Comparison of the effectiveness of radial extracorporeal

นิพนธ์ต้นฉบับ

Chula Med J Vol. 62 No. 2 March - April 2018

Comparison of the effectiveness of radial extracorporeal shock wave therapy (rESWT) and ultrasound in chronic
myofascial pain syndrome in infraspinatus muscle
Kwanyupa Sukonthamarn* Pornpimol Suksanphaisan*

Sukonthamarn K, Suksanphaisan P. Comparison of the effectiveness of radial extracorporeal shock wave therapy (rESWT) and ultrasound in chronic myofascial pain syndrome in infraspinatus muscle. Chula Med J 2018 March – April; 62(2): 141 - 54

Background
Objectives Methods

: Myofascial pain syndrome is one of the most frequent causes of pain in the musculoskeletal system. There are many treatments to relieve pain of the involved muscles such as dry needling and ultrasound. More recent publications indicate a possibility of using radial extracorporeal shock wave therapy (rESWT) to treat myofascial pain syndrome, which is non invasive, effective, and has less complication.
: To determine the effectiveness of radial extracorporeal shock wave therapy and ultrasound in chronic myofascial pain syndrome in the infraspinatus muscle.
: Patients with chronic myofascial pain syndrome duration more than 3 months. Forty-six patients were randomly divided into two groups: group 1 received the treatment with rESWT 1 time/week, and group 2 received the treatment with ultrasound 5 times/week. Pressure pain threshold by algometer (PPT), pain intensity by visual analogue scale (VAS), and range of motion of shoulder (ROM) were assessed before starting the treatment and every week for 6 weeks after treatment. Satisfactions were evaluated by the patients after the last treatment.

*Department of Rehabilitation Medicine, Faculty of Medicine, Chulalongkorn University

142

ขวัญยุพา สุคนธมาน และ พรพิมล สุขสันต์ไพศาล

Chula Med J

Results

: There was no statistical difference between two groups in demographic

data. There was statistical significance of pain reduction at the first week

and subside from pain at 3-4 weeks after received the treatment in both

groups. The comparison of pressure pain threshold by algometer (PPT),

pain intensity by visual analogue scale (VAS), and range of motion of

shoulder (ROM) before and after treatment were significantly improved

in both groups (P < 0.01). Therefore, PPT significantly improved the

patients in group 1 more than in group 2 (P < 0.01) but there was no

significant improvement of VAS, and ROM of shoulder between the groups.

At the end of the study, the satisfaction score in group 1 were significant

higher than that of group 2 (P < 0.01).

Conclusions : The rESWT is more effective than ultrasound for pain reduction in the

infraspinatus muscle in chronic myofascial pain syndrome.

Keywords : ESWT, shock wave, ultrasound, myofascial pain syndrome.

Correspondence to : Sukonthamarn K. Department of Rehabilitation Medicine, Faculty of Medicine, Chulalongkorn University, Bangkok 10330, Thailand.
Received for publication. September 8, 2017.

Vol. 62 No. 2

การเปรยี บเทยี บผลการรกั ษาของการใชค้ ลน่ื กระแทก และการใชค้ ลน่ื ความถส่ี งู ในผปู้ ว่ ย

143

March - April 2018

กลุ่มอาการปวดกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อพังผืดระยะเรื้อรังบริเวณกล้ามเนื้อสะบัก

ขวัญยุพา สุคนธมาน, พรพิมล สุขสันต์ไพศาล. การเปรียบเทียบผลการรักษาของการใช้ คลื่นกระแทก และการใช้คลื่นความถี่สูงในผู้ป่วยกลุ่มอาการปวดกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อพังผืด ระยะเรื้อรังบริเวณกล้ามเนื้อสะบัก. จุฬาลงกรณ์เวชสาร 2561 มี.ค. – เม.ย.; 62(2): 141 - 54

เหตุผลของการทำวิจัย : กลุ่มอาการปวดกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อพังผืด (myofascial pain

syndrome) เป็นสาเหตุของอาการปวดที่พบบ่อย และมีวิธีการรักษา

หลายวธิ ี เชน่ การคลายจดุ ปวดดว้ ยเขม็ (dry needling) หรอื การใชค้ ลน่ื

ความถส่ี งู (ultrasound) เปน็ ตน้ โดยในระยะหลงั มกี ารศกึ ษาถงึ การใช้

คลน่ื กระแทก (radial extracorporeal shock wave therapy) ในการ

รักษากลุ่มอาการปวดชนิดนี้มากขึ้น พบว่าได้ผลดีและไม่มีภาวะ

แทรกซ้อนที่รุนแรง

วัตถุประสงค์

: เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการใช้คลื่นกระแทก และการใช้คลื่น

