引用本文: 劉穎, 王春燕, 劉慧芳, 何成奇. 低頻脈沖電磁場與阿侖膦酸鈉治療絕經后骨質疏松癥的療效比較. 華西醫學, 2014, 29(1): 67-72. doi: 10.7507/1002-0179.20140019 復制
絕經后骨質疏松癥(PMO)是指發生在婦女絕經后5~10年內的原發性骨質疏松(OP)。根據國際骨質疏松癥基金會統計[1],美國和歐洲大約30%的絕經后婦女有OP,至少有40%的女性在她們之后的生命里會帶有一次或多次脆性骨折。有椎體骨折病史的OP患者在將來罹患髖部骨折的風險將增加2.3倍,前臂遠端骨折的風險將增加1.4倍[2]。目前治療OP的最主要目的是預防骨折,這可以通過減慢或阻止骨質流失,維持骨骼強度,降低或消除可能導致骨折的因素而實現[3]。第二個目的是緩解由OP引起的疼痛問題。低頻脈沖電磁場(PEMF)作為近年來興起的,已廣泛應用于臨床的一種治療OP的正規物理療法,正受到越來越多的關注。與藥物治療相比,PEMF具有起效迅速、維持時間長、治療單一、副作用少、安全性高等特點[3, 4]。本研究的主要目的是對比PEMF與阿侖膦酸鈉(AL)治療PMO的療效[5],其次是了解兩種治療方法在預防骨折和改善功能的時間效應。
1 資料與方法
1.1 一般資料
2009年9月-2010年9月四川大學華西醫院康復醫學科門診和住院部初診為PMO患者共48例,最終完成試驗共40例。被計算機隨機分配到兩組:試驗組19例,對照組21例。納入患者的基本情況包括:骨密度(BMD)、年齡、體質量指數(BMI)、受教育程度、職業、絕經年齡及其他基本醫療歷史記錄的基線特征。納入標準:① 自愿簽署知情同意書;② 標準差T值(T-score)≤-2.5,具有腰背痛且視覺模擬疼痛評分(VAS)<7分;③ 自然絕經年限>1年,年齡45~70歲;④ 此前3個月內沒有服用任何激素及其他影響骨代謝的藥物,未經抗骨質疏松正規治療者,包括維生素D(VitD)、PEMF及AL、鮭魚降鈣素治療等;⑤ 患有基礎疾病者需病情穩定,如高血壓患者近6個月血壓平穩,未調藥者;甲狀腺功能減低患者近1年甲狀腺功能穩定,未調藥者。排除標準:① 嚴重全身各系統疾病急性期;② 雙下肢外傷性骨折未愈;③ 經糾正后仍有明顯視力障礙、前庭病損嚴重、小腦病變、外周神經肌肉疾病、智力障礙、精神疾患、認知障礙;④ 繼發性骨質疏松;⑤ 伴病理性骨折;⑥ 長期或近期服用藥物如鎮靜藥、抗精神病藥等;⑦ 測量骨密度不準確者:脊柱側彎畸形、手術、增生嚴重等。
1.2 方法
試驗組使用脈沖電磁場治療床,治療床上有一約1.8 m×0.6 m左右的墊子,可產生低強度的電磁場,患者平躺于治療床上接受全身的電磁場干預(采用中國醫學科學院生物醫學研究研制的Union-2000型骨質疏松治療儀),磁場頻率采用8、12 Hz變頻方式,強度采用6、8檔強度交變進行治療,6次/周,30次為1個療程,共5周,治療結束后隨訪至12周。對照組服用AL(商品名:福善美)70 mg/周(每片含AL 70 mg),共治療12周。所有患者都有相同的基本藥物:碳酸鈣D3片(商品名:鈣爾奇D) 600 mg/d(鈣含量),阿法骨化醇0.5 μg/d。每組患者分別在治療前及治療1、5、12周后進行BMD、VAS及徒手肌力(MMT)評定。
1.3 統計學方法
采用SPSS 16.0統計軟件進行統計分析。定量數據均使用均數±標準差進行描述。基線一致性分析采用兩樣本t檢驗或χ2檢驗。兩種治療方式治療效果差異比較采用重復測量的方差分析模型進行分析。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 兩組患者基本資料比較
