体外冲击波治疗骨不连的方法选择与影响因素△

胡帆，闫君，梁豪君，贾海光，李浩，肖健，王策，李培，邢更彦*

（1.安徽医科大学第五临床医学院，安徽合肥 230032；2.中国人民解放军总医院第三医学中心，北京 100039；3.沈阳医学院附属中心医院，辽宁沈阳 110024）

近5%～30%骨折患者治疗后，骨折不愈合，发生骨不连［1，2］。由于时间滞后性，骨不连的早期诊断较为困难，无法及时干预以预防其发生，因此也是临床上研究的相关重点与难点。目前治疗方式主要有骨移植、髓内钉动力化、更换内固定、外固定架固定术等，但仍有10%～20%患者术后不愈合［3～5］，且再次手术治疗效果差。因而非手术治疗方法被运用于临床。其中，体外冲击波治疗（extracorporeal shock wave therapy,ESWT）利用冲击波特有的空化效应和边界效应，应用于骨不连的治疗中，临床骨不连愈合率可达到60%～90%［6～9］，目前临床上治疗骨不连多采用聚焦式冲击波（focused ESWT,fESWT）。由于骨折发生部位距皮肤表面远近不一，根据骨折周径距皮肤的距离可将骨不连发生部位简单分为深部、较深部及浅部：深部骨不连，骨质完全包裹于机体深处，包括股骨及骨盆；较深部骨不连，骨折断端周径距皮肤表面深浅不一，包括肱骨、胫腓骨、尺桡骨；浅部则指大部分骨质处于浅表位置，包括锁骨、腕舟骨、内外踝等。浅部骨不连发生时，更为简洁，易于操作的发散式冲击波（radial ESWT,rESWT）也具有良好治疗效果［8］。同时rESWT 的传播距离有限，聚焦式联合发散式冲击波治疗较深部骨不连可能比单种波源冲击波具有更佳的治疗效果。本研究针对骨不连位置深、浅的部位选择个性化ESWT 治疗，收集了相关诊疗信息，进行统计学分析，评价不同波源冲击波治疗深部、较深部、浅部的有效性与安全性，同时识别不同因素对疗效的作用，为不同部位骨不连冲击波的选择提供基础。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

纳入标准：（1）年龄18～60 岁；（2）符合骨不连临床诊断标准，手术或非手术干预后至少6 个月后骨折断端无桥接骨痂生成，无连续性皮质骨，且3 个月内影像学上无变化；（3） 创伤后6 个月骨折部位仍无法负重活动。

排除标准：（1）病理性骨折；（2）感染性骨不连或萎缩性骨不连，骨不连两端间隙＞0.5 cm；（3）凝血功能、免疫功能异常；（4）慢性消耗性疾病，如恶性肿瘤等。

1.2 一般资料

2011 年11 月—2022 年9 月共87 例患者符合上述标准，纳入本研究。其中，男56 例，女31 例，平均年龄（35.3±14.4）岁，深部部位32 例，均为股骨；较深部47 例，包括肱骨10 例，胫腓骨18 例，尺桡骨19 例；浅表部位8 例，包括内、外踝各1例，腕舟骨3 例，锁骨3 例。首次治疗距诊断为不连接的时间为（450.9±269.7）d。

1.3 治疗方案

深部选择fESWT，较深部位选择fESWT 联合rESWT（f-r ESWT），浅表部位选择rESWT。fESWT 设备为惠康冲击波骨科治疗机HK.SWT-007；rESWT设备为EMS Swiss Dolor Clast®CLASSIC。

fESWT：患者采取仰卧位或坐位，用C 形臂X线机透视定位，使未愈合部位与冲击波第二焦点吻合；治疗头贴紧皮肤，以切线式耦合至骨不连两端边缘，定位完成后在与冲击波探头接触的皮肤区域喷涂超声耦合剂。每次治疗能流密度为0.25～0.39 mJ/mm2，以患者能承受为宜适当增减，频率为1 Hz，环绕骨不连断端选择3～5 个靶点治疗，每点治疗500～800 次，共1 500～4 000 次，5～6 次治疗为1 个疗程，每个疗程间隔1.5～2 个月，共3～5 个疗程。

rESWT：患者采取坐位，通过X 线或超声定位［10］，超声下可见光滑的骨皮质中出现褶皱或中断，在中断处体表进行标记，定位完成后在与冲击波探头接触的皮肤区域喷涂超声耦合剂。每次治疗能量为3～5 bar，以患者能承受为宜适当增减，频率为8～10 Hz，选择3～4 个点治疗，每点治疗600～800 次，共1 800～3 200 次，每个疗程间隔1.5～2 个月，共3～5 个疗程。

