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体外冲击波治疗（ESWT，Extracorporealshockwavetherapy）是在体外冲击波碎石术（ESWL，extracorporealshockwavelithotripsy）的基础上发展起来的一种无创治疗方法。ESWT的发展，物理理论基础知识和各种应用设备，最初的应用是由德国和保加利亚的骨科医生和创伤科医生在骨骼上测试的。除了对骨骼的应用外，许多其他适应症也相对迅速地出现。

设备

ESWT设备的发展与ESWL密切相关（图1）。首先是电液（electro-hydraulic）设备，然后是压电式（piezo-electric）和各种电磁设备（electro-magnetic）（带扁平线圈或圆柱形线圈）。所有这些设备都产生聚焦压力脉冲。声场的质量有相当大的差异，主要是焦点区域有很大的不同，但是所有这些设备都可以在最高能量设置下产生冲击波。径向radial设备使用压缩空气或电磁力来加速设备中的“子弹”，子弹在撞击时通过治疗探头传递能量并应用于组织。

图1ESWT的不同设备产生不同类型的压力波和冲击波。除径向设备外，所有这些设备产生或多或少聚焦的压力波和冲击波。径向设备产生的压力波没有聚焦，将机械能输送到身体内或是皮肤表面。

物理原理

冲击波是机械波，它们在一种介质中传播，这种介质会变形或改变密度。由于变形恢复力的作用，变形是可逆的。径向压力波，其特征在于它们具有一个声场，随着过程的进行声场变得越来越弱。脉冲的强度随着深入组织而降低。这些设备在身体治疗部位的进入点产生最强的能量。冲击波引起组织的效应，除了压力梯度的变化外，还可以观察到温度变化和空化现象。

分子机制

冲击波或压力波的传播会对组织产生影响。物理能量转化为生物反应类似于级联过程。首先，细胞骨架附件被激活，从而导致细胞核中mRNA的释放。随后，细胞器如线粒体、内质网和细胞小泡被激活，释放愈合过程中的特定蛋白质。在动物模型中，观察到ESWT诱导自由基和氧自由基，从而诱导了许多生长因子的产生。

ESWT的细胞效应在分子水平上得到了越来越多的理解。细胞再生是一个复杂的过程，包括细胞的活化、迁移和不同类型细胞的相互作用。这导致细胞表面蛋白（受体）的表达，这些蛋白受到细胞因子的刺激，从而激活相互作用。这些过程是由ESWT触发、诱导和放大的。最近的研究显示了ESWT的分子机制，抑制破骨细胞，分化激活成骨细胞，这已在体内和体外实验得到证实。

ESWT能改善OA大鼠的症状，并能抑制软骨退变，促进软骨下骨的重建。其机制可能是ESWT激活骨髓间充质干细胞中的Wnt5a/Ca2+信号[1]。上述结果证实了ESWT对OA大鼠的治疗作用。Micro-CT检测表现骨密度、骨体积、骨小梁计数和骨小梁强度增加，提示ESWT促进软骨下骨形成[2]。此外，诱导骨膜细胞增殖[3]。螺钉或植入物在骨质疏松骨中的固定作用是一个生物力学问题。另一种可能是局部骨诱导。在对大鼠进行的一项研究中，应用局部冲击波疗法，结果表明，不仅在螺钉区域，而且在远离螺钉的地方，可以观察到micro-CT测量的骨密度增加。在拉拔试验中也测量到稳定性的增加（施加个能量密度为0.3mJ/mm2的非聚焦冲击波）[4,5]。

注意事项

在使用冲击波治疗时，应该注意所施加的能量。能量设置越高，破坏力越大。人体的不同组织对于冲击波的阻抗差异较大。特别需注意肺部不能暴露在声场中，因为声场可能导致撕裂、出血或气胸。ESWT应在公认医疗实践保护标准的环境中使用，那些得到授权的医生或者理疗师才能使用ESWT。在ESWT治疗期间引起的的疼痛，皮肤发红和浅表血肿，是副作用，而不是并发症。建议遵循国际医学冲击波治疗学会(ISMST)主页上发布的关于如何进行ESWT的指南