兩組BMI、基礎疾病、BMD、VAS、MMT等基線資料,差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。見表 1。

2.2 療效比較
試驗組和對照組經過5周的治療,腰背痛VAS與治療前相比下降,BMD較治療前增加(P<0.05),但治療后兩組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 2、3。


在治療前及治療1、5、12周后對兩組患者使用MMT法進行腰背肌、腹肌、雙側股四頭肌肌力評定。試驗組和對照組腰背部肌力、腹肌肌力以及雙側股四頭肌肌力在12周觀察時點高于治療前(P<0.05),而治療后兩組間僅有腰背肌肌力1項比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表 4。

3 討論
本研究旨在評價PEMF對PMO患者的有效性。研究結果表明PEMF在提高骨密度、緩解疼痛、增加肌力方面都有一定的積極作用,與對照組療效相當,尤其在提高腰背肌肌力方面優于AL。2007年,Reid等[6]進行的一項隨機對照研究中發現AL聯用鈣劑、阿法骨化醇治療OP,2年后測得BMD提高率分別為3.0%、5.4%。每周服用70 mg AL可有效提高PMO患者的BMD,同時可有效減低脊柱、非脊柱、髖部和腕部骨折的風險,因而循證醫學已經把AL作為治療PMO的一線治療藥物。同時鈣和活性維生素D也是作為OP的基礎治療藥物[5]。這也是本研究選擇與AL做對比的原因。
根據文獻追蹤,電磁場已經被廣泛用于治療關節炎以及骨骼肌肉系統的疾病,具有促進骨折的愈合,減輕疼痛和促進潰瘍愈合等作用[7]。近年來,磁療法尤其是PEMF技術及其臨床的應用得到迅速發展。
3.1 PEMF對BMD的影響
雙能X線吸收測定作為BMD的測量手段,是被世界衛生組織、國家骨質疏松基金會以及國際骨質疏松基金會批準并用于診斷和評價骨質疏松治療的測量方法[8]。
BMD可以預測骨質疏松性骨折的風險,也可評估骨質疏松藥物的治療效果[9]。BMD與骨強度高度相關,通常認為BMD的改變影響骨強度。BMD的變化是最重要和最有意義的評估指標之一,它和骨折的發生率呈負相關。本研究結果顯示PEMF和AL治療都可有效提高PMO患者的BMD,與AL藥物作用相比,PEMF作用緩慢,但是作用效果持久,本研究過程中僅對試驗組使用1個月的PEMF刺激作用,在結束治療后2個月的隨訪結果中觀察到PEMF對受試者的BMD改變與連續使用3個月AL的作用效果相當。目前廣泛認為,治療劑量的AL可以有效抑制破骨細胞活動,起到骨吸收抑制因子的作用。而PEMF不僅能有效減少骨吸收,同時可以促進成骨細胞的產生并促進成骨過程[10]。20世紀90年代起,國內外已可見這方面的報道,且其效果令人振奮。1977年,Bassett等[11]提出用電磁場刺激治療骨不連,取得了令人滿意的效果,從此開創了治愈骨不連的非侵入性方法。隨著PEMF的廣泛推廣應用和治療機制研究的深入,許多實驗證明PEMF對OP有增殖作用,能影響骨的代謝和重建,改善骨生物力學特性,從而達到抑制骨量丟失和逆轉骨質疏松癥。PEMF對OP的骨丟失的治療作用還可能是由多因素調控的,PEMF不僅可促進成骨細胞介導的骨形成,抑制成骨細胞凋亡,同時也可以抑制破骨細胞介導的骨吸收,促進骨的內生性生長,促進鈣鹽沉積和細胞外基質合成,改善骨微細結構和形態,達到防止骨量丟失的作用。Sert等[12]使用50 Hz、1 mT的PEMF治療去卵巢大鼠6周,發現脛骨的Na+和K+水平提高,同時觀察到血液中堿性磷酸酶(ALP)水平在照射14 d升高到最高水平。ALP作為成骨細胞的標記物,其升高可認為PEMF有促進骨形成的作用。