成都华西华科研究所分析电磁场防治背质疏松机理与QCT骨密度软件体模检测

机理研究（Mechanism research of electro -magnetic fields in the treatment of osteoporo­sis)

Sert〇等^[51使用50Hz，lmT的电磁场治疗去势大鼠 六周，发现胫骨皮质层厚度增加，胫骨中的钠和钾成分显 著提卨，血液碱性磷酸薄增加。Bilotta TW等^[6】分別使 用30高斯和70高斯的PEMF对去势大鼠治疗，4个月 后进行腰椎骨密度和股骨十灰测量，结果显示，30高斯 能延缓骨量丢失，70高斯能防止骨袞退。Chang K^[7]等 使用笛尔姆兹线圈和脉冲电磁刺激器产生时变脉冲电磁

场.对双侧卵1切除大鼠骨质疏松模沏治疗.现察骨形态 变化，结果表明，能抑制骨S的丢失并修复骨小梁结构。 Fitzsimmons RJ等¹⁸¹用15.3出低能电磁场剌激骨骼，使 骨生长因子增加，促进细胞有丝分裂，使骨细胞增殖。 MishimaS^t用实验雌性大鼠双侧卵巢切除和坐骨神 经切除制作质疏松模沏，用12Hz，3- 10萵斯的PEMF 治疗，观察到骨撤和骨形成增加，骨髄腔内血流增加。

陈璐璐等^[1<)1观察PEMF对骨质疏松大鼠骨代谢的 影响，证实PEMF能促进骨形成，同时也剌激骨吸收，但 促进骨形成作用大于和早于促进#吸收的作用；骨形态 学分析发现PEMF使骨小梁增宽、致密、分布有序。张鷗 等^[~用低强度脉冲电磁场治疗股骨头骨质疏松的动物 实验研究，认为低强度脉冲电磁场较显著改箬股骨头的 骨密度，改奔股骨头骨髄腔的脂肪细胞肥大，增加股骨头 骺板的成骨活性.提卨了股骨头的生物力学特性。谭斌 瑛等用2Hz 15.3Hz和75Hz交变电磁场对大鼠胥质 疏松換型治疗，结果显示改# 了股骨头的骨密度.并改善 了生物力学性能和骨基质的超微结构。

谢肇、李起鸿^[~对PEMF治疗骨质疏松的机理进行 了较全面和深人地研究实验证明PEMF能改#骨的微 细结构，提高骨骼的生物力学特性，增加骨密度，使成骨 细胞活性提高，抑制破骨细胞。他们认为：雌激素对骨代 谢的调节作用很大程度上是通过评局部因了的变化影响 成骨细胞和破骨细胞数埴、功能、寿命，迸而影响骨形成、 骨吸收的偶联。雌激索缺乏诱导成骨细胞形成增加，通 过成骨组胞某些W子分泌的改变，间接调节破卄细胞、成 骨细胞的功能，从而对骨重建产生影响。脉冲电磁场通 过提离骨局部钙离子浓度增强骨局部生长因子的表达， 推测电磁场治疗绝经后骨质疏松时，可能具有改变骨M 部因子表达的作用，从而通过调节骨局部因子影响骨形 成与#吸收，对绝经后骨质疏松起治疗作用。

六、临床应用（Status of Clinical App丨丨ca­tion}

国外对电磁场应用于防治背质疏松的动物实验研究 较多，应用于人体的临床研究的至今仍很少。TabrahF， Bassett CA^[I4M最早进行这方面研究，他们用72Hz的 PEMF对骨质疏松前期妇女一侧前臂治疗，每天治疗12 小时，共治疗12询，对治疗期前、期中和期后骨密度分 析，发现电磁场直接作用区，在治疗期间，骨密度增加，而 在36周后骨密度下降，未治疗一侧前臂伢密度也有相似 但较弱的变化。作者1990年发表他们的研究报告，首次 提出PEMF单独使用或与运动锻炼和药物配合，可用干 绝经后妇女预防骨质疏松，也可用于微重力下失钙的治 疗。8年后作者对上述治疗人群丹密度再次进行脷壜， 没有发现长期改变。

