老年骨关节疼痛低频脉冲电磁场治疗的研究

    作者：林华 陈新 朱秀芬 张咏梅 李卫国　 作者单位：210008江苏省南京市，南京大学医学院附属鼓楼医院骨病中心

　　【摘要】 目的 探讨低频脉冲治疗老年骨关节疼痛的机制与临床疗效。 方法 121例老年骨骼或关节疼痛患者，根据病因分为3组：A组(骨质疏松组)、B组(骨质增生组)和C组(腰椎管狭窄伴间歇性跛行及下肢疼痛组)。低频脉冲电磁场治疗：低变频、宽幅、多部位脉冲电磁场，共3个疗程,每个疗程为4周，前3周每周治疗5次，每次30 min，15次后休息1周 。随访16周，评估疼痛强度和缓解度。 结果 低频脉冲治疗对骨质疏松和骨质增生疼痛有显著的缓解作用，治疗4周疼痛强度即明显下降(P<0.01);而腰椎管狭窄间歇性跛行经低变频宽幅多部位脉冲治疗下肢疼痛强度有所减轻(P<0.05)。 结论 低频脉冲电磁场治疗老年骨关节疼痛临床疗效稳定。

　　【关键词】 骨质疏松,骨质增生,腰椎管狭窄间歇性跛行 疼痛 脉冲电磁场

　　【Abstract】　ob[x]jective To explore the mechanism and therapeutic efficacy of lowfrequency pulsed electromagnetic fields on elderly patients with pain of bone and joint. Methods 121 elderly patients with bone or joint pain were divided into 3 groups by etiopathogenesis:group A (osteoporosis group),group B (hyperosteogeny group), and group C (lumbar spinal stenosis and neurogenic intermittent claudication ). Lowfrequency pulsed electromagnetic fields were used: lowfrequency, broad width, and multifields totally three courses, every course of treatment lasted for four weeks. In the first three weeks of every course, the patients received five times of treatment (thirty minutes each) every week, and halted for one week after fifteen times of treatment. Then sixteen weeks followup visit was taken to evaluate the algetic strength and catabatic degree. Results Lowfrequency pulsed electromagnetic fields had marked anesis effect on the pain of osteoporosis and hyperosteogeny, algetic strength obviously decreased after four weeks (P<0.01); meanwhile lumbar spinal stenosis and neurogenic intermittent claudication palliated after the treatment (P<0.05). Conclusions Lowfrequency pulsed electromagnetic fields have stable therapeutic effect on elderly patients with pain of bone and joint.

　　【Key　words】 osteoporosis; hyperosteogeny; lumbar spinal stenosis and neurogenic intermittent claudication; pain; pulsed electromagnetic fields

　　骨质增生、骨质疏松等原因所致的退行性骨关节疼痛，是老年人常见且处理十分棘手的临床问题，严重影响着老年人的生活质量，目前尚无行之有效的方法治愈。低频脉冲电磁场(pulsed electromagnetic fields,PEMF)通过物理方式，可有效地缓解老年退行性骨关节疼痛，在临床骨关节疼痛治疗方面正受到不断重视。本文的目的是探讨低频PEMF治疗退行性骨骼疼痛的临床作用和机制。

　　1 对象与方法

　　1.1 对象 本课题为前瞻性、开放、自身对比研究。入选患者130例，均有明显的骨骼或关节疼痛临床主诉，其中男41例，女89例，年龄63～81岁，平均(68.9±5.7)岁，根据病因分为3组：A组(骨质疏松组)50例，男12例，女38例，平均年龄(69.5±6.2)岁，所有患者经双能X线骨密度测定确诊骨质疏松，近3月内未使用影响骨代谢的药物; B组(骨质增生组)50例，男10例，女40例，平均年龄(68.1±5.5)岁，膝关节X线拍片符合Kellgren和Lawrence骨性关节炎诊断标准，近3月内未使用非甾体类抗炎药物;C组(腰椎管狭窄伴间歇性跛行及下肢疼痛组)30例，男19例，女11例，平均年龄(68.7±4.9)岁，伴有典型的神经源性间歇性跛行症状，步行距离<1000 m，CT扫描提示腰椎退行性椎管狭窄或黄韧带肥厚，均未接受腰椎手术治疗及缓解疼痛的药物治疗。所有患者疼痛强度均为中度以上，其程度、年龄各组之间无显著性差异。

