低频脉冲电磁场治疗骨质疏松的机制及临床应用

低频脉冲电磁场治疗骨质疏松的机制及临床应用

纪羽

黑龙江中医药大学 黑龙江中医药大学附属第二医院 黑龙江 哈尔滨 150000

摘要：近些年来，随着经济社会的发展，人口寿命的不断延长，我国人口老龄化进程逐渐加剧，骨质疏松的发病率呈现逐年上涨趋势，给我国老年群体的身心健康带来了很大的影响。许多临床医师以及学者、研究家也对骨质疏松进行了深入的研究，在治疗骨质疏松的过程中通过采取物理疗法安全性更高，同时也取得了确切的效果。在临床上治疗骨质疏松常用的物理疗法为低频脉冲电磁场疗法，低频脉冲电磁场疗法具有许多优点，例如：操作更加的简单方便、无创伤、安全性高、经济实惠。为此本次综述将重点分析低频脉冲电磁场治疗骨质疏松的机制以及在临床上的应用效果。

关键词：低频脉冲电磁场；骨质疏松；分子细胞学

骨质疏松症是中老年群体中比较常见的一种骨骼性疾病，在临床上通常以骨的微观结构退化、骨量减少为主要症特征，临床上患者可表现为活动受限、疼痛等症状，甚至会发生骨折^[1]。长期的病痛折磨会严重影响到患者的正常生活，导致患者的生活质量明显的下降。近些年来，临床上在治疗骨质疏松症的方法也有了很大的发展与提高，常见的治疗方法包括：运动疗法、物理疗法以及药物疗法等等。药物疗法虽然可以在短时间内帮助患者减轻疼痛，减少骨量丢失，但是长期服用药物会导致许多不良反应的产生，同时还会增加患者的经济负担，导致患者临床用药依从性不高，严重影响的临床治疗效果。随着医疗领域的不断发展与进步，通过物理疗法可以弥补药物疗法带来的不良反应，物理疗法的安全性更高，同时还可以减轻患者的疼痛症状，骨密度明显提高。

1脉冲电磁场的治疗机制

1.1脉冲电磁场作用的分子细胞学机制

现如今学术界的学者们对于低频脉冲电磁场对骨的吸收、骨的形成以及骨重构的作用基本达成一致，然而对于脉冲电磁场治疗骨质疏松的具体生物学机制尚不明确。在骨形成的两种主要功能细胞其一是破骨细胞，另一种是成骨细胞，因此为了可以了解脉冲电磁场治疗骨质疏松的具体机制，首先应该全面地掌握脉冲电磁场对这两种细胞的作用。

1.1.1脉冲电磁场与骨细胞之间的联系

临床上有大量的相关研究表明，脉冲电磁场对成骨细胞的分化与增殖造成了很大的影响。但是特定的强度以及作用时间会产生不同的效果，如今学术界对于“窗口”效应的作用时间、频率以及场强的观念并不一致，依旧存在有很大的争议性，包括不同的文献报道也存在一定的差异性。有学者提出^[2]，在分离培养SD大鼠成骨细胞的过程中比较接受脉冲电磁场作用与不接受脉冲电磁场作用，脉冲电磁场的频率设置为70 Hz，场强设置为1，2，3，4 mT，作用时间设置为每天半个小时，持续4天。结果发现与不接受脉冲电磁场作用相比较后，3，4 mT脉冲电磁场的成骨细胞碱性磷酸酶ALP活性有了明显的下降，增强成骨细胞的分化，增加了骨结节的数量。由此可以看出脉冲电磁场可以有效促进成骨细胞功能的分化，增加了骨结节的数量^[3]。

Ca²⁺可以调节细胞功能，成骨代谢活动会随着骨细胞内的Ca²⁺升高而逐渐的增强。临床上有相关的研究显示，脉冲电磁场将会影响到骨细胞，从而导致细胞持续的去极化，钙离子通道开放使细胞内的Ca²⁺浓度显著增加，有利于细胞DNA的合成^[4]。临床上有学者提出，脉冲电磁场的频率设置为50 Hz，场强度设置为0.8 mT，可以使细胞内游离钙的摄取量明显升高。由此可以说明，脉冲电磁场可以对细胞内Ca²⁺带来很大的影响，促进成骨细胞内钙Ca²⁺的沉积而发挥成骨作用的^[5]。