Giavaresi等[13]用PEMF照射大鼠股骨、腰椎后血清ALP有升高,說明成骨細胞活性增加,血清肌酸降低,說明PEMF抑制破了骨細胞的活性,證明PEMF能促進骨的形成和降低骨的吸收,從而可以逆轉OP。2008年本實驗室發現每日采用PEMF對去勢大鼠治療20~60 min能阻止其BMD下降,使其接近正常水平,對OP有良好的預防作用[14]。高堪達等[15]評估PEMF治療結束后2個月的BMD時,發現髖關節和股骨頸的BMD顯著增加。也有報道PEMF對OP患者BMD的改變有長期影響。Tabrah等[16]對POM患者用72脈沖電磁場治療12周,再進行長達8年的隨訪,發現橈骨區域接近照射部位的BMD明顯增加,而在停止照射的36周后BMD又略有下降,但仍高于照射前,且在之后的隨訪中無明顯改變。肖登等[17]將大鼠暴露在強度3.8 mT,頻率8 Hz的磁場中分別作用20、40、60 min,共30 d。結果顯示去勢不暴露組大鼠的股骨結構力學指標(包括最大位移、最大載荷及最大能量吸收)和材料力學指標(包括最大應力、最大應變及彈性模量)低于暴露組大鼠,但不同暴露時間大鼠的股骨生物力學指標之間的差異無統計學意義(P>0.05)。雖然脈沖電磁場對提高BMD的影響仍然是不確定的,但是有改善的趨勢出現。研究表明脈沖電磁場治療OP患者的適合頻率為低頻率(通常是指低于50 Hz、20 mT),治療療程為30 d,與本研究所采用的參數一致。
3.2 PEMF對OP疼痛的影響
把磁場應用于治療肌肉骨骼疾病的疼痛由來已久[18, 19]。磁療法在過去的30年中已被成功地用于許多骨關節疾病的疼痛治療。本研究的新發現是采用PEMF治療后對VAS評分的有益作用不僅是短期內,還保持到治療結束的2個月后。因為疼痛是一種復雜的生理和心理反應的綜合體驗,其強度測定受到生理及心理因素的影響,所以疼痛的分級測定難有客觀一致的可靠指標。國內外曾研究,患者的年齡、性別、文化程度、社會背景對疼痛級別分值的影響有統計學意義[20, 21]。而VAS作為一種簡單實用的癥狀評價量表,能準確表達從多個獨立個體樣本或從多個時間點獲得VAS測量值間的百分率差異,已廣泛應用于描述和測量疼痛感覺或心情[22]。在臨床醫學領域中,以描述疼痛為結局指標的研究中,VAS法被認為是測量疼痛最敏感和最可靠的方法[23]。因此本研究采用VAS評分。雖然結果顯示VAS評分在組間差異沒有統計學意義,但這兩組的疼痛強度減少伴隨有功能狀態的改善(通過功能障礙指數評分進行評定)。表明PMEF有與AL有同樣的緩解疼痛效果,同時可以改善功能障礙。
PMO為高轉化型骨質疏松,骨吸收與骨形成均活躍,但以骨吸收為主。由于骨轉換過快,骨吸收增加導致骨小梁的吸收與斷裂、骨皮質變薄、穿孔而引起全身疼痛,以腰背痛最為多見。另一個疼痛的原因是由于骨強度下降,在輕微應力作用下,都可能發生椎體楔形變或魚尾樣變形而引起疼痛。而骨骼的變形可導致附著于骨骼上的肌肉張力出現變化,使肌肉疲勞、痙攣產生肌膜性疼痛[24]。國內外動物實驗表明,PEMF能擴張微血管,促進毛細血管增殖,從而改善微循環[25, 26]。原理可能是在磁場作用下,紅細胞表面負電荷密度增大,帶電粒子荷電能力增強,由于相同電荷間的靜電斥力增加,紅細胞的聚集性減弱,血液黏度降低。而血液中其他荷電離子在磁場作用下,由于荷電能力增強,離子的移動受到影響,從而改善了血液流變特性,促進了血液循環。微循環一旦被改善,滲出物很快被吸收和消散,這樣就降低了組織間的張力,解除了對神經末稍的機械性壓迫,從而緩解了疼痛[27]。張小云等[28]實驗表明無論是新西蘭兔還是疼痛患者,經1 h高旋恒定磁場處理后,血液中β-內啡肽含量都明顯增多,且增加幅度大,個別甚至可達原來的23倍。其機制為隨著β-內啡肽的增多,痛閾值升高,神經興奮性降低,從而達到鎮痛效果。其他鎮痛機制有認為磁場可以直接作用于感覺神經,降低感覺神經的興奮性,從而提高疼痛的閾值。
