低强度脉冲聚焦超声在膝骨关节炎治疗中的研究进展
摘要
关键词
低强度脉冲聚焦超声;膝骨关节炎;研究进展
正文
对于膝骨关节炎患者的治疗,主要遵循控制疼痛,降低并发症发生率、延缓病情发展以及改善功能状态的原则。超声波治疗属于应用频率较高的非药物治疗模式,对于改善患者疼痛程度、肌力状态、功能障碍情况均具有积极的意义。在殷娜[1]等人的研究中指出:相比于常规超声波治疗,低强度脉冲聚焦超声在改善患者病情状态方面更具优势。低强度脉冲聚焦超声则属于<3.0W/cm3,的聚焦式超声波,其能够将超声波聚焦于预定的点位,有着穿透力强,能量衰减不明显以及照射可控的优势。现阶段对于低强度脉冲聚焦超声的研究愈发深入,部分学者发现低强度脉冲聚焦超声能够激活细胞信号传导通路,诱发生物学效应,进而达到降低疼痛程度、改善炎症反应以及促进软骨细胞再生[2]的效果。本文将探究分析低强度脉冲聚焦超声在膝骨关节炎治疗中的研究进展,如下所示。
1. 低强度脉冲聚焦超声治疗膝骨关节炎的作用机制
1.1组织再生
低强度脉冲聚焦超声主要通过无创的模式将超声波传递于患者病灶部位,将机械信号转变为生物学信号,进而参与神经、肌腱损伤的修复以及再生之中。如王彬[3]等人研究中指出:其选取了坐骨神经损伤的大鼠模型,应用低强度脉冲聚焦超声进行干预,发现低强度脉冲聚焦超声能够促进血管生成以及神经营养因子等基因的表达,达到促进坐骨神经再生的效果。同时姚欢[4]等人研究中指出:低强度脉冲聚焦超声针对骨不连的治疗具有降低愈合时间,通过时间依赖的方式促进骨再生。现阶段认为膝骨关节炎的病发主要是由于患者受到机械损耗以及生理机能降低等方面因素的影响,使得其骨关节出现退行性改变,软骨细胞受到不通程度的损伤。而以此为基础,在治疗过程中融入低强度脉冲聚焦超声,则能够刺激软骨细胞内的生化反应,达到促进软骨细胞增殖,改善其异常凋亡,延缓软骨退变的效果。如在一项随机对照临床研究中显示:通过于兔软骨损伤模型应用低强度脉冲聚焦超声进行治疗,发现其透明软骨细胞数量出现显著的提升,而纤维软骨基本未出现。在很大程度上说明了低强度脉冲聚焦超声对于促进透明软骨增殖具有积极的意义。
1.2缓解疼痛
疼痛属于膝骨关节炎患者典型的临床症状,此类疼痛症状的出现与外周痛觉神经敏感化、中枢疼痛神经敏感化以及前扣带回皮质活动提升等存在密切的联系[5]。在外周神经以及中枢神经的相互作用之下,使得患者在活动过程中出现明显的关节疼痛症状,进而诱发功能障碍的情况。而低强度脉冲聚焦超声则能够对中枢疼痛敏感以及前扣带皮质活动提升诱发的慢性疼痛产生可靠的抑制效果,同时能够调节由于长时间慢性疼痛而诱发的前扣带回皮质可塑性改变。如廖海芬[6]等人认为:低强度脉冲聚焦超声能够有效抑制神经疼痛的复合动作电位以及感觉动作电位,进而达到提升疼痛阈值,降低热敏感性,改善患者疼痛程度的效果。李柯蓉]等人研究中显示:低强度脉冲聚焦超声能够促使脊髓通路被激活,提升原癌基因蛋白c-fos以及谷氨酸脱羧酶抗体水平,达到促进肌肉收缩、舒张,产生镇痛的效果。且在超声波的作用之下,能够对患者股骨、胫骨骨赘以及周围神经末梢产生刺激,有效降低止痛源P物质以及降钙素原水平,达到降低疼痛程度的效果。结合上述认为低强度脉冲聚焦超声能够通过中枢神经对外周化学性疼痛物质进行调控,以改善痛觉敏感性,降低外周痛觉信号导入,进而确保患者疼痛程度的降低。
1.3抑制炎症
