現代馬医療における衝撃波療法

目次

馬診療における衝撃波治療の紹介

体外衝撃波治療(ESWT)は、馬医療、特に筋骨格系障害、軟部組織損傷、整形外科疾患の管理において、貴重な非侵襲的治療法として登場した。最初に人体医療に導入されたのは結石破砕(腎臓結石の破砕)であったが、その再生効果と鎮痛効果により、獣医学での応用が拡大している。

ESWTでは、音響圧力波を機械的に発生させ、標的組織に伝達する。これらの 高エネルギー衝撃波 ESWTは、生体力学的・生物学的反応を生じさせ、 組織修復を促進し、炎症を調整し、疼痛緩和をもたらす。ESWTは細胞活性を高め、灌流を増加させ、治癒プロセスを刺激する能力があるため、現在では馬の腱や靭帯の損傷、変形性関節症、骨のリモデリング、慢性疼痛症候群の治療に広く用いられている。

作用機序:細胞および分子作用

衝撃波治療(ESWT)は、新生血管の形成を促進し、炎症を調整し、組織再生を刺激し、鎮痛効果をもたらすことで治癒を促進する。これらのメカニズムは、馬の筋骨格系疾患の回復と機能回復の改善に寄与する。

メカニズム主な効果関連生体分子馬の臨床応用
新生血管血管の形成を促進するVEGF、EPCSDFT、吊り靭帯損傷
炎症調節過剰な炎症を抑え、組織の治癒を促進するIL-1β ↓、TNF-α ↓、IL-10 ↑、M1 → M2変形性関節症、腱症、慢性滑膜炎
組織再生線維芽細胞、コラーゲン合成、骨形成を刺激する。I型コラーゲン、BMP-2、BMP-7腱/靭帯損傷、ストレス骨折
痛みの調節痛みのシグナルを遮断し、神経ペプチドを減少させ、鎮痛を促進するサブスタンスP ↓、CGRP ↓、エンドルフィン ↑。舟状骨症候群、仙腸関節痛、キス脊椎症候群

新生血管の促進

新生血管は組織の修復に不可欠であり、ESWTは主に2つのメカニズムによってこのプロセスを促進する:

  • 血管内皮増殖因子(VEGF)のアップレギュレーション:VEGFは内皮細胞の増殖と移動を刺激し、毛細血管の形成を促進し、局所の微小循環を改善する。ESWTはVEGFの発現を有意に増加させ、損傷組織の血液供給を促進する。
  • 内皮前駆細胞(EPC)のリクルートメント:衝撃波は骨髄からEPCを動員し、血管の修復と酸素化を促進する。この効果は、血管形成不全が治癒を阻害する腱障害や骨軟骨欠損に特に有効である。

馬への応用において、ESWTは、表在性指屈筋腱(SDFT)や懸垂靭帯などの軟部組織における新生血管の増加を示し、治癒を早め、再負傷のリスクを軽減する。

炎症プロセスの調節

ESWTは炎症反応を調整し、過剰な組織損傷や線維化を防ぐのに役立つ:

  • 炎症性サイトカインの減少:ESWTはインターロイキン-1β(IL-1β)と腫瘍壊死因子α(TNF-α)のレベルを低下させる。
  • 抗炎症メディエーターの増加:ESWTは、炎症に対抗し、組織の恒常性を促進するサイトカインであるインターロイキン-10(IL-10)をアップレギュレートする。
  • マクロファージの極性化:衝撃波は、M1マクロファージ(炎症性)からM2マクロファージ(修復性)への移行を促し、組織のリモデリングを促進し、馬の変形性関節症や腱症などの慢性炎症を抑える。

臨床的には、ESWTは腫脹を軽減し、組織の回復を改善することが示されている。

組織再生の刺激

ESWTは、いくつかの重要なメカニズムを通じて、腱、靭帯、軟骨、骨の細胞再生を促進する:

