体外冲击波使用不同频率冲击治疗足底筋膜炎的步态分析

王娟 张沛 王颖颖 刘志成

【摘要】 目的：探讨不同频率体外冲击波治疗足底筋膜炎的步态变化。方法：符合足底筋膜炎诊断标准的患者160例。所有患者随机分为四组，每组40例。分别给予不同频率体外冲击波治疗，A组1 Hz，B组5 Hz，C组10 Hz，D组15 Hz。治疗前及治疗后1周进行足底压力和步态参数的变化情况，对数据进行统计学处理。结果：治疗前四组患者的动态足底压力差、跨步长、支撑相和摆动相比较，差异均无统计学意义（P>0.05）;各组患者治疗前后的动态足底压力、跨步长、支撑相和摆动相比较，差异均有统计学意义（P<0.05）;治疗后B组患者与其余三组患者比较，其动态足底压力差、跨步长、支撑相和摆动相比较，差异均有统计学意义（P<0.05），C组患者结果优于A组和D组（P<0.05），A组和D组患者结果比较差异均无统计学意义（P>0.05）。结论：体外冲击波治疗足底筋膜炎有效，其中5 Hz频率体外冲击波治疗足底筋膜炎效果较佳。

【关键词】 不同频率 体外冲击波治疗 足底筋膜炎 步态分析

Gait Analysis of the Treatment of Plantar Fasciitis with Different Frequency of Extracorporeal Shock Wave/WANG Juan， ZHANG Pei， WANG Yingying， LIU Zhicheng. //Medical Innovation of China， 2021， 18（01）： 0-018

[Abstract] Objective： To investigate the gait changes of different frequency extracorporeal shock wave in the treatment of plantar fasciitis. Method： There were 160 patients with plantar fasciitis， all patients were randomly divided into four groups， 40 cases in each group. Different frequency extracorporeal shock wave therapy was given， group A of 1 Hz， group B of 5 Hz， group C of 10 Hz， group D of 15 Hz. The changes of plantar pressure and gait parameters before and 1 week after treatment were analyzed statistically. Result： There was no significant difference in dynamic plantar pressure difference， stride length， support phase and swing phase between the first four groups （P>0.05）; there were significant differences in dynamic plantar pressure， stride length， support phase and swing phase before and after treatment in each group （P<0.05）; after treatment， there were significant differences in dynamic plantar pressure difference， stride length， support phase and swing phase in group B compared with the other three groups difference （P<0.05）; the results of group C were better than those of group A and group D （P<0.05）; there was no significant difference between group A and group D （P>0.05）. Conclusion： Extracorporeal shock wave is effective in the treatment of plantar fasciitis.

[Key words] Different frequency Extracorporeal shock wave therapy Plantar fasciitis Gait analysis

First-authors address： Qingdao Municipal Hospital East Destrict， Qingdao 266000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.01.004

