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体外冲击波在骨科临床中的应用黄振军
组别 治疗组 对照组 例数 32 30 痊愈 12 3 好转 15 13 无效 5 14 总有效率(%) 84.4 53.3
2 、人工关节翻修术 由于冲击波有刺激新骨生成的效应,便有在生物 固定式假体应用ESWT以促进假体周围骨形成的研 究。对少数患者应用ESWT发现可减轻假体松动引 发的症状并有新骨形成。
三、副作用
在用冲击波治疗骨科疾病的过程中,一个让医师关
心并且非常重要的问题是冲击波是否会造成周围组
织损伤,尤其是血管神经损伤。
大量临床研究表明,冲击波对软组织的损伤主要是
血管损伤,而且一般是小血管及毛细血管损伤。
目前为止,冲击波用于脊柱方面的治疗仍属禁忌。 冲击波治疗未有任何显著或严重并发症,也未 见严重的后遗症;偶有轻微皮下红肿、出血、局 部疼痛,这些多在数天内消失。
三、X线定位系统:C型臂X线机,C型臂X线机能
够围绕冲击波焦点行等中心移动。这种设计使得 在行前、后位X线透视时可以通过在水平方向上移 动冲击波源或移动病人来将焦点移动到目标区。
四、双定位系统:超声定位和X线定位,双定位需
要一个超声系统和一个X线系统来完成。这样可以
对治疗目标进行精确定位和对治疗的全过程进行实
迟愈合时,骨折愈合率达62% ~83%,取得了显
著的临床疗效。
冲击波治疗骨不连
有关冲击波治疗骨折延迟愈合,我们也 进行了一定的临床研究。 我们选取符合骨折延迟愈合诊断标准患者62 例,对照组30例,治疗组32例,采用体外冲 击波疗法观察临床疗效。
结果显示:体外冲击波治疗后,治疗组中,27例有较明显的 骨痂生长,其中,12例最终愈合,5例无效。骨折延迟愈合 治疗后愈合时间为6-20周,平均12周。治疗总有效率为 84.4%;对照组治疗有效率为53.3%,统计学有显著差异( P<0.01)。
概 述
自1980年临床首次应用体外冲击波碎石术治疗
肾结石以来,体外冲击波(ESW)作为一种微创
治疗手段,在临床上得到了越来越广泛的应用。
而最令人鼓舞的是ESW在骨科中的应用,ESW对
骨不连接及延迟愈合、网球肘、肩周炎、跟骨痛
等疾病的有效治疗使其在临床应用上的价值甚至
超过了石术 。
一、冲击波(SW)定义
电子液压原理
2、电磁式波源
高电压通过储存在电容器内的 脉冲电路,使脉冲电场通过铜线 圈产生脉冲磁场;处于磁场中的弹 性铜膜产生机械振动,进而推动膜
电磁原理
外的流体产生冲击波;
经声透镜或反射体聚焦后,形成
聚焦冲击波,导入需要治疗的部
位。
3、压电式波源
用压电晶体来产生冲击波,
属于展式波源。当外界电场通过 压电晶体时,其体积会发生改变 ,即“反压电效应”,晶体的运动 会引发出一个压力波。当晶体复原 时,同样也会产生张力波。 特点:能量和频率可调范围
6 、ESW的痛觉神经感受器的封闭作用 ESW对痛觉神经感受器的刺激,改变了感受器
对
疼痛的接受频率及其周围化学介质的组成,抑制神
经末梢细胞,使后续向心冲动无法传递,因此可缓
解局部疼痛。
髌骨腱(跳跃膝)
扳机状指
深 层 按 摩
Osgood Schlatter’s 疾病
十三、体外冲击波在骨科临床中的应用
(1)冲击波促进BMP(骨形态发生相关蛋白)的生成 BMP在ESW诱导成骨方面起重要作用;另外,损伤局部 释放的BMP在冲击波诱导未分化间充质细胞分化为具有 成骨能力的细胞,这些细胞进一步合成和分泌更多BMP, 加强骨诱导作用,促进骨折愈合。
(2)通过促进IGF-I和TGF-β1表达来促进人骨髓间 充质干细胞(hMSCs)向骨祖细胞转化,从而促进 骨折愈合。 (3)作用于骨膜后引起P物质释放。 (4)冲击波作用后,周围软组织中会产生血管生成 生长因子、 VEGF和增殖细胞核抗原等因子。
头腱炎、钙化性冈上肌腱炎、肱骨内外上髁炎、网球
肘、弹响髋、跳跃膝(胫骨结节骨骺骨软骨炎)、跟
痛症等。
肩肌腱炎
跟腱痛
振 动 按 摩
网球肘
二、禁忌症
血友病及凝血障碍性疾病; 心脏支架或心瓣膜置换术后病人; 严重心律失常; 急性感染; 怀孕; 下列组织位于治疗范围内也属禁忌:肺、脑或脊 髓、骺板、恶性肿瘤。
1993年诞生了第一台专为治疗骨科疾病的体
外冲击波发生器(OssaTron,瑞士)。
目前,冲击波治疗骨骼肌肉疾病在欧洲及中
国台湾都得到了广泛应用 ,并国际冲击波治
疗骨骼肌肉疾病协会ISMST
三、冲击波的物理性质
冲击波的本质是声波的一种,具有声波的一般性质
,当其在具有相同声阻抗的组织中传播时,能量不
在冲击波的应力作用下,会以极高速度膨化。人体
软组织、细胞、血液中含有大量微小气泡,在骨科 治疗中,病灶范围内大量气泡的空化效应,是疏通 生理性关节软组织粘连的有利因素。
