体外冲击波治疗在运动医学损伤管理中的应用

健康   2025-01-24 11:20   江苏  


摘要

随着越来越多的证据支持其使用,体外冲击波疗法(ESWT)在运动员肌肉骨骼疾病治疗中越来越受欢迎。在临床环境中可以调整ESWT参数(包括能量密度、脉冲数量、冲击波类型(聚焦或径向)、治疗的次数/频率/持续时间、应用区域以及术后治疗协议)。不同研究间的协议存在差异,并且大多数适应症的最佳协议尚待确定。ESWT可以安全地用于治疗运动员的各种肌肉骨骼疾病,包括肩袖损伤、肱骨外上髁病、股骨大转子疼痛综合征、股二头肌腱病、髌腱病、跟腱炎、其他腱病、跖腱筋膜疼痛、骨应力损伤以及胫骨内侧应力综合征。ESWT可用于治疗赛季中的运动员,因为它通常不需要或只需要很少的离开运动时间,并且可能会带来快速的效益。ESWT应与物理治疗结合使用,以促进长期功能提升并优化愈合过程。


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引言

体外冲击波治疗(ESWT)最早有记录的用途是由Christian Chaussy博士于1980年报道的,用于在碎石术中治疗肾结石,至今ESWT仍然用于这一适应症(1-3)。1992年,在骨盆区进行的一项碎石术意外地导致了Gerald Haupt博士对ESWT对髂嵴骨刺激的效应的发现(4)。随后,ESWT在骨科领域进行了研究,显示冲击波可以增强骨折愈合(5,6),并可用于治疗肌腱(7)和筋膜(8,9)的过度使用症状。支持ESWT使用的证据正在增加,运动医学临床医师可能会发现这是一种治疗运动员肌肉骨骼损伤的有用工具。然而,针对ESWT使用的最佳证据支持、针对特定病症的标准化治疗流程尚未确定,并且ESWT参数可以调整(能量流密度[EFD]、脉冲数、冲击波类型、治疗会话的次数/频率/持续时间、应用区域、镇痛剂的使用以及术后治疗方案)。本综述的目的是通过讨论治疗参数、综合最近的文献,并提供我们的临床经验和建议,描述ESWT的临床应用,用于治疗运动员的肌肉骨骼疾病。


ESWT是什么?

冲击波的类型

冲击波是一种能量形式,其峰值压力约比超声波高出约1000倍(10)。临床实践中使用的ESWT主要有两种形式:聚焦冲击波和发散式冲击波,后者也称为径向压力波(见表1)。


ESWT机制

对于治疗肌肉骨骼疾病的ESWT机制尚未完全理解,但认为冲击波具有可改善组织愈合和改变疼痛信号传导的机械和细胞效应。有假设认为ESWT的生物效应是机械转导的结果,组织的振动导致再生和愈合(11)。冲击波产生正压力,导致组织和细胞中的能量吸收、反射、折射和传输,这可能导致组织中钙化物质的破坏(12-14)。研究表明,冲击波通过触发三磷酸腺苷的释放来激活细胞信号通路(15),并改变细胞膜中的离子通道功能(16),从而在细胞水平产生效应。冲击波还可能引起微腔化和一氧化氮的释放,导致下游镇痛、血管生成和抗炎效应(17,18)。冲击波还可能通过多种机制增加胶原合成,包括增加TGF-B1和IGF-1(19);增加IL-6、IL-8、MMP-2和MMP-9(20);以及增加糖胺聚糖(21)。此外,它们可以增加肌腱细胞的增殖(19)和骨原细胞的分化(22)。最后,ESWT可能通过刺激痛觉C纤维(23),增加镇痛物质(如P物质)(24,25),以及通过门控理论导致痛觉受体过度刺激(26)产生镇痛效应。


