體外沖擊波基礎(chǔ)研究進(jìn)展
自1988年德國科學(xué)家首次在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)體外沖擊波成骨作用以來，世界各地科學(xué)家對體外沖擊波的研究興趣日漸濃厚，涉及領(lǐng)域也隨著研究的進(jìn)展快速擴(kuò)展，幾乎涵蓋了人體所有器官組織疾病。多少年來體外沖擊波療法在骨肌疾病方面的研究更是取得了積極的進(jìn)展，體外沖擊波已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于骨肌疾病的治療，并取得了顯著的療效，總結(jié)目前所有報(bào)道結(jié)果可謂積極樂觀。為此我們特增如此篇對體外沖擊波在骨肌疾病基礎(chǔ)、臨床方面的研究應(yīng)用進(jìn)展做一總結(jié)和展望。
由于體外沖擊波的特殊物理特性及生物力學(xué)效應(yīng)，目前對其研究領(lǐng)域涉及多種器官、組織及細(xì)胞，涉及多種信號傳導(dǎo)通路。有些內(nèi)容我們在前面的物理特性及生物學(xué)特性相關(guān)內(nèi)容已經(jīng)講述。
體外沖擊波在骨肌疾病臨床治療中的應(yīng)用已經(jīng)有較長的歷史，并且取得了很好的療效，但其相關(guān)效應(yīng)機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，其確切機(jī)制仍未被充分認(rèn)識。其基本原理是通過沖擊波的相關(guān)物理效應(yīng)作用于人體后產(chǎn)生相應(yīng)的生物化學(xué)效應(yīng)從而改變細(xì)胞微環(huán)境，通過不同的信號傳導(dǎo)及細(xì)胞因子相互作用改變細(xì)胞代謝及分化狀態(tài)，來影響疾病的發(fā)生發(fā)展。
20世紀(jì)80年代中期，人們發(fā)現(xiàn)沖擊波有促進(jìn)成骨作用以來，不少動(dòng)物及細(xì)胞生物研究已經(jīng)證實(shí)了體外沖擊波對信號通路和生長因子合成方面的作用。據(jù)此體外沖擊波療法已經(jīng)成為骨不連、足底筋膜炎，肌腱病，股骨頭壞死等方面疾病重要的非手術(shù)治療手段。
德國科學(xué)家的一項(xiàng)基礎(chǔ)試驗(yàn)研究了體外沖擊波干預(yù)人成骨細(xì)胞的增殖，分化及基因表達(dá)。試驗(yàn)通過從松質(zhì)骨中分離培養(yǎng)成骨細(xì)胞，分別對細(xì)胞0.06mJ/mm2、0.18mJ/mm2 、0.36mJ/mm2和0.5mJ/mm2不同能量等級500次干預(yù)，在干預(yù)后24h和96h進(jìn)行細(xì)胞增殖、ALP 活性和礦化分析，在96h對細(xì)胞進(jìn)行基因芯片微距陣分析，實(shí)驗(yàn)證實(shí)了沖擊波促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖分化效應(yīng)，并且指出其有劑量依賴刺激效應(yīng)，其相關(guān)研究為體外沖擊波治療骨肌疾病的基礎(chǔ)理論研究提供了很好的價(jià)值。
目前對體外沖擊波機(jī)械應(yīng)力細(xì)胞研究主要集中在以下相關(guān)細(xì)胞：成體干細(xì)胞（骨髓、脂肪源干細(xì)胞），成骨樣細(xì)胞，破骨樣細(xì)胞，肌纖維細(xì)胞，軟骨細(xì)胞和肌腱細(xì)胞等，由于骨細(xì)胞提取困難的原因?qū)ζ溲芯亢苌伲P者認(rèn)為體外沖擊波治療骨骼相關(guān)疾病的主要起始細(xì)胞或者說直接效應(yīng)與骨細(xì)胞可能有著非常密切的關(guān)系。