　　1.2 方法

　　1.2.1 治疗方法：低频PEMF治疗使用低变频宽幅多部位PEMF治疗仪XT2000，上海希统电子设备有限公司生产。治疗范围包括颈部、胸部、腰部、髋部、双膝及双下肢胫骨中段。治疗每周5次，每次30 min，15次后休息1周，4周为1个疗程，共3个疗程，各组治疗时间12周。随访时间为16周，分别于治疗前，治疗4、8、12周和治疗结束后4周时进行。

　　1.2.2 临床疗效评价[1]： 疼痛强度采用0～10疼痛强度分级法记录：0度为无痛，10度为剧烈疼痛，1～3度为轻度疼痛，4～6度为中度疼痛，7～10度为剧烈疼痛，由患者自己将其疼痛程度在相应数字上画圈。疼痛缓解度由医师按以下分级标准予以记录：0度为无缓解，1度为轻度缓解(疼痛减轻1/4)，2度为中度缓解(疼痛减轻1/2)，3度为明显缓解(疼痛减轻3/4)，4度为完全缓解(疼痛消失)，记录时间与疼痛强度同时进行，疼痛缓解率以轻度缓解以上计算。同时，观察所有患者有无不良反应。

　　1.2.3 间歇性跛行评估：采用曾雌茂计分法对腰腿痛、步行距离、患肢肌力、患肢知觉、膀胱功能和日常生活等指标进行评价[1]。

　　1.3 统计学分析 数据处理采用EpiData 2.0，双份独立输入，核对无误后进行统计分析。数值以均数±标准差表示，治疗前后的变化比较用自身配对t检验，率的比较采用卡方检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

　　2.1 入选患者130例，均有中度以上骨骼或关节疼痛临床主诉，治疗时间12周，随访时间为16周。终随访121例，各组随访人数为：A组48例，男11例，女37例;B组47例，男9例，女38例;C组26例，男16例，女10例。

　　2.2 低变频宽幅PEMF治疗缓解疼痛分析 A组、B组和C组治疗4、8、12周时疼痛均较治疗前缓解，差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01);A组和B组治疗结束后4周时疼痛强度亦较治疗前有显著性差异(P<0.01)。见表1。 表1 各组低变频宽幅PEMF治疗疼痛强度改变注：与治疗前比较，*P<0.05，**P<0.012.3 低变频宽幅PEMF治疗疼痛的缓解度分析 低变频宽幅PEMF治疗12周时3组患者疼痛缓解率均较治疗4周时提高(P<0.05);A组和B组在治疗结束后4周时，疼痛缓解率仍保持较高水平。见表2。表2 低变频宽幅PEMF治疗各组疼痛的缓解率比较注：与治疗4周时比较，*P<0.05

　　2.4 低变频宽幅PEMF治疗腰椎管狭窄间歇性跛行疗效评价 低变频宽幅PEMF治疗腰椎管狭窄间歇性跛行能有效缓解腰腿痛症状，提高日常生活质量。见表3。表3 低变频宽幅PEMF治疗腰椎管狭窄伴间歇性跛行疗效评价注：与治疗前比较，*P< 0.05

　　2.5 失访原因与不良反应 治疗过程中共有9例失访，A组2例，分别因髋部骨折手术和因高血压性头晕而放弃治疗;B组3例，2例因治疗期间服用非甾体类药物而退出，1例失访原因不明;C组4例退出，1例接受手术治疗，2例治疗期间服用非甾体类药物，1例失访原因不明。所有患者接受低变频宽幅PEMF治疗均未见明显不良反应。

　　3 讨论

　　70年代，Bassett[2]把电磁场(electromagnetic fields)疗法应用于骨科疾病的治疗，经过30多年的临床应用和基础研究， PEMF疗法对骨病的治疗作用已得到肯定，其适应证也进一步扩展到创伤修复、神经再生、糖尿病、心脑血管疾病，甚至有应用PEMF治疗肿瘤的报道。PEMF是由电流通过赫尔姆兹线圈所产生的具有脉冲间歇的磁场效应，其生物效应主要发生在细胞膜上，使病变组织得以修复。PEMF的频谱一般覆盖1~250 Hz, 对骨代谢中成骨作用较有影响的频率为<75 Hz，而在正弦磁场影响骨代谢的研究中发现当频率波动在15~35 Hz时所诱导的成骨效应明显。低频PEMF作用于骨组织，不产生热效应，而产生类似于流体机械塑形的作用，并通过不对称的宽幅脉冲影响许多异常的生物过程，进而改善骨骼、肌肉和其他系统的病理状态，抑制骨吸收，促进骨形成。本研究应用的低变频宽幅多部位PEMF与传统的PEMF治疗的重要区别在于低频状态下的频率变化和移动多部位治疗，其临床特点是在针对骨关节疼痛的多部位治疗的同时，还能兼顾相伴随的肌肉等软组织症状的缓解。