ESWT参数

每次ESWT治疗都可以调整几个参数。在临床中进行ESWT时应报告机器设置。针对每种肌肉骨骼适应症,很少有被接受的机器设置或传递方法,而最佳协议可能经常因适应症而异。在解释ESWT有效性文献时,应考虑EFD、脉冲数、波的类型(聚焦或径向)、治疗次数、会话之间的间隔天数、应用区域、使用耦合凝胶以及应用过程中的镇痛剂。这些参数在表2中列出,涵盖了文献中的证据以及基于我们的临床实践的建议。EFD被定义为冲击波焦点的每个脉冲的能量,是最常调整的ESWT应用参数。EFD通常以mJ·mm2表示聚焦ESWT,以bar表示径向ESWT(作为比较,径向冲击波的典型测量2bar约为0.09mJ·mm2,4bar约为0.18mJ·mm2)。需要注意的是,一种聚焦ESWT设备的EFD不一定等同于另一种类型的聚焦ESWT设备的EFD(即,电液设备的EFD不等同于压电设备的EFD)。一项研究将EFD分类为高(0.6mJ·mm2)、中等(0.28mJ·mm2)和低(0.08mJ·mm2),并鉴定高EFD导致组织病理学变化,包括炎症、坏死和纤维细胞无序排列,基于肌腱病的动物模型的组织病理学标本(27)


ESWT在运动医学实践中的作用

适应症/禁忌症

国际医学冲击波治疗学会(35)已经概述了ESWT的许多适应症和禁忌症。适用于运动医学实践的肌肉骨骼适应症和禁忌症列在表3中。当患者未能从保守治疗(休息、冰敷、非类固醇药物)中获益时,通常会使用ESWT。它是一种无创选择,副作用较小,通常允许运动员在大多数情况下根据疼痛程度继续参加运动。因此,相较于皮质类固醇、肌腱切断术或富含血小板的血浆注射等风险包括肌腱断裂或需要暂时远离运动的更侵入性治疗选择,ESWT可能更受青睐。ESWT也是那些害怕针头的患者的优秀治疗选择。正如前面讨论的,ESWT方案缺乏标准化,最佳ESWT参数尚未确定。随后的文本将回顾当前ESWT的文献,并提供与ESWT在治疗肌肉骨骼疾病中相关的临床经验。需要注意的是,大多数研究是在未能从其他保守治疗选择中获益的人群中进行的。许多研究没有报告基线时人群的运动活动水平,因此这些研究的结果被推广到一个运动人群。


ESWT在肩袖腱病变(钙化和非钙化)治疗中的应用

最近的一项考科兰回顾和32个随机对照试验的荟萃分析将ESWT与安慰剂(12项研究)进行比较,将高剂量ESWT(能量通量密度为0.2至0.4 mJ·mm2)与低剂量ESWT(能量通量密度小于0.2 mJ·mm2)进行比较(11项研究),或将ESWT与其他各种干预措施(超声引导的糖皮质激素或透明质酸注射、经皮神经刺激、运动或无治疗)进行比较,用于非运动人群治疗肩袖腱疾病(36)。共有2281名参与者参与其中,25项试验仅研究患有钙化腱炎的患者,5项试验仅研究患有非钙化腱炎的患者,还有2项试验研究既患有钙化腱炎又患有非钙化腱炎的患者(36)。所有试验都存在偏倚(36)。26项研究使用集中式ESWT,6项研究使用径向ESWT,ESWT方案各不相同(36)。在比较ESWT与安慰剂的3个月时,视觉模拟疼痛评分(10分制)ESWT组提高了0.78分(未达到1.5分的最小临床重要性差异)(36)。此外,功能评估(100分制)ESWT组提高了7.9分(未达到10分的最小临床重要性差异)(36)。ESWT组与对照组之间无不良事件差异(36)最近一项研究比较了集中式(电磁)ESWT(四次疗程,能量通量密度0.09 ± 0.018 mJ·mm2,脉冲次数3000)与径向ESWT(四次疗程,能量通量密度4 ± 0.35 bar,脉冲次数3000),结果显示在24周和48周,聚焦式ESWT组的疼痛和功能改善明显更大,尽管两组均从基线改善(37)