膝骨关节炎患者病情的发展与神经炎症反应以及原发滑膜炎症存在密切的联系[7]。应用超声波治能够有效识别啮齿动物模型以及人体神经病变组织,进而产生针对性的治疗效果,对于抑制炎性反应具有积极的意义。应用低强度脉冲聚焦超声开展治疗,能够促使组织中细胞膜产生瞬时渗透效应,达到提升血管通透性以及调节炎性[8]反应的效果。主要是由于低强度脉冲聚焦超声所产生的声波震荡可传递机械能,进而开放机械敏感离子通道,产生生物化学效应。同时低强度脉冲聚焦超声所产生的机械刺激能够提升细胞膜张力,于蛋白质-脂质界面部位形成孔,以提升膜通透性,产生跨膜电流,达到调节炎症因子的效果。如何成奇[9]等人的研究中指出:低强度脉冲聚焦超声所产生的脉冲能够对Toll样受体/核因子kB通路进行调节,达到降低促炎细胞因子表达以及释放的效果,最终抑制脂多糖诱导的炎症反应。
2. 低强度脉冲聚焦超声治疗膝骨关节炎的临床应用
2.1降低疼痛程度缓解关节僵硬
在贾朗[10]等人的研究中显示:其选取了膝骨关节炎患者作为研究对象,分别予以其常规药物治疗以及低强度脉冲聚焦超声治疗,发现接受低强度脉冲聚焦超声治疗的患者在疼痛程度、关节活动度方面均具有明显的优势。在很大程度上说明了低强度脉冲聚焦超声可显著改善患者疼痛程度以及关节僵硬的情况。同样在吴洪[11]等人的研究中,其同样采用低强度脉冲聚焦超声对膝骨关节炎患者进行治疗,发现患者在接受治疗后其VAS评分、Lysholm评分以及膝关节活动度均得到了显著的改善。进一步说明了低强度脉冲聚焦超声治疗膝骨关节炎的优良疗效。胡珊珊[12]等人将低强度脉冲聚焦超声用于疼痛性膝骨关节炎患者的治疗,发现患者在接受治疗后,其VAS、WOMAC和Lysholm评分均得到了显著的改善。此类治疗模式对于降低患者疼痛程度具有深远的意义。
2.2改善关节活动度
低强度脉冲聚焦超声治疗是依据超声波的机械效应直接作用于关节软骨,促进软骨细胞的合成,有效的提高了软骨细胞中Ⅱ型胶原蛋白分泌,提高了关节软骨修复的能力,有效的抑制了关节僵硬变形、缓解疼痛,提升患者关节功能的治疗方式。肖遥[13]等人的研究中显示:针对早中期膝关节骨关节炎患者,通过融入低强度脉冲聚焦超声,可显著改善患者JKOM评分(膝关节骨关节炎功能)以及OKS评分(关节功能),同时可显著改善患者关节内炎症状态,对于改善患者病情状态以及预后均具有积极的意义。武文渊[14]等人同样将超声应用于膝骨关节炎患者的治疗过程之中,发现患者最终的治疗效果以及疼痛程度相比于接受常规药物治疗的患者均具有明显的优势。说明低强度脉冲聚焦超声对于改善患者关节功能具有多方面的意义。
2.3改善步行功能
低强度脉冲聚集超声通过有效的治疗后,促了关节软骨的修复,改善了患者的关节活动度,为患者的本体感受训练提供了依据,而且患者的疼痛程度得到减轻,提升了患者的运动积极性,避免患者出现了恐惧疼痛、抠运动的情况,提升了患者的步行功能,有效的刺激了患者的关节囊,降低了患者对运动、跌倒的恐惧,在改善患者步行能力的效果上较佳。王学海等人的研究中显示:其通过应用低强度脉冲聚焦超声对患者进行治疗,发现患者经治疗后,其上下一层楼梯时间以及运动之后的疼痛程度均得到了显著的改善。在很大程度上说明了低强度脉冲聚焦超声对于改善患者步行以及运动功能具有积极的意义。柳学勇等人的研究中指出:在对创伤性膝关节炎患者进行治疗的过程中,结合低强度脉冲聚焦超声的应用,不仅能够显著改善患者疼痛程度以及肿胀症状,同时对于提升患者膝关节功能同样具有深远的意义。
3. 结言
现阶段多方面的研究均证实低强度脉冲聚焦超声对于改善膝骨关节炎患者病情状态以及预后均具有积极的意义,不仅能够有效降低患者疼痛程度,同时能够达到促进组织再生以及抑制炎症反应的效果。但是现阶段低强度脉冲聚焦超声仍处于不断探索的阶段,多数临床试验知识局限于治疗效果的观察,对于低强度脉冲聚焦超声的生理作用机制的研究相对较少,因而在后续开展工作的过程中,仍然需要不断深入研究低强度脉冲聚焦超声治疗膝骨关节炎的机制以及效果。
参考文献
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