2024年6月4日 星期二
2024年5月21日 星期二
Extracorporeal Shock Wave Therapy (ESWT): A More Effective, Needle-Free Alternative to Traditional Rehabilitation (Principles)
1. What are Shock Waves?
Shock waves are acoustic disturbances or sonic pulses that propagates through a medium carrying the energy.
Shock waves consist of two phases:
1. High peak positive pressure (50-100 MPa, < 10 ns)
2. Tensile wave (ms)
The pressure changes mentioned above lead to:
1. Cavitation bubble formation
2. Impact on tissues
3. Effects such as healing and pain relief
Below are images and videos showing cavitation bubbles generated by different shock wave devices:
Radial ESWT, SWISS DOLORCLAST
Focused ESWT, SWISS PIEZOCLAST
2. The Historical Development of ESWT
The history of ESWT in medicine can be traced back to the late 1970s.
It was developed by a clinical research team led by Professor Christian G. Chaussy at the University of Munich's Urology Department, in collaboration with the German company Dornier.
They developed a shock wave machine to break kidney stones from outside the body, marking a breakthrough in urological treatments for kidney and ureteral stones.
This innovation launched a new era of using shock waves for stone fragmentation globally.
Subsequently, academia developed low-energy shock waves (in contrast to the high-energy shock waves used for lithotripsy) and introduced them into orthopedics.
These shock waves successfully treated musculoskeletal disorders and tendinopathies (Note).
They were later applied in cardiology (angiogenesis) and urology (erectile dysfunction) treatments.
3. How are Shock Waves Generated?
First, a "generator" converts electrical energy into an acoustical impulse.
Then, a focusing system concentrates the sound waves into shock waves, which act on tissues to produce biological effects.
4. Mechanisms of Shock Wave-Induced Healing and Pain Relief
a. Angiogenesis
⁃ Release of vascular endothelial growth factor (VEGF) and nitric oxide (NO)
⁃ Vasodilation, neo-angiogenesis, and improved microcirculation
b. Cell Proliferation
• Recruitment of progenitor and resident stem cells
• PCNA, TGF-ß1, IGF-I, cyclins, and induction of ATP release
c. Collagen Synthesis
• TGF-ß1, NO, IL-6 → Enhanced collagen synthesis
d. Regulation of Inflammatory Response
• Anti-inflammatory effects: induction of moderate NO production, stimulation of TLR3, reduction of CGRP and Substance P, regulation of macrophage activity
Lecture Announcement
Note: Successful treatments include plantar fasciitis, lateral epicondylitis, and calcific or non-calcific tendinitis of the shoulder and patella, with success rates ranging from 65% to 91%
References:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2050052120300317
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fvets.2022.851894/full
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8944950/
體外震波-比傳統復健有效又免打針的治療(原理篇)
1.什麼是震波？
