体外震波（Extracorporeal shock wave，ESW），又称体外冲击波，作为声波的一种，是一种有效的力学刺激，通过解压缩和压缩（疏密）的交替介质传播，发挥空化作用、拉伸力以及剪切力而达到对组织细胞的无损伤机械刺激，激活组织细胞的自愈机制，按其不同的震波源分为液电式、电磁式和压电式。上个世纪80年代中期，一些学者在动物实验中，发现ESW可促进成骨细胞的成骨作用，于是开始将ESWT应用在治疗肌肉骨骼疾病中。美国FDA在2002年首次批准运用ESWT治疗近端足底筋膜炎。在过去的10到15年，ESWT在骨科疾病的治疗上，主要用于足底筋膜炎、肱骨外上髁炎、肩关节钙化性肌腱炎、骨不连等。近期，ESWT已扩大到对髌骨软化及早期骨性关节炎，股骨头缺血性坏死的治疗。ESWT作为一种新型的非侵入性治疗方法在欧洲（德国，奥地利，意大利和其他）、南美洲（巴西，哥伦比亚，阿根廷和其他国家），亚洲（韩国，马来西亚，台湾及其他地区）和北美洲（美国、加拿大）受到广泛认可。近年来，ESWT基础和临床研究不断深入，该疗法已逐渐扩展至陈旧性心肌梗死、阳痿、糖尿病足、皮肤溃疡及软化瘫痕、肿瘤靶向治疗等疾病，在心内科、皮肤科及肿瘤科等方面展现出ESWT的广泛应用前景，其适应症、禁忌症也在随着技术的探索应用也在不断更新。
股骨头坏死是慢性进展致残性疾病，其病因及发病机理尚未完全阐明，如髋部外伤，器官移植，使用类固醇激素，酗酒，凝血功能障碍，以及遗传多态性等都是其发病诱因。股骨头坏死病情发展到晚期通常是股骨头塌陷继发性骨关节炎，最终导致关节疼痛和功能丧失。目前，对股骨头坏死的治疗方法仍存在较大争议，主要分为保守治疗和外科手术两大类。外科手术包括髓芯减压，带血管或不带血管蒂的植骨，肌蒂移植术，旋转截骨术，全髋关节置换术等。而非手术治疗包括ESWT和脉冲磁场，药物治疗如双膦酸盐，他汀类药物，抗凝血剂等。ESWT作为一种非手术治疗的主要方式，从上世纪末开始应用到股骨头坏死中。
ESWT基础研究的进展
国内外学者对ESWT的作用机制进行了大量研究。研究表明，ESWT可促进组织细胞因子如VEGF、TGG-β1 及 IGF-I等的释放，促进血管生成并激活骨髓间充质干细胞介入，在缺血性疾病的防治中有新的应用前景。一些体内研究发现，ESWT通过增强那些与血管再生有关的血管内皮生长因子（VEGF）、内皮细胞型一氧化氮合酶(eNOS) 的表达水平, 促进新血管的再生和骨骼系统损伤的修复。目前一些研究也显示，ESWT的机械刺激作用可直接作用于细胞外基质，启动细胞生成和细胞核反应，通过信号传导通路机制刺激细胞的生成，分化、凋亡等。但其在细胞水平和分子生物学水平的作用机制仍未阐明。
ESWT作用于骨血管微循环内皮细胞
早期，研究人员观察到在ESWT泌尿系碎石术后，患者的骨盆骨密度增加。后研究发现，ESWT在创伤后假关节中有促进新骨形成的作用。有学者进而推测ESWT也可能刺激骨坏死的新骨形成，开始尝试使用ESWT治疗股骨头坏死。
ESWT治疗股骨头缺血性坏死的可能机制：ESWT穿过流体和软组织，在股骨头内产生极高的速度和压力，这一般发生在一个阻抗变化部位，如骨与软组织界面或坏死区与正常组织之间的硬化带等，ESW还可以在正常骨与坏死组织不同界面发生反射或能量沉积，这种能量沉积可能是造成成骨和血管生成的原因。Ma等人研究ESWT作用于兔股骨头坏死模型，发现ESW可促进VEGF蛋白及其mRNA表达。由于VEGF可作用于血管内皮细胞，刺激血管内皮细胞的增殖，从而促进血管新生，并增加血管通透性，因此本研究结果表明，ESW可通过VEGF的表达上调促进血管新生和改善血液供应。这些研究人员还在其他动物实验中发现，在ESWT作用后可增加BMP-2的生成和mRNA表达，而BMP-2是骨骼发育和修复的一种重要调节因子。台湾学者Chen发现，跟腱炎患者在ESWT治疗后TGF-beta 1及IGF-I明显增加，病变部位肌腱细胞出现增殖和血管新生，他认为细胞因子介导了损伤肌腱再生。