椎間盤退變、凸出 (IVD degeneration / HD)

腰椎痛、頸椎痛、胸痛椎 可能是椎間盤退變引致的痛症;其凸出的軟組織嚴重壓迫神經腺可引致手腳麻木

椎間盤退變是下腰痛的主要原因之一,已知是由椎間盤蛋白聚醣的生物合成的改變引起。研究報導利用 (特定超聲波) 可刺激兔子椎間盤細胞增殖和蛋白多醣生產,此外促進 MCP-1 (Monocyte Chemotaxis Protein-1) 。從盤器培養模型中的巨噬細胞的分泌研究結果表明:(特定超聲波) 可能應用於椎間盤退變和生物修復。 雖然所涉及的機制不是很好理解,幾種細胞因子途徑可以發揮作用。
因此,上調椎間盤細胞中蛋白聚醣的合成可能是治療椎間退變的一種方法。

(特定超聲波) 激活蛋白酶發揮生物修復重要作用
醫學研究 ~ 報導在兔子椎間盤細胞培養實驗中,應用 (特定超聲波) 激活椎間盤細胞增殖和蛋白多醣 (Proteoglycan) 的生產。從培養模型中的椎間盤巨噬細胞可促進MCP-1 (Monocyte Chemotaxis Protein-1) 分泌。 這些研究結果表明:應用 (特定超聲波) 生物修復椎間盤退變之突出,雖然所涉及的機制不是很好理解,但幾個細胞因子轉錄途徑可能在此發揮作用。 因此,為了評估 (特定超聲波) 激活髓核細胞 ( NP- Nucleus Pulposus Cells ) 和巨噬細胞的細胞因子產生的影響,設計了體外培養研究。 Sprague-Dawley 從大鼠收集髓核細胞和巨噬細胞,單獨培養成單層,並用 (特定超聲波) 激活7天。 通過細胞因子陣列報告顯示 ~ 與對照組相比, (特定超聲波) 激活組顯著上調髓核 (NP- Nucleus Pulposus) 中的 TIMP-1 (Tissue inhibitor of Metalloproteinase-1) 和巨噬細胞中的 MCP-1。上述實驗通過 RT-PCR並 ELISA 在基因水平上得到證實:在 (特定超聲波) 激活的髓核 (NP) 細胞和巨噬細胞中比在對照組中有更高的水平。這些結果表明:(特定超聲波) 激活髓核細胞和巨噬細胞中在蛋白質和基因水平上顯著激活了 TIMP-1 和 MCP-1。亦表明 (特定超聲波) 可能是對椎間盤突出的補充治療。 發表於 2008 骨科研究學會。
Wiley Periodicals,Inc. J Orthop Res 26:865-871,2008

現今先進生物激活修復法 - (特定超聲波) 照射是一種非藥物非入侵性的物理治療法。 (特定超聲波) 應用於椎間盤後的結果表現出不同的激活途徑。 在髓核 (NP) 細胞中,Hiyama 等人報導了 (特定超聲波) 照射時轉化生長因子 (TGF-β1) 受體基因的表達(生產)增加。轉化生長因子 (TGF-β1) 促進椎間盤細胞增殖和基質合成,以及在軟骨細胞的調節中發揮作用。

這歸因於軟骨細胞與 NP 和 VD 的環狀纖維細胞之間的結構相似性。模擬重組這些細胞暴露於 (特定超聲波) 產生的效應下,TGF-β1逆轉由 (特定超聲波) 誘導的所有有益效果。 此外,觀察到 NP 細胞內蛋白聚醣 (Proteoglycan) 合成的顯著增加,促進水的攝取,導致椎間盤痛原的消減。

LIPUS 影響環氧合酶 -2 (cyclooxygenase-2 / COX-2) 信號通路,從巨噬細胞分泌的COX-2 和前列腺素 E2 (PGE2) 的水平增加。以上機制可能涉及與豐富的新血管形成和巨噬細胞吞噬活性相關的炎症反應。 TNF-α (Neutralization antibody) 以自分泌/旁分泌方式在盤中刺激基質金屬蛋白酶 (MMP-3) ,引起巨噬細胞的進一步浸潤和細胞外基質的變性。(Ref: DOI 10.1002/jor.20525)

醫學證明椎間盤暴露於 (特定超聲波) 下:
(i) TGF-β1 基因表達增強
(ii) Proteoglycan 生產增加並水成份增加
(iii) TGF-β1 令椎間盤細胞長存期延長和複合物生產增加

醫學研究 ~ 體外研究 (特定超聲波) 對牛椎間盤細胞的細胞代謝影響。
報告顯示 ~ (特定超聲波) 激活與對照組 ~ 兩組之間沒有觀察到細胞活力和DNA含量的顯著差異,是正面的安全指標。 只需20天,應用 (特定超聲波) 激活,在髓核(Nucleus Pulposus) 和內、外部纖維環細胞 (Anulus Fibrosus Cells) 中的蛋白多醣 (Proteoglycan) 合成增加 (24%-26%增加,P <0.001)。椎間盤的所有三個區域分離的細胞的膠原合成亦有增加。(16%-19%增加,P <0.05-0.0001)
Ref: (doi: 10.1097/01.brs.0000184558.44874.c0)

(特定超聲波) 已廣泛用作治療, 手術和診斷工具。 體內研究表明 (特定超聲波) 可以促進組織修復和再生,加速骨折癒合。一般認為 (特定超聲波) 沒有有害或致癌作用。 在此外, (特定超聲波) 暴露生物組織中沒有熱效應產生的生物變化。 因此, (特定超聲波) 被接受為一種非侵入性和安全的椎間痛症護理。(特定超聲波) 選用參數需由醫生判斷。

參考來源:( http://dx.doi.org/10.1016/j.biomaterials.2005.06.031 )
以下資訊收錄自 US National Institutes of Health 只供參考
( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18240328 )

Abstract Ref. 1: Synergistic Effect of LIPUS on Growth Factor Stimulation of Nucleus Pulposus Cells
(低強度脈沖超聲對髓核細胞生長因子激活的協同作用)
(Ref: DOI 10.1002/jor.20460)
LIPUS is safe and noninvasive, the results of the present studysuggest that it would be a promising new therapy for prevention of intervertebral disc degeneration,which is said to be one of the primary causes of low back pain.

Abstract Ref. 2: Low-intensity pulsed ultrasound stimulates cell proliferation and proteoglycan production in rabbit intervertebral disc cells cultured in alginate
在藻酸鹽培養兔子椎間盤細胞,低強度脈沖超聲激活細胞增殖和蛋白聚醣的生產
(Ref: DOI 10.1016/j.biomaterials.2005.06.031)
Rabbit intervertebral disc cells were stimulated by LIPUS in vitro, and it was confirmed that cell proliferation and PG production was upregulated. These findings suggest the possibility of ultrasound becoming a new therapy for intervertebral disc degeneration.

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