细胞间直接接触可以使成骨细胞增殖，然而当脉冲电磁场直接作用于成骨细胞的时候，成骨细胞可以产生骨形态发生蛋白、胰岛素样生长因子等多种生长因子。有学者提出，脉冲电磁场的频率设置为15 Hz，场强度设置为0.1 mT，直接作用于成骨细胞，经过一段时间之后，骨形态发生蛋白2、骨涎蛋白的mRNA水平、转化生长因子β有了明显的增加^[6]。由此可以看出脉冲电磁场在直接作用于成骨细胞后可以增加骨形态发生蛋白，脉冲电磁场有助于骨形成。

1.1.2脉冲电磁场与破骨细胞之间的联系

如今学者们在研究脉冲电磁场的过程中比较注重成骨细胞，然而忽视了对破骨细胞的深入研究。破骨细胞作为骨形成的另一种主要功能细胞，脉冲电磁场的刺激能够促进破骨细胞的凋亡，从而导致破骨细胞的活性以及数量出现了明显的下降，在一定程度上促进了骨形成。有学者提出，采用8，12 Hz、11 mT脉冲电磁场直接作用于破骨细胞，结果发现破骨细胞的凋亡率呈现明显升高趋势，数量出现了明显的减少。有相关的研究表明^[7]，当脉冲电磁场直接作用于破骨细胞的时候，会导致破骨细胞的形态产生很大的变化。

1.2脉冲电磁场增加骨密度的作用机制

1.2.1脉冲电磁场可以调节骨密度相关生长因子及细胞因子分泌

脉冲电磁场可以刺激骨细胞以及软骨细胞的生长，抑制骨吸收相关细胞因子的活性，并且可以通过旁分泌与自己分泌的形式参与到骨代谢重建的过程中。有学者提出，对于失用性骨质疏松大鼠分别采取脉冲电磁场与降钙素，结果发现这两种方式均有显著的治疗效果，可以有效地改善失用性骨质疏松，脉冲电磁场的远期疗效更加显著。在失用性骨质疏松骨折重建的过程中发现转化生长因子β1浓度呈双向变化^[8]。有学者提出，脉冲电磁场可以有效抑制白细胞介素6与肿瘤坏死因子α，然而这两种腰椎细胞因子能够有效激活破骨细胞的活性，进而增加骨密度^[9]。

1.2.2刺激成骨细胞增殖并诱导破骨细胞凋亡

当脉冲电磁场直接作用于成骨细胞时，而导致其增殖，当脉冲电磁场直接作用于破骨细胞的时候，则导致细胞凋亡。临床上有大量的研究表明，在脉冲电磁场直接刺激成骨细胞之后，成骨细胞MC3T3-E1细胞出现了明显的增多，碱性磷酸酶活性也随之增加^[10]。通过研究发现在受到脉冲的参数影响下，高骨钙素mRNA水平出现了明显的升高。有学者提出，针对于卵巢骨质疏松大鼠实施现脉冲电磁场导致破骨细胞凋亡。

1.2.3调节电压依赖性钙离子通道加速钙沉积

在人们所有的生理活动中都会受到胞内钙信号系统的调控，临床上有相关的研究表明，将脉冲电磁场直接作用于成骨细胞，通过研究发现细胞内Ca²⁺含量出现了明显的增加。在细胞培养早期主要是通过促进细胞内Ca²⁺的释放；在细胞培养后期，脉冲电磁场则是通过激活钙调蛋白来实现的。临床上有相关的研究表明，脉冲电磁场可以影响到骨细胞的增长与分化主要与早期增强细胞内Ca²⁺浓度有一定的相关性。