眾所周知，體外沖擊波最早應(yīng)用干骨不連的治療，其治療機(jī)制及臨床應(yīng)用的安全性和有效性都已經(jīng)被充分證實(shí)和驗(yàn)證，在短短幾十年里也表現(xiàn)出了該療法的優(yōu)越性。但一些學(xué)者仍然沒有放棄對其的進(jìn)一步研究，有些學(xué)者提出，既然體外沖擊波在治療骨不連、促進(jìn)骨愈合方面有如此優(yōu)越的效果，那么我們是否可以在骨折后早期給予患者沖擊波干預(yù)來促進(jìn)其愈合，從而減少患者的臥床時(shí)間，提高患者的工作生活能力。但目前為止仍未發(fā)現(xiàn)有相關(guān)方面的研究報(bào)道。
體外沖擊波療法能夠加速創(chuàng)面愈合的臨床報(bào)道已經(jīng)不少，但其真正的效應(yīng)機(jī)制至今沒有被科學(xué)充分證實(shí)，然而在2014年8月發(fā)表的文章顯示沖擊波可以激活間C3H10T1/2(充質(zhì)干細(xì)胞)ATP的釋放，激活嘌吟受體，從而通過下游的Erk1/2信號通路增強(qiáng)細(xì)胞增殖，從而為體外沖擊波治療創(chuàng)傷愈合的臨床應(yīng)用提供了很好的分子生物學(xué)方面的證據(jù)。
有研究報(bào)道體外沖擊波可以通過改變局部血流灌注，加速血液循環(huán)加速燒傷后傷口愈合。
沖擊波能促進(jìn)潰瘍皮膚愈合，在一項(xiàng)隨機(jī)、前瞻性、對照研究中，研究者發(fā)現(xiàn) ESWT對糖尿病患者下肢潰瘍不愈合具有治療效果。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，體外沖擊波聯(lián)合骨髓源性內(nèi)皮祖細(xì)胞在治療嚴(yán)重肢體缺血壞死方面具有優(yōu)勢。沖擊波還有助于加快燒傷皮膚的愈合速度，一項(xiàng)前瞻性隨機(jī)Ⅱ期臨床試驗(yàn)表明，采用體外沖擊波治療淺Ⅱ度燒傷創(chuàng)面，能夠加速上皮細(xì)胞再生。即使對嚴(yán)重?zé)齻∪?，ESWT 也有一定的治療效果。它能增加缺血組織的血流灌注，刺激生長因子釋放，降低炎癥反應(yīng)，加快傷口愈合速度。還有報(bào)道稱ESWT有助于燒傷后瘢痕的治療。同時(shí)，通過早期上調(diào)血管生成相關(guān)因子的表達(dá)及促進(jìn)新生血管形成及降低炎癥反應(yīng)，ESWT能夠降低皮瓣的缺血再灌注損傷，增加皮瓣存沽概率。即使術(shù)前使用ESWT，也能對預(yù)防皮瓣壞死起到一定的預(yù)防作用。
勃起功能障礙(ED)是一種常見身心病，由于其在人類生活中的特殊角色，ED患者往往會(huì)有影響患者的家庭及社會(huì)生活，目前對于治療勃起功能障礙的方法很多，基本上包括：海綿體藥物注射，尿道給藥，性心理治療，手術(shù)治療等方法，但其效果都頗有爭議，體外沖擊波作為近年來快速發(fā)展起來的一項(xiàng)新興微創(chuàng)的物理治療方法，無疑給ED 患者帶來了健康的福音。
許多ED患者背上了沉重的思想包袱，影響了正常的家庭生活，也往往變得性格孤僻和易于暴躁，從而影響到人際關(guān)系。人類對ED的認(rèn)識也經(jīng)歷了漫長的過程，ED病因直到20世紀(jì)70年代前仍被視為與雄激素量的減少，自然年齡老化和心理因素有關(guān)，20 世紀(jì)70年代后由于勃起生理和病理研究的進(jìn)展，人們認(rèn)識到固然心理因素確實(shí)可以引起ED，但對大多數(shù)男性來說，ED與許多疾?。ǜ哐獕?，糖尿病，心血管疾?。?、藥物、外傷及手術(shù)等有關(guān)，因?yàn)椴饳C(jī)制是陰莖海綿體平滑肌松弛，陰莖動(dòng)脈擴(kuò)張，血流增加和靜脈回流受阻等完整血流動(dòng)力學(xué)過程。