　　3.1 PEMF治疗与骨质疏松 Bassett在80年代预言PEMF有治疗骨质疏松的前景引起医学界对这一疗法的关注。Bassett等[3]研究发现, 经PEMF治疗后, 骨生成活性较低的骨干区骨密度明显增加，且PEMF可促进骨形成相中类骨矿化阶段的骨矿物质沉着。YenPatton 等[4]认为PEMF可降低成骨细胞对甲状旁腺素的敏感度。研究表明：低频PEMF治疗运用生物力学刺激和电磁刺激对骨重建产生效应，可促进骨盐的沉积并提高成骨细胞的形成能力和活性增强，能在较短时间内显著缓解骨质疏松疼痛，逐渐提高骨量，促进骨质疏松性骨折的骨愈合[5]。朱秀芬等[6]指出PEMF治疗原发性骨质疏松在缓解临床骨痛症状方面效果十分显著,并且能够明显提高患者的骨形成速率,而对骨吸收速率无明显影响。本研究发现，低变频宽幅PEMF治疗骨质疏松疼痛4周后，患者疼痛明显缓解，疼痛缓解率达62.5%，治疗12周疼痛缓解率达87.5%，治疗结束4周后疼痛缓解率仍保持为79%。

　　3.2 PEMF治疗与骨质增生 近年来有些学者将PEMF用于促进软骨损伤的修复。Grace等[7]在观察PEMF对实验鼠膑骨沟软骨修复的作用时发现，PEMF能抑制早期关节翳增生, 促进血管形成，指出PEMF促进增殖早期的软骨修复。Bassett[2]认为PEMF改变了细胞中DNA及胶原纤维合成的速度;Black等发现PEMF因电极局部产氧而发挥作用，且PEMF可使蛋白膜和酶的微环境受到影响。本研究的临床观察表明，PEMF治疗骨质增生骨关节疼痛有良好的临床疗效，与实验研究结果一致。PEMF的这些对软骨损伤修复的临床及实验研究为骨性关节炎的治疗提供了新的应用前景。

　　3.3 PEMF治疗与腰椎管狭窄间歇性跛行 神经源性间歇性跛行(neurogenic intrmittent claudicarion, NICL)是腰椎管狭窄的典型临床表现，其发生的原因在于腰椎管狭窄且出现了相应的神经结构功能损伤[8]。近年来，把PEMF应用于周围神经(PN)损伤治疗，发现一定参数的PEMF在一定时间内对PN再生有促进作用[9]。PEMF促进PN再生的作用机制尚不完全清楚。多数学者认为PEMF是通过对PN再生进程中多个环节的调控，通过多种协同机制促进PN再生和功能恢复的。我们以往的研究发现，低变频宽幅PEMF治疗能轻度缓解骨质疏松伴腰椎管狭窄的腰腿痛症状，提高患者日常生活质量，但对NICL的步行能力改善无明显作用[10]。此次针对下肢疼痛的研究发现，PEMF治疗在一定程度上可减轻腰椎管狭窄间歇性跛行的下肢疼痛强度，但疼痛缓解不满意，在脉冲治疗结束后下肢疼痛即反复，说明脉冲治疗时的疼痛减轻可能更多的因素是来自于患者治疗期间的休息。

　　骨质疏松、骨质增生和高血压、冠心病等老年慢性疾病的危害已日趋严重[11]，PEMF为许多骨关节疾病，尤其是临床十分常见的老年骨关节病治疗提供了一个全新的方式。我们在临床治疗中发现，那些因年老体弱、肝肾功能不全、无法接受手术或药物治疗的老年骨关节疾病患者，PEMF是十分重要而有效的治疗手段。本研究应用的低变频宽幅多部位PEMF治疗的临床特点是在针对骨关节疼痛的多部位治疗同时，还能兼顾相伴随的肌肉等软组织症状的缓解，疗效稳定，无明显不良反应。