ESWT在肩袖腱钙化病变的运动人群中尚未得到专门研究。在考科兰回顾中,子组分析发现基于肩袖腱中是否存在钙质沉积,结果没有差异(36)。相反,吴等人(38)发现,接受聚焦式ESWT治疗(一次治疗,能量通量密度0.32 mJ·mm2,脉冲次数3000),肩袖腱中有透明钙化的患者在12个月时的疼痛、力量和活动范围明显改善,满意度更高,与没有钙化证据或钙化密集的患者相比。该研究未检查治疗后的钙化物沉积消失(38)在肩袖腱钙化病变患者中,当高能量聚焦式ESWT(四周疗程,能量通量密度0.35 mJ·mm2,脉冲次数2000)与超声引导下穿刺加膜下肩峰下囊皮质类固醇注射直接比较时,两组在1年时疼痛和功能均显著改善,但在超声引导介入组中,钙化物质量减少更显著(31)。此外,ESWT组在随访期间更常接受额外治疗,因为症状持续存在(ESWT组41%,超声介入组22%)(31)。托尔内斯等人(39)发现,在聚焦式ESWT治疗期间,将肩关节超伸和内旋定位,与中立定位相比,导致钙化物质吸收明显增加(不指定肌腱位置的浑浊沉积物>1 cm),临床结果得到改善。需要更多研究来确定ESWT使用是否导致钙化物质吸收,钙化物质的大小、密度和位置是否重要,以及使用ESWT后钙化物质外观变化的临床意义。

要点:ESWT似乎是安全的,但对于肩袖腱病变的治疗,最佳ESWT参数和疗效尚不清楚。在治疗肩袖腱钙化病变时,ESWT可能在存在透明钙化物的情况下使用高能量通量密度值时效果最好。


肘外侧髁病

尽管肘外侧髁病是美国食品药品监督管理局(FDA)批准ESWT使用的适应症,但研究显示ESWT的治疗效果参差不齐。所讨论的文献并非专门针对运动员群体,因此这些研究的结果必须外推到运动员群体。一项比较ESWT和超声疗法的五项随机对照试验的荟萃分析显示,在ESWT组中,短期疼痛(1、3和6个月)和握力(3个月)均有统计学显著改善,但功能(1至3个月)与超声组相比没有差异。然而,另一项比较ESWT和安慰剂(两项研究)、假手术(两项研究)、超声(一项研究)、激光(一项研究)或低剂量ESWT(一项研究)的九项随机对照试验的后续荟萃分析发现,ESWT组中有更多受试者报告疼痛减轻50%以上,ESWT组的整体平均疼痛减轻没有差异(四项研究汇总),但在3个月时ESWT组的握力有所改善(三项研究汇总)。Park等人进行的一项单独研究比较了采用集中ESWT治疗的钙化性和非钙化性肘外侧髁病(每周四次治疗;EFD,0.06至0.12 mJ·mm2;脉冲#2000),发现在具有钙化性和非钙化性腱病的患者中,疼痛改善没有显著差异;然而,具有伴随腱撕裂的钙化性腱病患者预后最差。


要点:美国FDA批准ESWT用于治疗肘外侧髁病。根据我们的经验,肘髁上的ESWT并不总是耐受的,因为会有疼痛。在ESWT过程中,始终调整能量水平以保持患者的疼痛可忍受。因此,考虑降低起始EFD和频率,并逐渐提高。


大转子疼痛综合征

早期研究考察了径向ESWT在运动员群体中的应用,而随后的研究则考察了聚焦ESWT的应用,但没有报告受试者的活动水平。Furia等人评估了径向ESWT(一次治疗,4bar,脉冲#2000)对大转子疼痛综合征(GTPS)的实用性,并显示出与基线相比,短期(3个月)和长期(12个月)结果有所改善,其中76%接受ESWT治疗的运动员在1周至3个月内恢复了运动能力。Rompe等人的研究中,大多数患者参与了频繁的运动活动,也显示出了径向ESWT(三次治疗,3bar,脉冲#2000)在15个月时与皮质类固醇注射相比的长期优越性。较近的研究考察了聚焦ESWT在平均年龄在50多岁且活动水平未知的患者中的实用性(采用不同的方案),聚焦ESWT(每周三次治疗,EFD 0.20 mJ·mm2,脉冲#2000)在2个月时疼痛有所改善,在6个月时功能有所改善,与假疗组相比。Carlisi等人在一项随机对照试验中显示,与超声疗法相比,聚焦ESWT在2和6个月时疼痛减轻有所改善(每周三次治疗,EFD 0.15 mJ·mm2,脉冲#1800)。Seo等人进行的低能量和短时集中ESWT的小队列研究(最多12次治疗,EFD 0.10 mJ·mm2,脉冲#600)显示,1周时疼痛有所改善,随后平均随访27周后疼痛有所下降。两项关于聚焦ESWT的研究包括患有钙化性腱病的患者,但没有根据钙化沉积的存在与否比较结果。