  • 線維芽細胞の活性化とコラーゲン合成:衝撃波は線維芽細胞の増殖を刺激し、細胞外マトリックス(ECM)の産生を増加させ、特に腱や靭帯の強度に不可欠なI型コラーゲンの合成を促進する。
  • 骨形成と骨リモデリング:ESWTは骨芽細胞の分化を促進し、骨形態形成タンパク質(BMP-2およびBMP-7)をアップレギュレートし、ストレス骨折や軟骨下骨嚢胞などの状態における骨の修復とリモデリングを促進する。
  • 細胞外マトリックスのリモデリング:衝撃波はマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)と組織メタロプロテアーゼ阻害剤(TIMP)に影響を与え、ECMのターンオーバーを最適化し、治癒中の腱や靭帯の組織構成を改善する。

ESWTは腱繊維の再調整を促進し、特に表在性屈筋腱損傷において治癒を早め、再受傷の可能性を減少させることが研究で示されている。

鎮痛効果と疼痛調節

ESWTは侵害受容経路を変化させ、疼痛関連神経ペプチドを調節することにより、効果的な疼痛緩和をもたらす:

  • 侵害受容シグナリングの破壊:衝撃波はC線維とAδ侵害受容器の伝達を一時的に混乱させ、痛みの知覚を低下させる。
  • サブスタンスPとCGRPの調節:ESWTは、痛みや炎症に関与するサブスタンスPとカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)のレベルを低下させる。
  • 内因性オピオイドの放出:研究によると、ESWTはエンドルフィン、エンケファリン、ダイノルフィンの放出を刺激し、持続的な鎮痛をもたらす。
  • 過刺激鎮痛:衝撃波の機械的エネルギーが「ゲートコントロール」効果を引き起こし、機械受容器の活性化が脊髄レベルでの疼痛信号を抑制する。

馬の診療では、ESWTは舟状骨症候群、仙腸関節痛、キス棘症候群に伴う背部痛の治療に頻繁に使用され、非侵襲的かつ長期的な疼痛緩和を提供している。

臨床使用に関連する実験的試験

馬医療における体外衝撃波治療(ESWT)の研究では、様々な筋骨格系疾患の治癒促進や機能的転帰の改善に効果があることが実証されている。対照実験試験では、骨治癒、軟部組織修復、創傷管理に対する効果が明らかにされている。

骨治癒への影響

ESWTは骨形成刺激により骨修復を促進し、骨密度を増加させ、骨折治癒を促進する。主な結果は以下の通りである:

  • 骨形成タンパク質(BMP)のアップレギュレーション:BMP-2とBMP-7の発現はESWT後に増加し、骨芽細胞の分化と骨基質の沈着を促進する。
  • カルス形成の促進:研究によると、ESWTで治療した骨折は、未治療の対照と比較してより大きく組織化されたカルス形成を示し、治癒時間を短縮する。
  • 機械的強度の向上:馬のストレス骨折に関する研究では、治療後の骨の硬さと耐荷重性の向上が明らかにされている。

軟骨下骨嚢胞やストレス骨折を有する馬を対象とした臨床試験では、ESWTが病変の早期消失を促し、骨のリモデリングを促進することで、慢性跛行のリスクを低減することが示されている。

軟部組織の治癒に及ぼす影響

ESWTは、細胞および細胞外マトリックスの調節を通じて、腱と靭帯の修復を促進する:

  • 線維芽細胞の増殖とコラーゲン合成:In vitroの研究では、ESWTが線維芽細胞の活性を高め、治癒した腱のコラーゲン線維の配列改善につながることが実証されている。
  • 瘢痕組織形成の減少:組織学的分析によると、ESWT治療を行った腱では、非治療のコントロールと比較して線維化が減少した。
  • 血管拡張:治療した軟部組織の毛細血管密度が高まり、栄養と酸素の供給が最適化されるため、治癒が早まる。