ความถี่สูงในการรักษาผู้ป่วยกลุ่มอาการปวดกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อ

พงั ผดื ระยะเรอ้ื รงั บรเิ วณกลา้ มเนอ้ื สะบกั

วิธีการทำวิจัย

: ผู้ป่วยนอกที่มีอาการปวดกล้ามเนื้อสะบัก ระยะเวลาตั้งแต่ 3 เดือน

ขึ้นไป ที่มารับการตรวจที่แผนกผู้ป่วยนอก ตึก ภปร. ชั้น 5 ฝ่าย

เวชศาสตร์ฟื้นฟู โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ แบ่งผู้ป่วย 46 ราย เป็น

2 กลุ่ม กลุ่มละ 23 ราย โดยวิธีการสุ่ม กลุ่มที่ 1 ได้รับการรักษา

ด้วยการใช้คลื่นกระแทก (rESWT) 1 ครั้ง/สัปดาห์ กลุ่มที่ 2 ได้รับ

การรักษาด้วยการใช้คลื่นความถี่สูง 5 ครั้ง/สัปดาห์ ทำการประเมิน

pressure pain threshold (PPT) โดยใช้ algometer ประเมินระดับ

ความปวดโดยใช้ visual analogue scale (VAS) (0 - 100) และคา่ พสิ ยั

การเคลอ่ื นไหวของขอ้ ไหลป่ ระเมนิ กอ่ นและหลงั การรกั ษาทกุ 1 สปั ดาห์

เปน็ เวลา 6 สปั ดาห์ แตส่ ามารถหยดุ การรกั ษากอ่ นไดเ้ มอ่ื VAS = 0

และประเมินความพึงพอใจเมื่อสิ้นสุดการรักษา

144

ขวัญยุพา สุคนธมาน และ พรพิมล สุขสันต์ไพศาล

Chula Med J

ผลการศึกษา : ข้อมูลพื้นฐานของผู้ป่วยทั้ง 2 กลุ่มไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัย

สำคัญ หลังได้รับการรักษาพบว่าทั้ง 2 กลุ่ม ทำให้อาการปวดลดลง

อยา่ งมนี ยั สำคญั (P < 0.01) ท่ี 1 สปั ดาหห์ ลงั การรกั ษาและหายปวด

(VAS = 0) ท่ี 3 – 4 สปั ดาหห์ ลงั การรกั ษา เมอ่ื เปรยี บเทยี บกอ่ นรกั ษา

และหลังรักษา 3 สัปดาห์ทั้ง 2 กลุ่มมีค่า PPT เพิ่มขึ้น VAS ลดลง

และค่าพิสัยการเคลื่อนไหวของข้อไหล่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

(P < 0.01) และเมื่อเปรียบเทียบระหว่างกลุ่มพบว่ากลุ่มการใช้คลื่น

กระแทก มีค่า PPT เพิ่มขึ้นมากกว่ากลุ่มการใช้คลื่นความถี่สูง

อยา่ งมนี ยั สำคญั (P < 0.01) แตค่ า่ VAS และคา่ พสิ ยั การเคลอ่ื นไหว

ของข้อไหล่ไม่มีความแตกต่างกัน ส่วนความพึงพอใจทั้งในแง่ของ

การลดปวด ความสะดวกในการมารับการรักษาและจำนวนวันที่มา

รักษาต่อสัปดาห์ พบว่ากลุ่มการใช้คลื่นกระแทกมีความพึงพอใจ

มากกวา่ กลมุ่ การใชค้ ลน่ื ความถส่ี งู อยา่ งมนี ยั สำคญั (P < 0.01)

สรุป

: การใช้คลื่นกระแทกมีประสิทธิภาพในการบรรเทาอาการปวดได้ดีกว่า

การใช้คลื่นความถี่สูงในการรักษาผู้ป่วยกลุ่มอาการปวดกล้ามเนื้อ

และเนอ้ื เยอ่ื พงั ผดื ระยะเรอ้ื รงั บรเิ วณกลา้ มเนอ้ื สะบกั

คำสำคัญ

: การรักษาด้วยคลื่นกระแทก, การรักษาด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง, กลุ่มอาการปวดกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อพังผืด.

