体外冲击波治疗缺血性心脏病及外周血管疾病研究进展

王成军

(解放军71887部队医院，265600)

体外冲击波治疗缺血性心脏病及外周血管疾病研究进展

王成军

(解放军71887部队医院，265600)

体外冲击波作为一种新兴的临床治疗方法，具有安全、经济、非侵袭性、副作用小等特点。此方法不需手术、麻醉或者导管介入，实验表明，低能量体外冲击波治疗可以有效的减轻血管狭窄程度、改善缺血性心脏病患者的症状，可用于部分难治性心绞痛的治疗。本文就体外冲击波对缺血性心脏病及外周血管疾病的作用机制和治疗做一综述。

体外冲击波；心血管；外周血管疾病；治疗

近年来，缺血性心脏病的发病率逐渐升高[1]，其治疗也有了较大发展，目前药物治疗、经皮冠状动脉介入(PCI)及冠脉旁路移植术(CABG)是临床治疗的三大主要方法，但对部分没有以上治疗适应证的缺血性心脏病患者来说，目前各种治疗的预后都比较差。一方面存在心绞痛的症状难以控制，另一方面由于心肌缺血导致的心功能的低下和心脏扩大(心肌重塑)。体外冲击波(extracorporeal shock wave，ESW)是一种优于其他微创的非侵入性治疗技术，是一种安全、经济、可靠的治疗方法，广泛应用于泌尿外科、男科、骨科等疾病的治疗[2-4]。基础研究和临床观察已证实ESW治疗缺血性心脏病和外周血管疾病安全有效[5]。现就ESW治疗缺血性心肌病和外周血管疾病的研究进行综述。

1 ESW主要作用机制

ESW属于一种特殊形式的声波，具有很高的压强，周期很短，仅10 μs，频率为16～20 MHz，可在三维空间传播，传播速度随压力的增加而加快。ESW在传导过程中，于不同声阻抗的材料界面之间，形成反射和折射，并在材料内部形成能量衰减，阻抗大的吸收能量多，阻抗小的吸收能量少，形成不同的效应[6]。主要作用机制可能有：①机械应力效应。机械刺激产生生物力学效应，具有促进细胞增殖与代谢，刺激微血管再生和增强组织修复能力。②应力压电效应。ESW在非均质性物体(如大部分实质性器官)中传播时因介质声学特性和机械特性的差异而形成拉力梯度，在物体内部产生剪切力，对组织和细胞产生应力作用，改变病损处的电位。③空化效应。高能冲击波使介质中含有小的气泡急速膨胀，促进心肌内微血管的修复再生，能够在原有微血管基础上促使血管再生形成新的毛细血管。④代谢激活效应。可能是由直接的机械效应引起的。一方面压力波可以改变离子通道，使神经膜的极性发生变化，通过抑制去极作用产生镇痛效应；另一方面，压力波可以激活细胞内外离子交换过程，加速清除和吸收代谢分解的终产物。

2 基础研究

应用一般碎石所用能量ESW(工作电压：10 kV，冲击方式：自动连续发放冲击波，冲击频率40次/min，冲击总数为2 000次/犬)冲击犬心脏后血清肌酸磷酸激酶及其同工酶、谷草转氨酶、乳酸脱氢酶的水平明显升高，血小板计数明显减少，可导致犬心肌细胞损伤和凝血功能障碍。血流动力学改变，心输出量无明显改变。ESW冲击犬心脏各靶点后，窦房结恢复时间及校正窦房结恢复时间明显延长，心肌有效不应期、舒张期阈值等参数无明显变化。ESW可直接诱发早搏，并有适应现象[7-9]。

目前ESW用于心血管疾病的治疗多为低能量，冲击波的照射能量为0.03～0.12 mJ/mm2，约为一般碎石所用能量的1/10。机体经过低能量的冲击波治疗后，不会出现冲击波引起的组织损伤，组织细胞的凋亡和炎症细胞的浸润数量也不会受到影响，因此低能量的冲击波治疗不会诱发组织损伤[10]。实验证实低能量ESW治疗猪急性心肌梗死的研究显示，梗死心肌局部血管内皮生长因子(VEGF)mRNA表达水平上升，血管内皮细胞数量和毛细血管密度明显增加，促进侧支循环的发育。提示ESW可有效诱导缺血区血管新生，重建局部心肌微循环，改善心梗后心室重塑[11]。同时ESW治疗后血浆中一氧化氮水平明显升高，成纤维细胞生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)明显升高，而转化生长因子-β1(TGF-β1)、可溶性细胞间粘附因子(sICAM-1)、可溶性血管细胞粘附因子-1(sVCAM-1)均降低[12]。说明ESW局部治疗可明显升高血浆NO水平，起到抗炎作用，使病变区域的新陈代谢得到改善，促进微血管生成。实验证明小猪的冠状动脉左前降支狭窄在ESW治疗180 d后，超声心动图和左室造影显示，左室射血分数增加，左室收缩期末容积减少。免疫荧光显示vWF、CD31、SDF-1a、CXCR4阳性细胞增加；免疫组化显示，血管密度增加且纤维化区域减少，表达氧化应激的线粒体蛋白减少，而细胞色素C增高，同时MMP-9、Bax、caspase-3表达降低，Bcl-2、eNOS、VEGF、PGC-1a表达增高[13]。因此ESW治疗促进缺血区血管增生，减轻炎症反应及氧化应激引起的损伤，能有效改善缺血性左室功能失调和左室重塑。