3.3 PEMF對OP肌力的影響
OP的生物力學特點有以下幾個方面:OP患者伴隨有不符合要求的運動負荷,自發性骨折和正常活動中的骨疼痛,尤其是椎骨。許多研究觀察到,骨結構和骨量是由肌肉的力量所決定的,個體的肌肉量與骨量呈正相關關系,且肌肉力量的改變將引起骨強度發生相應的變化。由于OP患者腰椎骨量丟失,骨強度降低,椎體壓縮,承載能力下降,脊柱前屈,背部的肌肉必須承受更多的壓力和雙重收縮來矯正形態。最初強度呈代償性增加,但之后就會下降。長期肌力下降會造成肌肉疲勞,緊張或痙攣。同時,骨的微細結構破壞,刺激神經末梢,使附著在骨頭上的軟組織產生水腫、痙攣和疼痛,肌肉力量下降。Blain等[29]研究發現,體質量與股骨頸和腰椎的BMD的相關性主要依賴于肌肉組織的功能,也就是說絕經后婦女的骨量丟失與老年肌肉力量下降有關。許多研究發現PEMF能有效緩解OP患者肌肉和骨骼的疼痛,同時還可達到增強肌力的目的[30-33]。另外,Forgacs等[34]在動物實驗中發現,電磁場能明顯升高小鼠血液中睪酮水平,而睪酮可以促進體內蛋白質合成增加,特別是肌肉蛋白質的合成,使三磷酸腺苷和肌酸作用合成磷酸肌酸,調節運動后肌糖原的超量恢復。所以睪酮與肌肉力量、運動能力和疲勞恢復密切相關。另一種激素胰島素樣生長因子(IGF)隨年齡而降低,IGF水平的降低會增加骨骼肌數量的加速丟失。有研究發現PEMF不僅能夠誘導IGF的表達,還可以增加細胞膜上IGF受體數目[35]。本研究結果表明,試驗組腰背肌、腹部的肌肉和股四頭肌的力量在治療后都得到改善。尤其在腰背肌肌力的改善上優于AL。
綜上所述,PEMF短期治療PMO具有與藥物AL相同的臨床效果,有明顯緩解疼痛、提高BMD、增加肌力的作用,尤其在增加腰背肌肌力上優于AL。但其是否提示在預防脊柱椎體骨折上具有優勢,其遠期治療效果的維持及其治療原理還有待進一步研究。
絕經后骨質疏松癥(PMO)是指發生在婦女絕經后5~10年內的原發性骨質疏松(OP)。根據國際骨質疏松癥基金會統計[1],美國和歐洲大約30%的絕經后婦女有OP,至少有40%的女性在她們之后的生命里會帶有一次或多次脆性骨折。有椎體骨折病史的OP患者在將來罹患髖部骨折的風險將增加2.3倍,前臂遠端骨折的風險將增加1.4倍[2]。目前治療OP的最主要目的是預防骨折,這可以通過減慢或阻止骨質流失,維持骨骼強度,降低或消除可能導致骨折的因素而實現[3]。第二個目的是緩解由OP引起的疼痛問題。低頻脈沖電磁場(PEMF)作為近年來興起的,已廣泛應用于臨床的一種治療OP的正規物理療法,正受到越來越多的關注。與藥物治療相比,PEMF具有起效迅速、維持時間長、治療單一、副作用少、安全性高等特點[3, 4]。本研究的主要目的是對比PEMF與阿侖膦酸鈉(AL)治療PMO的療效[5],其次是了解兩種治療方法在預防骨折和改善功能的時間效應。
1 資料與方法
1.1 一般資料
2009年9月-2010年9月四川大學華西醫院康復醫學科門診和住院部初診為PMO患者共48例,最終完成試驗共40例。被計算機隨機分配到兩組:試驗組19例,對照組21例。納入患者的基本情況包括:骨密度(BMD)、年齡、體質量指數(BMI)、受教育程度、職業、絕經年齡及其他基本醫療歷史記錄的基線特征。納入標準:① 自愿簽署知情同意書;② 標準差T值(T-score)≤-2.5,具有腰背痛且視覺模擬疼痛評分(VAS)<7分;③ 自然絕經年限>1年,年齡45~70歲;④ 此前3個月內沒有服用任何激素及其他影響骨代謝的藥物,未經抗骨質疏松正規治療者,包括維生素D(VitD)、PEMF及AL、鮭魚降鈣素治療等;⑤ 患有基礎疾病者需病情穩定,如高血壓患者近6個月血壓平穩,未調藥者;甲狀腺功能減低患者近1年甲狀腺功能穩定,未調藥者。排除標準:① 嚴重全身各系統疾病急性期;② 雙下肢外傷性骨折未愈;③ 經糾正后仍有明顯視力障礙、前庭病損嚴重、小腦病變、外周神經肌肉疾病、智力障礙、精神疾患、認知障礙;④ 繼發性骨質疏松;⑤ 伴病理性骨折;⑥ 長期或近期服用藥物如鎮靜藥、抗精神病藥等;⑦ 測量骨密度不準確者:脊柱側彎畸形、手術、增生嚴重等。
