外冲击波对骨折后延迟愈合、骨不连以及无菌性骨坏死的治疗机制还尚不清楚.因此,阐明确定冲击波对于骨生长和骨形成的基本生物学效应是非常有意义的.以下是冲击波治疗促进成骨机制基础研究的相关进展. 　　……     

体外冲击波在促进骨愈合中的应用

目的:观察体外冲击波促进骨折愈合、治疗骨不连的疗效。方法:选取22例外伤性骨折愈合延迟、骨不连患者进行体外冲击波冲击治疗,治疗后每4～6周进行X线片复查,观察骨折愈合情况。首次冲击波治疗12周后如骨折处无明显骨痂形成,则进行第2次冲击波治疗。冲击波能量为0.4mJ/mm2,每次脉冲总数为1600～2400次。结果:22例下肢外伤性骨折愈合延迟及骨不连经体外冲击波治疗后,骨性骨痂形成的时间为4～12周,20例有明显骨痂形成,其中17例在治疗后3～6个月内骨折完全愈合。2例胫骨下段骨折冲击波治疗无效。结论:体外冲击波在治疗骨不连,促进骨折愈合方面效果满意,有广阔的应用前景。     

Smad4促进成骨分化的机制研究

目的 探讨Smad4基因促进成骨分化的作用机制。方法 采用条件性基因敲除技术Cre/loxp,制备骨细胞特异性敲除Smad4小鼠(Smad4otcko),小鼠胚胎骨骼透明染色分析胚胎期小鼠长骨生长状况;待小鼠成长至1月龄,X-ray检测突变小鼠与对照组小鼠的骨密度差异;静态骨组织形态学分析检测突变鼠及对照鼠的骨量变化、成骨细胞数量变化等差异;实时荧光定量PCR检测Smad4突变鼠股骨成骨细胞相关因子Runx2、ALP、OSX及OCN;破骨细胞TRAP染色分析Smad4突变鼠破骨细胞形态及数量变化;qPCR检测突变鼠股骨破骨吸收标志基因RANKL、OPG,并计算RANKL/OPG比率。结果 Smad4基因敲除小鼠在胚胎期未出现长骨生长异常。X线结果显示,1月龄时,与对照组小鼠相比,Smad4突变鼠的骨密度降低（P＜0.05）,静态骨组织形态学分析表明突变鼠松质骨减少,皮质骨变薄,骨小梁数量减少（P＜0.05）;Smad4突变鼠成骨细胞标志基因表达量显著降低,成骨细胞的数量明显减少（P＜0.05）;RANKL作为破骨吸收标志物表达上调、作为其拮抗剂的OPG表达量下调,RANKL/OPG比率增高（P＜0.05）。结论 Smad4基因通过促进成骨分化,降低破骨吸收从而来维持骨稳态。     

体外冲击波诱导骨髓间充质干细胞成骨的力化学信号转导机制

体外冲击波疗法（extracorporeal shock wave therapy，ESWT）因患者不必住院、并发症少、治疗周期短、风险低、治愈率高，已成为骨科领域一种新的非侵人性治疗方法。其不仅用于治疗钙化性冈上肌腱炎、肱骨外上髁炎、足底筋膜炎等顽固性骨肌病变，近年来还用于治疗骨不连及早中期股骨头缺血性坏死，取得较好效果。ESWT成骨不仅局限于震波治疗部位，骨缺损周围都可见到很明显的新骨形成，因此，我们认为ESWT成骨的机制不仅为造成局部的微骨折，更可能是诱导骨髓问充质干细胞（bone marrow stromal cells，BMSCs）在缺损部位的成骨分化，即体外冲击波（extracorporeal shock wave，ESW）作用于人体，通过力化学信号转导产生生物学效应，达到组织细胞再生及修复的功能。     

成纤维细胞成骨潜能的体外培养研究

本研究采用新西兰种家兔皮肤的成纤维细胞进行体外培养，通过活体相关显微缩时录像，体视显微镜摄影，ＨＥ染色以及组织化学染色等技术做系列观察。发现成纤维细胞在体外培养条件下，不仅能产生粘多糖，胶原等基质成分，而且还能提供钙盐沉积。培养中期，成纤维细胞培养液显示Ａ１Ｐ阳性反应；培养后期，培养液与成纤维细胞都可显示Ａ１Ｐ阳性反应。     

冲击波促进骨肌系统损伤修复的机制研究进展

自第二次世界大战首次发现深水中炸弹爆炸能对肺组织产生严重损伤以来,人们对冲击波的研究兴趣始终不减,认识也愈加深刻,其应用也更为广泛.在欧洲,体外冲击波(Extracorporeal Shock Wave,ESW)治疗骨肌系统疾患的例数已经超过碎石患者;冲击波还能将核甘酸等大分子物质导入细胞浆及细胞核;根据这一特性,人们尝试利用冲击波分析未知基因和治疗肿瘤.     

