中华手外科杂志.2005;21(3):149-150.
[摘要] 目的 观察体外冲击波治疗骨不愈的疗效及安全性。方法 应用体外震波碎石机所产生的高能震波治疗25例骨折不愈合病人，治疗后根据病人骨折固定是否满意不用或加用石膏外固定。治疗前及治疗后每月常规进行X线检查，了解骨折愈合情况。治疗后3月如无明显骨痂生长则再行一次震波治疗。结果 25例患者有20例有较明显骨痂生长，其中18例骨折最终愈合，骨折愈合时间为10～21周，平均14周。治疗总有效率80%，治愈率72%。未观察到神经血管损伤等严重并发症。结论 体外冲击波治疗骨不愈疗效可靠、创伤小、方法简单安全，可作为治疗骨不愈的首选方法。北京积水潭医院泌尿外科黄广林
Treatment of bone nonunions with extracorporeal shock waves Abstracts: Objective To observe the clinical results of the extracorporeal shock waves (ESW) for treatment of bone nonunions. Methods A total of 25 patients with bone nonunions were treated with ESW. After operation, some patients were immobilised in plaster cast if necessary. The x-ray films were made every 4 weeks for the evaluation of fracture healing. Results 72% cases reached bone unions within 10 to 21 weeks after the ESW treatments. There were no severe side effects. Conclusion ESW is a safe, simple and effective method for treatment of bone nonunion.Key words: extracorporeal shock waves; fractures; nonunion
骨不愈为骨科常见并发症，严重影响病人的生活质量，以前的治疗手段主要是切开内固定及植骨治疗，虽然疗效比较确切，但需要开放手术且存在很多并发症[1,2]。随着微创治疗骨折理念的兴起，出现了许多新的闭合治疗手段，体外冲击波治疗即是其中之一。我院自2002年9月至2004年7月用体外冲击波治疗骨不愈病人25例，取得较好效果，现报告如下：
一、临床资料：
本组患者25例，年龄19～65岁，平均40岁，其中男性17例，女性8例。均为本院骨科治疗后患者，20例有切开复位内固定手术史（1～3次手术治疗），5例为非手术治疗。治疗后随访7～25个月（平均12个月），均发现骨折处无愈合迹象，符合骨不愈诊断，其中肥大型骨不连20例，萎缩型骨不连5例。x线片骨折端间隙0.1～0.5cm，平均0.3cm。骨折部位：尺骨骨不连接5例，肱骨6例，股骨干6例，股骨颈2例，胫骨5例，腓骨1例。所有病例均无感染征象。骨折不愈合的诊断标准：（1）骨折经治疗后6个月以上仍无愈合迹象。（2）X线片显示：骨折端之间有间隙且界限清楚，无任何骨小梁通过。（3）X线片上可以有三种表现形式：①骨端硬化，髓腔封闭；②骨端萎缩疏松，中间存在较大的间隙；③骨端硬化，假关节形成。[3]
二、治疗方法：
应用体外震波碎石机（KDE-2001A型，北京中科健安医用技术公司制造）所产生的高能震波进行治疗。根据骨的粗细，在骨折线上选1～3个点作为基准点，该点对应的骨不连远近端为冲击波作用部位，透视下调整冲击波碎石机第二焦点，对准骨不连远近端作用部位，每处行2000次冲击波脉冲。治疗方案大致如下：股骨和胫骨3个基准点，12000次脉冲；肱骨和尺挠骨2个基准点，8000次脉冲；腓骨和掌骨1个基准点，4000次脉冲。每次治疗的脉冲总数为4000～12000次。定位时震波的焦点要避开内固定物及大血管、神经。治疗时我们选用该碎石机的最大能量15KV。治疗后根据病人骨折固定是否满意不用或加用石膏外固定。观测指标：治疗前及治疗后每月常规进行X线检查，了解骨折愈合情况。治疗后3月如无明显骨痂生长则再行一次震波治疗，方法同前。
三、结果：
第一次震波治疗后25例患者有18例(72%)有较明显骨痂生长（骨痂出现时间为4～11周，平均9周），其中16例（64%）骨折最终愈合，骨折愈合时间为10～21周，平均14周。7例病人治疗后3月无明显骨痂生长，行二次体外震波治疗后2例病人最终骨折愈合，治疗总有效率80%，治愈率72%。 3例病人二次震波治疗后3月X线检查发现骨折端仍无明显骨痂生长，改用手术植骨治疗。治疗无效的5例病人中，3例为萎缩型骨不连接，1例为胫骨中下1/3骨折，1例为股骨颈骨折。早期治疗时2例病人出现局部表皮破损（破损面积约2～3cm2，局部包扎后4～5天自愈），未观察到神经血管损伤等严重并发症。
四、讨论：
自1980年临床首次应用体外冲击波碎石术（ESWL）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。如今，ESWL术不仅使泌尿系结石手术率下降到不超过5%，而且已应用于其它部位结石的治疗，如胆囊结石、胆总管结石、胰管及唾液腺结石等。随着对冲击波特性及对人体组织作用的广泛深入研究，ESW对血管疾病（如血栓及动脉硬化、钙化）及肿瘤的治疗也已进入动物实验阶段。而最令人鼓舞的是ESW在骨科中的应用，ESW对骨不愈、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碎石术。[4,5,6]
1986年Haupt G等对小鼠骨折模型进行实验，结果发现ESW可以刺激骨折愈合。1988年Ogden[7]首次成功地对骨折不愈合患者进行ESW治疗。在随后的几年中有许多ESW治疗骨折不愈合的报道,其成功率可达60%～90%。因此, ESW被认为是骨折不愈合以及骨延迟愈合的首选治疗方法[8]。