1.2 方法
試驗組使用脈沖電磁場治療床,治療床上有一約1.8 m×0.6 m左右的墊子,可產生低強度的電磁場,患者平躺于治療床上接受全身的電磁場干預(采用中國醫學科學院生物醫學研究研制的Union-2000型骨質疏松治療儀),磁場頻率采用8、12 Hz變頻方式,強度采用6、8檔強度交變進行治療,6次/周,30次為1個療程,共5周,治療結束后隨訪至12周。對照組服用AL(商品名:福善美)70 mg/周(每片含AL 70 mg),共治療12周。所有患者都有相同的基本藥物:碳酸鈣D3片(商品名:鈣爾奇D) 600 mg/d(鈣含量),阿法骨化醇0.5 μg/d。每組患者分別在治療前及治療1、5、12周后進行BMD、VAS及徒手肌力(MMT)評定。
1.3 統計學方法
采用SPSS 16.0統計軟件進行統計分析。定量數據均使用均數±標準差進行描述。基線一致性分析采用兩樣本t檢驗或χ2檢驗。兩種治療方式治療效果差異比較采用重復測量的方差分析模型進行分析。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 兩組患者基本資料比較
兩組BMI、基礎疾病、BMD、VAS、MMT等基線資料,差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。見表 1。

2.2 療效比較
試驗組和對照組經過5周的治療,腰背痛VAS與治療前相比下降,BMD較治療前增加(P<0.05),但治療后兩組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 2、3。


在治療前及治療1、5、12周后對兩組患者使用MMT法進行腰背肌、腹肌、雙側股四頭肌肌力評定。試驗組和對照組腰背部肌力、腹肌肌力以及雙側股四頭肌肌力在12周觀察時點高于治療前(P<0.05),而治療后兩組間僅有腰背肌肌力1項比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表 4。

3 討論
本研究旨在評價PEMF對PMO患者的有效性。研究結果表明PEMF在提高骨密度、緩解疼痛、增加肌力方面都有一定的積極作用,與對照組療效相當,尤其在提高腰背肌肌力方面優于AL。2007年,Reid等[6]進行的一項隨機對照研究中發現AL聯用鈣劑、阿法骨化醇治療OP,2年后測得BMD提高率分別為3.0%、5.4%。每周服用70 mg AL可有效提高PMO患者的BMD,同時可有效減低脊柱、非脊柱、髖部和腕部骨折的風險,因而循證醫學已經把AL作為治療PMO的一線治療藥物。同時鈣和活性維生素D也是作為OP的基礎治療藥物[5]。這也是本研究選擇與AL做對比的原因。
根據文獻追蹤,電磁場已經被廣泛用于治療關節炎以及骨骼肌肉系統的疾病,具有促進骨折的愈合,減輕疼痛和促進潰瘍愈合等作用[7]。近年來,磁療法尤其是PEMF技術及其臨床的應用得到迅速發展。
3.1 PEMF對BMD的影響
雙能X線吸收測定作為BMD的測量手段,是被世界衛生組織、國家骨質疏松基金會以及國際骨質疏松基金會批準并用于診斷和評價骨質疏松治療的測量方法[8]。