足底筋膜炎（plantar fasciitis，PF）作为一种劳损性疾病，文献[1]报道8～80岁人群都可能发生，尤其是运动员、女性及肥胖更为多见，常在舞蹈家、网球运动员、篮球运动员以及职业上需要持久负重的非运动员身上，其病因主要是由于肌肉韧带的失衡，导致骨膜受到不当的牵扯，最终造成软组织损伤的一种慢性劳损伴局部无菌性炎症，严重的情况可以造成局部软组织增厚、粘连、挛缩或局部慢性损伤渗血后钙盐的沉积导致骨刺形成等形态学的改变。患者常表现的典型症状为晨起第一步时疼痛明显，行走困难，坚持短距离行走数分钟后疼痛缓解，长距离行走后疼痛加重，主要表现为足跟下针刺样疼痛，疼痛症状可持续数月至数年，此病大多有反复发作的病史[2]，严重影响患者的日常工作和生活。目前足底筋膜炎的治疗方式较多[3-5]，主要包括休息、局部封闭、功能锻炼、夜间夹板固定、矫形器、矫形鞋垫、外用药物、富含血小板血浆注射、肉毒毒素注射、电离子透入疗法、手术治疗等。然而各种治疗方法的效果多不稳定，且容易反复发作[6-8]。体外冲击波疗法作为肌骨疼痛领域的非侵入性治疗方法，有许多的优势，该技术相对其他治疗方法具有操作简单、疗效显著、治疗周期短、风险低、并发症少等优势。大量学者进行了冲击波治疗足底筋膜炎的研究，结果证实，体外冲击波在治療足底筋膜炎时可明显缓解疼痛，促进功能恢复，并具有剂量累积效应[9]。尽管冲击波治疗足底筋膜炎取得了良好的效果，但其具体的治疗方案以及如何全面评估其治疗效果还存在很大争议。大量研究证实，冲击波治疗足底筋膜炎的临床效果存在很大差异，分析其原因，可能是使用的治疗方案不同所致[10-12]。不同的冲击波频率对于其治疗效果有显著的影响，若冲击频率太快，则导致发射电压不能达到最高稳定值，激发的能量不够稳定，难以达到理想的治疗效果，而过低的频率则有可能在治疗中产生潜在组织损伤。因此，如何确定治疗的最佳频率，成为冲击波治疗中研究的焦点问题。此外，由于足底筋膜的结构复杂，且对于行走的影响大，因此，如何有效而全面的评价治疗效果，也是目前各项研究关注的重点。步态分析评价对于足底筋膜炎治疗效果的评价至关重要，目前还缺乏有关冲击波治疗对足底筋膜炎患者步态影响的相关研究。因此，为了更好地评价不同治疗频次冲击波对于足底筋膜炎的治疗效果，本研究设计了一种前瞻性随机对照研究，通过对治疗前后步态参数变化的比较和分析，明确冲击波治疗足底筋膜炎的最佳频率及其临床效果，为冲击波治疗足底筋膜炎方案的选择提供临床参考，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2018年10月-2019年12月青岛市市立医院东院区骨关节与运动医学科门诊就诊、符合足底筋膜炎诊断标准的患者160例作为研究对象，将所有患者采用随机数字表法分为四组，每组40例。纳入标准：（1）临床诊断为足底筋膜炎患者，病程>3个月;（2）患足一侧发病;（3）年龄18～60岁;（4）自愿完成随访及治疗前后的评估与测试。排除标准：（1）体外冲击波治疗存在禁忌者（骨质疏松、妊娠妇女、凝血障碍、装有起搏器患者、耦合剂过敏等）;（2）精神类疾病不能配合的患者;（3）足部外伤或手术、足踝关节脱位、坐骨神经痛、风湿或类风湿性踝关节炎、心脑血管患者。每个患者均签署知情同意书，且本研究经青岛市市立医院伦理委员会批准。

1.2 方法 患者采取俯卧位，放松下肢，踝关节垫薄枕，治疗过程中防止患者肢体移动。以局部压痛点为中心，精确标记治疗点，调整手柄位置，使治疗头充分耦合至治疗点，采用气压弹道式冲击波治疗机（瑞士E.M.S.DolorClast），治疗探头15 mm，冲击次数2 000/次，治疗次数3次，每次治疗间隔

1周，治疗强度2.0 bar。四组患者体外冲击波治疗采用不同频率，A组：1 Hz，B组：5 Hz，C组：10 Hz，D组：15 Hz。治疗后冰敷休息20～30 min，并嘱患者治疗后1～3 d不可用热水泡脚。在患者进行冲击波治疗前和治疗后1周分别进行足底压力和步态的测试，采用韩国进口的GAT步态分析系统进行行走过程中足底压力及步态的变化情况。步态分析仪器准备：按照设备的使用说明，电脑、摄像头及跑步机开机，打开软件，将跑步机的角度设置为0°角;患者赤足穿袜在跑步机上行走，调整速度至患者日常步行最自然的状态，四手臂自然摆臂，可热身行走3～5 min熟悉场景;在患者无注意的情况下，点击开始测试，以免因为口头提示，患者紧张影响数据的误差，测试时间为60 s。测试结束，告知患者即将停止运行跑步机，嘱患者慢慢降低行走速度，平安离开测试设备。

