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衝擊波原理



1. 什麼是衝擊波

體外衝擊波最早使用於泌尿結石及腎石的碎石治療。在近二十年左右,開始用於治療肌肉骨骼的疾病。在起初,因源起於衝擊波碎石的概念,此方法只用於碎解肌腱之鈣化,及後逐步發展於治療骨骼及軟組織之疾病,並且使用日漸普遍。
衝擊波其實是一種聲波,在日常生活中也常常出現,但我們卻常常忽略,包括閃電,地震,爆炸以及超音速飛機。衝擊波可透過氣體,液體或固體等媒介而作傳導,而在不用媒介的傳遞速度也有所不用。衝擊波是一種高能量的超聲波治療,但事實衝擊波和超聲波無論在波形,頻率以及能量,也有很大的差別。

被定為衝擊波的聲波,必需要有以下的特性。1) 壓力上升的時間非常短促(<10nS)。2) 最大壓力由10Mpa至100Mpa。3) 波寬少於10μs。4) 低張力部份或稱負壓部份,大約是最大正壓的十份一至一半。

衝擊波的一般波形。最後,衝擊波必需是聚焦式的。擴散或的衝擊波並不是衝擊波,一般只能稱為擴散式壓力波。

2. 衝擊波的原理衝擊波的產生方式及種類

現今,美國,歐洲和其他一些地區的廠家也有製造不同的體外衝擊波治療儀。總括來說,現在共有3種不同的技術和方法產生衝擊波,包括︰1) 電動液壓式,2) 電磁式,3) 壓電式 。

Piezoson 100 Plus 及 PiezoWave衝擊波的發動方式是壓電式。幾百至幾千顆壓電晶體鑲於半球狀表層上 。當高壓電流通過晶體時,晶體便會即時收縮及膨漲,從而於水內產生低能量聲波。利用本身的球狀表層特性所產生的聲波能自動聚焦在一點,形成衝擊波。

電動液壓式
電磁式
壓電式
  • 球狀衝擊波
  • 壽命短
  • 非連續式能量輸
  • 聚焦位置可改變
  • 聚焦點大小會改變(每次治療或會不同)
  • 成本高
部份進入身體的衝擊波不能聚焦
  • 平面衝擊波
  • 聚焦衝擊波
  • 沒有可損耗
  • 能量輸出控制
  • 高能量密度
  • 細聚焦點
  • 每一衝擊波的總能量較高
  • 準確的聚焦位置
壽命長
  • 巨大的衝擊波源頭
  • 非常準確聚焦
  • 高能量聚焦
  • 非常細的聚焦點
  • 每一衝擊波的總
  • 能量較低
  • 視乎治療頭大小,可有高”負”壓部份
壽命長

衝擊波的治病原理

研究報告已証明衝擊波是能夠有效治療泌尿及其他類型的體內結石,不癒合骨折,骨壞死及軟組織(筋腱及肌肉)的痛症。治病原理主要相信是由兩種不同的機制,直接和間接效果,達至治病的效果。

第一種是直接效果。這種直接效果主要是來自衝擊波的高壓(正壓)及短促的上升時間。直接的效果可達致兩種不同的效果,包括止痛及刺激細胞復完。

正壓衝擊波的能量能刺激神經軸突及受體,產生即時的止痛效果,原理和使用交差干擾電流大至相同(閘門控制理論)。衝擊波相信也可以使身體內產生內啡呔等止痛物質,達到長時間的止痛效果 。

另一方面,當這些正壓力到達軟組織發炎或受傷的位置時,可重新引致一些輕微損傷及炎症。這樣可刺激腦部重新認知該部位的問題,繼而傳輸所需要的養份至患處,重新起動自我修復的過程。另外衝擊波也可刺激新生血管生長因子,增進新血管型成,從而改善血液循環以導致組織再生。此外,衝擊波也可刺激細胞加速新陳代謝,促使細胞產生壓力纖維,以及改變細胞膜的滲透程度。後兩者可加快細胞吸取養份的速度,加速痊癒過程 。

第二種是間接效果,因衝擊波的負壓部份會使局部的壓力下降,形成氣化泡。隨着負壓及脈衝頻率上升,氣化泡的形成亦會增加。氣化泡會自動爆破或被隨後而來的衝擊波所擊破,產生成局壓力脈衝及形成血腫。在軟組織的疾病上,氣化泡的形成及爆破相是可以有效地瓦解鈣化性的沈澱物和導致微小的骨折。因此衝擊波能有效治療鈣化性筋腱炎,假關節,不癒合骨折等疾病。

選擇不同的能量密度,可達致不同的治療效果。圖1.5.1綜合了在不同能量時可造成的治療效果。

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聚焦式衝擊波 vs 擴散式衝擊波


聚焦式或擴散式衝擊波的分別

在市場上,不難發現一些型號的衝擊波價錢是比較便宜的。但是實際上,這些衝擊波治療儀只是產生擴散式的壓力波。真正的衝擊波必需是聚焦式的,最高的能量是能直達深層組織,因此療效非常集中,接受治療的人基本上皮膚不會感到痛楚。但是,擴散式壓力波的最高能量只是集中於治療表層,因此皮膚的表層會感受到十分痛楚,而這種壓力波也不能進入深層組織。