BMD可以預測骨質疏松性骨折的風險,也可評估骨質疏松藥物的治療效果[9]。BMD與骨強度高度相關,通常認為BMD的改變影響骨強度。BMD的變化是最重要和最有意義的評估指標之一,它和骨折的發生率呈負相關。本研究結果顯示PEMF和AL治療都可有效提高PMO患者的BMD,與AL藥物作用相比,PEMF作用緩慢,但是作用效果持久,本研究過程中僅對試驗組使用1個月的PEMF刺激作用,在結束治療后2個月的隨訪結果中觀察到PEMF對受試者的BMD改變與連續使用3個月AL的作用效果相當。目前廣泛認為,治療劑量的AL可以有效抑制破骨細胞活動,起到骨吸收抑制因子的作用。而PEMF不僅能有效減少骨吸收,同時可以促進成骨細胞的產生并促進成骨過程[10]。20世紀90年代起,國內外已可見這方面的報道,且其效果令人振奮。1977年,Bassett等[11]提出用電磁場刺激治療骨不連,取得了令人滿意的效果,從此開創了治愈骨不連的非侵入性方法。隨著PEMF的廣泛推廣應用和治療機制研究的深入,許多實驗證明PEMF對OP有增殖作用,能影響骨的代謝和重建,改善骨生物力學特性,從而達到抑制骨量丟失和逆轉骨質疏松癥。PEMF對OP的骨丟失的治療作用還可能是由多因素調控的,PEMF不僅可促進成骨細胞介導的骨形成,抑制成骨細胞凋亡,同時也可以抑制破骨細胞介導的骨吸收,促進骨的內生性生長,促進鈣鹽沉積和細胞外基質合成,改善骨微細結構和形態,達到防止骨量丟失的作用。Sert等[12]使用50 Hz、1 mT的PEMF治療去卵巢大鼠6周,發現脛骨的Na+和K+水平提高,同時觀察到血液中堿性磷酸酶(ALP)水平在照射14 d升高到最高水平。ALP作為成骨細胞的標記物,其升高可認為PEMF有促進骨形成的作用。Giavaresi等[13]用PEMF照射大鼠股骨、腰椎后血清ALP有升高,說明成骨細胞活性增加,血清肌酸降低,說明PEMF抑制破了骨細胞的活性,證明PEMF能促進骨的形成和降低骨的吸收,從而可以逆轉OP。2008年本實驗室發現每日采用PEMF對去勢大鼠治療20~60 min能阻止其BMD下降,使其接近正常水平,對OP有良好的預防作用[14]。高堪達等[15]評估PEMF治療結束后2個月的BMD時,發現髖關節和股骨頸的BMD顯著增加。也有報道PEMF對OP患者BMD的改變有長期影響。Tabrah等[16]對POM患者用72脈沖電磁場治療12周,再進行長達8年的隨訪,發現橈骨區域接近照射部位的BMD明顯增加,而在停止照射的36周后BMD又略有下降,但仍高于照射前,且在之后的隨訪中無明顯改變。肖登等[17]將大鼠暴露在強度3.8 mT,頻率8 Hz的磁場中分別作用20、40、60 min,共30 d。結果顯示去勢不暴露組大鼠的股骨結構力學指標(包括最大位移、最大載荷及最大能量吸收)和材料力學指標(包括最大應力、最大應變及彈性模量)低于暴露組大鼠,但不同暴露時間大鼠的股骨生物力學指標之間的差異無統計學意義(P>0.05)。雖然脈沖電磁場對提高BMD的影響仍然是不確定的,但是有改善的趨勢出現。研究表明脈沖電磁場治療OP患者的適合頻率為低頻率(通常是指低于50 Hz、20 mT),治療療程為30 d,與本研究所采用的參數一致。
3.2 PEMF對OP疼痛的影響
把磁場應用于治療肌肉骨骼疾病的疼痛由來已久[18, 19]。磁療法在過去的30年中已被成功地用于許多骨關節疾病的疼痛治療。本研究的新發現是采用PEMF治療后對VAS評分的有益作用不僅是短期內,還保持到治療結束的2個月后。因為疼痛是一種復雜的生理和心理反應的綜合體驗,其強度測定受到生理及心理因素的影響,所以疼痛的分級測定難有客觀一致的可靠指標。國內外曾研究,患者的年齡、性別、文化程度、社會背景對疼痛級別分值的影響有統計學意義[20, 21]。而VAS作為一種簡單實用的癥狀評價量表,能準確表達從多個獨立個體樣本或從多個時間點獲得VAS測量值間的百分率差異,已廣泛應用于描述和測量疼痛感覺或心情[22]。在臨床醫學領域中,以描述疼痛為結局指標的研究中,VAS法被認為是測量疼痛最敏感和最可靠的方法[23]。因此本研究采用VAS評分。雖然結果顯示VAS評分在組間差異沒有統計學意義,但這兩組的疼痛強度減少伴隨有功能狀態的改善(通過功能障礙指數評分進行評定)。表明PMEF有與AL有同樣的緩解疼痛效果,同時可以改善功能障礙。