要点:无论是径向ESWT还是集中ESWT,在治疗大转子疼痛综合征方面可能是有效的。然而,鉴于在某些患者中臀部肌腱的深度,使用高能量的聚焦ESWT可能更好,以实现在更深层渗透部位的充足能量通量密度。


近端股四头肌腱炎

对运动员使用ESWT治疗的少数几项随机对照试验之一考察了ESWT治疗近端股四头肌腱炎的效果。在这项研究中,Cacchio等人将保守治疗(非类固醇抗炎药物、物理治疗和锻炼计划)与径向ESWT(每周四次治疗,EFD 0.18 mJ·mm2,脉冲#2500)进行了比较,以治疗40名专业运动员的近端股四头肌腱炎。他们发现,在ESWT组中,与保守治疗组相比,疼痛和功能在3个月时有显著改善,其中85%的ESWT组和仅有10%的保守组的患者的疼痛至少减轻了50%。最引人注目的是,在Cacchio等人的研究中,80%接受ESWT治疗的运动员在3个月内恢复到受伤前的运动参与水平,而保守治疗组中在3个月时恢复运动的比例为0%。Mitchkash等人报道了径向ESWT(平均四次治疗,EFD 2到5个条)治疗了一组94名跑步者,其中32人患有近端股四头肌腱炎,并显示出与Cacchio等人类似的结果,69%的人达到了测量的功能结果的最小临床重要差异(维多利亚体育学院评估-近端股四头肌腱)。


要点:用于治疗近端股四头肌腱炎的ESWT方案是最常用且最成熟的ESWT方案之一,这得益于Cacchio等人在运动员群体中进行的随机对照试验中所报告的成功。治疗通常包括四次径向ESWT治疗,EFD为0.18 mJ·mm2,如果需要,可以进行更多次数的治疗,并且根据患者对治疗的耐受性可以调整EFD。


髌韧带炎

早期关于使用ESWT治疗髌骨韧带炎的研究考察了使用不同的聚焦ESWT(50,51),而一项队列研究评估了径向ESWT对该疾病的影响(30)。一项包括7项研究的荟萃分析研究了聚焦ESWT对髌骨韧带炎的影响,得出结论ESWT可能是其他非手术治疗(物理治疗、非甾体类抗炎药、锻炼)的更佳选择,并且在长达24个月的时间内与髌骨韧带切开术效果相当,尽管采用了不同的ESWT方案(50)。Zwerver等人(51)将聚焦ESWT(每周三次治疗,EFD 0.07 ± 11.7 mJ·mm2,脉冲#2000)与安慰剂进行比较,以治疗赛季中的运动员(排球、篮球、手球),发现更多运动员在1周时主观症状有所改善。Cheng等人(30)在患有髌骨韧带炎的运动员中进行了一项随机对照试验,比较了一个接受径向ESWT治疗的组(每周16次治疗,EFD 1.5至3个条,脉冲#2000)和一个对照组(接受针灸、超声波和微波治疗等物理治疗手段),并显示出两个治疗组在16周时的疼痛和力量均有所改善,但没有报告较短期的结果。