震波 (Shock Waves) 是一種透過介質傳播能量的聲波擾動/聲波脈衝(acoustic disturbances/sonic pulses that propagate through a medium carrying the energy)
震波由兩個相位/階段(phases)組成：
1.高峰值的正壓high peak positive pressure (50-100MPa,< 10 ns)
2.張力波tensile wave (ms)
上述的壓力變化
-->產生空洞化泡泡Cavitation
-->撞擊組織
-->產生修復 (Healing) 、止痛 (Pain Relief)的效果
以下為不同震波機種產生的空洞化泡泡圖形及短片
徑向式體外震波Radial ESWT, SWISS DOLORCLAST
https://www.youtube.com/watch?v=uTgW3grOSUQ&list=PL5ywJ-DzskGwlhC4BkFFYNN5oLO20W2XX&index=19
聚焦式體外震波Focused ESWT, SWISS PIEZOCLAST
https://www.youtube.com/watch?v=FF-PLpaSDX0&list=PL5ywJ-DzskGwlhC4BkFFYNN5oLO20W2XX&index=20
2.體外震波的歷史發展
體外震波療法 (ESWT) 在醫學上的歷史可以追溯到 1970 年代末
由德國慕尼黑大學泌尿科 Christian G. Chaussy教授的臨床研究小組與德國多尼爾(Dornier)公司一起研發出從體外破壞腎結石的震波機
象徵泌尿科在腎臟和輸尿管結石治療方面的突破
開啟全世界使用體外震波治療碎石的新時代
之後
學界開發出了低能量體外震波(相較於高能量震波用於碎石)
引入骨科領域
成功治療一些肌肉骨骼疾病和肌腱病變(註一)
並於其後陸續應用於心臟科(血管新生)及泌尿科(勃起功能障礙)治療
3.震波如何產生？
首先需要一個「產生器」(Generator)將電能轉成聲波(acoustical impulse)，
再來需要聚焦系統(focussing system)將聲波聚焦形成震波(shock wave)並作用在組織上產生生物效應(biological effect)
4.震波促進組織修復 (Healing) 、止痛 (Pain Relief)的作用機轉為何？
a.血管新生ANGIOGENESIS
血管內皮生長因子(VEGF)和一氧化氮(NO)釋放
血管擴張、新血管生成(neo-angiogenesis)、改善微循環(microcirculation)
b.細胞增殖CELL PROLIFERATION
使組織聚集前軀與常駐幹細胞(progenitor and resident stem cells)
PCNA、TGF-B1、IGF-I、細胞週期蛋白以及誘導ATP釋放
c.膠原蛋白合成COLLAGEN SYNTHESIS
TGF-ß1、NO、IL-6 —>增強膠原蛋白合成
d.調節發炎反應INFLAMMATORY RESPONSE
抗發炎作用：誘導適度的NO產生、刺激TLR3、降低 CGRP和Substance P、調節巨噬細胞活性
演講公告Speech announcement
註一：足底筋膜炎、肘部外上髁炎以及肩部和髕骨鈣化或非鈣化肌腱炎
成功率從65%到91%
References:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2050052120300317
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fvets.2022.851894/full
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8944950/
2024年5月20日 星期一
高壓氧也能治療性功能？來看看以色列做的研究！
高壓氧治療（Hyperbaric Oxygen Therapy，HBOT）是一種在醫學領域中被廣泛應用的治療方法，
其主要通過將患者置於高於大氣壓的環境中吸入純氧來達到治療效果。
這種治療方式最初應用於潛水減壓症(潛水夫症)、壞疽和一氧化碳中毒等急性病症，
隨著研究的深入，
其適應症逐漸擴展到慢性病及其他臨床領域(註一)。
高壓氧治療原理：
在高壓氧環境下，
患者血液中的氧氣含量顯著增加，
改善組織缺氧狀態，
促進細胞修復和再生。
氧氣的高滲透性和高擴散性使其能夠更有效地到達受損組織，
提高細胞的新陳代謝能力，
促進傷口癒合和感染控制。
此外，
研究還顯示，
高壓氧治療具有抗炎、抗菌和改善血管生成等多種生理作用，
這使得其在多種臨床應用中表現出色。
高壓氧治療男性勃起功能障礙：
2018年以色列的研究(https://www.nature.com/articles/s41443-018-0023-9)表明，
高壓氧治療在性功能障礙，
特別是勃起功能障礙（Erectile Dysfunction，ED）的治療中，
也展現出潛在的療效。
該前瞻性研究找來30位平均年齡59歲、患有勃起障礙平均4.2年的患者
進行每週 5 天、共 40 次的高壓氧治療(註二)
除了IIEF問卷
亦在治療前及治療後用核磁共振(MRI)追蹤海綿體血流
結果發現
高達八成(24/30)患者自覺勃起功能改善
MRI也顯示海綿體有顯著的血管生成，
海綿體內 K-trans 值顯著增加153.3±43.2%（p<0.0001）
高壓氧治療通過改善陰莖海綿體的血流和組織氧合，
提供了一種新穎且潛力巨大的替代療法。
黃醫師總結：
高壓氧治療不僅在急性病症的處理上顯示出顯著的效果，
還在慢性病症和功能障礙的治療中展現出廣泛的應用前景。
隨著更多臨床試驗和研究的開展，
我們期待有更多有效的勃起功能治療方式
為患者提供更加全面、個人化的治療方案！
註一：
以下為高壓氧治療適應症：
空氣或氣體栓塞
急性燒燙傷
一氧化碳中毒
視網膜中央動脈阻塞
產氣性壞疽
受損的移植物和皮瓣
腔室症候群等急性缺血
減壓症(潛水夫症)
遲發性放射損傷
促進傷口癒合
突發聽力損失
顱內膿腫
壞死性軟組織感染
難治性骨髓炎
嚴重貧血
自體免疫疾病
新冠後遺症
癌症輔助治療
勃起功能障礙
缺血性中風和腦損傷
抗老化潛力
註二：
高壓氧艙（HAUXLife-Support GmbH，德國）
在 2 大氣壓下暴露於 100% 氧氣中 90 分鐘，每 30 分鐘休息 5 分鐘。
References:
A General Overview on the Hyperbaric Oxygen Therapy: Applications, Mechanisms and Translational Opportunities
https://www.mdpi.com/1648-9144/57/9/864