馬の懸靭帯損傷の実験モデルでは、ESWT治療後に引張強度が増加し、再受傷率が低下したことが報告されている。

創傷治癒への影響

慢性創傷や治癒していない潰瘍では、ESWTは組織再生を促進する:

  • 上皮化率の向上:衝撃波はケラチノサイトの遊走と増殖を促進し、創傷の閉鎖を早める。
  • 炎症反応の調節:ESWTは炎症性サイトカイン(TNF-α、IL-1β)を減少させ、過剰な炎症を防ぎ、組織のリモデリングを促進する。
  • 細菌負荷の軽減:いくつかの研究では、ESWTが抗菌作用を示し、慢性創傷における細菌の定着を減少させることが示唆されている。

臨床的には、ESWTは馬の治癒しない皮膚病変や手術後の創傷合併症の管理にうまく応用されている。

臨床応用馬におけるESWTの現在の使用例

ESWTは次のような分野で広く利用されている。 馬のスポーツ医学パフォーマンスと健康に影響を及ぼすさまざまな筋骨格系の障害に対処する。

腱と靭帯の損傷

4.1.1 表在性指屈筋腱炎(SDFT)

ESWTは馬のSDFT損傷の治癒を促進する:

  • 腱細胞活性を刺激し、I型コラーゲン合成を増加させる。
  • 炎症マーカーを減らし、癒着を最小限に抑える。
  • 腱の弾力性を改善し、再受傷率を低下させる。

4.1.2 腱膜前膜症

ESWTは、特に従来の治療に抵抗性の慢性症例において、近位懸垂性脱髄症に大きな効果を示している。臨床研究の報告

  • 治療した靭帯の負荷耐性と強度が向上。
  • 血管新生が促進され、線維性組織の沈着が減少した。
  • 安静とリハビリテーションのみと比較して、運動機能への復帰が早い。

関節疾患

変形性関節症

変形性関節症には、ESWTが有効である:

  • 侵害受容器の脱感作と抗炎症性サイトカイン調節による疼痛緩和。
  • 軟骨保護因子のアップレギュレーションによる軟骨保存。
  • 関節の可動性と機能を改善し、関節内注射の必要性を減らす。

軟骨下骨嚢胞

幼若馬と成績優秀馬では、ESWTが有効である:

  • 骨のリモデリングを促進し、嚢胞性病変を充填する。
  • 跛行の重症度と再発率を下げる。

背中の痛みとキス脊椎症候群

衝撃波治療は、特に馬の軸骨格の痛みに対する主要な治療法となっている:

  • キス棘症候群(背側棘突起の衝突)
  • 仙腸関節機能障害
  • 胸腰部ミオパチー

ESWTは鎮痛と機能改善を長時間もたらし、多くの場合、副腎皮質ステロイド注射への依存を軽減する。

その他の筋骨格系障害

舟状嚢症候群

舟状骨と関連する軟部組織への血流を促進する。

患馬の痛みを軽減し、歩幅を改善する。

ストレス骨折

カルス形成と皮質骨の治癒を早める。

激しい調教を受ける競走馬の完全骨折の可能性を低減。

治療を最適化するためのヒント

馬の診療においてESWTの効果を最大限に引き出すためには、いくつかの要素を考慮しなければならない:

衝撃波パラメータの選択:

集束衝撃波と放射状衝撃波は、組織の深さと病態に基づいて選択すべきである。

エネルギー束密度(EFD)とパルス周波数は、特定の条件に合わせて調整する必要がある。

治療のタイミングと頻度:

慢性的な症状には2週間間隔で3~4回の施術が必要だが、急性の怪我にはより頻繁な施術が有効である。

治療後の十分な休息は、生物学的反応を最適化する。

リハビリテーションとの統合:

ESWTと管理された運動プログラムを組み合わせることで、組織のリモデリングが促進される。

水治療や理学療法などの補助療法は、さらに治療成績を向上させる。

モニタリングとフォローアップ:

