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体外冲击波防治骨质疏松的研究进展

 钱首相小泉 2020-10-22

引用本文:张浩冲 ,何波 ,徐永明 ,等.体外冲击波防治骨质疏松的研究进展[J].《中国医学前沿杂志(电子版)》2019,11(4):16-19.

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http://www./CN/abstract/abstract2898.shtml

中国骨肌疾病体外冲击波疗法指南(2019年版)

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骨质疏松是老年人常见疾病,患病率随着老龄化社会进程的加剧而不断升高[1]。其最严重的并发症是骨折。据统计,老年人群髋部骨折后的1年死亡率为20%,仅50%的髋部骨折患者恢复至既往的功能水平[2,3]。发生骨质疏松骨折的患者一生中有50%的概率再次发生骨质疏松骨折;如果女性发生骨质疏松椎体骨折,其再发椎体骨折的概率将是未发生椎体骨折者的4倍[4]。一旦发生骨质疏松骨折,将给患者带来沉重的经济负担,严重影响其生活质量,增加死亡风险和未来发生骨折的概率[5]。

骨密度检查是世界卫生组织推荐的骨质疏松评估方法,每降低1个单位标准差的骨密度,骨折发生风险增加2 ~ 3倍[5]。因此,骨密度成为诊断骨质疏松的金标准。对骨质疏松的治疗常从促进骨形成和抑制骨吸收两方面入手[6-8],促进骨形成的常用药物主要有甲状旁腺素、氟化物、合成类固醇及异黄酮等,抑制骨吸收的药物主要有双膦酸盐、降钙素、雌激素等。一旦发生骨质疏松骨折,还应进行复位、固定、功能锻炼及抗骨质疏松治疗。但目前的治疗多为全身给药,缺乏对局部的刺激,骨质疏松骨折又存在骨质量差、愈合缓慢等特点,因此,如能在上述治疗基础上给予局部刺激手段,增加局部骨密度,将会大大提高治疗效果。

体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种具有力学性质的声波,已经证实其具有确切的成骨效应[9-11]。不同能量的ESW通过其机械效应、空化效应及热效应作用于机体,不仅能用于泌尿系碎石,而且在治疗股骨头坏死[12]、骨不连[13]、肱二头肌长头肌腱炎[14]、跟腱炎[15]、钙化性冈上肌腱炎[16]、肱骨外上髁炎[17]、跖筋膜炎[18]、皮肤溃疡[19]、脑卒中后肌肉痉挛[20]等疾病方面取得了良好的效果。更为关键的是,ESW具有靶向性,其能量和作用方向均能精细控制,适用于增强局部骨密度。因此,近年来多项研究将ESW用于骨质疏松骨折的防治,其原理是将ESW作用于局部易骨折部位,增加局部骨密度,进而降低骨质疏松骨折发生率,效果良好。

为了更好地总结ESW预防及治疗骨质疏松的经验,笔者以'冲击波'和'骨质疏松'为关键词在中国知网、万方数据中检索,并以'shock wave''osteoporosis''osteoporotic'为英文关键词在Pubmed数据库中检索,选取2000年1月至2019年1月发表的文献,共检索到60篇文献,排除重复性文献、个案报道、文献综述、证据等级较低的文献,剔除49篇文献,最终纳入11篇文献,其中中文文献4篇[21-24],英文文献7篇[25-31]。本文分别围绕ESW治疗时机、ESW能量选择、ESW治疗效果等进行综述,以期提高人们对ESW防治骨质疏松骨折的认识,为临床应用ESW防治骨质疏松骨折提供理论依据。

1 体外冲击波治疗的时机

任何疗法在临床应用过程中都会面临治疗时机的选择,ESW也不例外。通过对比不同治疗时机的疗效差异,可以找到最佳的干预时机,并明确治疗的禁忌证,避免在错误的时机进行治疗。与一般创伤性骨折不同,骨质疏松骨折具有骨重建异常、骨折愈合过程缓慢、恢复时间长、局部骨质量差、多见于老年人群等特点,在治疗时机的选择方面需要更加慎重。笔者将骨质疏松进展分为3个阶段:骨质疏松期、骨折期、手术期。其中骨质疏松期为诊断为骨质疏松但未发生骨折阶段,即双能X线测得的骨密度较标准骨密度减少2.5个单位的标准差;骨折期为发生骨质疏松骨折但未接受手术治疗阶段;手术期为发生骨折并接受手术治疗阶段。在11篇文献中,选择骨质疏松期行ESW治疗的有5篇[21,22,25,28,31],选择骨折期行ESW治疗的有2篇[24,26],选择手术期行ESW治疗的有4篇(术后1 ~ 29 d[30]、术后立即[29]、术后1周[23,27])。在所有纳入的研究中,均无严重的不良反应报道,表明ESW既可用于骨质疏松骨折的预防,也可以用于骨质疏松骨折的治疗,显示ESW治疗具有较好的安全性。Wölfl等[29]研究表明,骨质疏松骨折进行固定的患者,术后即刻开始进行ESW治疗,能明显促进骨折愈合并改善骨转换指标,为进行骨折固定的骨质疏松患者提供了新的选择。