低能量沖擊波在男科最為可喜的應(yīng)用是治療ED。美國學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，低能量沖擊波治療能改善糖尿病性ED 大鼠的勃起功能，其療效可能與低能量沖擊波治療促使內(nèi)源性干細(xì)胞在大鼠陰莖海綿體聚集并活化有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，低能量沖擊波治療糖尿病性ED的機(jī)制在于其能修復(fù)糖尿病大鼠陰莖海綿體的病理改變，改善陰莖海綿體的內(nèi)環(huán)境，從而達(dá)到改善勃起功能的療效。盡管低能量沖擊波治療ED 的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床結(jié)果均顯示出良好療效，但是仍存在一些問題，如研究時(shí)間短不足以評估治療的長期療效，治療方案還需要進(jìn)一步探討，沖擊波治療的安全性還需要長期監(jiān)測等。此外，低能量沖擊波治療對慢性盆腔疼痛綜合征也有一定的治療作用。隨機(jī)雙盲對照試驗(yàn)顯示，低能量沖擊波治療慢性盆腔疼痛綜合征的患者，在治療和隨訪期中均較對照組患者的疼痛程度和生活質(zhì)量有顯著改善。會(huì)陰部的體外沖擊波治療操作方便、安全，無需麻醉。
復(fù)合組織同種異體移植是治愈由創(chuàng)傷、腫瘤切除、先天畸形等引起的組織缺損的有效手段，但是移植存在排斥反應(yīng)，降低排斥并誘導(dǎo)耐受是移植后組織存活的保證。同種異體移植大鼠后肢后給予低能量沖擊波治療能延緩排斥反應(yīng)的發(fā)生，這說明低能量沖擊波治療具有誘導(dǎo)免疫耐受的作用，這個(gè)結(jié)果非常有臨床意義，但是其機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。
體外沖擊波已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于減肥美容領(lǐng)域，其基本原理是沖擊波可以急速振動(dòng)脂肪，在脂肪細(xì)胞內(nèi)外產(chǎn)生無數(shù)真空氣穴，強(qiáng)力撞擊脂肪細(xì)胞，令脂肪細(xì)胞膜產(chǎn)生內(nèi)向爆破，從而達(dá)到減肥及控制肥胖目的。此外震動(dòng)細(xì)胞間相互撞擊，使脂肪細(xì)胞組織在快速活躍的狀態(tài)下，產(chǎn)生細(xì)胞體的熱能摩擦熱，使局部溫度升高，通過汗腺及淋巴將體內(nèi)的多余脂肪及毒素排出體外，達(dá)到嫩膚、提升、收緊等神奇功效。
總之，體外沖擊波療法是一種有效、無創(chuàng)或微創(chuàng)的治療手段，盡管現(xiàn)有研究顯示其在促進(jìn)新生血管形成、改善微循環(huán)方面具有良好效果，但由于對沖擊波的認(rèn)識不夠，沖擊波治療的基礎(chǔ)研究還亟待深入，其臨床應(yīng)用更需要反復(fù)論證，優(yōu)化治療方案，長期監(jiān)測其療效和不良反應(yīng)。我們相信隨著對低能量沖擊波治療的生物學(xué)機(jī)制和臨床研究的不斷深入，ESWT的應(yīng)用將更加廣泛，有望成為多種防治疾病的新方法。
（楊金紅）
文字內(nèi)容來自《骨肌疾病體外沖擊波療法》
主編 邢更彥
