(北京军区总医院,北京 100700)
关于磁场的生物学效应,国内研究者从不同方面进行了实验研究,研究结果为临床应用提供了理论基础,并促进了磁疗法的临床应用。
磁场对组织愈合影响的研究,是磁场生物学效应的重要方面,且取得了较好的研究结果。为了有利于这方面的发展,现将国内关于磁场对组织愈合影响的研究予以综述与分析。
1 磁场对神经组织愈合的影响
郭瑞华等[1]报告,应用脉冲电磁场强度30mT、频率50Hz、脉宽0.4ms,N、S磁极分别置于双腿内侧,每日1次,每次20分钟,治疗受损伤的坐骨神经(切断坐骨神经后原位吻合)分别于术后1/2、1、2月后经麻醉肉眼观察、肌电图检测及取材组织学检测,观察实验组与对照组坐骨神经再生情况。结果实验组较对照组Wallerian变性明显、加速、血管增生明显、纤维组织增生轻、神经再生及传导速度加快,髓鞘染色后可见实验组的成熟髓鞘较对照组出现早并量多,实验组1/2月即有,对照组1月才出现,且再生数量、质量明显佳于对照组。再生轴索直径范围实验组0.6~6.4μm,对照组为0.4~5.1μm;神经传导速度1/2月时对照组为2.08m/s,而实验组为23.90m/s,1月时分别为11.84m/s与30.15m/s,实验组明显快于对照组,结论为脉冲电磁场治疗能促进周围神经再生。关于促进周围神经再生的机制,目前尚不清楚。估计是磁场作用改善了受损神经的血供而间接促进神经再生;纤维增生减少,从而减轻神经压迫增大其再生有效空间及较少限制雪旺氏管扩张,有利于再生神经纤维的生长成熟。因为吻合口处瘢痕组织是阻碍再生轴索生长的重要因素。
周田华等[2]报告,为了探讨电磁场对周围神经损伤后的再生作用及其机制,对大鼠坐骨神经无菌显露后、钳夹坐骨神经30秒钟,造成重度钳夹伤模型,60只鼠分为治疗组与对照组,治疗组鼠从术后第1天给予1.67Hz、0.4mT、锯齿波型电磁场作用每日6小时,术后3天、1周、2周、4周、6周、8周,分别观测两组大鼠坐骨神经运动传导速度和小腿三头肌肌电图以及组织学检查。结果发现电磁场治疗加速了损伤神经远段Wallerian变性进程,促进了雪旺氏细胞增殖,促进轴索及髓鞘再生,加速运动神经传导速度的恢复。术后8周治疗组再生轴索、髓鞘接近正常,对照组神经内外纤维组织增生明显重于治疗组,说明电磁场可以促进周围神经再生与功能恢复。这种作用可能是通过对周围神经再生过程中多环节的调控和促进多种协同机制产生的。
上述二作者的研究均表明电磁场除了促进坐骨神经的再生及其功能的恢复,并且有利于抑制纤维组织的增生,减轻损伤神经受瘢痕的压迫,也有利于受损神经的再生。
张连才[3]报告,应用哈慈五行针产生的恒定磁场治疗1例腓总神经损伤,收到了较好的效果。经过1个月的磁疗,左小腿外侧、足背感觉正常,左踝关节活动接近正常。 2 磁场促进骨折的愈合
苏晓光等[4]报告,应用骨折磁疗愈合仪治疗骨折延迟愈合患者30例,收到了较好的效果,较快地形成了骨痂,其中20例患者治疗40天形成骨痂,10例治疗50天形成骨痂。骨折磁疗愈合仪进行磁疗时的磁感应强度0.2~0.5mT,每天应持续治疗10小时。作者认为一般在进行磁疗1~2个月即出现早期愈合征象,则停止治疗,进行适当的轴向加压锻炼;并认为骨折磁疗愈合仪可以促进骨折断端愈合,预防骨延迟愈合。所谓骨折延迟愈合是指骨折在正常愈合所需的时间内,仍然没能达到骨折愈合的标准。 陈惟等[5]报告,应用恒定磁场治疗趾骨骨折26例,收到了较好的效果。在骨折局部放置1~