f-r ESWT：根据骨不连断端周径据皮肤距离，浅于1.5 cm 使用发散式冲击波，深于1.5 cm 使用聚焦式冲击波。fESWT 能流密度为0.2～0.3 mJ/mm2，频率为1～2 Hz，环绕骨不连断端选择3～5 个点治疗，每点治疗500～800 次，共1 500～4 000 次。rESWT 能量为3～4 bar，频率为8～10 Hz，环绕断端选择3～4 个点，每点500～600 次，共1 500～2 400 次。5～6 次治疗为1 个疗程，每个疗程间隔1.5～2 个月，共3～5 个疗程。

治疗时应避开钢板、大血管及神经。在治疗过程中监测患者状况，皮肤是否有损伤、患者疼痛状况等。

1.4 评价指标

记录患者临床资料，包括骨不连部位、骨折类型、骨不连类型、骨不连确诊至第1 次冲击波治疗时间、冲击波治疗方案，患者治疗次数。按临床骨折愈合标准评价骨不连临床愈合时间。行影像检查，按骨折区域正位与侧位平片上骨折两端是否有新生骨评级如下［11］：（1）无效，前、后、内、外4 个方向中只有1 个方向上有新生皮质骨或无；（2）部分愈合，4个方向有2 个方向上有新生皮质骨；（3） 完全愈合，4 个方向中至少有3 个方向上有新生皮质骨。计算愈合率：骨折愈合率=（部分愈合患者+完全愈合患者）/全部患者）×100%。

1.5 统计学方法

采用SPSS 26 软件进行统计分析。计量数据以±s表示，资料呈正态分布时，采用单因素方差分析，两两比较采用LSD法；资料呈非正态分布时，采用秩和检验。计数资料采用卡方检验或Fisher精确检验。等级资料采用Krushal-WallisH检验。以骨不连是否愈合为因变更，其他因素为自变量，行多元逻辑回归分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 骨不连治疗结果的描述性分析

87 例患者在治疗期间均无不良事件发生。经影像学评估（图1，2），ESWT 治疗6 个月后愈合58例，占比66.7%；治疗9 个月后愈合64 例，占比73.6%；治疗12 个月后愈合67 例，占比77.0%。深部骨不连愈合24 例，愈合率75.0%；较深部愈合36例，愈合率78.3%；浅部愈合7 例，愈合率77.8%。

图1 患者，男，23 岁，左腓骨骨折后骨不连8 个月，使用聚焦式联合发散式冲击波治疗后，逐渐愈合。1a: 冲击波治疗前可见清晰骨折线；1b: 治疗后6 个月骨折线模糊；1c: 治疗后9 个月，出现骨性连接；1d: 治疗后12 个月，骨折愈合塑形。Figure 1.A 23-year-old male received fESWT combined with rESWT for fibular nonunion for 8 months,and gradually healed after treatment.1a:Clear fracture line was visible before shockwave treatment,with significant separation at both ends of the fracture; 1b:The fracture line was blurry 6 months after treatment; 1c: The nonunion healed 9 months after treatment; 1d: The nonunion healed with bone remodeling 12 months after treatment.

图2 患者，男，57 岁，股骨颈骨折后骨不连2 个月，使用聚焦式冲击波治疗，骨不连仍无改善，后行人工髋关节置换术。2a: 冲击波治疗前；2b: 治疗后6 个月；2c: 治疗后9 个月；2d: 治疗后12 个月，仍无改善。Figure 2.A 57-year-old male who suffered from bone nonunion after femoral neck fracture for 2 months,then treated with fESWT without improvement in bone nonunion,finally underwent total hip arthroplasty.2a:The X-ray before fESWT.2b:The X-ray 6 months after fESWT.2c:The X-ray 9 months after fESWT.2d:The X-ray 12 months after treatment,no improvement in nonunion was noted.