5 、ESW压电效应
机械应力作用于骨,先引起电位变化,然后是
骨生成。在使用ESW对骨不连进行的治疗中取得了
较好的效果,也证明了机械应力的作用可以大大促 进新骨生成及愈合。 ESW的应力引起的压电效应改变了骨折处的电位 ,活化了细胞,促进骨痂生成。
十二、冲击波在骨科临床中的作用机制
1、成骨效应与代谢激活效应
成骨效应:当能量强度的冲击波可集聚并激活成
骨细胞,达到促进骨及骨的愈合的效果;
间接作用的空化效应也诱发了成骨细胞移行和新
的骨组织的形成。
代谢激活效应:最有可能是由直接的机械效应引起 的,一方面压力波可以改变离子通道,使神经膜的 极性发生变化,通过抑制去极作用产生镇痛效应; 另一方面,压力波可以使细胞内外离子交换过程活 跃,代谢分解的终产物被清除和吸收。
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。
二、ESW在医疗应用中的历史回顾
最早源于二战时期
冲击波对人体组织作用的最早报道源于二战 时期,当时人们发现深水炸弹可以造成远离爆 炸中心的战士死亡,尽管死者外表无任何伤痕, 但解剖后发现死者的肺组的物理特性得到广泛研究。
(三)压电冲击波 依赖于压电效应,压电陶瓷 在电场的作用下自身会膨胀 ,节律性的电场作用使压电 陶瓷不断膨胀和缩小,大量 (一般>1000片)压电陶 瓷 片被预置于球体的内表面, 所产生的冲击波即自动聚焦 于焦点。
六、冲击波对组织的作用
直接作用—冲击波的压力直接产生的作用 间接作用—由于冲击波的“空化效应”产生的 “空化效应”是指在外力作用下,使存在于 液体或组织中的气体(溶于液体中)重新回到其 气体状态的现象。
五、冲击波的类型
(一)液电冲击波 液电冲击波是最早用于医学 的冲击波,它的产生原理类 似于汽车火花塞的放电高压 电容通过两个相对的电极在 水中放电,所产生的热量使 周围的水在瞬间蒸发生成气 泡,气泡的急速膨胀和随后 的破裂所产生的脉冲就形成 了冲击波。
(二)电磁冲击波 需要一个电磁线圈和一个金 属膜,脉冲电流使电磁线圈 产生交变磁场,作用于金属 膜使其产生往复震动,所产 生的冲击波则通过一个声透 镜聚焦。
1966~1971年,德国开始研究冲击波对动物组织的
作用 ;
1971年,Kiefer首次进行了冲击波碎石的体外实验。 1980年,进行了世界上首例人体肾结石的体外碎石 治疗。
1986年,首次进行了冲击波对伤口愈合影响的
观察,导致了冲击波能否促进骨折愈合的猜想
1988年,Haupt首次成功地将冲击波用于骨
十一、冲击波优点及安全性
损伤轻微,可以替代某些外科手术治疗; 一般采用简单麻醉或不必麻醉; 治疗时间短,风险小,可在门诊进行; 少数患者有轻微不良反应,且无需特殊处理; 治疗费用远低于开放手术。
十一、冲击波治疗安全性
一、 适应症 骨组织疾病:骨折延迟愈合、骨折不连接、成人中早 期股骨头缺血性坏死。 软组织慢性损伤性疾病:肩峰下滑囊炎、肱二头肌长
时调控,同时又可以使辐射量降至最小,目前认为
这是最好的定位法。
十、ESW治疗能量及频率
1、能量选择:
骨病治疗能量:能流密度应在0.18-0.28mJ/㎜2;
骨肌疾病最佳治疗能量:能流密度应在0.080.28mJ/㎜2;
肌筋膜炎及滑膜炎的治疗能量:能流密度应在0.080.18mJ/㎜2。
2、频次选择: 软组织病损:每次冲击800-1500次,每次 冲击间隔3-5天,冲击3次以上; 骨组织病损:适量多次,每次冲击10002000次,每次冲击间隔3-5天,冲击3次以上 。
压电式原理
最大,但输出功率最低。
九、治疗定位方式
一、患者反馈定位:主要是通过患者反馈来确
定治疗的靶位。先由医生触诊患者的疼痛部位,
然后根据患者的疼痛反馈来指明和调整治疗的部
位。
二、超声定位系统:依探头位置而分为内置式和 外置式两种 。在内置式超声系统中,探头位于 冲击波源的中央。探头可以绕着其轴线转动或沿 着轴线方向移动。外置式系统的探头位于人造臂 上,可同中心地围绕治疗焦点移动。
不愈合病人的治疗 。
此后,广泛开展了用冲击波对骨折不愈合及
延迟愈合病人的治疗。
1990年,第一次报道了用冲击波治疗肩部钙
化性肌腱炎 。治疗的成功使人们想到将冲击
波用于其它慢性疼痛性疾病的治疗,随后出
现了用冲击波治疗网球肘(tennis elbow)、
跟痛症(painful heel syndrome)的报道
3 、ESW的机械应力效应
ESW进入机体,表现为对组织细胞的拉应张力和
压力作用,进而引起组织间的松懈、细胞的强性变
形 ;机械应力的作用引起病灶组织细胞的热处理变 化,进而加速毛细血管微循环,增加细胞吸氧功能 等生理变化,达到治疗目的。
4、 ESW的空化效应
在ESW传送路径中,介质含有微小气泡时,气体