2片药物磁贴(此种磁贴以磁场作用为主),经磁疗治疗4周后,23例临床愈合;对照组20例中,4周临床愈合者13例。12周复查时,对照组中有5例趾关节畸形,而磁疗组未发现有趾关节畸形。说明磁疗组的疗效优于对照组,磁场有促进愈合的作用。 关于磁场促进骨折愈合,除上述作者报告应用低频脉冲电磁场与恒定磁场外,还有应用交变磁场,磁场强度也不一致,有些是应用低强度的脉冲电磁场,也有应用高强度的脉冲电磁场。虽然应用的磁场类型不同,或者应用的磁场强度有差异,但均收到不同强度的治疗效果,起到了促进骨折愈合的作用。应用磁场促进骨折愈合的报告较多,此处不一一列举。
关于磁场对骨折的影响,王学理等[6]还进行了动物实验研究。用人工的方法造成家兔下颌骨骨折,应用旋磁法进行治疗。将旋磁机的磁头置于家兔下颌骨的骨折处,每次磁场作用30分钟,治疗2周,旋磁机旋转时的磁场强度为110mT,并设有空旋对照组(旋磁机的磁片取出,只是空旋)及空白对照组。术后30天X射线摄片检查,发现旋磁治疗组骨折线密度高,而空旋组及空白对照组骨折线模糊,组织学光学显微镜下观察,发现在固定骨痂、桥梁骨痂与封闭骨痂的变化方面,磁疗组优于空旋组与空白对照组,说明磁场具有加速骨折愈合的作用。
阮默等[7]报告,应用脉冲电磁场刺激山羊胫骨近侧干骺端延长区,通过功能指标检测,影像学分析、骨密度测定、组织形态学观察,研究脉冲电磁场刺激对骨延长区骨矿化的影响。治疗线圈磁场强度平均0.19mT,人工造成山羊左胫骨上干骺端截骨延长模型,术后第1天即开始进行脉冲电磁场刺激,结果治疗组伤肢功能恢复明显优于对照组(P<0.01),骨痂线密度、面密度、灰密度、骨痂钙元素与锌、铜、铁等微量元素的含量,磁场治疗组显著高于对照组;实验研究表明,脉冲电磁场刺激可以加速骨延长区新骨的生成与矿化,促进了骨愈合过程。该作者认为,脉冲电磁场促进新骨生成与矿化的机制,可能是脉冲电磁场刺激加速了延长区骨修复细胞的成骨活动,促进了骨痂中微量元素的聚积。微量元素的聚积,增强了新骨形成过程中所需代谢酶的活性,使成熟胶原合成量增加,而为钙化提供了所需的胶原纤维。
吴立东等[8]报告,应用脉冲电磁场治疗骨折53例,有效率98%,脉冲磁场强度0.6~0.8mT,频率2.2Hz,每天治疗时间不少于6~8小时。该作者认为脉冲磁场促进骨折愈合的机理,可能与三方面有关,首先是脉冲电磁场使受治疗的骨组织中的成骨细胞受到刺激而活跃、增殖,通过激活细胞内的CAMP系统而完成愈合过程;其次电磁场对钙盐产生生物学影响,促进钙盐沉着,加速钙化过程,加速骨痂的形成与改建;其三,脉冲电磁场促进骨折处血液循环重建,使骨折处生理性关闭的微血管开放,局部血液供应增加,加速骨愈合。并提出骨折经常规处理与治疗后,加用电磁场治疗,可缩短骨折愈合时间,提高骨折愈合率。另有报告[9],恒磁场促进骨折愈合,放磁侧于第6周已完成骨折愈合过程,而非放磁侧在第8周才基本完成骨折愈合过程,双侧对比有显著性差异。认为恒磁场通过调整和改变纤维、软骨细胞的增生,加快骨化过程,加速骨折愈合过程。还有其他作者关于磁场促进骨折愈合的实验研究与临床应用报告,均说明磁场有促进骨折愈合作用。 3 磁场对软组织愈合的影响
熊伟等[10]观察了恒定磁场对家兔腹部人工切口愈合的影响。在家兔腹部正中切口,切口长度40mm,其深度直达腹膜,切口不缝合,把磁片贴敷于腹部切口处,采用两种不同场强的磁片,分为两组,Ⅰ组10只家兔使用的磁片场强为20mT,Ⅱ组10只家兔使用磁片的场强为50mT。术后第8天时,磁场作用的Ⅰ组与Ⅱ组家兔的切口均已愈合,而没有磁场作用的对照组10只家兔中,只有两只家兔的切口愈合。说明磁场作用可加速切口的愈合,促进切口处的组织细胞的生长与恢复,具有加速组织愈合的作用。