Vol. 62 No. 2

การเปรยี บเทยี บผลการรกั ษาของการใชค้ ลน่ื กระแทก และการใชค้ ลน่ื ความถส่ี งู ในผปู้ ว่ ย

145

March - April 2018

กลุ่มอาการปวดกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อพังผืดระยะเรื้อรังบริเวณกล้ามเนื้อสะบัก

Myofascial pain syndrome is considered one of the most frequent causes of pain in musculoskeletal system that commonly affects the working-age population.(1, 2)
Myofascial pain syndrome is characterized by myofascial trigger points (MTrPs), which are defined as hypersensitive spot in a taut band of skeletal muscle, which can cause referred pain, autonomic phenomenon, and local twitch response on compression or needling.(1, 2)
The treatment approaches are 2 steps: first is a specific treatment to relieve pain of the involved muscles, such as trigger point injection, ultrasound therapy, and massage etc. The second step is to correct the perpetuating factor that can cause recurrent of the symptoms.(2)
Therapeutic ultrasound is a suitable method in treatment of MTrP.(2,3) It is possible to heat the deeper muscle, increase vascular blood flow and micromassage, that can reduce pain and spasm at the MTrP.(3, 4)
More recent publications indicate a possibility of MTrP treatment by using radial extracorporeal shock wave therapy (rESWT), which is non invasive, effective, and has less complication.(5, 6) Luxembourg treated 184 patients with chronic pseudo sciatica pain (>12 months) and trigger points at gluteal muscles by radial shock waves (Masterpuls, Storz). The treatment with radial shockwaves resulted in a significant reduction of pain after 6 months from visual analogue scale (VAS) 7.3 to 1.9. in 84% of patients, and a relief of the referred pain in 69%.(7) Bauermeister treated active trigger points in neck, shoulder and lower back pain patients with radial shockwaves (Swiss dolorclastฎ ) The VAS was significant reduction after the treatment in all 3 groups.(8)

There are a few literatures and randomized controlled trial study about radial shock wave therapy. The purpose of this study was to compare the effectiveness of pain reduction between radial shockwaves and conventional ultrasound in the treatment of chronic myofascial pain syndrome.
Materials and Methods This experimental study was carried out at
outpatient clinic of rehabilitation department, King Chulalongkorn Memorial Hospital, Bangkok, Thailand between December 2010 to August 2011. This study was approved by Ethics Committee of The Institutional Review Board of the Faculty of Medicine, Chulalongkorn University, Bangkok. (The protocol number 229/53).
Inclusion criteria 1. The patients who were diagnosed myofascial pain syndrome(1,2) for more than 3 months with active trigger point at infraspinatus muscle and visual analogue score of pain (VAS) more than 30 (VAS range from 0 - 100). 2. All patients consented to join in the protocol. Exclusion criteria: the patient who had one of the following criterias was excluded from the study
1. Fibromyalgia (ACR1990)(9) 2. Cervical radiculopathy, myelopathy or disease of shoulder joint 3. Inflammatory joint disease, hypothyroidism, anemia, depressive disorder 4. Using anticoagulant or aspirin 5. Using NSAID within 2 weeks before enrollment to the study 6. Received any treatment of myofascial trigger point at infraspinatus muscle within 1 month before

146

ขวัญยุพา สุคนธมาน และ พรพิมล สุขสันต์ไพศาล

Chula Med J

enrollment to the study 7. Cognitive impairment 8. Contraindication for using ultrasound(4) or
shockwave therapy(6)

Sample size calculation: The sample size was

calculated by using two independent group formula.

(10) Calculate from the study of Srbely JZ.and Dickey

JP. (11) The CI was 95%

(= 0.05,  = 0.10)

Formula n/group =
2 = 100.5, = 50.7, = 37.8,  =  n/group = 13

Demographic data, underlying disease, current medication, duration of pain, career and daily activity were recorded. All patients were evaluated about the active myofascial trigger point by using Travell and Simons criteria(1) , located the point of pain at the infraspinatus muscle and pain intensity by using 0 -100 mm visual analogue scale (VAS). The pain threshold were evaluated by Fisher’s method(12) which patient lying in prone position and using pressure algometer pressed 90 degree on the skin over the active trigger point. Gradually increased the pressure with rate about 1kg/sec until the patient started to feel pain or discomfort, then recorded the pain threshold. Repeated the process for 3 times with rest 60 second between each time using the mean for statistic analysis. Shoulder range of motion were recorded in internal and external rotation by using goniometer. Repeated for 2 times with rest 30 second between each time. The mean was used for statistic analysis.

