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1、脉冲磁场在治疗卵巢切除引发的骨质疏松症时的作用（实验在老鼠上完成）Zati A., Gnudi S., *Mongiorgi R., Giardino R., Fini M. Valdre G . *Montagnani A.M.Rizzoli 骨科诊所， * 矿物学系 * 博洛尼亚大学人体解剖学研究所介绍：脉冲电磁场从 50 年代起就已引入了医学领域，但直至今日，脉冲电磁场在医学中的应 用仍然处于研究阶段。 脉冲电磁场在众多领域中都有着广泛的应用，首先， 脉冲电磁场可用于运动器方面的治疗， 除此之外， 脉冲电磁场还可用于治疗皮肤溃疡、 由于使用细菌生长抑 制剂而导致的急性疼痛、骨转移引起的疼
2、痛综合症等病症。在脉冲电磁场实验中， 可以改变许多参数， 例如：可采用 1个或 2个线圈以适当地将磁 力线引导至接受治疗的四肢，也可改变磁场的波形、强度、频率。不同的参数代表着不同的治疗种类。例如：痛觉过敏治疗，或者刺激生物组织复原的 治疗。有关何种性质的磁场最适用于刺激骨生成目前已经有了较多论述：目前，绝大多数研 究者均认为刺激骨生长的磁场必须具有极低的频率（01 赫兹），因为处于这一频率的磁场的热效应基本可以忽略不计。如果治疗对象中涉及到了骨组织， 只要采用频率在 20赫兹 100 赫兹，强度在 30100 高斯之间的脉冲电磁场即可显著加速骨折愈合。 使用以上参数的脉冲电磁场， 可以在骨骼
3、中 感应出 23 毫伏的电势。利用从 60 年代就开始累集的实验数据，研究人员可以开始对促进骨生成的电疗与电磁 场疗法进行临床实验， 以下分别介绍电疗法与电磁场疗法如何分别刺激骨生成： 通过电疗促 进骨生成的方法是由 Becker 先生发明，后来又分别有几位研究者对这一方法做出了评论， 该方法需将电极直接植入需要愈合的组织附近进行刺激，然而， 这种方法具有几个明显的缺点：第一，需要进行手术才能完成植入；第二，可能引起组织过热并导致生化损伤（侵入性 技术）。通过电磁场疗法促进骨生成的方法是由Bassett 先生发明的， Yasuda 先生也曾经使用过该方法进行治疗， 这种治疗方法是一种非侵入技术
4、， 它通过使用 1 个或 2 个线圈可以生成 一个随时间改变的磁场， 变化的磁场会感应出变化的电场， 电流密度也会随之发生改变， 因 而能够刺激治疗区域的骨生成（例如，骨折） 。采用电磁场促进骨生成的优点是显而易见的。首先，这种治疗方法无需进行任何手术， 治疗时也不会引起任何不适，同时，这种治疗方法的成功率要比使用电极进行治疗高很多。 美国食品及药物管理局 （FDA ）之所以宣称他们更偏向于使用电磁场技术促进骨生长，也是因为这种方法给病人带来的危险性更低。为了更深入的了解低频电磁场刺激骨生长效果，我们定量分析了脉冲磁场在治疗卵巢 切除引发的骨质疏松症时的作用 （实验在老鼠上完成） ，本文集中研
5、究频率为 50 赫兹、最大 强度在 30 70 高斯的脉冲电磁场。脉冲电磁场的治疗效果由定期的骨密度检查、实验室血 液分析、 X 射线衍射分析、大腿骨化学采样分析等各种试验进行监控。实验材料与方法试验采用 36 只 10 个月大的 Sprague Dowley 大鼠，重量大约为 35010 克，其中的 5 只老鼠作为对照组 （第一组）；另外 31 只老鼠在全身麻醉的条件下从腰部接受双侧卵巢切除 术，其中 8 只不采取任何治疗， 始终处于观察之下 （第二组）；而后再将另外 23 只老鼠分为2个小组，一组13只（第三组），一组10只（第四组），第三组每天接受 1小时频率为50 赫兹、最大强度为 3