不同组织的声阻抗不同，冲击波在声阻抗相近的组织中传播时，其能量衰减很小，也不会造成组织损伤，而当其遇到声阻抗相差很大的组织时，在两种组织的界面上会释放能量，产生压力和拉力，从而可以击碎较硬的物体，这就是冲击波碎石的基本原理。人体几种组织的声阻抗如下：水1.53，脂肪1.38，肌肉1.70，骨7.80。而泌尿系结石的声阻抗为6.25(105kg/m2s)[9]。骨组织的声阻抗类似于泌尿系结石，而于软组织的声阻抗相差很大。实验研究表明ESW对骨组织直接作用可以造成骨膜下点状出血，产生微骨裂、微骨折和大量细小的骨碎片(0.1～3.0ｍｍ3)，并有血肿形成——即造成一种新鲜骨折[8]。这些反应可以刺激骨痂形成，促进骨折愈合[4,8]。高能冲击波产生新的骨折血肿还带来大量的细胞因子，其中包括:BMP、TGFβ、胰岛素样生长因子(IGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)等。它们对细胞增殖与分化及新骨的形成都有诱导和调节作用[10,11]。然而，冲击波促进骨愈合的机理还远未完全阐明。
对于如何选择冲击波作用的最佳能量及脉冲数，由于普通碎石机是为碎石而设计，能量较低，所以用于骨不愈治疗时一般选择它的最大工作能量[12]。而每次治疗的脉冲数我们根据骨折部位的粗细有所不同，从4000～12000次不等，这与国外的治疗经验一致[13]。而较高能量的冲击波似乎可以产生更为明显的治疗效果，Kazuo Ikeda应用新型ESW治疗机可以产生较普通碎石机高3～6倍的能量，冲击波击发数仅为100～800次，产生了较好的临床效果，但治疗过程中需要麻醉是其缺点。[9]
本组病人一般于治疗后2月可观察到骨痂形成，总有效率80%，治愈率72%，初步结果已令人十分满意。无效的5例病人中，3例为萎缩型骨不连接，1例为胫骨中下1/3骨折，1例为股骨颈骨折，均为局部血运差的骨折类型，说明骨折局部的血运好坏对冲击波治疗成功与否至关重要。本组2例病人出现局部表皮破损，主要是由于早期经验不足，治疗时碎石机水囊与病人皮肤未贴紧造成，经注意后未再出现一例皮肤破损。由于本碎石机可以精确定位（焦点范围1cm2），所以在熟练操作机器及熟悉局部解剖的情况下，一般不会出现神经血管损伤。本组病人定位时均避开大血管神经，未观察到神经血管损伤等并发症。由于采用的能量相对较低，所以治疗过程中的疼痛基本都能忍受，不需要麻醉。
总之，ESW已成为临床治疗骨不愈的重要方法之一，由于其具有创伤小、费用少、并发症低，无效时仍可外科手术等优点，常常成为治疗骨不愈的首选方法，尤其对于老年人、高风险病人及拒绝手术的病人是一个很好的选择。
参考文献
1. Rodriguez-Merchan EC, Forriol F. Nonunion: general principles and experimental data. Clin Orthop. 2004 Feb(419):4-12.
2. 程鹤龄.掌骨指骨骨折不愈合的原因分析及防治.中华手外科杂志，2002,18 （1）:28.
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4. Haupt G. Use of extracorporeal shock waves in the treatment of pseudarthrosis,tendinopathy and other orthopedic diseases. J Urol. 1997 Jul; 158(1): 4-11.
5. Ogden JA, Toth-Kischkat A, Schultheiss R. Principles of shock wave therapy. Clin Orthop. 2001, 387:8-17.
6. Thiel M. Application of shock waves in medicine. Clin Orthop. 2001 ,387:18-21.
7. Ogden JA, Alvarez RG, Levitt R,et al. Shock wave therapy(orthotripsy) in musculoskeletal disorders. Clin Orthop,2001,387:22-40.
8. Schaden W, Fischer A, Sailler A. Extracorporeal shock wave therapy of nonunion or delayed osseous union. Clin Orthop. 2001 ,387:90-94.
9. Ikeda K, Tomita K, Takayama K. Application of extracorporeal shock wave on bone: preliminary report. 1999 Nov; 47(5): 946-50.
10. Wang FS, Yang KD, Kuo YR, et al.Temporal and spatial expression of bone morphogenetic proteins in extracorporeal shock wave-promoted healing of segmental defect. Bone. 2003 Apr;32(4):387-96.
11. 刘沐青,郭霞,邝适存,王澍寰,荣国威.冲击波在骨折不愈合或延迟愈合中的应用. 北京大学学报 (医学版 ),2004,36(3):327-329.
12. 李晓林，余楠生，谢国均等.高能震波治疗四肢长骨骨不连接.现代康复,2000,4(9):1322-1323.
13. Wang CJ, Chen HS, Chen CE, et al. Treatment of nonunions of long bone fractures with shock waves. Clin Orthop,2001,387:95-101.