我叫冲击波,这是我的故事

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原理及应用冲击波的起源

20世纪40年代初二战期间,人们观察到一些海上遇难者没有遇到直接外部暴力,其肺部组织亦可因深水炸弹的爆炸而破裂。60年代初,西德(联邦德国)道尼尔航空公司的科技人员就发现,当飞机高速穿过雨云时,可产生一种冲击波使飞机内部的器件受损,而飞机的外壳却完好无损,这一现象引起了物理学家的重视。

冲击波是一种通过振动、高速运动等导致介质极度压缩而聚集产生能量的具有力学特性的声波,它能引起介质的压强、温度、密度等物理性质发生跳跃式改变。

年,体外冲击波碎石试验获得成功,年德国泌尿外科医生首次利用高能冲击波击碎肾脏泌尿系统结石,使患者免除手术。这一举动被誉为肾结石治疗的里程碑。年,发现冲击波诱导成骨反应,年冲击波第一次用于治疗骨折不愈合。年冲击波用于治疗慢性前列腺炎和阴茎硬结症,年冲击波用于治疗勃起功能障碍。

年,国际医学冲击波学会成立。中国医用冲击波学会于年12月在北京成立。冲击波治疗已应用于各个领域

利用冲击波对骨组织等创伤较小但对深部组织作用大这一特性。上世纪70年代,人们将它应用到临床医学上,用于击碎泌尿系统结石。年第一台体外冲击波碎石机问世。

此后,人们对于这种无创的治疗方法越来越有兴趣。80年代末,研究发现冲击波在治疗肾结石时,对于髋部骨组织虽然没有损伤,但是从微观组织学上它能够诱导成骨细胞潜在成骨作用。

冲击波的生物学作用

空化效应:冲击波在人体组织中传导时,一些微小:气泡会产生微喷射流,并伴有气泡急速膨大现象,产生空化效应(CavitationEffect),利于疏通微细血管,加速治疗部位的微循环,改善局部血液循环,松解软组织粘连。

成骨效应:冲击波携带能量和方向性,可对细胞产生不同的拉应力和压应力。拉应力可促进软组织松解,裂解硬化骨;压应力可增加细胞摄氧,促进组织血管生长,改变成骨细胞增生、分化,从而愈合,起到成骨作用。

代谢激活效应:通过对病变组织的作用,促进患处血供增加,带来新的生长因子并诱导干细胞转为正常的组织结构,改善治疗区域的新陈代谢,减轻患处的炎症反应,减低水肿加速康复。

镇痛效应:高强度冲击波对神经末梢组织产生超强刺激,使神经敏感性降低,无法传导疼痛信号。引起细胞周围自由基的改变而释放抑制疼痛物质,提高疼痛阈值,从而缓解疼痛。

冲击波是一种具有力学特性的声波,通过振动、高速运动等使介质极速压缩,从而产生并聚集能量。声波的直接机械冲击效应以及空化作用间接产生的机械效应引起人体组织和细胞的变化而达到治疗作用。

主要治疗作用

1.诱导局部的组织发生微创伤,从而刺激机体产生愈合反应,愈合过程引起血管生成和增加局部营养供应,因而刺激修复过程,最终缓解症状;

2.当冲击波在人体组织中传导时由于组织中含有大量的微小气泡,气泡在冲击波的作用下急速膨胀,可以使受冲击部位组织微循环加速,打通生理性关闭的微血管,加速毛细血管微循环,增加细胞吸氧功能,改善局部组织微循环,最终达到促进软组织愈合的目的;

3.痛觉神经感受器过度刺激,使后续向心冲动无法传递,从而缓解疼痛,或者是通过直接抑制神经末梢,改变伤害感受器对疼痛的接受频率及其周围化学递质的组成等方式,对疼痛起到缓解作用;

4.增强与血管再生有关的如转化生长因子、血管内皮生长因子、内皮细胞型一氧化氮合酶、增殖细胞核抗原等的表达水平,从而促进局部病变腱细胞的修复。

在骨科运动医学领域,冲击波治疗已经广泛用于网球肘、跟腱炎、跟腱末端病、髌尖末端病、钙化性肌腱炎等一系统腱骨结合处病变和腱病的治疗,此类疾病曾一度是骨科及运动创伤科医生较为头痛棘手的问题。

冲击波的治疗原理和过程不同于传统的理疗和局封,治疗方法也不再是传统的热、磁原理,它的组织渗透性佳是其疗效的保证。患者在接受治疗过程中是无创的,没有皮肤创伤,不用担心出血及感染,也无需担心激素类药物的副反应。

1.组织损伤修复重建

在一定量冲击波作用下,慢性受损软组织发生微损伤,引发机体自愈反应,促进引起血管生成和增加局部营养供给,刺激修复。

2.组织粘连松解

冲击波进入人体后,接触到不同介质的组织,如脂肪、肌腱、韧带、以及骨骼组织等,产生拉应力和压应力。拉应力分解粘连,加速毛细血管微循环;压应力使细胞弹性变形,增加组织摄氧。

3.扩张血管和血管再生作用

冲击波的空化效应有利于疏通闭塞的微细血管,松解关节软组织的粘连,从而扩张血管,加速代谢;通过对血管内皮细胞生长因子(VEGF)的作用,促进血管再生,增加局部损伤组织的血供,促进局部组织代谢,缓解或治愈相关疾病。

4.缓解疼痛

冲击波在较小的范围对神经末梢产生超刺激,特别是刺激痛觉神经感受器,使神经的敏感性降低,缓解疼痛。

5.炎症及感染控制作用

冲击波促进代谢激活,恢复正常血液循环,促进局部血流加快,促进代谢物吸收,有利于减轻疼痛,促进慢性炎症吸收,肿胀消退。

6.高密度组织裂解作用

聚焦式冲击波通过机械效应和空化效应,在组织中产生拉应力和压应力,引起组织裂解。临床多应用于泌尿系统结石。

适应症

颈腰部:颈肩腰肌肉疼痛、尾椎痛、腰椎第三横突综合症等。

足部痛:足底筋膜炎、跟腱肌腱病(末端病)、跟腱炎

膝关节疼痛:髌腱末端病、髌腱炎、鹅足腱炎、髂胫束摩擦综合症

肘关节疼痛:肱骨外上髁炎(网球肘)、网球肘痉挛、肱骨内上髁炎(高尔夫球肘)

肩关节疼痛:钙化性肩袖腱病、肩峰下滑囊炎、肩峰下疼痛综合征

小腿痛:胫前肌肉痛、慢性肠腓肌拉伤

大腿外侧痛:股骨大转子滑囊炎

其它肌筋膜慢性疼痛症等软组织慢性损伤性疾病。

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