pg/ul TGF-beta1
0.14mJ/mm2 0.29mJ/mm2 0.55mJ/mm2
* *
0.14 mJ/mm2
0.29 mJ/mm2
0.55mJ/mm2
圖十四 同一能量下其作用能階和作用次數對於分泌 TGF-β1 濃度之 效應。我們可發現在 0.14 mJ/mm2能階下接受 1000 次震波治療,於 6、12 小時其 TGF-β1 之平均分泌濃度大於在 0.29 mJ/mm2能階下接受 500 次震波 治療,以及 0.55 mJ/mm2能階下接受 250 次震波治療。* 符號代表具有顯著 統計學差異(p<0.05)。
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200
6 12 24 48
Hours
TGF-beta1 pg/ul
0.14mJ/mm2x 1000 0.29mJ/mm2x 500 0.55mJ/mm2x 250
*
l VEGF
將人類間質幹細胞種植在 96 孔盤中,分別以 0.14 mJ/mm、 0.29 mJ/mm2 2 及 0.55 mJ/mm2之能量給予 0、250、500、750、1000 次之震波治療於 6 小 時淬取上清液,利用 ELISA 法得到 VEGF 之濃度[圖十五-十八]。。其中可發 現在 0.14 mJ/mm2能階下接受 1000次震波治療, 0.29 mJ/mm2能階下接受 1000 次震波治療,以及 0.55 mJ/mm2能階下接受 250、500、750、1000 次震波治 療,其 VEGF 之濃度和對照組相比具有顯著統計學差異(p<0.05)。而依據上 述法於 12 小時所得到之結果可發現在 0.14 mJ/mm2能階下接受 250、500、
750、1000 次震波治療, 0.29 mJ/mm2能階下接受 250、500、750、1000 次 震波治療,以及 0.55 mJ/mm2能階下接受 250、500、750、1000 次震波治療, 其 VEGF 之濃度和對照組相比具有顯著統計學差異(p<0.05)。而依據上述 法於 24 小時所得到之結果可發現在 0.14 mJ/mm2能階下接受 250、500、750、
1000 次震波治療, 0.29 mJ/mm2能階下接受 500、750、1000 次震波治療,以 及 0.55 mJ/mm2能階下接受 250、500、750、1000 次震波治療,其 VEGF 之濃 度和對照組相比具有顯著統計學差異(p<0.05)。而依據上述法於 48 小時 所得到之結果可發現在 0.14 mJ/mm2能階下接受 250、500、750、1000 次震 波治療, 0.29 mJ/mm2能階下接受 250、500 次震波治療,以及 0.55 mJ/mm2 能階下接受 500、1000 次震波治療,其 VEGF 之濃度和對照組相比具有顯著 統計學差異(p<0.05)。
此外我們可發現在相同能階下,如 0.14 mJ/mm2、0.29 mJ/mm2、0.55 mJ/mm2能階下,於震波治療於 24 小時後其 VEGF 分泌濃度隨著震波次數的增 加而上升。此外我們可發現在不同劑量下,其 VEGF 濃度於 24 小時達到高 峰,除了在 0.14 mJ/mm2能階下接受 250、500、750 次震波治療和在 0.29 mJ/mm2能階下接受 250 次震波治療作用 48 小時後,其 VEGF 之分泌濃度並不 下降反而持續向上攀升[圖十九-二十一]。
此外我們可發現在相同脈波次數下,0.55 mJ/mm2下其 VEGF 在 24 小時 之生成濃度和 0.14 mJ/mm2、0.29 mJ/mm2相比具有顯著統計學差異(p<0.05)
[圖十七]。此外我們可發現在相同脈波次數下,0.14 mJ/mm2下其 VEGF 在 48 小時之生成濃度和 0.29 mJ/mm2、0.55 mJ/mm2相比具有顯著統計學差異
(p<0.05)[圖十八]。