定期的な超音波検査やX線検査は、治癒の進行を評価するのに役立つ。

機能的評価により、最適なパフォーマンス復帰の判断を行う。

治療プロトコルを改良し、エビデンスに基づいたアプローチを活用することで、ESWTは馬の筋骨格系療法に革命を起こし続け、かつては管理が困難であった傷害に非侵襲的なソリューションを提供している。

今後の方向性研究と新たな応用

衝撃波治療(ESWT)は、新たな応用を模索し、治療プロトコルを最適化する継続的な研究により、進化し続けている。主な開発分野は以下の通りである:

  • 個別化されたESWTプロトコル:画像診断や診断ツールの進歩により、個々の組織の特徴や損傷の重症度に基づいた、より的を絞った治療が可能になるかもしれない。
  • 併用療法:ESWTと多血小板血漿(PRP)や幹細胞療法などの生物学的製剤を併用することで、治癒効果を高めることが研究されている。
  • 神経調節と神経修復:新たな研究によると、ESWTは神経の再生を促進する可能性があり、神経障害性疼痛や神経に関連した跛行に対する治療の可能性がある。
  • 予防的応用:ESWTを予防的に使用することで、筋骨格系構造を強化し、競走馬の傷害リスクを軽減できる可能性を示唆する研究もある。

神話を打ち破るよくある誤解を解く(FAQs)

Q1.ESWTは一時的な治療なのでしょうか、それとも長期的な効果があるのでしょうか?

ESWTは、組織の再生を促し炎症を抑えることで、即時的な痛みの緩和と長期的な治癒の両方をもたらす。

Q2.衝撃波治療を受けすぎると、時間とともに組織が弱くなることがありますか?

ESWTを正しく行えば、組織を弱めることはない。しかし、過剰な使用は治癒を妨げる可能性があるため、獣医師による適切な指導が不可欠である。

Q3.馬にとって痛みやストレスはありませんか?

ほとんどの馬はESWTによく耐え、軽い不快感を感じる程度である。治療中の快適さを確保するために鎮静剤を使用することが多い。

Q4.ESWT後、馬はどのくらいでトレーニングに復帰できますか?

状態によって異なる。数日で軽い運動を再開する馬もいれば、適切な治癒のために数週間の休養が必要な馬もいる。

Q5.使いすぎや副作用のリスクはありますか?

ESWTは正しく行えば安全である。使いすぎは一時的な痛みを引き起こすかもしれないが、適切な治療計画はリスクを最小限に抑える。

Q6.ESWTは、特定の怪我に効果があるのでしょうか?

そうですね、腱、靭帯、関節の症状に最も効果的ですが、怪我の種類や重症度によって結果は異なります。

Q7.集束衝撃波治療と橈骨衝撃波治療には違いがありますか?

そう、集束ESWTは深部組織を対象とし、橈骨ESWTはより広い範囲をカバーし、表在性の損傷に適している。

Q8.ESWTは、注射や手術のような従来の治療と比べてどうですか?

ESWTは、主に炎症を抑える注射とは異なり、治癒を促進する。また、非侵襲的で、手術に比べダウンタイムが最小限に抑えられます。

Q9.ESWTは怪我のリスクを減らすために予防的に使用できますか?

そう、組織を強化し、初期段階の状態を管理するのに役立ち、より深刻な怪我を予防できる可能性があるのだ。

参考文献

筋骨格系再生医療における体外衝撃波治療のメカニズム:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0976566220300631

馬の衝撃波治療 - 現在はどうなっているのか?

https://beva.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/evj.13890

体外衝撃波治療が骨に及ぼす影響:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1532-950x.2004.04013.x

馬の診療における体外衝撃波療法:

https://www.ivis.org/sites/default/files/library/aaep/2000/197.pdf?

体外衝撃波治療:臨床応用と規制:

https://equineshockwave.com/pdfs/appsregulation.pdf?

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