第 164 期 2006-08-23

研究發展
體外震波治療骨折,延緩骨質流失新研究

許多人耳熟能詳、用於治療腎臟泌尿系統結石疾病的體外震波機器,也能成為治療骨折、促進骨頭生長和血流、延緩骨質流失和刺激幹細胞生長等利器。國衛院與長庚醫院王清貞教授合作的一項整合性研究計畫,已初步確定「體外震波」治療骨折不癒合症的效果,進行中的實驗可達到80﹪的癒合率,並延伸多項新穎探索的研究,取得良好進展。

歐美國家於一九九○年代起將體外震波治療儀用在骨科治療,國內多年前開始引進此類非侵入性的治療方法,針對骨折不癒合、肌腱炎、股骨頭缺血性壞死、運動傷害造成的網球肘等施以震波。國衛院與長庚醫院王清貞教授合作「震波促進骨骼再生之研究」,經國衛院審查並提供補助,由王清貞教授從去年度開始進行為期三年研究。第一期收試的29位曾經骨折,受過開刀、固定手術或補骨手術的病患,出現骨折處肥大或萎縮的不癒合問題,經施以體外震波治療,分期評估疼痛、承重。初步成果顯示,可看見骨頭結痂及癒合程度日漸增加,治療後半年的癒合率達50﹪,滿一年即可達70﹪。

對於臨床病理、治療機轉和其他潛在應用的前驅探索研究,研究人員獲致了可觀進展,如以震波刺激,明顯增加骨組織內調控、生長因子,促進骨組織血管新生與血流,延緩因卵巢切除後的骨質流失,幫助間質幹細胞分化出軟骨及骨細胞,並研究不同震波的生成效果:

一、收試病患治療後三個月內,其血清中明顯增加一氧化氮(NO)、骨形成蛋白(BMP-2)、血管內皮細胞生長因子(VEGF)、轉化生長因子(TGF-β1)。一氧化氮是人體內重要的調控因子,對神經、心血管、免疫系統影響深遠;骨形成蛋白具有活化造骨細胞與骨質增生的功效,對於骨質疏鬆、骨痛等疾病,可留住鈣及使骨質增生;血管內皮細胞生長因子是一類強效的促血管生成因子,幫助骨骼血管增生;轉化生長因子也是人體重要的調控因子,參與了細胞發育與癌化的作用。

二、在不同震波下,骨痂生成及癒合、血清中一氧化氮合成、多骨組織及纖維性組織生成,效果明顯不同。另體外震波可以促進骨折處間質細胞、造骨細胞、及軟骨細胞當中「誘導的一氧化氮合成酶」和「內皮的一氧化氮合成酶」的表現,前者關係到免疫系統的保衛能力,後者與調節小動脈血壓、收縮氣管、鬆弛腸胃平滑肌功能關係密切。

三、從動物實驗發現,體外震波可明顯促進骨組織血管新生、微血管血流量和組織的間隙,而不同的震波劑量則有不同的效果。

四、動物實驗顯示,卵巢切除後會顯著增加骨髓細胞分化為蝕骨前質細胞,抑制骨骼保護因子(OPG)抑制蝕骨細胞分化的能力,出現一般所認知的骨質流失現象。如施以震波刺激,會提高骨骼保護因子的表現,抑制此一細胞分化的機轉,進而產生延緩骨質流失的功能。

五、具有分化成骨頭能力的人類臍帶血間質幹細胞,進行震波刺激後,可促進骨頭基因轉錄因子、膠原蛋白、骨鈣蛋白的信使RNA表現,增加生成骨小結。研究人員進一步將體外培養、受震波刺激的間質幹細胞,移植至實驗動物骨折部位,能逐步分化為軟骨及骨細胞,明顯增加了骨組織的形成。

王清貞教授指出,體外震波對骨折癒合不良的治療是一種新進非侵襲性療法,療效和傳統補骨術媲美,而且沒有術後的疼痛以及開刀的風險,安全性高,提供病人另外選擇。除了骨折癒合不良之外,體外震波也可廣泛應用在五十肩,網球肘〈tennis elbow〉,膝肌腱炎,足底筋膜炎以及髖關節股骨頭缺血性壞死等症狀,治療效果都很不錯。

國衛院對於王清貞教授的研究計畫獲得良好成果和進展與有榮焉,並期待未來研究能取得更佳的臨床治療應用,以造福病患,增進國民之健康。
《文:公共事務組;圖:經由體外震波治療,可使骨折不癒合處達到癒合的治療效果;圖片來源:長庚醫院王清貞教授》