1.3 评估指标 （1）足底压力差：收集患者行走过程中双足的足底压力，以健侧足底压力减去患侧足底压力，计算足底压力差，共测试3次，取其均值为足底压力差测评结果。（2）跨步长：是指同一侧足跟前后连续两次着地间的纵向直线距离，相当于左右两个步长相加，通过系统测试3次，取其均值为跨步长测试结果。（3）支撑相与摆动相：一个步态周期中足跟接触地面到足趾即将离开地面的阶段为支撑相，一个步态周期中足趾开始离开地面到同侧足尖即将接触地面的阶段为摆动相，取两者所占百分比数值为统计量，通过系统测试3次，取其均值为支撑相与摆动相测试结果。

1.4 统计学处理 使用SPSS 20.0统计软件进行分析，计量资料采用（x±s）表示，两组间比较采用t检验，组内比较采用配对t检验，多组间比较采用F检验;计数资料采用率（%）表示，比较采用字2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 四组患者基线资料比较 四组患者的性别、平均年龄、平均体重及平均足长比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。见表1。

2.2 各组患者治疗前后足底压力变化情况比较 治疗前，四组患者的动态足底压力差比较，差异无统计学意义（F=2.113，P=0.101）。各组患者治疗前后的动态足底压力差比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。治疗后四组患者的动态足底压力差比较，差异有统计学意义（F=90.800，P=0.000）。治疗后各组两两比较，B组患者的动态足底压力差显著低于其余三组，差异均有统计学意义（P<0.05）;C组患者的动态足底压力差显著低于A组和D组，差异均有统计学意义（P<0.05）;A组和D组患者的动态足底压力差比较，差异无统计学意义（P=0.724）。见表2。

2.3 各组患者治疗前后步态参数变化比较 治疗前，四组患者的跨步长、支撑相和摆动相比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。各组患者治疗前后的跨步长、支撑相和摆动相比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。B组患者的跨步长、支撑相、摆动相显著高于其余三组（P<0.05），C组患者的跨步长、支撑相、摆动相显著高于A组和D组（P<0.05），A组和D组患者的跨步长、支撑相、摆动相比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表3。

3 讨论

随着人们生活水平的逐渐提高和体育运动项目的开展，参加体育运动的人群数量逐年增加。然而由于运动知识的缺乏以及长期不科学运动极易造成慢性运动性损伤，由此带来的疼痛及功能受限严重影响人们的日常生活。足底筋膜炎作为最常见的慢性运动损伤之一，其发病率逐年增高。有研究显示，在美国足底筋膜炎发病率占人口的4%～7%，估计每年花费2.84亿美元用于足底筋膜炎的治疗[13]。足底筋膜炎患者由于疼痛、步态不稳等情况很大程度上降低了患者日常的生活质量。而对于专业运动员来说，足底筋膜炎带来的足跟疼痛以及步态不良将严重影响他们的训练水平和竞技水平，甚至影响到运他们的职业生涯。因此，如何有效地治疗足底筋膜炎成为现在研究热点之一。

足底筋膜其实质上是一条沿着脚底延伸的组织带，其一端连接在跟骨上，另一端与每个脚趾相连，其结构和功能的完整是维持足弓把持力量和支撑力量的必要条件[14]。足跟触地是行走和弹跳中的必要动作，足底筋膜则是实现该动作的主要结构之一。反复多次的足跟触地动作，会造成足底筋膜过度使用，一旦超过其生理限度和修复能力，这种重复就会对韧带及其附近的神经结构造成损伤和退化，从而引起足底筋膜起点发生撕裂、退变、产生慢性纤维组织炎症，使足底筋膜水肿变厚，导致足底筋膜炎的发生[15-16]。