6、0高斯的正向正弦脉冲电磁场治疗（图1a）,治疗持续4个月。第四组每天接受1小时频率为50赫兹、最大强度为70高斯的正向正弦脉冲磁场治疗（图1b）.表一中概括了不同组的情况。表一：1）对照组（5只老鼠）2） 切除卵巢，但不进行任何治疗（8只老鼠）3）切除卵巢后接受强度为 30高斯，频率为50赫兹的电磁场治疗4）切除卵巢后接受强度为 70高斯，频率为50赫兹的电磁场治疗timers)Gauss70Gauss30图1b图1a图1采用的脉冲电磁场的波形磁场磁力线方向应与老鼠大腿骨的轴向保持一致。为了防止老鼠大腿骨位置改变，应将其固定在一个容器内。试验采用Cosmogamm公司的MGT 4T 41型产品
7、进行电磁场治疗，在实验开始以及4个月后，试验老鼠接受以下检查：-利用碘125进行单光子骨密度计进行脊椎骨水平骨密度测量；本文中的每一个数据都是在 同一点进行8次扫描后取平均值得到的；-实验室血液分析，通过确定血钙、血磷、血液碱性磷酸酶、血液 Osteocalcin 蛋白、血液甲状旁腺素、血液降钙素的含量，对骨代谢做出评估。所有老鼠在实验期间均采用同一食谱，食物中不添加任何矿物质、维生素。在手术后及治疗中所有老鼠均未发生任何并发症。日常操作中也没有出现任何误调节以及其他不希望出现的现象。在治疗过程中所有老鼠的体重均增加了50克-80克。当老鼠长至14个月时将其全部杀死，并摘除其左股骨。摘除的左股
8、骨应首先放置在去离子水中煮沸一段时间，以去除所有软组织。而后在加热至800摄氏度时向里面播撒石灰，以去除所有有机物，最后通过X射线衍射分析研究骨骼中的矿物质含量。-采用Philips PW 1130电脑X射线衍射分析仪利用 CuKa射线对股骨骨骼样本灰进行分析， 扫描速度每分钟1度。-通过原子吸收分光光度法对股骨骨骼样本灰进行化学分析，以测定其中钙、镁、钠、钾的 含量，通过比色法确定其中磷酸盐的含量。结论：图2中显示的骨密度测量结果，清楚的说明了在切除老鼠卵巢并引起老鼠绝经后会引起骨质疏松，Yamazaki先生与Yamaguchi先生也已经发现了这一情况。另外，可以发现30高斯的脉冲电磁场可以
9、减少大约10%的骨量流失，使用70高斯的脉冲电磁场不会探测到任何统计上的较为明显的骨量流失（图2）图2相对于对照组其他三组老鼠骨骼矿物质密度（BMD变化百分比Groups of rats老鼠组别Only ovar切除卵巢，但不进行任何治疗（8只老鼠）EMF 30G 切除卵巢后接受强度为 30高斯，频率为50赫兹的电磁场治疗EMF 70G 切除卵巢后接受强度为 70高斯，频率为50赫兹的电磁场治疗Diff%相对于对照组其他三组老鼠骨骼矿物质密度（BMD变化百分比主要用于评估骨代谢情况的实验室血液分析显示电磁场疗法在骨代谢方面没有在临床 上显示出任何显著的效果。X射线衍射分析数据显示样本中所有骨骼
10、矿物质全部结晶良好,图3:骨骼样本典型的 X射线衍射分析讨论:从我们的实验结果可以看出，卵巢切除后会引发骨质疏松症，骨质疏松症只会影响矿 物质量的变化，而对矿物质质的变化不会产生任何影响。通过原子吸收分光光度法 （AAS以及比色法得到的分析数据证实了骨密度测量的结果。 钙磷比（生物磷灰石的代表量）与理论值 1.67 之间没有明显差异。从以上结论我们可以推断出， 最大强度为 70 高斯的脉冲电磁场对于防止骨量流失最为 有效， 30 高斯的脉冲电磁场可以减少骨量的流失。最后，从 X 射线衍射分析中我们可以知 道，即使在接受脉冲电磁场治疗的老鼠身上， 作为正常骨骼代表（羟基磷灰石）的晶格也证 明了电磁场具有促进生理性骨生长的作用。通过在 10 个月大的雌性老鼠上进行试验， 证明了脉冲磁场在治疗卵巢切除后绝经引发 的骨质疏松症时的作用， 本文介绍了这一实验的基本结果， 特别介绍了在采用频率不变的脉 冲电磁场进行治疗时，电磁场强度与治疗效果之间的关系。试验分别采用了强度为30 高斯与 70高斯，频率为 50 赫兹的正向正弦波磁场进行对比， 治疗每天持续 1 小时，连续进行的 4 个月的治疗。 结果显示： 使用最大强度为 30 高斯的磁场可以将骨量流失减少在 10左右， 而使用最大强度为 70 高斯的磁场进行治疗后就不会出现明显的骨量流失。