1.2.4脉冲电磁场缓解疼痛的作用机制

对于骨质疏松患者使用脉冲电磁场可以有效地减轻患者的疼痛情况，并且这种作用已经得到了广大学者的高度认可。缓解疼痛症状的可能机制包括：①脉冲电磁场具有压电效应，将脉冲电磁场直接作用于患者脊柱周围的骨骼肌部位，可以使血管进一步扩张，改善血液循环，即可有效缓解痉挛，进而减轻患者的疼痛症状。②当脉冲电磁场直接作用于患者骨质疏松的局部部位，可以使血浆β－内啡肽水平显著的升高，血清前列腺素水平明显下降，进而起到了较强的镇痛效果。③在脉冲电磁场照射之后，可以调节电压依赖性钙离子通道，可以使骨显微结构尽快地恢复，从而达到改善骨质疏松患者疼痛情况。

2脉冲电磁场治疗骨质疏松的临床应用

2.1脉冲电磁场增加骨密度

有学者提出^[11]，脉冲电磁场将在60例原发性骨质疏松患者之间展开，其中男女比例为5:55，脉冲电磁场的频率设置为25 Hz，场强度设置为20mT，安排专人使用双能X射线骨密度仪测量患者治疗前以及在治疗后骨密度，通过研究发现，与治疗前的骨密度相比较，治疗后的骨密度出现了明显的增加，其中大转子区的骨密度、腰椎骨密度、髋部Ward三角区的骨密度均有了明显的提高。

临床有相关的研究表明^[12]，对于绝经后骨质疏松症患者采取低强度脉冲电磁场进行治疗，将入组的患者分为对照组（钙剂结合阿法骨化醇胶囊）与治疗组（钙剂、阿法骨化醇胶囊并结合低强度脉冲电磁场），脉冲电磁场的频率设置为250Hz，场强度设置为20mT，每天脉冲电磁场治疗1次，连续治疗8周。结果发现与采用钙剂、阿法骨化醇胶囊治疗的对照组相比较，治疗组的骨密度有了明显的增加，减少尿脱氧吡啶啉。由此可以看出，对于绝经后骨质疏松症患者在治疗的过程中通过采用低强度脉冲电磁场疗法，可以有效地提高骨密度，促进骨吸收。

2.2脉冲电磁场缓解疼痛

有学者提出^[13]，对于骨质疏松症疼痛的患者，在治疗的过程中采用脉冲电磁场疗法，可以有效地减轻患者的疼痛，提高患者的生活质量。由此可以看出，使用脉冲电磁场可以有效地改善骨质疏松症患者的疼痛症状。

2.3与其他方法的联合应用

通过将低频脉冲电磁场结合其他的方法进行治疗，骨质疏松可以取得比较确切的临床效果，如今在临床上低频脉冲电磁场通常与阿仑膦酸钠、唑来膦酸等酸盐类药物联用使用，在治疗骨质疏松症的过程中，结合低频脉冲电磁场传统中医药，中医学独特的优势与特点，同时取得了比较显著的疗效。

对于绝经后骨质疏松症患者在治疗的过程中采取脉冲电磁场结合唑来膦酸盐，主要观察患者的疼痛改善效果，骨密度以及患者的日常生活能力。通过研究结果发现，联合治疗方案比单一采用低频脉冲电磁场治疗以及单一使用唑来膦酸盐治疗更加的显著，联合治疗组的疼痛改善、生活能力更高且骨密度也有了明显的提高。有学者提出^[14]，在治疗原发性骨质疏松的过程中，采用低频脉冲电磁场治疗的同时为患者注射鲑鱼降钙素，有效地减轻患者的疼痛感与不适感，增加骨密度，并且这种治疗方法更加的安全，取得了十分显著的效果。黄明炜提出，在治疗老年原发性骨质疏松采取低频脉冲电磁场结合肾益骨膏具有确切的效果，可以有效减轻老年患者的疼痛感，骨密度有了明显的提高。

3. 结束语

总而言之，低频脉冲电磁场对于治疗骨质疏松症效果是比较显著的，同时也得到了临床医疗人员以及较多研究者的高度认可。在治疗骨质疏松症的过程中，通过使用低频脉冲电磁场可以有效地减轻患者的疼痛感与不适感，提高患者的生活自理能力，并且通过与其他药物的联合使用，可以有效地增强治疗效果，促进患者可以早日地康复，回归正常的生活与工作。

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