冲击波工作机制及物理基础

1、 ESWT / RSWT 工作原理工作原理Doyle Huang HongMedical Sales ManagerEMS2Radial extracorporeal shock wave therapy RSWT放散状体外冲击波治疗放散状体外冲击波治疗3冲击波的定义Wikipedia:A shock wave (also called shock front or simply shock) is a type of propagating disturbance. Like an ordinary wave, it carries energy and can propagate thro

2、ugh a medium (solid, liquid or gas) . Shock waves are characterized by an abrupt, nearly discontinuous change in the characteristics of the medium. Across a shock there is always an extremely rapid rise in pressure, temperature and density of the flow. . A shock wave travels through most media at a

3、higher speed than an ordinary wave.冲击波的定义Wikipedia:冲击波是一种可以传播的干扰类型。像一种普通的波，冲击波是一种可以传播的干扰类型。像一种普通的波，它有能量而且可以穿过介质（固体，液体，气体）传它有能量而且可以穿过介质（固体，液体，气体）传播。播。.冲击波表现为一种瞬时的，对介质的特征几乎没有改变冲击波表现为一种瞬时的，对介质的特征几乎没有改变的特点。冲击波通过处经常带来的特点。冲击波通过处经常带来压力压力，温度温度和和流量密度流量密度的非常迅速的升高。的非常迅速的升高。.冲击波相比普通的波会以一个冲击波相比普通的波会以一个更高的速度更高的速度

4、通过介质通过介质。什么是治疗性冲击波? Ogden et al. (2001) 广义：震动、雷电、爆炸、超音速航空器 瞬间高压 高速传导 特点： 极短时间内高峰压值 周期短 （折射&反射 水中/机体组织传播 无明显能量损失 冲击波的产生方式冲击波的产生方式液电式：高压电，大电容，水中电极放电压电式：大量压电晶体振动电磁波式：强大电磁场产生电磁能量推动水分子运动聚焦状体外冲击波聚焦状体外冲击波7冲击波的产生方式冲击波的产生方式放散状放散状/气压弹道式体外冲击波气压弹道式体外冲击波(Swiss Dolorclast)示意图是瑞士Dolorclast手柄的工作原理。压缩气体 被点火发射到导向

5、管，通过冲击头作用到皮肤上。发射器在冲击头产生压力波，然后冲击头把压力波传播到组织中去。8RSWT: 物理基础 - 空穴现象 “一个重要的组织影响是冲击波传播消亡阶段产生的空穴现象 (Ogden et al., 2001) 能量范围（Rompe,1997） 低能量: 0.08 mJ/mm2 0.28 mJ/mm2 中能量: 0.28 mJ/mm2 0.60mJ/mm2 高能量: 0.60mJ/mm2 冲击波治疗剂量评估： EFD X 每次治疗的冲击波次数冲击波碎石冲击波碎石高能量冲击波产生物理效应，粉碎结石和降解钙高能量冲击波产生物理效应，粉碎结石和降解钙化组织化组织冲击波疗法中低能量冲击波产

6、生生物学效应冲击波碎石与冲击波疗法的作用原理异同冲击波碎石与冲击波疗法的作用原理异同(3)成骨作用；降解组织；微损伤(2) 代谢激活效应，刺激微血管再生(1) 强刺激镇痛作用效应0.08- 0.28-0.6能流密度(mJ/mm2)(2) 代谢激活效应，刺激微血管再生(1) 强刺激镇痛作用效应冲击波治疗作用机理的理论冲击波治疗作用机理的理论高能量的冲击波高能量的冲击波产生产生空化气泡空化气泡降解肌腱附着处的钙化沉积物理性震动/刺激骨折部位发动位点周围继发性血肿低/中能量的冲击波 镇痛效应对神经元轴突的强刺激: C fiber& A 纤维重新适应神经连接的改变代谢反应改变离子通道 细胞间距

7、离 改变神经膜的极性细跑内外离子交换 代谢终产物被移除和吸收正向刺激慢性炎性组织有关冲击波治疗有关冲击波治疗作用机理的理论作用机理的理论空化气泡塌陷12Activation of the G-protein coupled receptor13RSWT: 物理学基础 空穴现象空穴气泡次级冲击波冲击头探测仪(used to trigger a high-speed camera)波前阵14作用机制：ESWT改变成骨细胞增生，分化，基因表达J Trauma 2008;65:1402-141015作用机制：红辣椒与作用机制：红辣椒与ESWT红辣椒含有辣椒碱。开始时，辣椒碱可以阻止所谓红辣椒含有辣椒碱

8、。开始时，辣椒碱可以阻止所谓C神神经纤维传导疼痛的反应，随后，过一段时间后，它可经纤维传导疼痛的反应，随后，过一段时间后，它可以使神经丧失功能。以使神经丧失功能。所有人都知道这种感觉所有人都知道这种感觉开始时，嘴巴像着火了一开始时，嘴巴像着火了一样，随后就完全麻木了。样，随后就完全麻木了。16ESWT：介质P, 疼痛和炎症(1)研究证明冲击波治疗的工作原理与此类似。C神经神经被活化后可以在组织及脊髓中释放一种特殊物质（P物质物质）。这种物质在冲击波治疗过程中及治疗后会造成轻微不适。但是，当被持续活化后，C神经神经纤维就会有段时间不能释放P物质物质及产生疼痛感了。17ESWT：介质P, 疼痛和炎症(2)组织中的P物质减少导致疼痛减轻。不仅如此，P物质的减少还可以减轻神经原性炎症反应。神经原性炎症反应的减轻结果可能促进愈合同时伴随被治疗组织中生长因子的释放和干细胞的活化。18总结对众多适应症有效及安全可靠对众多适应症有效及安全可靠有文献/学术理论基础支持 Evidence-Based Medicine Level 1 冲击波物理机制冲击波物理机制冲击波传播方式 Wave propagation空穴现象 Cavitation分子及组织学机制分子及组织学机制P物质减少导致疼痛减轻阻止神经原性炎症反应生长因子的释放和干细胞的活化-有助于治疗高