在同一能量下,我們觀察作用能階和作用次數之效應。我們可發現在 0.14 mJ/mm2能階下接受 1000 次震波治療,於 24、48 小時其 VEGF 之平均分 泌濃度大於在 0.29 mJ/mm2能階下接受 500 次震波治療,以及 0.55 mJ/mm2 能階下接受 250 次震波治療[圖二十二]。
圖十五 震波治療後 6 小時淬取上清液,利用 ELISA 法得到 VEGF 之濃 度。* 符號代表 VEGF 之濃度和對照組相比具有顯著統計學差異( p<0.05)。
6 hours
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350
0 250 500 750 1000 0 250 500 750 1000 0 250 500 750 1000
Impulses of ESWT
pg/ul
VEGF* * * * *
*
0.14mJ/mm2 0.29mJ/mm2 0.55mJ/mm2
圖十六 震波治療後 12 小時淬取上清液,利用 ELISA 法得到 VEGF 之濃度。
* 符號代表 VEGF 之濃度和對照組相比具有顯著統計學差異(p<0.05)。
*
12 Hours
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000
0 250 500 750 1000 0 250 500 750 1000 0 250 500 750 1000
Impulses of ESWT
pg/ul VEGF
* * *
* * * * * * * *
0.14mJ/mm2 0.29mJ/mm2 0.55mJ/mm2
圖十七 震波治療後 24 小時淬取上清液,利用 ELISA 法得到 VEGF 之濃 度。* 符號代表 VEGF 之濃度和對照組相比具有統計學顯著差異( p<0.05)。
此外我們可發現在相同脈波次數下,0.55 mJ/mm2下其 VEGF 之生成濃度和 0.14 mJ/mm2、0.29 mJ/mm2相比具有顯著統計學差異(p<0.05)。
24 Hours
Impulses of ESWT
pg/ul VEGF
* * * * *
* * * * *
*
0.14mJ/mm2 0.29mJ/mm2 0.55mJ/mm2
圖十八 震波治療後 48 小時淬取上清液,利用 ELISA 法得到 VEGF 之濃
Impulses of ESWT
pg/ul VEGF
圖十九 在 0.14 mJ/mm2之能階下給予 0、250、500、750、1000 次之震
VEGF 0.29mJ/mm2
0.55mJ/mm2
圖二十二 在同一能量下,我們觀察作用能階和作用次數之效應。我們
Basic FGF 24 小時所得到之結果可發現在 0.14 mJ/mm2能階下接受 250、500、750、1000 次震波治療, 0.29 mJ/mm2能階下接受 250、500、750、1000 次震波治療, 以及 0.55 mJ/mm2能階下接受 250、500、750、1000 次震波治療,其 basic FGF 之濃度和對照組相比具有統計學顯著差異(p<0.05)。而依據上述法於 48
此外我們可發現在相同脈波次數 250、500、750,在 0.55 mJ/mm2能階 下震波治療後 24 小時其 Basic FGF 之生成濃度和 0.14 mJ/mm2相比具有顯 著統計學差異(p<0.05)。而對於 0.29 mJ/mm2 下其 Basic FGF 之生成濃度 相比則無具有顯著統計學差異(p>0.05)[圖二十三-二十六]。
在同一能量下,我們觀察作用能階和作用次數之效應。我們可發現在 0.14 mJ/mm2能階下接受 1000 次震波治療,於 6、12、24 小時其 basic FGF 之平均分泌濃度大於在 0.29 mJ/mm2能階下接受 500 次震波治療,以及 0.55 mJ/mm2能階下接受 250 次震波治療[圖三十]。
圖二十三 震波治療後 6 小時淬取上清液,利用 ELISA 法得到 Basic FGF
250 500 750 1000
Impulses of ESWT