2 体外冲击波的能量选择

参照共识[32],在治疗骨肌疾病时,一般将ESW按能流密度分为3个层次:低、中、高,低能量范围为0.06 ~ 0.11 mJ/mm2;中能量范围为0.12 ~ 0.25mJ/mm2 ;高能量范围为0.26 ~ 0.39 mJ/mm2。通过分析纳入的文献,发现没有研究选择低能量,1项研究选择中能量[26],3项研究选择高能量[24,27,31],3项研究对比不同能量[22,28,30],3项研究选择了大于0.39mJ/mm2的能量[23,25,29]。张堃等[21]对比了0.28 mJ/mm2和0.47 mJ/mm2能流密度ESW对骨质疏松兔股骨髁部松质骨的成骨作用,发现虽然0.47 mJ/mm2组骨密度和骨矿含量大于0.28 mJ/mm2组,但无统计学差异,这说明达到高能量范围后,再增加能量并未使ESW成骨作用明显增强,但相关并发症的发生率却大大增加。Mackert等[30]对比了中能量(0.15 mJ/mm2)和高能量(0.35 mJ/mm2,0.55 mJ/mm2)ESW对骨质疏松大鼠胫骨骨折的影响,发现中能量ESW的成骨作用最强。Shi等[28]在骨质疏松患者口服抗骨质疏松药物阿仑膦酸钠的基础上,对比了中能量(0.15mJ/mm2)和高能量(0.28 mJ/mm2)ESW对骨密度的影响,发现中能量组患者腰椎骨密度增加优于高能量组和对照组,而高能量组患者股骨颈、大结节、左髋关节部位的骨密度增加量优于中能量组和对照组。这3项研究结果不同,可能与所选的研究对象不同有关。还有3项研究选择了大于0.39 mJ/mm2的能量,也取得了良好治疗效果。上述研究表明,中、高甚至大于0.39 mJ/mm2的能量范围均对骨质疏松骨折有不同程度的治疗效果,但治疗的最佳能量仍需进一步研究。

3 体外冲击波的治疗效果

Huang等[27]用0.26 mJ/mm2、1 Hz、2000次的ESW冲击固定后的骨质疏松大鼠中段胫骨,发现ESW能显著增加骨质疏松大鼠骨保护素及骨形态发生蛋白2的表达水平,前者在治疗后6周达到峰值,后者在治疗后4周达到峰值,可持续8周。Wölfl等[29]用0.55 mJ/mm2、3000次的ESW治疗伴有骨密度减低的桡骨远端或肱骨近端骨折,并检测骨转换标志物(iPTH、BAP、β-CTX、TRAP5b),发现其能将骨转换指标降至正常水平。Macker等[30]发现相对于中高能量(0.35 mJ/mm2,0.55 mJ/mm2),低能量(0.15 mJ/mm2)ESW能明显改善骨质疏松大鼠胫骨骨折的愈合。Tam等[25]应用聚焦式ESW对骨质疏松的山羊模型进行治疗,治疗部位为跟骨、桡骨远端、股骨髁,其能流密度为0.5 mJ/mm2,脉冲次数为5000次,频率为4 Hz,每月治疗1次,共治疗9次,发现跟骨骨小梁的骨密度显著增长(增长2.9%)。van der Jagt等[26]应用发散式ESW对骨质疏松大鼠模型进行治疗,治疗部位为胫骨近端,能流密度为0.16 mJ/mm2,脉冲总次数为2000次、频率为5 Hz,在第7周时治疗组大鼠的骨小梁体积分数较未治疗组有显著差异。van der Jagt等[31]将ESW与抗骨质疏松药物阿仑膦酸钠联合,发现其抗骨质疏松作用较单纯使用ESW更为显著。Shi等[28]研究表明ESW是一种快速有效的无创技术,可用于改善局部骨密度,高能量ESW相当有效。在所有纳入的文献中,ESW能不同程度地改善骨质疏松骨量减少程度,与对照组相比有显著差异,证明了ESW防治骨质疏松的有效性。

4 未来展望

尽管ESW的成骨作用已得到公认,但不同传递形式及产生方式的ESW最佳成骨频率及能流密度仍未知。如何在最适宜的部位作用最适宜的能量,仍是下一步需要关注的方向。此外,预防骨质疏松骨折,不能仅依靠医院及医生,大部分骨质疏松骨折高危人群是行动不便的老年女性,因此需进一步研发安全便携的ESW治疗设备。

5 总结

ESW可以用于骨质疏松各个时期的治疗,具有良好的安全性和有效性,尤其是与抗骨质疏松药物联用时,效果更好,但其治疗的最佳能量及次数仍需进一步研究。ESW在骨质疏松骨折的预防及治疗中具有广阔的应用前景。

参考文献(略)

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