体外冲击波治疗骨质疏松症的进展

骨质疏松症(osteoporosis,OP)及其所诱发的骨折是严重危害中老年人健康的疾病.骨质疏松会造成长期的骨丢失和骨微结构的破坏,从而导致骨折的危险性增加.一些药物已经表明能够降低骨质疏松的概率,尽管如此在老年人群中,骨质疏松的发病率依然很高,对于骨质疏松的新治疗需求迫切.有研究表明力学刺激可以促进骨质疏松骨组织中的新骨形成、降低骨丢失,从而治疗骨质疏松.     

低能级体外冲击波碎石治疗肾鹿角形结石

目的探讨低能级体外冲击波碎石(extracorporeal shock wave lithortripsy,ESWL)治疗肾鹿角形结石的效果. 方法对18例鹿角形结石进行体外冲击波治疗.碎石能级1～3级,冲击次数1 800～3 000次,脉冲间隔60 ～80次/min,工作电压10～12.75 kV. 若结石直径>3 cm,在碎石前预先插入双J管,防止石街形成.对直径>4 mm的残余结石,再次行ESWL,直至结石完全消失. 结果所有病人耐受良好,治疗结束能自行回家.除1例碎石失败外,余17例经ESWL治疗成功.治疗3～9次,至完全排除结石.66例次(66/77,85.7%)术后有1～2次肉眼血尿.5例出现石街,长1.9～5.2 cm,4例石街经再次碎石成功,1例输尿管镜取石. 结论低能级ESWL治疗肾鹿角形结石是一种安全、有效的方法.     

体外冲击波与外科手术治疗骨不连的对比分析

[目的]探讨2种不同治疗方法的优缺点和适应证选择[方法]冲击波组25例。手术组28例,带锁髓内钉加自体骨植骨13例;钢板加自体骨植骨10例;外固定支架加自体骨植骨5例。[结果]两组患者均获12～18个月随访,冲击波组不愈合2例,1例经再次作冲击波治疗后愈合,另1例则改为手术治疗后愈合。手术组不愈合2例,1例再次手术后愈合,另1例加用体外冲击波治疗后愈合。两组一期治愈率分别为92%和92.86%,无显著性差异(P0.05)。[结论]在疗效相近的情况下,体外冲击波治疗骨不连具有无创、费用低、无需住院等优点。但2种方法要获得满意的疗效,必须严格掌握适应证。     

体外冲击波碎石术治疗幼儿肾结石1例

患儿 ,女 ,2岁 ,维吾尔族 ,体重 1 1 kg。以“间断性尿频、尿急 3个月 ,持续性肉眼血尿 1个月”为主诉就诊。母亲代述患儿入院前 3个月无明显诱因出现尿频、尿急、烦渴、持续性血尿 1个月 ,排尿时哭闹厉害 ,有尿流中断现象。检查尿常规红细胞 + ++ + ,白细胞 1～ 2 /Hp,蛋白 + +。 B超显示右肾集合系统分离 1 .5cm,肾盂处可见数个强光团 ,测其中一值为 1 .1 cm;左肾盂处见 0 .8cm椭圆形强光团。IVP示右肾盂有 1 .2 cm高密度影 ,并中度积水。CT显示双肾盂内有高密度椭圆形影 ,右肾 1 .3cm× 0 .8cm,左肾 0 .5cm× 0 .4cm,CT值为 42 7Hu。…     

体外冲击波疗法联合踝关节镜治疗距骨骨软骨损伤

[目的]应用体外冲击波疗法联合踝关节镜治疗距骨骨软骨损伤,分析其治疗效果,探索治疗该病新方法.[方法]选择2007年6月～2010年1月本院收治的距骨骨软骨损伤患者26例30距骨,先用体外冲击波治疗,根据MRI检查距骨骨软骨损伤部位准确标定治疗点,能流密度0.14～0.16 mJ/mm2(3～3.5 bar,8 Hz),冲击频率40～50次/min,冲击次数2 000次,隔日1次,共治疗5次,然后进行踝关节镜手术行病灶清理,微骨折或钻孔术.应用Mazur症状与功能评分系统对治疗前后10个月踝关节功能进行评价;踝关节MRI检查观察治疗前及治疗后6、12、18个月距骨损伤面积的变化.[结果]体外冲击波疗法联合踝关节镜治疗距骨骨软骨损伤后Mazur踝关节功能评分较治疗前增高(P＜0.05)、MRI示损伤面积较治疗前明显减小(P＜0.05).[结论]体外冲击波联合踝关节镜治疗距骨骨软骨损伤具有疗效显著、创伤小、患者易于接受等特点,是治疗该病的理想方法.     