要点:ESWT似乎是髌骨韧带炎的有效非手术治疗方法。ESWT可以安全地用于患有髌骨韧带炎的赛季中运动员,可以更快地缓解疼痛并提高功能。


跟腱肌腱病

在多项比较研究中,ESWT已被证明优于单独的偏心运动和安慰剂ESWT对慢性跟腱中部疼痛病的管理,尽管用于确定最大疗效的研究设计不一(1至12个月的随访),并且研究没有完全捕捉参与者的基线活动水平(52-54)。Rasmussen等人(53)比较了慢性跟腱中部疼痛病患者中集中ESWT(每1至2周三次治疗,EFD 0.12至0.51 mJ·mm2,脉冲#2000)与安慰剂,并发现在8周和12周时疼痛和功能结果有所改善。Vahdatpour等人(54)还比较了聚焦ESWT(每周四次治疗,EFD 0.25至0.4 mJ·mm2,脉冲#1500加EFD 1.8至2.6 mJ·mm2,脉冲#3000)与安慰剂,注意到ESWT在16周时改善疼痛和功能方面的优越性。Rompe等人(52)比较了径向ESWT治疗(每周三次治疗,EFD 3个条,脉冲#2000)加偏心运动与单独进行偏心运动治疗的患有难以对非手术治疗产生反应的慢性跟腱中部疼痛病的患者,发现接受ESWT和偏心运动的患者在4个月和12个月时疼痛和功能有所改善。Abdelkader等人(55)对40名随机患者进行了长达16个月的随访,并发现径向ESWT(每周四次治疗,EFD 3个条,脉冲#2000)加偏心运动相对于单独进行偏心运动,在疼痛和功能方面都有显著临床意义的改善。在一项小规模随机对照试验中,当将径向ESWT(每周三次治疗,平均EFD 2.1至2.9个条,脉冲#2000)与图像引导的高容量注射进行比较时,两组之间未发现功能结果上的差异(56)。一项针对跟腱中部疼痛病治疗的网络荟萃分析显示,在与其他各种治疗选择相比,两种治疗组合——偏心运动与ESWT以及偏心运动与高容量注射加皮质类固醇注射,对于跟腱中部疼痛病患者的疼痛和功能有最大改善,这表明ESWT可能被视为偏心运动的非侵入性协同治疗选择(57)


跟腱插入部肌腱病通常比中部肌腱病更难治疗,只有两项研究考察了ESWT在运动员和非运动员中用于这种情况的情况(58,59)。Pinitkwamde等人(58)比较了径向ESWT(每周四次治疗,EFD 2.5至3.5个条,脉冲#2000)与安慰剂,研究对象中只有12%至13%参与体育活动,60%至68%有潜在的医学状况。他们发现ESWT组在4周和12周时疼痛和功能有显著更大的改善,但在长期(12周和24周)没有显著差异(58)。Zhang等人(59)发现接受径向ESWT(每周五次治疗,EFD 0.06至0.1 mJ·mm2,脉冲#2000)的人和自称“运动活跃”的人在5年后的疼痛和功能结果更好,这表明运动员可能对ESWT有比普通人群更好的反应。此外,同一作者得出结论称,ESWT的使用对于插入性跟腱肌腱病患者的超声显示出的肌腱内钙化或新血管形成没有任何影响(59)


要点:偏心运动应该是跟腱肌腱病治疗方案的一部分,并且可以(也应该)与ESWT一起进行。ESWT可能短期内疼痛和功能改善,从而使患者更好地承受偏心跟腱负荷康复计划。


足底筋膜病

ESWT已获得FDA批准用于治疗足底筋膜病,并且大量证据支持其在该适应症中的使用,尽管大多数研究并不包括运动员群体。几项最近的荟萃分析显示,ESWT优于安慰剂和其他治疗方法(超声波、低能量激光、脉冲射频治疗和皮质类固醇注射),但包括研究中ESWT的类型各不相同(60-62)。在一项荟萃分析中,径向ESWT是唯一一种治疗模式(与超声波、超声引导的脉冲射频治疗、低能量激光治疗和非侵入性交互神经刺激相比),显示与安慰剂相比在疼痛和功能方面有改善(60)。其他荟萃分析没有将使用径向ESWT与聚焦ESWT的研究分开,但显示ESWT是有效的,并且在短期内(0至6周)可能在更高强度(EFD > 0.36 mJ·mm2)下更有效(61,62)。此外,一项比较ESWT和皮质类固醇注射的九项随机对照试验的荟萃分析还显示,ESWT的成功与能量水平有关。在这项荟萃分析中,更高强度的ESWT(定义为EFD > 0.2 mJ·mm2)比皮质类固醇注射更有效,后者比较低强度的ESWT在3个月内治疗足底筋膜病时更有效(63)。然而,所有组在1年时具有类似的复发率,而这项荟萃分析缺乏牢固的长期结果(63)