pg/ul Basic FGF
* *
*
*
* *
*
0.14mJ/mm2 0.29mJ/mm2 0.55mJ/mm2
圖二十四 震波治療後 12 小時淬取上清液,利用 ELISA 法得到 Basic
250 500 750 1000
Impulses of ESWT
pg/ul
Basic FGF*
*
* *
* *
0.14mJ/mm2 0.29mJ/mm2 0.55mJ/mm2
*
圖二十五 震波治療後24小時淬取上清液,利用 ELISA法得到 Basic FGF 之濃度。* 符號代表 Basic FGF 之濃度和對照組相比具有統計學顯著差異
(p<0.05)。此外我們可發現在相同脈波次數 250、500、750 下,0.55 mJ/mm2 下其 Basic FGF 之生成濃度和 0.14 mJ/mm2 下相比具有顯著統計學差異
Impulses of ESWT
pg/ul
Basic FGF
0.14mJ/mm2 0.29mJ/mm2 0.55mJ/mm2
*
圖二十六 震波治療後48小時淬取上清液,利用 ELISA法得到 Basic FGF 之濃度。* 符號代表 Basic FGF 之濃度和對照組相比具有統計學顯著差異
(p<0.05)。
48 Hours
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250
0 250 500 750 1000 0
250 500 750 1000 0
250 500 750 1000
Impulses of ESWT
pg/ul
Basic FGF*
0.14mJ/mm2 0.29mJ/mm2 0.55mJ/mm2
0.14mJ/mm2
basic FGF pg/ul
0
0.29 mJ/mm2
basic FGF pg/ul
0
0.55 mJ/mm2
basic FGF pg/ul
0
圖三十 在同一能量下,我們觀察作用能階和作用次數之效應。我們可
Basic FGF pg/ul
0.14mJ/mm2x1000 0.29mJ/mm2x 500 0.55mJ/mm2x 250
*
* *
第六章 討論
針對體外震波於骨科臨床之應用如肩部鈣化性肌腱炎、肘外髁肌腱 炎、足底筋膜炎以及骨癒合不全,大致上可區分成二大類:一為肌腱連接 到骨頭處發生問題,另一方面為骨頭發生問題。針對 Wang 等學者針對肌腱 骨頭交接處於兔子的實驗中可發現,而推論震波治療引起新生血管和組織 之再生且伴隨著血管生長因子之釋放包含了 eNOS、VEGF。此種新生血管之 生成導致改善局部血液循環,進一步促進於肌腱骨骼交接處韌帶之再生 [3,26]。而另一方面針對骨骼癒合不全之情形,我們知道在上述此種情形 於癒合不良之地方,臨床上可發現充滿了低血流量之結締組織,此種組織 阻止了骨頭之癒合,而許多實驗中可發現體外震波治療可促使骨頭內間質 幹細胞朝向骨頭方向分化且伴隨著 TGF-β1、VEGF 生成,引起細胞膜之過 極化現象,且引起 Ras 之活化,最後達到骨頭之癒合[27-30]。
在我們研究中可發現接受震波治療之實驗組其產生 VEGF、basic FGF、
TGF-β1 濃度明顯大於對照組且其濃度約於震波治療後 24 小時或 48 小時達 到最高值。由 Wang 對學者所提出體外震波之作用機轉之推論,認為當細胞 或是組織接受到震波之物理刺激時,會藉由釋放或分泌出蛋白質如 VEGF、
PCNA、eNOS,隨著這些分子之產生,進而改善局部血流量,達到組織再生
而得到骨骼或韌帶之修補。而在我們之研究中可發現當人體間質幹細胞接 受到體外震波之能量,會引起 VEGF、basic FGF、TGF-β1 之濃度上升,和 Wang 學者所提出震波機轉有相吻合之處[3]。