1999年在我闻笫三届国际疏松研讨会上，游伟等 国内宵先报告使用脉冲电磁场治疗骨质疏松症，并在 2000年在中国矫形外科杂志，发表“ Uni«n - 2000甩脉冲 电磁场治疗系统对绝经后骨质疏松症的疗效分析”，证实

PEMF能改善临床疼痛症状，使骨密度增加。陈兵等^ 应用PEMF治疗16例I型骨质疏松，全部病人疼痛症状 消失，骨密度有不同程度改善^黄姝孟萍等¹¹⁸¹用低频脉 冲电磁场，低頻脉冲电磁场与雌激索联合应用，治疗绝经 后骨质疏松患者，两组治疗结果都优于单纯雌激素治疗， 能延缓骨贵丢失，使胥密度增加。

目前国内己有多个厂家的产品在全国各级医院使 用。除前述的一些正面的报道外，也有一些负面反应，一 些医院感觉临床疗效不明显，甚至对这一疗法提出质疑。 我们分析有两种原因：一是使用的治疗仪本身存在问®, 可能该产品设计不合理，治疗参数选取不当，导致治疗效 果差；另一个原因可能是临床治疗操作和评估方法不当 造成。临床应用中，治疗方案设计不合理，治疗靶器选择 不对，治疗器放置位贤不正确等，都可能影响疗效；用骨 密度评估疗效，一般应在治疗后4-6个月才会见到较明 显变化，如在两个月疗程刚结束时测里骨密度，可能多数 患者骨密度没有明显改变。

七、应重视的几个问题（Important issues which should be taken into consideration)

电磁场治疗骨质疏松技术，无论是国外还是国内，还 只能说是处于初级阶段，许多问题有待深人研究。近年 我国对这一治疗技术的研究取得一定进展，但也存在许 多问题。为使这一物理治疗技术健康的成长和发展，应 重视下列问題：

1.  加强机理的研究（Intensify research on the mecha- nism)由于治疗仪器的推广和临床扩大应用，对电磁场 治疗骨质疏松机理的研究更为迫切。

目前国内外研究大多是用动物实验方法，从电磁场 对骨骼生物力学特性，生物电学特性的改善，对骨微细结 构，骨密度的改善去研究。通过血液和尿液生化分析，研 究电磁场对成骨细胞和破骨细胞活性的影响和对钙磷代 谢的影响。电磁场对骨骼生物物理特性的改莕和对骨代 谢的影响，是通过细胞水平的作用而完成的，应重视从细 胞和分子水平，去研究电磁场对细胞行为的影响，更深入 地揭示电磁场治疗骨质疏松的机理。

国内外不少研究报导，结果差异很大，有时结论其至 相反，其主要原因是实验条件控制存在问题，实验条件不 同，结果就不一样。许多报导没有注明实验条件.如实验 装置结构、电磁场空间分布、波形、强度、频率等，因此实 验结果难以比较。建议今后研究要多学科人员合作，实 验研究要详细注明实验条件。

2.  做好疗效评估工作（Well and truly evaluate clinic curative effects)目前有十余种电磁场骨质疏松治疗仪 进入市场，虽然基本原理相似，但电磁场种类不同，治疗 器的形态、结构不一样，治疗参数选取不同，临床治疗效 果可能存在较大差异。

电磁场治疗骨质疏松是利用电磁场对生物体的非热 效应起作用的。非热效应的生物应答有一些特异性，称 其为“窗效应”，即生物体对电磁场的某特定波形或頻率或幅度有明显的生物应答反应，利用这一窗效应，就可获 得最好的疗效。不同的电磁场选择，人体反应不同，治疗 效果就不一样。

临床研究应用严谨科学的方法.客观真实地评价治 疗效果。用临床疼痛症状改#情况评估疗效是一重要方 面，但疼痛的改善主要来自病人的主诉，评估疗效带有人 为因索。用双能X线吸收仪（DEXA)准确地测最骨密度 (BMD)和骨矿含量（BMC),有助于疗效评估。研究证明 骨密度与骨强度呈正相关性，但骨最与骨强度并非总是 一致的，骨密度改善不一定证明骨强度增加。

骨生物力学特性和骨澉细结构的改稗是准确评估疗 效的指标。临床研究降低骨折发生率能有力地说明疗 效。用骨剂*学检杳，通过各静力学及动力学参数更粞 细地f解结#结构的变化，能更好地客观评估治疗效果。