The patients were randomly allocated into two groups by computer generator randomization as the followings:
Group 1 received the treatment with rESWT by Swiss Dolorclast model which has pneumatic shock wave generator. The first 500 impulses were used at the active trigger point and another 2,000 – 2,500 impulses were used in the area of muscle spasm around the trigger point. The intensity of impulse was 1 - 3.5 bar and the frequency was 15 Hz.The patients were received the treatment 1 time/week for 6 weeks(13) by the same doctor. Only data from the patient who received treatment every week until the end of program would be analyzed.
Group 2 received the treatment with ultrasound by Sonopuls 590 ENRAF NONIUS model. The ultrasound probe was 5 cm2, using stroking technique with treatment intensity was 0.5 - 2 watt/ cm2 and the frequency was 1MHz in continuous mode. The patients were received treatment for 10 minutes each time, 5 times/week (14) for 6 weeks by the same therapist. Only data from the patient who received treatment at least 3 times/week would be analyzed.
In both groups, the patient could stop treatment prior to 6 weeks if their VAS score was 0. All patients received stretching exercise after each treatment, home exercise program and education about proper posture for daily activity. Between the treatment programs, the patient could take only acetaminophen (500 mg) for pain relief. Pain threshold, pain intensity, shoulder range of motion, amount of acetaminophen and adverse event would be recorded every week. At the end of treatment, satisfaction was evaluated by using numeric rating scale from 1 (not satisfied) to 5 (very satisfied).

Vol. 62 No. 2

การเปรยี บเทยี บผลการรกั ษาของการใชค้ ลน่ื กระแทก และการใชค้ ลน่ื ความถส่ี งู ในผปู้ ว่ ย

147

March - April 2018

กลุ่มอาการปวดกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อพังผืดระยะเรื้อรังบริเวณกล้ามเนื้อสะบัก

Outcome measurement Primary outcome - Evaluation of pressure pain threshold by
algometer (PPT) before and every week of treatment program until the end of treatment program.
Secondary outcome - Evaluation of pain intensity by visual analogue
scale (VAS 0 - 100) and range of motion of shoulder (ROM) before and every week of treatment program until the end of treatment program.
- Evaluation of satisfaction (numeric rating scale 0 - 5) after the end of treatment program.
Statistical Analysis 1. The quantitative data, pressure pain threshold by algometer (PPT), pain intensity by visual analogue scale (VAS), range of motion of shoulder (ROM) and the amount of acetaminophen were analyzed using mean and standard deviation, and using unpaired t-test compared between two groups. 2. The qualitative data were analyzed compared between two groups using chi-square test. 3. Comparing of pressure pain threshold, pain intensity, shoulder range of motion before and after treatment between two groups using repeated ANOVA. 4. Comparing of satisfaction between two groups using Mann Whitney U test. 5. The statistical significance was set at P <0.05
Results Forty-five patients participated in this study
were 8 male and 37 female, average age was 43.8 

11.6 years (22 – 65 years), and the mean duration of pain was 10.75  5.35 months (5 - 24 months). There were 25 patients in group 1 who received rESWT and 20 patients in group 2 who received ultrasound as shown in Figure 1. There was no statistical difference between the two groups in demographic data, duration of pain, side of pain, career, previous treatment and baseline data before starting this treatment program as shown in Table 1.
There was statistical significance of pain reduction > 20% at the first week after received the treatment in both groups. Most of the patients were subside from pain (VAS = 0) at 3 - 4 weeks of treatment program without statistical difference (P = 0.59) between the two groups as shown in Figure 2 and 3.
Comparing before and 3 weeks after treatment, there was statistical significance increase of pressure pain threshold (PPT), pain score reduction(VAS) and increase shoulder range of motion (P <0.01) as shown in Table 2.
Comparing between two groups after treatment, there was statistical significance increase pressure pain threshold in group 1 more than group 2 (P <0.01), but there was no statistical difference in VAS and shoulder range of motion as shown in Table 3.
There was statistical difference of satisfaction in pain reduction and compliance in group 1 more than group 2.
There was no major adverse event in this study, only 3 patients had muscle soreness for 1 - 2 days after received rESWT.