我們知道體外震波對於組織之衝擊取決於組織之阻抗。於人體中阻抗 力最高的為 Bone,在臨床之研究中,我們可發現若是能量超過 0.42 mJ/mm2 其至到 0.62 mJ/mm2其骨頭癒合不全之情形可達到癒合且沒有副作用之產生 [18-19]。而在 Chen 等學者針對大白鼠之試驗測是建議能量不超過 0.28 mJ/mm2 [77]。而在 Wang 等學者於大白鼠所作之研究中指出,理想之震波能 量及次數應為 0.16 mJ/mm2作用 500 次,在此能量下其細胞存活並不會受到 影響同時其 TGF-β1 分泌濃度最高且骨群落數生成可達最多[30]。而在我 們之研究中,我們可發現在 0.14 mJ/mm2作用下 250 次其細胞存活比率和對 照組沒有差異性,而在其它能階下,其細胞存活率均受到影響,故就人類 間質幹細胞存活率而言,在 0.14 mJ/mm2作用 250 次是較佳之能階及次數。
但是接受體外震波治療後之存活率是否就可決定後續發展? 是否存活 率高則代表所分泌 VEGF、basic FGF、TGF-β1 之濃度則較高? 我們認為是 否定的。於我們研究中可發現,在 0.14 mJ/mm2作用下 250 次其 basic FGF 分 泌之濃度於 24 小時達到最高值,但是接受其他能階、脈波次數下如在 0.14
mJ/mm2能階下接受 500、750、1000 次震波治療, 0.29 mJ/mm2能階下接受 250、500、750、1000 次震波治療,以及 0.55 mJ/mm2能階下接受 250、500、
750、1000 次震波治療,其 basic FGF 之濃度明顯大於在 0.14 mJ/mm2作用 250 次下其 basic FGF 分泌之濃度(p<0.05)。而在 TGT-β1 分泌之濃度,
在 0.14 mJ/mm2作用下 250 次其分泌之濃度於 24 小時達到最高值,但和basic FGF 相同,在接受其他能階、脈波次數下所分泌之濃度明顯大於在 0.14 mJ/mm2作用 250 次下所分泌之濃度。故就人類間質幹細胞接受震波治療後所 分泌 basic FGF、TGF-β1 之濃度,不能單由人類間質幹細胞之存活率來決 定。
接受體外震波治療後之 VEGF 分泌濃度和上述之 basic FGF、TGF-β1 分泌有不同情形,在 0.14 mJ/mm2作用下接受 250、500、750、1000 次震波 治療其 VEGF 分泌濃度於 12 小時就開始上升,然後於 24、48 小時持續向上 攀升。但是接受其他能階、脈波次數下如在 0.29 mJ/mm2能階下接受 250、
500、750、1000 次震波治療,以及 0.55 mJ/mm2能階下接受 250、500、750、
1000 次震波治療下,其 VEGF 分泌濃度於 12 小時就開始上升,然後於 24 達 到高峰,但在 48 小時則向下降。若考量體外震波治療後之存活率和 VEGF 分泌濃度,似乎在 0.14 mJ/mm2作用下 250 次所得之效益是最大的。故就人 類間質幹細胞接受震波治療後所分泌 VEGF 之濃度而言,在 0.14 mJ/mm2作
用 250 次是最佳之能階及次數。
此外我們考量在相同脈波次數下,對使用不同震波能階是否造成對人 類間質幹細胞產生不同之效應? 我們可發現在相同脈波次數 250、500、750 下,0.55 mJ/mm2下其 Basic FGF 之生成濃度大於在 0.14 mJ/mm2下所生成 濃度,此具有顯著統計學差異(p<0.05)。而對於 0.29 mJ/mm2 下其 Basic FGF 之生成濃度相比則無具有顯著統計學差異(p>0.05)。此外我們可發現在相 同脈波次數下,0.55 mJ/mm2下其 VEGF 在 24 小時之生成濃度大於在 0.14
此外我們考量在相同脈波次數下,對使用不同震波能階是否造成對人 類間質幹細胞產生不同之效應? 我們可發現在相同脈波次數 250、500、750 下,0.55 mJ/mm2下其 Basic FGF 之生成濃度大於在 0.14 mJ/mm2下所生成 濃度,此具有顯著統計學差異(p<0.05)。而對於 0.29 mJ/mm2 下其 Basic FGF 之生成濃度相比則無具有顯著統計學差異(p>0.05)。此外我們可發現在相 同脈波次數下,0.55 mJ/mm2下其 VEGF 在 24 小時之生成濃度大於在 0.14