希银通过科学的方法，制定统一的疗效评估标准，验 证不同类型治疗仪的疗效，证明什么样的电磁场最有效， 什么样的治疗器和治疗参数揪好，为这一治疗技术的推 广应用，开发更有效的治疗装茛提供科学的依据。

3.  临床规嫌性应很好总结（Clinical Rules shou丨d be well summarized)电磁场治疗骨质疏松是一新的治疗方 法，临床应用也仅有几年时间，H前对它的临床规律了解 很不够。对临床规律应很好总结，它对方法学研究、疗法 评佔、临床指导有重要意义。

骨质疏松有多种类型，病因各不相同，病程不同，患 者生活习惯和饮食结构不一样，人体有个体差异，对电磁 场的反成也不尽相同，疔效差异必定存在。应总结这些 差异对临床疗效的影响，搞淸楚电磁场治疗对那些类型 骨质疏松有效，对那些类型无效；骨密度改苒和无改善的 人群比例，行为特征，与年龄的关系，与活动的关系等；疼 痛改#过程的变化规律；近期疗效和远期疗效；其它疾患 对疗效的影响；与钙制剂、药物治疗、运动锻炼等如何配 合应用才能获得史好的疗效。

4.  应重视生物安全性（Biological safety should be con­sidered seriously 〉 已有许多研究证明，极低频电磁场适 当的应用，能对一些疾病产生治疗作用，但是在一定条件 下对生物体又可能产生危客。流行病调研报道，长期暴 露于低强度极低频电磁场的人群，白血病、脑瘤、淋巴癌 和乳胨癌发病率明显增高，闻际癌症研究机构（ILRC )己 把极低頻电磁场列为可能的致癌源。也有研究表明，电 磁场对生物体的神经、心血管、内分泌、生殖等系统功能 有明显的影响。超过一定强度的电磁场，可能破坏成骨 能力和损伤ff髄神经。极低頻电磁场对生物体的危害， 是在一定条件下产生。人体的脑、心、肺、肝、肾等重要内 脏器官，长时间暴露于电磁场中，电磁场强度较高，磁力 线方向+当等，都可能对人造成危害。骨质疏松治疗常 用的靶器官（脊柱和髋#)与心、肺、肝、肾等東要器官距 离很近，电磁场强度较强，治疗时间和周期较长等原因， 存在一定危险因素，因此我们不能忽失这一泊疗技术的 生物安全性。

如何避免人体重要器官长时间暴露于电磁场，是治疗方法学研究中特別应重视的问题。治疗仪的研发者和 生产厂家，必须把治疗仪的生物安全性放到昏位来考虑， 治疗仪设计必须符合生物安全性的要求。如果治疗仪设 计不合理，或临床使用方法不当，都可能留下隐患。

由于目前己冇一批各类治疗仪在医院使用，建议医 院根据实际情况，针对不同的治疗仪采取适当的防护措 施，以保障医护人员和患者的生物安全性：

1.  选用设计合理，生物安全性高，电磁辐射空间 小，有动物实验报告，并经过大最临床病例验证的产品。

2.  癌症病人、孕妇、急性出血期患者、配带有源心 脏起搏器和脑起搏器患荠不宜采用电磁场治疗。他们应 远离治疗设备。

3.  治疗器由医生放置的仪器，医生应正确选择治 疗靶器官，正确放置治疗器。治疗器不宜放置于胸、腹 前，以免对胸、腹腔内脏器产生刺激。，治疗器应从背部顺 脊柱方向放置，不要呈腰带状放置，K带状放置不仅疗效 差，而且长条状治疗器两墒产生的电磁场可能对肝、肾产 生刺激。

4.  形体大的治疗器，电磁场辐射空间也大，仪器操 作人M不宜长期在近距离工作，最好采用电磁屏敝隔离。

5.  使用电磁辐射空间大的治疗仪时，应加强患者 副作用观察，尤其是对患有心血管、代谢、肝、肾等疾病的 骨质疏松忠者，患者应在医生全程监控下进行治疗。成都华西华科研究所分析研发定量CT QCT骨密度体模软件分析系统  
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