كيف يحفز العلاج بالموجات الصدمية تجديد العظام

فهم التئام العظام وسبب فشله في بعض الأحيان

عملية التئام العظام الطبيعية

إن تجدد العظام هو عملية بيولوجية عالية التنسيق تتضمن مسارات إشارات خلوية ووسطاء التهابات وثبات ميكانيكي. تتكون العملية من ثلاث مراحل أساسية:

1. المرحلة الالتهابية (0-7 أيام)

بعد حدوث الكسر مباشرة، يتشكل ورم دموي يفرز عامل النمو المشتق من الصفائح الدموية (PDGF) وعامل النمو البطاني الوعائي (VEGF)، اللذان يحفزان تكوّن الأوعية الدموية. تقوم الخلايا الضامة والعدلات بإزالة الحطام بينما يتم تجنيد الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة لإصلاح الكسر.

2. المرحلة التعويضية (1-6 أسابيع)

تُنشئ الخلايا الغضروفية الكالس الغضروفي اللين الذي يوفر ثباتاً مؤقتاً. يتحجر هذا الكالس إلى كالس عظمي صلب من خلال التعظم داخل الغضروف، بوساطة نشاط بانيات العظم.

3. مرحلة إعادة التصميم (من أشهر إلى سنوات)

يتم إعادة تنظيم العظم المنسوج إلى عظام صفائحية ناضجة، مما يعيد قوته الأصلية. تعمل الخلايا الآكلة للعظم والخلايا البانية للعظم معاً لتشكيل العظم بناءً على المتطلبات الميكانيكية.

أسباب ضعف تجدد العظام الضعيف

قد يفشل التئام الكسور بسبب عوامل ميكانيكية حيوية أو بيولوجية أو جهازية:

العوامل البيولوجية

• ضعف الأوعية الدموية: يؤدي عدم كفاية إمدادات الدم غير الكافية إلى تعطيل توصيل المغذيات (على سبيل المثال، في النخر اللاوعائي).

• الالتهاب المزمن: يؤدي ارتفاع مستوى الإنترلوكين-6 (IL-6) وعامل نخر الورم-ألفا (TNF-α) إلى إعاقة تمايز الأرومات العظمية.

• الانخفاض المرتبط بالعمر: يؤدي انخفاض البروتينات المورفوجينية للعظام (BMPs) لدى كبار السن إلى تأخير الشفاء.

العوامل الميكانيكية الحيوية

• الحركة المفرطة: يمنع تكوّن الكالس بشكل سليم، مما يؤدي إلى عدم الالتحام التضخمي.

• ضعف التثبيت: يؤدي إلى الحركة الدقيقة، مما يمنع التمعدن.

العوامل النظامية

• داء السكري: فرط سكر الدم يضعف وظيفة بانيات العظام وتخليق الكولاجين.

• التدخين والكحول: تقليل تدفق الدم وانخفاض كثافة المعادن في العظام (BMD).

الطرق التقليدية لشفاء العظام مقابل الابتكارات الحديثة

الطريقة	المزايا	القيود
التثبيت بالجبس	غير جراحية وفعالة للكسور البسيطة	غير فعال في حالات الالتحام المتأخر أو الكسور غير الملتحمة
الخفض المفتوح والتثبيت الداخلي (ORIF)	يوفر ثباتًا صلبًا	الغازية، وخطر الإصابة بالعدوى
ترقيع العظام	يدعم عيوب العظام	يتطلب أنسجة متبرع، ورفض محتمل
التحفيز الكهربائي	يحفز تكوين العظام	نتائج سريرية غير متسقة
البلازما الغنية بالصفائح الدموية (PRP)	توفير عوامل النمو	تكلفة عالية، ومعدلات نجاح متفاوتة
العلاج بالموجات الصدمية (ESWT)	غير جراحي، ويعزز الاستجابة الخلوية	يتطلب جلسات متعددة

العلم وراء العلاج بالموجات الصدمية لتجديد العظام

كيف يحفز العلاج بالموجات الصدمية نمو العظام

ينطبق العلاج بالموجات الصدمية خارج الجسم (ESWT) موجات صوتية عالية الطاقة للعظام المكسورة أو غير المكسورة، مما يؤدي إلى استجابة خلوية تعزز التئام العظام. وتشمل الآليات الرئيسية ما يلي:

التحفيز الميكانيكي لبانيات العظم: يزيد من تعبير RUNX2، وهو منظم رئيسي لتكوين العظام.

تعزيز تولد الأوعية الدموية: يعزز تكاثر الخلايا البطانية وعامل النمو الوعائي للخلايا البطانية (VEGF)، مما يحسن من إمدادات الدم المحلية.

تحريض الكسور الدقيقة السمحاق: تحفيز آليات الإصلاح الذاتي للجسم.