2.2 分层单项因素比较

按治疗方法三组间各项资料比较见表1。三组间在年龄、性别、骨不连分型、临床愈合时间和影像不同时间点愈合率的差异均无统计学意义（P＜0.05）。

表1 三种治疗方式单项因素比较Table 1 Univariate comparison among the three treatments

按末次随访时患者是否达到影像愈合，将患者分为两组，两组间单项因素比较结果见表2，愈合组的年龄显著小于不愈合组（P＜0.05），而愈合组治疗次数显著多于不愈合组（P＜0.05），两组在性别、骨不连类型及诊断距首次治疗间隔时间均无明显差异（P＞0.05）。

表2 末次随访时是否愈合两组单因素分析比较Table 2 Univariate comparison two groups whether healed at the last follow-up

2.3 骨不连愈合的逻辑回归分析

以患者骨不连是否愈合为因变量，其余因素归为自变量的多元逻辑回归分析结果见表3，患者骨不连愈合与诊断距首次冲击波治疗间隔时间和性别无关（P＞0.05），而患者年龄是骨不连愈合的负面影响因素（OR=0.920,P=0.040），而ESWT 治疗次数是骨不连愈合的正面影响因素（OR=1.125,P=0.004）。

表3 骨不连是否愈合的逻辑回归结果Table 3 Logistic regression outcome of whether nonunion healed

3 讨 论

临床上骨不连的主要治疗方法是手术治疗，但术后仍有较高概率不愈合［12］。因而需要寻找一种新的治疗方法以提高治愈率。ESWT 已被公认是治疗骨不连的一种安全、有效的物理治疗手段。临床上常用的两种波源的冲击波各有特点：fESW 经反射后聚集在一点或一段区域内，使该区域能量较大，冲击波输出能量在极短时间内就可达到峰值，最大传播距离可达10～15 cm；而rESW 的波发出后以发散的形式传播，能量最大点位于探头前方，能量越传播越衰减，输出波形较为平稳，使得平均能量强度高，最远可传播2～3 cm［13］。已有研究表明，冲击波作用效果具有能量依赖性，中、低能量冲击波治疗骨不连效果微弱；高能冲击波能破坏骨折端硬化骨质，产生裂纹，从而增加局部血运，促进骨不连愈合［14，15］，但高能冲击波对皮肤、肌肉组织有损伤。因此仅使用fESWT 可能不是很好的选择。经研究报道，rESWT 对于浅表部位骨不连也具有良好的治疗效果，愈合率可达60%～70%［16］。因而，针对不同位置的骨不连选择不同类型的冲击波具有重要的临床意义。

由于冲击波在骨质中每传递1 cm，能量会衰减50%［17］。据此，以骨不连距皮肤表面远近将骨不连分为浅部、较深部及深部骨不连。在治疗浅表骨不连时，rESWT 的能量最高处为其治疗头，可均匀地将能量传递至有效作用范围内，所以对于浅表部位骨不连是首选治疗方法［18］。在本研究中，浅部患者使用rESWT 愈合率达77.8%。而治疗较深处骨不连时，骨折断端部分处于较深部位，rESWT 无法将能量传递至骨不连部位，而fESWT 能量大，穿透性强，因此，选择聚焦式联合发散式冲击波对于较深部骨不连是一种合理、可行的方案。在本研究中，较深部患者使用f-rESWT 愈合率可达78.26%。同时，深部骨不连单独使用fESWT 愈合率可达75%。三种不同深浅的骨不连选择不同波源冲击波后愈合率无明显统计学差异，均可取得令人满意的疗效。

作者对影响ESWT 治疗骨不连的各类因素进行分析，发现年龄、治疗次数与治疗效果具有相关性。Tian 等［19］报道高龄显著影响骨折的愈合，结合本研究表明，年龄是影响骨不连患者愈合的重要因素，年龄越大，治疗效果可能越差。学者提出治疗次数与治疗效果呈正相关［20］，在本研究中，ESWT 治疗次数是骨不连愈合的正面因素。此外，本研究中，不同骨不连类型、第1 次ESWT 距骨折时间、性别对于ESWT 的疗效均无显著性影响。Rupp 等［21，22］曾提出骨不连的类型与治疗效果相关，肥厚型骨不连效果优于萎缩型［23］，研究者认为可能与骨折断端血供有关。在本研究中，ESW 治疗不同类型骨不连未出现显著性差异。此外，Kuo 等［24］认为，从骨折到第1 次ESWT 治疗骨不连的时间与治疗效果相关，早期使用ESWT 干预有利于骨不连的愈合，越早的冲击波治疗效果越佳。而在本研究中，未发现间隔时间与ESWT治疗骨不连的疗效有显著相关性。

综上所述，根据骨不连位置的深浅选择不同冲击波治疗方法均可达到预期治疗效果，冲击波治疗次数和患者年龄是冲击波治疗骨不连是否愈合和愈合效果的重要影响因素。