他还在鼠的研究中发现经ESWT治疗后，TGF-beta1及 VEGF-A I表达明显增加，刺激骨髓间质干细胞介入并促进了骨髓间质细胞分化为成骨细胞，说明ESWT通过细胞因子及干细胞介导促进骨修复功能。Goertz等在烧伤的鼠模型中发现经ESWT治疗后，血流得到改善且白细胞数量明显增加，代谢指标明显改善，确认ESW的血管生成效应。国内有学者在一些体内研究中发现，ESW促进血管生成的作用，主要通过一氧化氮（NO）的作用，ESWT增强那些与血管再生有关的血管内皮生长因子（VEGF）、内皮细胞型一氧化氮合酶(eNOS) 表达水平, 促进新血管的再生和骨骼系统损伤的修复。
ESW促进血管生成的作用的检测
这些基础研究表明：ESWT作用于组织后，出现细胞因子释放、干细胞激活、血管生成等激活组织细胞的自愈机制。
ESWT治疗股骨头坏死临床研究
台湾的Wang将48例（57髋）股骨头坏死患者随机分为两组，一组23例（29髋关节）接受单次足量ESWT治疗，另一组25例（28髋）患者实施外科手术（髓芯减压和不带血管蒂的腓骨移植）。在术后6、12和24个月分别对两组患者进行随访，ESWT组Harris评分及平均疼痛评分明显优于手术组（P<0.001），影像学方面，ESWT组在每个时间点上的病灶缩小明显优于手术治疗。最近Wang报道了这批患者8-9年的随访结果，ESWT组总体优良率76%，而手术组优良率仅21%，实施全髋置换的百分比上，ESWT组仅为24%，明显优于手术组的64%。因此得出结论：在早期股骨头坏死的治疗上，ESWT明显优于髓芯减压和带血管蒂的腓骨移植。
在Wang的另一项研究中，48例（80髋关节）股骨头坏死患者随机分为两组，一组仅实施ESWT（25例30髋），另一组23例（30髋）实施ESWT后连续服用1年阿仑膦酸钠（70毫克/周）。结果显示两组在疼痛及功能评分及影像学病变和骨髓水肿的缩小上都没有差异。证实ESWT治疗早期股骨头坏死是有效的，但阿仑膦酸钠的合并使用没有带来益处。Wang还对14例（14髋）全髋关节置换术的股骨头进行了病理组织学和免疫组化分析，其中7例（7髋）实施过ESWT手术（研究组），对照组为7例（7髋）没有接受ESWT的股骨头。通过对包括血管性血友病因子（vWF）、血管内皮生长因子（VEGF）、血小板内皮细胞黏附分子-1（PECAM-1）增殖细胞核抗原（PCNA）等进行检测，结果发现研究组（实施过ESWT手术）在骨重塑和再生及新的血管形成和增加血管生成相关生长因子表达方面明显优于对照组。Ludwig对22例平均年龄为54.9岁的股骨头坏死患者进行了研究，其中14名患者成功接受了ESWT治疗，而另外8名患者未接受治疗。术后1年检查结果显示，治疗组在Harris评分、VAS疼痛评分及磁共振成像（MRI）显示的病灶缩小程度上明显优于未接受治疗组。由Lin报道了一个19岁的女性患者因SLE服用激素治疗后出现双侧股骨头坏死，实施ESWT后3年随访表明其双髋关节无痛且功能良好，MRI显示骨髓水肿明显消失且无塌陷。
国内也有不少专家学者开展了ESWT治疗股骨头坏死的研究，邢更彦于1995年开始探索对股骨头坏死实施ESWT治疗，报道69例股骨头坏死经ESWT治疗取得良好疗效，其Harris评分及影像学优于对照组。朱振安报道了30例40髋股骨头坏死患者经采用高能ESWT治疗后Harris和VAS评分及影像学表现与对照组有显著差异，得出ESWT在早中期股骨头缺血性坏死的近期疗效明显，主要表现为疼痛症状减轻和功能改善的结论。我们用高能量ESWT治疗早期股骨头坏死335病人（528髋），在治疗后3、6、12个月进行随访。结果发现大部分患者（83.9%髋）疼痛症状明显缓解，髋关节活动度增加。磁共振成像结果显示ESWT治疗后股骨头骨髓水肿显著减少，而且坏死区域有减少趋势，截止2018年上半年已使用2300余髋，取得良好疗效，
本文来源：股骨头坏死
