體外沖擊波對非特異性下腰痛的影響和機制研究進展

凡勇福 蘇凱奇 袁 潔 聶晨晨 阮曉迪 劉飛來 馮曉東

1.河南中醫藥大學康復醫學院，河南鄭州 450000；2.河南中醫藥大學第一附屬醫院康復中心，河南鄭州 450000

非特異性下腰痛（non-specific low back pain，NLBP）是指排除已知疾病或病理變化所致的腰骶部疼痛不適，伴有或不伴有下肢放射痛的一組疾病，約占下腰痛的90%[1]，臨床主要表現為進行性發展的腰骶部疼痛、僵硬和功能障礙，不僅嚴重影響患者的生活質量，而且給家庭和社會帶來沉重的經濟負擔[2]。目前NLBP 的臨床療法眾多，保守療法包括藥物治療、中醫推拿治療及運動療法等均對NLBP 有一定的緩解作用，但也存在很多弊端；手術治療如等離子髓核成形術等伴有術后感染、長期療效差等問題[3]，且費用高昂給患者帶來沉重的經濟負擔，因此臨床上迫切需要一種安全有效的NLBP 治療方法。而體外沖擊波療法（extracorporeal shock wave therapy，ESWT）因其安全有效、無創且無需住院治療等優點[4]，被越來越多的NLBP 患者所接受。本文就ESWT 治療NLBP 的臨床效果和機制研究進展進行綜述。

1 NLBP 的病因

NLBP 的發病機制尚未明確，現代醫學病因包括局部因素如肌肉骨骼結構改變、過度靜態或動態載荷、韌帶勞損、感染、免疫反應、腫瘤及腰椎的退行性病變[5]和系統因素如吸煙、酗酒、遺傳、行為及環境等因素[6]。

2 ESWT 治療NLBP 的臨床效果

腰痛的臨床評價指標繁多，常用的大致分為4 類：疼痛、心理因素、功能障礙、生存質量。評價NLBP 的臨床療效關鍵在于上述指標的改善，而4 類指標更在臨床評估中占有重要地位。

2.1 ESWT 對疼痛和抑郁的影響

NLBP 患者因疼痛產生不同程度的抑郁，而抑郁又會增加對疼痛的感知[7]，延緩疾病的恢復進程。王寧等[8]對伴有抑郁癥狀的NLBP 患者進行干預的同時也會分別在干預前后進行一次抑郁評估。結果顯示，ESWT 既能減輕疼痛，又能改善抑郁狀況。而Han 等[9]使用ESWT 對腰痛患者的抑郁情緒進行長達6 周的干預，其實驗結果顯示，ESWT 治療可以有效地改善NLBP 患者的抑郁情緒、減輕疼痛，同時提高其自主神經的調節能力，并由此建立一個良性循環。以上研究得出，NLBP 患者的抑郁對疼痛產生影響，反之，疼痛也會加深抑郁。因此，使用ESWT 積極治療，減輕患者的抑郁情緒，進而改善腰部疼痛是一種可行的方法。

2.2 ESWT 對功能障礙和生存質量的影響

NLBP 患者伴有不同程度的功能障礙，而功能障礙又會進一步降低其生存質量[10]。Walewicz 等[11]對52 例NLBP 患者進行了ESWT 和安慰劑治療，采用視覺模擬評分法（visual analog scale，VAS）、Oswestry 功能障礙指數（Oswestry disability index，ODI）評價NLBP患者的疼痛和功能障礙。結果發現，相對于對照組ESWT 治療能夠有效改善患者VAS、ODI 的功能評分。?elik 等[12]通過對比ESWT 與安慰劑治療腰痛的生存質量評價（the MOS item short from health survey，SF-36）發現，ESWT 治療可以縮短治療周期，改善肌肉骨骼功能，促進患者身體機能恢復，從而提高患者的生存質量。因此，ESWT 不僅能夠減輕疼痛，還能提高患者的身體機能，改善其日常生活活動能力，進而改善患者的功能障礙和生存質量。

3 ESWT 治療NLBP 的機制研究

ESWT 治療NLBP 的機制尚不清楚，目前主要從抗炎鎮痛、改善血液循環、調節中樞敏化和局部效應等方面來闡述其治療機制。

3.1 ESWT 治療NLBP 的抗炎鎮痛機制

腰部疼痛是NLBP 患者的主要臨床癥狀，也是患者就醫的重要原因，而ESWT 具有良好的鎮痛效應，能顯著緩解疼痛。吳坤等[13]研究發現聚集的沖擊波可直接作用于機體疼痛部位，促進細胞膜釋放血清β-內啡肽（β-endorphin，β-EP）等抗炎因子來降低痛覺神經敏感性[14]，從而發揮鎮痛作用。Chen 等[15]也發現ESWT 可降低體內腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白細胞介素1（interleukin-1，IL-1）等炎癥因子的表達來減輕炎癥反應，緩解疼痛。因此，ESWT 通過促進抗炎因子的釋放及抑制促炎因子的表達來發揮抗炎鎮痛作用。