常汉英等[11]报告的关于磁场对切口组织愈合的影响的动物实验研究也表明,磁场有加速组织愈合的作用,家兔臀部切口在场强100mT的旋磁场作用下,同体组治疗侧切口愈合时间
6.2天,对照侧为14.7天,并与超短波治疗的对照组比较,超短波治疗对照组切口愈合时间为9.1天,明显慢于磁疗组。
王明华等[12]报告,应用以高磁能积稀土钕铁硼永磁体为磁场源的高旋磁多功能治疗装置,研究了强磁场对小鼠创伤修复和瘢痕粘连的影响。该装置旋转磁体顶面直径为54cm、旋转磁场有效工作面直径为50cm,治疗机产生的低频交变高强度旋转磁场,频率0~20Hz,场强600mT。小鼠背部创伤模型为,1cm平行纵切口,右侧切口缝合,左侧切口不缝合,置于上述磁场作用下,观察小鼠的创伤修复情况及进行组织学观察。缝合创口第5天时的创伤修复情况,实验对照组不及旋磁600mT及恒磁600mT治疗组;第10天测背部左侧裸露创口残余面积,对照组创面大,修复不及磁疗组。背部皮下粘连情况亦有明显差异(P<0.05),第5天时磁疗组粘连情况较对照组轻;第15天时磁疗组皮下粘连基本消失,而对照组皮下粘连仍很严重。创口的病理愈合质量磁场治疗组明显优于对照组,旋磁组优于恒磁组,旋磁1小时又优于0.5小时。实验结果说明,强磁场作用能提高小鼠的创伤愈合速度和愈合质量,抑制小鼠瘢痕粘连。
4 磁场对肌腱组织愈合的影响
康庆林等[13]报告,应用频率1.7Hz、0.5~0.6mT的正弦波电磁场治疗肌腱损伤,取得了较好的效果。对56例76指手部Ⅱ区屈指肌腱进行电磁场治疗,而引起手部Ⅱ区屈指肌腱损伤的原因各异,每日进行电磁场治疗8小时,分为上午下午两次进行,共经10次治疗,并与未进行电磁场治疗的48例作对照,于术后10日、6个月随访时分别测试磁场治疗组与对照组病例手指总伸屈度,作为评定效果的指标。结果,术后10日手指总伸屈度磁场治疗组40~85度,平均62±12度,对照组34~60度,平均48.0±9.6度,两组有显著性差异(P<0.05)。术后6个月随访时,磁场治疗组伸屈度属于优40指,良29指,可7指,优良率91%,手指总伸屈度140~250度,平均208±49度;对照组优28指、良20指、可15指、差10指,优良率66%,明显低于磁场治疗组(P<0.01)。临床应用低频电磁场对人损伤性肌腱的治疗结果表明,电磁场治疗具有促进损伤性肌腱愈合的作用。 5 磁场促进组织愈合的机理
临床观察与有关的实验研究说明磁场有促进组织愈合的作用,包括神经组织、骨组织、软组织、肌腱组织等。虽然组织结构有差异,但磁场对于结构不同的组织均有加速愈合的作用,例如对坚硬的骨组织,有加速骨痂形成的作用;对比较坚硬的肌腱及神经组织,有促进受损伤的神经干与肌腱的痊愈,对软组织的创口促进其愈合的作用。受损伤组织的愈合与恢复必须有一个良好的生长环境,电磁场作用可抑制影响组织愈合的不良因素,如受损组织处的肿胀、渗出、炎症、粘连等均是妨碍组织生长与恢复的不利因素,组织的生长须有良好的血液供应,使损处的组织摄取足够的营养物质及氧。磁场可以改善血液循环,尤其是微循环,加快物质交换,有利于组织的生长与恢复;磁场还有消炎、消肿、松解粘连等作用,因而能减轻或消除影响组织生长与愈合的不利因素;另外磁场刺激,促进了细胞的增殖,进而加快了组织的修复[14]。
参考文献
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磁性材料及器件
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