PMO為高轉化型骨質疏松,骨吸收與骨形成均活躍,但以骨吸收為主。由于骨轉換過快,骨吸收增加導致骨小梁的吸收與斷裂、骨皮質變薄、穿孔而引起全身疼痛,以腰背痛最為多見。另一個疼痛的原因是由于骨強度下降,在輕微應力作用下,都可能發生椎體楔形變或魚尾樣變形而引起疼痛。而骨骼的變形可導致附著于骨骼上的肌肉張力出現變化,使肌肉疲勞、痙攣產生肌膜性疼痛[24]。國內外動物實驗表明,PEMF能擴張微血管,促進毛細血管增殖,從而改善微循環[25, 26]。原理可能是在磁場作用下,紅細胞表面負電荷密度增大,帶電粒子荷電能力增強,由于相同電荷間的靜電斥力增加,紅細胞的聚集性減弱,血液黏度降低。而血液中其他荷電離子在磁場作用下,由于荷電能力增強,離子的移動受到影響,從而改善了血液流變特性,促進了血液循環。微循環一旦被改善,滲出物很快被吸收和消散,這樣就降低了組織間的張力,解除了對神經末稍的機械性壓迫,從而緩解了疼痛[27]。張小云等[28]實驗表明無論是新西蘭兔還是疼痛患者,經1 h高旋恒定磁場處理后,血液中β-內啡肽含量都明顯增多,且增加幅度大,個別甚至可達原來的23倍。其機制為隨著β-內啡肽的增多,痛閾值升高,神經興奮性降低,從而達到鎮痛效果。其他鎮痛機制有認為磁場可以直接作用于感覺神經,降低感覺神經的興奮性,從而提高疼痛的閾值。
3.3 PEMF對OP肌力的影響
OP的生物力學特點有以下幾個方面:OP患者伴隨有不符合要求的運動負荷,自發性骨折和正常活動中的骨疼痛,尤其是椎骨。許多研究觀察到,骨結構和骨量是由肌肉的力量所決定的,個體的肌肉量與骨量呈正相關關系,且肌肉力量的改變將引起骨強度發生相應的變化。由于OP患者腰椎骨量丟失,骨強度降低,椎體壓縮,承載能力下降,脊柱前屈,背部的肌肉必須承受更多的壓力和雙重收縮來矯正形態。最初強度呈代償性增加,但之后就會下降。長期肌力下降會造成肌肉疲勞,緊張或痙攣。同時,骨的微細結構破壞,刺激神經末梢,使附著在骨頭上的軟組織產生水腫、痙攣和疼痛,肌肉力量下降。Blain等[29]研究發現,體質量與股骨頸和腰椎的BMD的相關性主要依賴于肌肉組織的功能,也就是說絕經后婦女的骨量丟失與老年肌肉力量下降有關。許多研究發現PEMF能有效緩解OP患者肌肉和骨骼的疼痛,同時還可達到增強肌力的目的[30-33]。另外,Forgacs等[34]在動物實驗中發現,電磁場能明顯升高小鼠血液中睪酮水平,而睪酮可以促進體內蛋白質合成增加,特別是肌肉蛋白質的合成,使三磷酸腺苷和肌酸作用合成磷酸肌酸,調節運動后肌糖原的超量恢復。所以睪酮與肌肉力量、運動能力和疲勞恢復密切相關。另一種激素胰島素樣生長因子(IGF)隨年齡而降低,IGF水平的降低會增加骨骼肌數量的加速丟失。有研究發現PEMF不僅能夠誘導IGF的表達,還可以增加細胞膜上IGF受體數目[35]。本研究結果表明,試驗組腰背肌、腹部的肌肉和股四頭肌的力量在治療后都得到改善。尤其在腰背肌肌力的改善上優于AL。
綜上所述,PEMF短期治療PMO具有與藥物AL相同的臨床效果,有明顯緩解疼痛、提高BMD、增加肌力的作用,尤其在增加腰背肌肌力上優于AL。但其是否提示在預防脊柱椎體骨折上具有優勢,其遠期治療效果的維持及其治療原理還有待進一步研究。