148

ขวัญยุพา สุคนธมาน และ พรพิมล สุขสันต์ไพศาล

Chula Med J

50 patients met all the criteria

Block Randomization

Group 1 rESWT (n = 25)

Group 2 Conventional ultrasound
(n = 25)

5 drop out from - treatment < 3 times / wk (n = 3) - medical problem (n = 2)

Analysed (n = 25)

Analysed (n = 20)

Figure 1. Randomization flow diagram. Table 1. Baseline characteristics of patients with chronic myofascial pain syndrome.

Baseline data

Gender - female : male

Age (years)

Body mass index (kg/m2)

Duration of pain (months)

Side

- right

- left

ESWT (N = 25) Mean (SD)
20 : 5 (4 : 1) 42.88 (12.32) 22.19 (2.07) 11.72 (5.75) 14 (56%) 11 (44%)

Ultrasound (N = 20) Mean (SD)
17 : 3 (5.6 :1) 44.95 (11.02) 23.21 (2.44) 9.55 (4.66) 15 (75%) 5 (25%)

P-value
0.66 0.55 0.14 0.17
0.18

Vol. 62 No. 2

การเปรยี บเทยี บผลการรกั ษาของการใชค้ ลน่ื กระแทก และการใชค้ ลน่ื ความถส่ี งู ในผปู้ ว่ ย

March - April 2018

กลุ่มอาการปวดกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อพังผืดระยะเรื้อรังบริเวณกล้ามเนื้อสะบัก

Table 1. (Con) Baseline characteristics of patients with chronic myofascial pain syndrome.

Baseline data

ESWT (N = 25) Mean (SD)

Career*

- heavy worker

- light worker

Previous treatment

- no previous treatment

- dry needling 1

- xylocaine injection

- ultrasound8 3

Evaluation before treatment

- pain intensity (VAS)

- pressure pain threshold

- shoulder range of mention

: internal rotation

: external rotation

2 (8%) 23 (92%)
6 1 3
77.32 (6.02) 2.15 (0.32)
71.4 (10.02) 76.7 (5.48)

* heavy worker : farmers , laborer, motor car mechanic etc. * light worker : housekeeper , officer, business owner etc.

Ultrasound (N = 20) Mean (SD) 2 (10%) 18 (90%)
12
2
77.12 (6.98) 2.22 (0.36)
75.95 (5.81) 79.65 (4.39)

149
P-value
0.81
0.92 0.5 0.06 0.05

Figure 2. Percentage of patients and duration of pain reduction > 20% after treatment.

150

ขวัญยุพา สุคนธมาน และ พรพิมล สุขสันต์ไพศาล

Chula Med J

Figure 3. Percentage of patients and duration after treatment which subside from pain. (VAS = 0)

Table 2. Pressure pain threshold (PPT), pain intensity (VAS), shoulder ROM (IR: internal and ER: external rotation) of both groups before treatment and at 3 weeks after treatment.

ESWT ( N = 25 ) mean (SD) P - value 95 % CI

Ultrasound (N = 20) mean (SD) P - value

PPT

Week 0

Week 3

VAS

Week 0

Week 3

Shoulder ROM (IR) Week 0

Week 3

Shoulder ROM(ER) Week 0

Week 3

2.17 (0.33) 2.99 (0.50) < 0.01 * 76.89 (5.89) 14.95 (16.60) < 0.01 * 71.73 (10.37) 87.84 (4.73) < 0.01 * 77.06 (5.51)
89.63 (1.15) < 0.01 *

-0.9 to -0.6
54.7 to 67.3 76.22 (6.06) -19.6 to -12.9
-15.1 to 10.8

2.25 (0.36) 2.61 (0.35) < 0.01 * 76.38 ( 6.96) 21.11 (16.51) < 0.01 *
89.11 (2.30) < 0.01 * 80.16 ( 4.33 ) 90.00 (0.01 ) < 0.01 *

* Statistic significance P < 0.05 comparing within the group.

95 % CI
-0.4 to -0.2 45.7 to 60.9 -15.3 to -10.7 -12.0 to 8.1