الحد من السيتوكينات الالتهابية (TNF-α، IL-1β): يخلق بيئة أكثر ملاءمة للشفاء.

التأثيرات البيولوجية الرئيسية للعلاج بالموجات الصدمية على العظام

التأثير البيولوجي	المسار الجزيئي المتضمن	النتائج السريرية
زيادة التمايز العظمي المنشأ	رفع تنظيم BMP-2، RUNX2	تكوين مصفوفة عظمية أسرع
تعزيز الأوعية الدموية	ارتفاع تعبير VEGF المرتفع	تحسين إمداد الدم إلى موقع الكسر
تحفيز تخليق الكولاجين المحفز	تعبير COL1A1 العالي	مصفوفة العظام المقواة
علامات الالتهاب المكبوتة	انخفاض مستويات IL-6 و TNF-α و TNF-α	انخفاض خطر عدم الالتحام المزمن

مقارنة العلاج بالموجات الصدمية مع طرق تجديد العظام الأخرى

العلاج بالموجات الصدمية مقابل الجراحة

طفيفة التوغل: على عكس الجراحة، التي تتطلب شقوقاً جراحية ووضع الأجهزة، يحفز العلاج بالموجات الصدمية الشفاء خارجياً، مما يقلل من خطر حدوث مضاعفات مثل الالتهابات أو فشل الأجهزة.

وقت أقل للتعافي: غالباً ما تتطلب العمليات الجراحية من أسابيع إلى أشهر من إعادة التأهيل، بينما يسمح العلاج بالموجات الصدمية للمرضى باستئناف الأنشطة العادية بشكل أسرع.

الفعالية من حيث التكلفة: تتضمن الجراحة الاستشفاء والتخدير والرعاية بعد الجراحة، مما يجعلها أكثر تكلفة بكثير من العلاج بالموجات الصدمية.

لا حاجة للتخدير: يتم إجراء العلاج بالموجات الصدمية في العيادة الخارجية بدون تخدير، مما يجنبك المخاطر المرتبطة بالتخدير العام.

العلاج بالموجات الصدمية مقابل التحفيز الكهربائي

تحفيز أقوى لتكوين العظام: يعمل العلاج بالموجات الصدمية مباشرة على تعزيز تعبير RUNX2 و BMP-2، وهما المنظمان الرئيسيان لتكوين العظام، بينما يؤثر التحفيز الكهربائي بشكل أساسي على مراحل الشفاء المبكرة.

أكثر فعالية في الكسور غير الملتحمة: تشير الدراسات إلى أن العلاج بالموجات الصدمية له معدل نجاح أعلى في علاج الكسور المتأخرة وغير الملتحمة مقارنة بالتحفيز الكهربائي.

يعزز تكوّن الأوعية الدموية: تعمل الموجات الصدمية على تعزيز إطلاق عامل النمو الوعائي (VEGF)، مما يحسن من تدفق الدم، في حين أن التحفيز الكهربائي له تأثير محدود على تكوّن الأوعية الدموية.

العلاج بالموجات الصدمية مقابل العلاج بالبلازما الغنية بالصفائح الدموية (PRP)

أكثر فعالية لشفاء العظام: يفيد العلاج بالبلازما الغنية بالصفائح الدموية الغنية بالصفائح الدموية في المقام الأول إصابات الأنسجة الرخوة، بينما ثبت سريريًا أن العلاج بالموجات الصدمية يسرع من تجديد العظام وتكوين الكالس.

لا يتطلب سحب الدم: يتضمن العلاج بالبلازما الغنية بالبلازما الغنية بالصفائح الدموية PRP سحب دم المريض ومعالجته، في حين أن العلاج بالموجات الصدمية هو علاج مباشر وغير جراحي.

نتائج سريرية متسقة: تختلف فعالية العلاج بالبلازما الغنية بالصفائح الدموية الغنية بالصفائح الدموية بشكل كبير اعتماداً على تركيز الصفائح الدموية وطرق تحضيرها، في حين أن العلاج بالموجات الصدمية يتبع بروتوكولات علاج موحدة.