冲击波作为一种物理治疗因子，已逐渐应用于治疗肌骨系统疾病。Yalva?等[17]选择了20例肱骨外上髁炎患者作为研究对象，以10～15 Hz频率每周一次使用水凝胶作为传输介质进行三个疗程的应用。结果证实，治疗后患者的疼痛情况有显著缓解，手部握力有显著提升，肘部功能明显改善。Fridman等[18]选择了20例跟腱炎患者作为研究对象，进行了一项前瞻性随机对照研究，持續治疗两周，治疗后4个月对患者的满意度，晨起及活动时的VAS评分等进行比较，结果证实静止性疼痛及活动后疼痛评分显著下降。该作者认为体外冲击波治疗是安全，无创且有效的治疗慢性跟腱病的方法。正是因为冲击波在治疗其他劳损性肌骨系统疾病方面取得了良好的效果，有学者也将其应用于足底筋膜炎的治疗，并取得了一定的临床效果。Theodore等[19]对150例患者进行了一项随机对照、前瞻性研究，该作者以安慰治疗作为对照，应用体外冲击波疗法（ESWT）对足底筋膜炎患者进行了治疗，证实治疗后3个月体外冲击波疗法的治愈率为56%，治疗后12个月后治愈率为94%。因此作者认为，ESWT是治疗慢性足底筋膜炎的安全选择。Li等[20]评估八种不同的足底筋膜炎疗法的止痛性能，包括非甾体抗炎药，皮质类固醇注射剂（CSs），自体全血，富含血小板的血浆（PRP），体外冲击波疗法（ESWT），超声疗法（US），肉毒毒素A（BTX-A）和干针刺（DN）。确定针对上述八种疗法的前瞻性或随机对照试验（RCT），ESWT在所有七个结果中均排名第一，ESWT可能是最佳治疗方法。

盡管国内外研究者对于冲击波治疗足底筋膜炎的效果取得了一致的意见，但是不同频率冲击波的治疗效果却远未明确。对于冲击波治疗来讲，不同的频率会产生不同的能量，因此其治疗效果也不同。本研究在步态分析中发现，足底筋膜炎患者的步态出现明显的支撑相短缩，而摆动相延长，提示患足触地时间显著减少，而治疗后患者的支撑相延长，摆动相缩短，提示患足触地时间延长。采用冲击波频率为5 Hz时，该组患者的跨步长、支撑相和摆动相明显优于其他频率治疗组，造成这种情况的原因可能是不同频率的冲击波发生空化效应的效果不同。如果冲击波发射频率过低，初次产生的空泡就会在下一个冲击波到达前消失，难以形成连续的空泡效应，因此，对于局部组织的机械效应和压电效应就难以维持恒定，也就难以形成持续的松解组织，改变局部细胞活动性的作用，最终影响其治疗效果。反之，如果冲击波发射频率过高，下一个冲击波到达时，前一个空化尚未完成，就会导致局部的空化核存留越多，空泡产生得越多，尽管与治疗部位接触的空化气泡会导致微损伤，但较远的空化气泡可能会成为有效冲击波能量传输的障碍，所以伴随着冲击频率的增大，治疗部位的冲击波能量会出现明显的消耗和削弱[21]。只有合适的频率，才能产生连续的、合适的空化效应，这样，冲击波的能量既不会因为气泡屏障的阻隔而减弱，又能够在需要治疗的局部组织内维持合适的流体介质中的气体含量，从而维持合适的机械效应和压电效应，产生最佳的治疗效果[22]。目前研究大多支持，在较低频率下治疗效果更加稳定，表明冲击频率低比高治疗效果更好，降低了治疗疗程并提高了成功率。

目前有研究证明，足底筋膜炎症引起脚后跟区域的疼痛，脚后跟区域不能得到适当的支撑。在足中区，表现出足底压力的显著增加，足后区足底压力减低，这一现象被认为是由于重心更多地施加在无痛的正常足部引起的。本研究同样发现，经过体外冲击波治疗，四组患者治疗前患侧足底压力显著增加，治疗后双侧足底压力差减少，其中在5 Hz频率治疗组患者足底压力差别最小，基本达到平衡状态。客观证明体外冲击波治疗可以明显缓解足底筋膜炎患者疼痛症状，也证明体外冲击波治疗后患足支撑能力有所恢复。

本研究采用了前瞻性随机对照研究，对四种常用的不同频率的冲击波对足底筋膜炎的足底压力、步态恢复进行了比较，结果发现无论是1、5、10 Hz还是15 Hz的冲击波治疗均能改善患者的足底压力和步态参数。从治疗效果的变化趋势看，从1 Hz到5 Hz，其治疗效果有提升，而频次超过5 Hz后，其治疗效果会出现下降。各组间比较证实，体外冲击波治疗5 Hz的治疗频率效果最好。

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（收稿日期：2020-05-12） （本文編辑：周亚杰）