3.2 ESWT 改善腰部血液循環以促進損傷修復

NLBP 患者存在腰部血流淤滯、運行不暢等問題[16]，而ESWT 具有的機械壓力效應和空化效應可緩解此癥狀，機械壓力效應可松解組織間粘連，加速血液運行；空化效應則有利于疏通閉塞的微細血管，促進局部血液循環[17]。一方面，ESWT 在治療腰痛時使用聚焦增強的沖擊波到達疼痛部位，可以在小范圍內產生較高的熱量,使細胞膜變薄,細胞通透性增加,加快血液運行[18]。另一方面，ESWT 可通過激活血管內皮細胞mRNA 的表達[19]來提高血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的含量，進而誘導并促進治療區域的血管新生，加快局部的血液循環，減輕疼痛。因此，ESWT 不僅能疏通閉塞的微細血管，還能促進血管舒張因子的生成，進而改善局部血液循環，促進NLBP 患者的損傷恢復。

3.3 ESWT 對NLBP 中樞敏化的調節作用

持續的慢性腰痛導致NLBP 患者傳入神經元的興奮性升高，進而使疼痛信號產生增多引起中樞神經系統敏化[20]。Paungmali 等[21]研究發現局部高強度的沖擊波能對神經末梢組織產生超強刺激，特別是對痛覺神經感受器的高度刺激，使神經敏感性降低，減輕神經傳導功能抑制,從而改善由長期疼痛引起的中樞敏化。另一項研究[22]發現NLBP 患者的腰部脊髓節段痛閾降低，提示中樞敏化，而ESWT 治療后脊髓節段痛閾升高[23]，證明ESWT 可通過增強脊髓節段性抑制作用來減輕疼痛。

3.4 ESWT 對NLBP 的局部效應機制

NLBP 的病變局部病理機制[24-25]分為肌肉源性和骨源性，二者與局部肌肉、韌帶、關節、椎間盤、椎體、免疫細胞以及神經功能異常有關。

3.4.1 ESWT 對肌肉源性NLBP 的局部調節機制 肌肉源性NLBP 主要從腰椎核心穩定肌群多裂肌和棘突間肌[26]的形態及功能改變來闡述，當脊柱旋轉時核心穩定肌群起著控制脊柱節段運動的作用，但由于疼痛產生的肌肉反射性抑制和長期腰椎活動受限導致多裂肌和豎脊肌萎縮[27]，進而加重腰痛。Lee 等[28]研究發現，沖擊波脈沖傳遞過程中造成不同密度組織之間產生能量梯度差及扭動拉力，可以促進患部氣血運行，改善筋骨肌肉萎縮，恢復神經功能。另一項研究[29]發現ESWT 治療可通過松解多裂肌和豎脊肌及韌帶的起止點來緩解腰部的疼痛和沉重感，同時修復受損組織，促進組織再生，顯著改善NLBP 患者的肌肉功能，進而減輕疼痛。

3.4.2 ESWT 對骨源性NLBP 的局部調節機制 骨源性NLBP 主要包括椎體終板退變、椎間盤變性[28-29]，但排除椎間盤突出等確切病理引起的腰痛[30]。Wang 等[31]發現ESWT 既可通過減少基質金屬蛋白酶、一氧化氮酶等基質降解蛋白酶的表達來抑制椎體終板骨質流失，從而減緩椎體終板的退變。另一項研究[32]發現，腰椎間盤變性引起的炎性介質會刺激纖維環外部的神經末梢，引起腰痛，而ESWT 一方面通過核因子-κB通路可有效抑制TNF-α 等促炎因子的分泌[33]，另一方面ESWT 還可激活抗炎細胞因子（如IL-4）的表達來降低炎癥反應[34]，緩解疼痛，同時減緩椎間盤變性的速度。

4 小結

綜上所述，ESWT 對NLBP 的治療是全面且系統的。在臨床上，ESWT 能夠顯著減輕疼痛，愉悅身心，緩解NLBP 患者的抑郁情緒，改善功能障礙，提高生存質量。從機制上，ESWT 可以降低促炎因子的釋放，促進抗炎因子的表達發揮抗炎鎮痛作用，也能疏通閉塞的微血管，促進局部血液循環，同時降低神經敏感性，改善中樞敏化。此外，ESWT 還能刺激或重啟受累的肌腱和椎體，從而改善肌肉萎縮，減緩腰椎退變。因此，ESWT 治療NLBP 有較好的臨床療效。但是目前ESWT 在治療NLBP 方面仍存在很多不足，如臨床研究樣本量較小，能流密度、波形選擇也不統一，影響實驗結果的精確性；觀察指標主要是主觀評分，缺少客觀指標等，這些都有待進一步研究。因此，只有繼續深入對ESWT 治療NLBP 的機制進行實質性系統性研究，揭示ESWT 在NLBP 治療過程中各環節、各層面的客觀規律，才能促進ESWT 在治療NLBP 方面取得更好的進展。