التطبيقات السريرية للعلاج بالموجات الصدمية في التئام العظام

علاج عدم التئام الكسور باستخدام العلاج بالموجات الصدمية

ما هو عدم التئام الكسور؟

يحدث عدم التئام الكسر عندما يفشل العظم المكسور في الالتئام خلال 6-9 أشهر على الرغم من العلاج القياسي. وهو يصيب حوالي 5-10% من الكسور، مما يؤدي إلى ألم مزمن وإعاقة. تشمل الأسباب الشائعة ما يلي:

• ضعف إمداد الأوعية الدموية

• التثبيت غير الكافي

• العدوى

• نقص التغذية

كيفية عمل العلاج بالموجات الصدمية في حالات عدم التئام الكسور

• تعزيز نشاط الخلايا البانية للعظم (زيادة تعبير الفوسفاتيز القلوي وتعبير RUNX2)

• تحفيز تولد الأوعية (عن طريق عامل النمو البطاني الوعائي، VEGF)

• تقليل الالتهاب (تقليل تنظيم السيتوكينات المؤيدة للالتهاب)

أبلغت تجربة عشوائية مضبوطة (RCT) عن معدل نجاح 82% للعلاج بالموجات الصدمية في علاج الكسور غير الملتحمةمقارنة بـ 67% مع الجراحة. ووجدت دراسة أخرى في مجلة أبحاث تقويم العظام أن الموجات الصدمية عالية الطاقة (0.2-0.5 مللي جول/ملم مربع، 2000 نبضة) حسّنت بشكل كبير من تكوين الكالس.

تعزيز التعافي من كسور الإجهاد

كسور الإجهاد هي كسور دقيقة ناتجة عن التحميل المتكرر، وهي شائعة لدى الرياضيين والعسكريين. وهي تؤثر عادةً على عظمة الساق ومشط القدم وعظم الفخذ. وقد قلل العلاج بالموجات الصدمية من وقت التعافي من كسور الإجهاد بنسبة 30-40%، مقارنة بالراحة ومضادات الالتهاب غير الستيروئيدية وحدها.

• يسرّع إعادة تشكيل العظام: يزيد من التعبير عن BMP-2 وOsteocalcin

• يحسّن دوران الأوعية الدقيقة: يحسّن توسع الأوعية الدموية العصبية مما يضمن توصيل الأكسجين والمواد المغذية بشكل أفضل

• يقلل من الألم: يُقلل من حساسية البوابس العصبية (مستقبلات الألم) ويقلل من الالتهاب العصبي الوراثي

العلاج بالموجات الصدمية في علاج هشاشة العظام

هشاشة العظام هي حالة تتسم بانخفاض كثافة العظام وزيادة خطر الإصابة بالكسور، وتؤثر على أكثر من 200 مليون شخص في جميع أنحاء العالم. وأثبتت دراسة في مجلة هشاشة العظام الدولية أنه بعد 6 أشهر من العلاج بالترددات القصيرة (0.25 مللي جول/مم²، 1500 نبضة)، أظهر المرضى زيادة كبيرة في كثافة العظام وانخفاض خطر الإصابة بالكسور بمقدار 25%.

فوائد العلاج بالموجات الصدمية للعظام المصابة بهشاشة العظام:

• يحفز تكوّن العظام: يزيد من هرمون البروتين العظمي (OPG) ويثبط RANKL، مما يقلل من ارتشاف العظام

• يحسن كثافة المعادن في العظام (BMD): تظهر الدراسات تحسنًا في كثافة المعادن في العظام بعد العلاج بالتجربة SWT

• يُعزّز تخليق الكولاجين من النوع الأول: يقوي مصفوفة العظام

تجديد العظام بعد الجراحة باستخدام العلاج بالموجات الصدمية

ما أهمية تجديد العظام بعد الجراحة؟

بعد إجراء العمليات الجراحية مثل دمج العمود الفقري أو استبدال المفاصل أو تثبيت الكسور، يعد تجديد العظام أمرًا بالغ الأهمية لاستقرار الزرع والتعافي. أظهرت إحدى الدراسات أن العلاج بالموجات الصدمية قلل من وقت تكامل العظام بمقدار 35% في المرضى الذين خضعوا لجراحة دمج العمود الفقري.

كيف يعزز العلاج بالموجات الصدمية الشفاء بعد الجراحة:

• يزيد من تكاثر خلايا العظام: يعزز تمايز الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة

• يقلل من تكوّن النسيج الندبي: يحسن التئام الأنسجة الرخوة إلى جانب ترميم العظام

• يحسّن تكامل الزرعة: يقوي الواجهة بين العظم والغرسة، مما يقلل من مخاطر الارتخاء

من أكثر المستفيدين من العلاج بالموجات الصدمية؟

العلاج بالموجات الصدمية فعال بشكل خاص لمجموعات وحالات مرضية محددة.

أفضل المرشحين لـ SWT في تجديد العظام:

• المرضى الذين يعانون من عدم التئام الكسور: تظهر الدراسات معدل نجاح التئام 82-85%.

• الرياضيون الذين يتعافون من كسور الإجهاد: يسرّع SWT التعافي بنسبة 30-40% مقارنة بالراحة وحدها.

• مرضى هشاشة العظام الذين يبحثون عن علاج غير جراحي: يمكن أن تزيد تقنية SWT من بنية كتلة الجسم وتقلل من خطر الإصابة بالكسور بنسبة تصل إلى 25%.