3 临床应用

3.1 治疗心脏疾病 对于患者具有心肌缺血的证据且不适于经皮冠状动脉介入术(PCI)和冠状动脉搭桥手术(CABG)，加拿大心血管学会(CCS)心绞痛严重度分级为Ⅱ～Ⅳ级者，可考虑应用ESW治疗。研究表明[14]ESW治疗能改善患者的症状，减少硝酸甘油的使用，潘生丁负荷心肌核素扫描显示缺血得到改善，部分病例可以看到室壁运动的增强，且有效性可以至少持续12个月。西雁等[15]应用ESW治疗诊断明确的难治性心绞痛患者，与治疗前相比，治疗6个月后心功能分级显著降低，症状明显减轻，患者心绞痛稳定情况、对治疗方法满意程度显著提高。核素心肌显像显示，治疗6个月后的心肌区域血液灌流显著增加，缺血节段减少。认为ESW是治疗晚期冠状动脉性心脏病、弥漫性血管病变以及不适用传统心肌再血管化治疗的患者是安全、可行的选择。Zuozien[16]应用ESW治疗难治性心绞痛患者20例，CCS心绞痛严重度分级为Ⅲ～Ⅳ级，治疗后CCS分级明显下降(16例从Ⅲ级转为Ⅱ级，4例从Ⅳ级转为Ⅲ级)，舌下含下硝酸甘油的量明显减少，通过MRI检查左室射血分数明显提高。崔洁等[17]应用ESW治疗8例因缺血性心肌病导致的心力衰竭患者，与治疗前相比，治疗6个月后纽约心脏学会(NYHA)心功能分级显著降低，左心室射血分数显著增高，治疗节段的舒张期及收缩末期心肌灌注明显增加，治疗节段的室壁运动增强，治疗期间无不良事件发生。ESW在改善缺血性心肌病心力衰竭患者的心功能方面有潜在应用价值。

3.2 治疗外周动脉疾病 Ciccone等[18]用ESW治疗12例外周动脉疾病(PAD)患者，结果表明PAD患者无痛行走的距离、疼痛程度明显改善，疾病分期也明显好转。通过观察血管壁超微结构，发现ESW治疗后血管壁狭窄程度明显减轻，从而推动PAD的治疗进程。Stieger等[19]应用ESW成功治愈一例静脉回流不畅造成的顽固性下肢溃疡，同时发现ESW的应用能促进淋巴回流。ESW是一种安全有效的治疗顽固性溃疡的物理治疗方法。

3.3 其他 Bae等[20]应用ESW治疗乳腺癌术后引起的继发性淋巴水肿，在2周内连续进行4次ESW治疗，每次应用2 000次的体外冲击波照射(0.056～0.068 mJ/mm2)，治疗后上肢的肿胀程度明显减轻，视觉模拟评分(VAS)明显提高，患者对ESW治疗过程非常满意。

4 展望

ESW相对于外科手术和长期药物治疗，具有经济方便、非侵入性、治疗周期短、并发症少、风险低等优点，为部分心血管及外周血管疾病患者的治疗提供了一个新的治疗方法。治疗时要采用合适的冲击波治疗剂量、时间及间隔时间，以免引起心肌损伤。目前ESW治疗心血管及外周血管疾病的机制尚待进一步明确，其临床研究仍需继续完善，其疗效尤其是远期疗效还需进一步证实。并非所有心血管及外周血管疾病患者都适用于ESW治疗，临床治疗时应严格掌握适应证。另外要注重ESW对器官组织变化的基础研究，进一步探讨ESW生物学效应的感知和应答、多种细胞因子以及多种信号转导通路之间相互作用，提高ESW与其他疗法的综合运用，为患者提供理想的治疗方法。

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1005-619X(2014)11-0978-02

10.13517/j.cnki.ccm.2014.11.008