正因如此,擴散式壓力波只適用作治療一些位於表淺的症狀,例如網球手,足底筋膜炎等。但聚焦式的衝擊波卻能治療不同深淺的症狀。另外,使用擴散或壓力的副作用較大,因能量集中卞皮膚表層,容易出現升腫(皮下出面)。

根據 Scientific Committee for Physics & Technology of the Germany and  International Society for Extracorporeal Shockwave theory) 的定義,這些非聚焦式的衝擊波被定義為擴散式壓力波 (Unfocused Pressure Wave Therapy)。這種壓力波沒有任何聚焦的特性。在物理角度上也不會出現一般衝擊波的波型。

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適應症及禁忌症


衝擊波的適應症

聚焦式衝擊波的應用範圍是十分廣泛。從最早一代只用作治療不癒合骨折及骨壞死 (使用泌尿科用的衝擊波) 及鈣化性筋腱炎,漸漸演變用作治療其他慢性 肌腱和韌帶等軟組織發炎和病變。隨著科技的進步,新一代推出市場的衝擊波更能用作治療肌肉的激發點和模擬傳統針灸治療的功效。

利用衝擊波治療慢性筋腱和韌帶發炎的研究報告是十分充足的。在美國,現在食物及藥物安全局只認可利用衝擊波治療足底筋膜炎,足跟骨刺及上踝炎(網球及高爾夫球肘)等。一般來說,每次治療的脈衝次數為500-2000次的衝擊波,大約4至8次的治療,病人便可感到十分明顯的改善。但是,急性的筋腱傷患並不適合接受衝擊波治療,例如急性扭傷等。

使用衝擊波治療肌肉的激發點是一項新的治療特破。治療激發點時,頻率必須比用作治療筋腱炎為高。一般來說,使用每秒鐘八次的頻率能達到最佳的治療效果。

治療激發點除了使用較高的頻率外,治療用的能量也較強。每一位置的脈衝次數為1000-2000次衝擊波。一般來說,病人接受一至三次的衝擊治療會感到患處有明顯改善。以下表列出部份可使用衝擊波治療的筋腱及激發點位置。

除了以上的幾種不同的適應症外,研究報告指出衝擊波還可以治療許多肌腱及非肌腱的疾病,包括急性肌肉發炎,鈣化性筋腱炎,骨壞死,以及北洛尼氏症,糖尿病不瘉合的傷口等等。

衝擊波的禁忌症

禁忌症可分為兩大類,絕對的禁忌症和相對禁忌症。前者代表衝擊波是絕對不可或在特定的條件下才可使用在這類疾病或部位上。後者代表衝擊波使用在這類疾病和部份必需加倍小心。治療人員也必需衡量在相對禁忌症時使用的風險。

絕對的禁忌症包括以下︰

  • 病人本身有凝血問題或正服用抗凝血藥。
  • 病人身體被裝上心臟起搏器。
  • 懷孕的病人。衝擊波是不能使用在懷孕病人肚子的附近。
  • 局部大血管的位置。大動脈是不能接受衝擊波治療。
  • 局部有空氣的內臟 (肺及腸)。因衝擊波有氣化的特性,因此使用在背部(肺部位置)時,深度選擇必須少於20mm。使用在前腹時,深度選擇必須少於15mm。但這必須取決於病人的肥瘦度再作調校。
  • 局部受細菌感染的位置。
  • 局部腫瘤的位置。
  • 生長中的軟骨,例如是小童或青少年的膝蓋。
  • 局部頭顱骨 (太陽穴)。

相對的禁忌症包括急性炎症,全身嚴重性的骨質疏鬆,嚴重的周邊血管病,類風濕關節炎,糖尿病神經病變,新陳代謝失衡,神經緊張人仕。在這些病症和病人身上使用的能量或脈衝次數可能要減低。

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臨床應用


衝擊波的臨床應用方法及注意事項

以下是使用衝擊波的一般正常程序,步驟包括以下 :

  • 首先讓病人安坐或躺下 (如病人第一次接受治療,最好是採用躺下的方式)
  • 用手法或觸診的方法找出需要接受治療的位置 (通常是痛點)
  • 根據受傷位置的深度,選用合適的治療用凝膠墊 (治療深度)
  • 在治療頭和凝膠墊之間,以及治療位置的皮膚上,均勻塗上超聲波啫喱
  • 用低強度(1-3度),以及低頻率(少於4Hz),進一步準確測出治療位置。通常也利用用生物反饋的反應,讓病人指出最痛處的準確位置。
  • 當找到正確的治療位置後,便可調高頻繁(肌肉:8Hz,筋腱:4Hz),以及逐步調高能量強度。一般來說,治療筋腱時所用的能量大約是病人最高能承受的一半左右。治療肌肉時所用的能量大約是病人可承受的最高能量
  • 每個痛點位置約需打1000-2000次衝擊波

療程後,大部份的病人會感到即時的痛楚舒緩及肌肉放鬆。但接受治療的位置有可能會短暫出現輕微紅腫。療程後翌日,病人應可如常工作或上課,處理適量的事務。有部份病人可能會感到此治療前更大的痛楚。但一般來說,治療後第二天這種痛楚便會大大減退。在正常程況下,接受治療的第三天(隔2天),病人便可進行第二次的治療。




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唔知乜家伙…
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歡樂香江幸運星
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