要点:ESWT已被证明对足底筋膜病的治疗有效。它已获得美国FDA批准用于治疗足底筋膜病。大多数保险计划通常不覆盖ESWT。然而,作者指出,一些患者最近报告称,当用于治疗足底筋膜病时,他们已经获得了ESWT的报销。


其他肌腱病变

尽管研究有限,ESWT已被证明在运动员群体中治疗未在上文中讨论的肌腱病变方面是有益的,包括远端肱二头肌肌腱病变(64)和胫后肌腱病变(65)。Furia等人(64)将接受保守治疗(避免加重活动、局部和口服抗炎药、物理治疗)的休闲运动员和工人队与选择接受ESWT治疗(1次,EFD 0.18 mJ·mm2,脉冲#2000)的远端肱二头肌肌腱病变患者进行了比较,发现接受ESWT治疗的患者在3个月内疼痛和功能明显改善,但在12个月时重返运动和工作的情况相似。Robinson等人(65)描述了使用ESWT(四至八次会话,最小EFD 1.8 bar,脉冲#3000施加在肌腱上,最小EFD 2 bar,脉冲#3000施加在肌肉上)以及脚内固有进展锻炼计划治疗了10名胫后肌腱病变患者,这些患者未能通过保守治疗得到有效控制,发现在ESWT开始后平均4个月内,大多数患者的功能在统计上和临床上显著改善。这些研究突出了ESWT在运动员群体中治疗肌腱病变的广泛适用性。


要点:ESWT已被证明在治疗运动员群体中的各种滥用肌腱损伤,包括远端肱二头肌肌腱病变和胫后肌腱病变方面是有效的。


ESWT的不良反应

ESWT被证明是相对安全的。主要的不良反应发生在应用部位,包括疼痛(主要是在应用过程中)、皮肤刺激(暂时性发红、瘀伤、肿胀)或神经刺激(暂时性感觉异常)(36,58,65,66)。没有报道发生重大不良事件,包括肌腱断裂或血肿(66)。ESWT后也曾报道跟腱断裂(两例,患者均为60岁以上)(67)和足底筋膜断裂(一例,患者在6周后能够重新开始跑步)(68)。ESWT的耐受性应与患者进行讨论,因为许多患者报告ESWT“不愉快但可忍受”(46)。必要时,当患者无法忍受更高能量水平时,可以在ESWT机器上减少EFD。与任何干预措施一样,ESWT并不总是能够为患者提供他们期望的缓解,或者可能会加重症状(14,58)。这应始终与患者进行讨论,因为ESWT通常是患者自费的支出。



后处理指南

少量研究描述了ESWT施行后的后处理指南(休息、使用药物、物理治疗)。ESWT可能在与足够的休息和最佳康复方案相结合时效果最佳。只有少数研究考察了同时进行物理治疗和ESWT的疗效,但这些研究表明了联合治疗的良好疗效(47,52,65,69)。文献中很少描述了同时使用非甾体类抗炎药(NSAID)和镇痛药物。有一项研究在ESWT治疗前后分别停用NSAID和镇痛药物2周和4周(38),但没有其他证据支持这一做法。一般认为ESWT可安全用作赛季运动员的治疗选择,而无需远离体育活动。一项针对赛季运动员使用ESWT治疗髌骨肌腱病变的研究表明,在竞技赛季期间,ESWT可以安全地用于运动员,具有主观的短期益处,尽管长期疗效并未实现(51)。我们的后处理建议在表4中简要概述。


结论

ESWT是运动员周围肌肉骨骼疾病的安全治疗选择。ESWT治疗无需或最少的远离运动时间。各种治疗方案已显示出减轻疼痛和改善功能的疗效,但尚未确定单一最佳ESWT方案。跨研究和身体部位,ESWT在短期内似乎具有最高的疗效。ESWT可以与其他治疗方法结合使用,并应作为物理治疗的补充,而不是替代品,旨在实现长期效益。



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