发散式体外冲击波治疗长骨骨不连的相关因素

[目的]探讨发散式体外冲击波（radial extracorporeal shock wave, rESW）治疗长骨骨不连的相关因素。[方法] 2014年9月—2019年6月,采用rESW治疗的长骨骨不连患者54例,包括股骨13例,胫骨22例,腓骨2例,肱骨6例,桡骨7例,尺骨4例。rESW治疗方法在无麻醉下进行,每周1次,每次30 min,连续4周。所有患者至少随访12个月,以临床和影像骨折愈合标准评定结果,并采用VAS评分评价患者状态。单项因素比较与二元多因素逻辑回归分析治疗结果的相关因素。[结果]治疗3个月后骨折愈合35例,占64.81%;6个月后骨折愈合39例,占72.22%;12个月后愈合40例,占74.07%。单项因素比较表明,愈合组肥大型骨不连的比率显著大于不愈合组（P<0.05）;愈合组在骨折至r ESW治疗间隔时间、手术次数、骨折间隙和rESW治疗周期次数显著小于不愈合组（P<0.05）。逻辑回归分析表明,骨折间隔时间（OR=1.080,P=0.036）、治疗前手术次数（OR=4.900,P=0.015）、治疗前骨折间隙（OR=1.418,P=0.010）、骨不连类型（OR=31.054,P<0.001）和rESW治疗周期（OR=2.401,P<0.001）是影响rESW治疗的相关因素（P<0.05）。[结论] rESW治疗骨不连安全、有效。骨不连的类型、骨折间隔时间、治疗前手术次数和治疗前骨折端间隙是影响rESW治疗成功的相关因素。大于8个周期（次）的rESW治疗是无意义的。     

体外冲击波治疗骨不连

骨折后骨延迟愈合和不愈合的发生率为5％-10％。传统的手术固定和骨移植为较为有效的治疗方法,治愈率可达90％左右;然而手术治疗亦产生了严重的并发症,深部感染、感觉缺失等主要并发症的发生率为8．6％;浅表感染、供骨区疼痛等次要并发症的发生率为20．6％,而且部分患者仍需再次手术治疗。为此许多学者探索有效的微创技术治疗骨不连。骨的声     

体外冲击波碎石术对犬肾远期影响的实验研究

为了进一步了解体外冲击波碎石术（ＥＳＷＬ）对肾脏的远期影响，观察了２１只犬在ＥＳＷＬ后１、３、６及１２个月肾的肉眼、光镜和电镜的形态。结果显示：ＥＳＷＬ后１、３个月主要是肾小管的改变，但ＥＳＷＬ后６、１２个月时肾小管的病理改变不明显，而肾间质及肾小球的病理变化却逐渐明显，特别是肾小球系膜细胞胞浆中散在分布的肾素颗粒，表明ＥＳＷＬ后出现的高血压可能与所谓的“ｐａｇｅｋｉｄｎｅｙ效应”有关。     

体外冲击波碎石术治疗肾感染石

作者采用体外冲击波碎石术连续性治疗72例肾感染石,观察其疗效。部分性鹿角结石69例,完全性鹿角结石3例.总共93枚,直径1.4～4.7cm,平均2.2 cm。在16例结石体积较大的患者中,术前15例放置双J管,1例放置Dormia支架、单次治愈者63.89％(46例),2次者19.44％(14例),3次者9.72％(7例),4次者2.78％(2例),5次者2.78％(2例),失败者1.39％(1例)。术后因尿路感染发热者9例,均用抗生素治愈。作者认为,采用体外冲击波治疗肾感染石是一种安全有效的方法。并侧重探讨了碎石过程中的定位技术和冲击方法以及有关尿路感染的预防和治疗。     

冲击波治疗骨不连的研究

目的 通过体外冲击波疗法（ｅｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌ ｓｈｏｃｋ ｗａｖｅ ｔｈｅｒａｐｙ,ＥＳＷＴ）治疗兔胫骨骨不连,以探求一种新的非手术治疗骨不连的方法。方法 选择健康雄性大耳白兔３０只,以改进的“切除截骨骨不连模型”制作兔右胫骨骨不连,１２周后经Ｘ光片证实为肥大型骨不连２６只,随机分为２组。治疗组１３只兔行体外冲击波骨不连断端冲击治疗,对照组不行冲击波波治疗,但均继续外固定机分为２组。治疗     

体外冲击波促进兔ACL重建后腱骨愈合的实验研究

[目的]观察采用体外冲击波（extracorporeal shock waves，ESW）治疗对ACL重建后腱骨愈合的影响。[方法]采用趾长伸肌肌腱建立兔ACL重建动物模型，2—3个月龄雌雄不限健康新西兰大白兔18只随机分为2组，ESW组ACL重建术后24h给予冲击波治疗，对照组ACL重建术后不给予冲击波处理，术后2、4、8周处死动物取标本做HE和Masson三色染色观察组织愈合病理学改变，血管墨汁灌注观察愈合组织新生血管含量。[结果]ESW组术后4周腱骨界面成纤维细胞和成软骨细胞增生活跃，胶原纤维合成明显增多、排列规则。术后8周腱骨界面由致密结缔组织连接，胶原纤维大量合成，呈垂直纵向规则排列，部分区域出现胶原纤维-纤维软骨组织-骨组织的移行带改变，形成类似韧带直接止点样结构。腱骨界面组织愈合较对照组迅速。术后4周和8周腱骨界面新生血管的含量ESW组显著高于对照组（P=0．028，P=0．008）。[结论]体外冲击波治疗可显著促进兔ACL重建后早期腱骨愈合。