• المرضى الذين يتعافون من جراحة تقويم العظام: يعزز تكامل العظام بعد الزرع أو الدمج.

من الذي قد يستفيد أقل؟

• المرضى الذين يعانون من أمراض الأوعية الدموية الحادة، حيث يحد ضعف الدورة الدموية من إمكانية الشفاء.

• المرضى المسنين الذين يعانون من هشاشة العظام الشديدة، حيث تكون العظام هشة للغاية بحيث لا تتحمل التحفيز الميكانيكي.

• المرضى الذين يعانون من السمنة المفرطة (مؤشر كتلة الجسم > 35)، حيث أن الدهون الزائدة قد تقلل من فعالية اختراق الموجات الصدمية.

بروتوكولات العلاج بالموجات الصدمية لتجديد العظام

التكرار الموصى به ومدة العلاج

ويعتمد نجاح العلاج بالتجديد العظمي باستخدام تقنية SWT في تجديد العظام على التوصيل الدقيق للطاقة وتكرار الجلسات. توفر الدراسات السريرية إرشادات لمعايير العلاج المثلى.

العلاج بالموجات الصدمية المعيارية بروتوكول التئام العظام:

الحالة	كثافة تدفق الطاقة (EFD)	عدد الصدمات في كل جلسة	الجلسات في الأسبوع	إجمالي مدة العلاج
عدم التحام الكسر	0.15-0.55 مللي جول/ملم مربع	2000-4000	1 جلسة/الأسبوع	3-6 جلسات الإجهاد
الكسور	0.12-0.35 مللي جول/ملم مربع	1500-2500	1-2 جلسات/الأسبوع	4-6 جلسات
هشاشة العظام	0.10-0.25 مللي جول/ملم مربع	1000-2000	1 جلسة/الأسبوع	8-10 جلسات
تجديد العظام بعد الجراحة	0.15-0.4 مللي جول/ملم مربع	2000-3000	1 جلسة/الأسبوع	4-8 جلسات

تعتمد مدة العلاج بالموجات الصدمية على نوع العظام ومرحلة الشفاء وعوامل المريض. تتطلب العظام القشرية (مثل عظم الفخذ) طاقة أعلى من العظام التربيقية (مثل العمود الفقري). تلتئم الكسور الحادة بشكل أسرع من الكسور غير المزمنة، ويستجيب المرضى الأصغر سنًا والأكثر صحة بشكل أفضل. وأظهر تحليل تلوي أن العلاج بالموجات الصدمية يشفي 76% من الكسور غير الملتحمة في 4-6 جلسات، مقارنة ب 50% مع التثبيت وحده.

الجمع بين العلاج بالموجات الصدمية والاستراتيجيات

ولزيادة التئام العظام إلى أقصى حد، غالباً ما يتم الجمع بين العلاج بالتجديد الوراثي للعظام واستراتيجيات تجديدية أخرى.

1. العلاج بالموجات الصدمية + البلازما الغنية بالصفائح الدموية (PRP)

يعزز PRP من تكاثر الخلايا البانية للعظم عن طريق توصيل عوامل النمو (TGF-β، PDGF، VEGF).

يحسّن العلاج بالتبريد الموجي السريع من امتصاص البلازما الغنية بالصفائح الدموية عن طريق زيادة نفاذية الأوعية الدموية.

حسّن العلاج بالغرغرغرينا المعززة بالصفائح الدموية المجففة + البلازما الغنية بالصفائح الدموية المجففة (PRP) معدلات التئام الكسور بنسبة 35% مقارنة بالبلازما الغنية بالصفائح الدموية المجففة وحدها.

2. العلاج بالموجات الصدمية + تمارين حمل الأثقال

يُسرّع التحميل الميكانيكي بعد العلاج بالليزر الميكانيكي من تكوّن الكالس.

تعمل تمارين المقاومة على تحسين تمعدن العظام.

تدمج بروتوكولات إعادة التأهيل التمارين منخفضة التأثير بدءاً من أسبوعين بعد العلاج بمياه البحر.

3. العلاج بالموجات الصدمية + ترقيع العظام (للعيوب الكبيرة)

تزيد المعالجة المسبقة بـ SWT من معدلات تكامل الطعم بنسبة 40%.

مفيد لكسور قصبة الساق والفخذ المعقدة.

نتائج المرضى ومعدلات النجاح

تؤكد العديد من التجارب السريرية فعالية العلاج بالموجات الصدمية في التئام العظام.

المراجع

العلاج بالموجات الصدمية خارج الجسم في حالات كسور العظام الطويلة غير الملتحمة:

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2903117

دور الموجات الصدمية في تعزيز ترميم العظام - من المبادئ الأساسية إلى التطبيق السريري:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020138321001844