电磁疗法对常见疾病的临床治疗研究进展

周绍杰 魏云鹏 杨建成 薛艳茹 商澎

西北工业大学生命学院，特殊环境生物物理实验室，西安710072

0 引 言

磁场与人类的生活紧密相关，磁场用于疾病治疗在我国具有悠久的历史。西汉司马迁的《史记》中就已经有内服磁石治病的记载，南北朝陶弘景所著《名医别录》中也有利用磁石练水服用治病的记载，明代李时珍也在《本草纲目》中详细描述了磁石的性状、药剂制法和对十多种疾病的疗效。随着时代的发展，人们创造性地将磁和电相结合，电磁场的产生形式和作用形式皆有不同的创新。如今电磁疗法广泛应用于治疗各种疾病，其具有疗效明显、适用范围广且副作用小的特点。目前大多数电磁疗法相关的文章仅仅对临床应用的疗效进行讨论，而很少注重归纳其临床研究所使用的磁场形式和强度，导致对于所用磁场参数的描述没有统一的规范。本文就近四十年来电磁疗法的临床应用进行了综述，并对各种电磁疗法的使用情况进行了梳理和归纳。旨在进一步提高电磁疗法对常见几种疾病（高血压、糖尿病、失眠症、抑郁症、骨质疏松等）的治疗效果，以提高全民的健康水平。

1 电磁疗法的分类

针对不同的疾病，电磁疗法可采用不同的治疗方法，其治疗的磁场强度和时间也不尽相同。然而目前国内外相关的文章，对于所用电磁疗法和磁场参数并没有统一的规范。本文将常用的电磁疗法的具体实施方式及治疗效果综述如下。

1.1 穴位贴磁

此法常用钡铁氧体制作磁片，通过在患处或相关穴位处贴敷数量不等的磁片和磁珠进行治疗。①高血压：用磁片（表磁30～200 mT）或磁珠（每粒表磁15 mT）贴敷于患者穴位，每15天一个疗程，持续1～4个疗程。②失眠症：用磁珠（每粒表磁6.6 mT）贴敷于患者耳穴处，每7天一个疗程，持续1～3个疗程。③疼痛：用磁片（表磁10～360 mT）或磁珠（每粒表磁6.6 mT）贴敷于患者穴位，每15天一个疗程，持续1～4个疗程。④骨折：用磁片（表磁80～300 mT）贴敷于患者穴位，每15天一个疗程，持续1～4个疗程。

1.2 脉冲电磁场

脉冲电磁场（pulsed electromagnetic fields,PEMFs）的特点是间歇式出现电磁场，电磁场变化频率、波形和峰值可根据需要进行调节。遗憾的是，大多数文章没有指明临床中所用脉冲磁场的波形。①高血压：脉冲电磁场频率为8～50 Hz，每天15～20min，每15天为一个疗程，一般为1～2个疗程。②糖尿病：脉冲电磁场频率为 8～50 Hz，每天 30～60 min，每15～20天为一个疗程，一般为1～4个疗程。③疼痛：脉冲电磁场强度为18～23 mT，频率为2.2～15.3 Hz，每天40 min，治疗一个月。④骨折及骨不连：脉冲电磁场强度为 1～200 mT，频率为 8～50 Hz，每天 6～12 h，治疗1～5个月。⑤骨质疏松：脉冲电磁场强度为 0.1～20 mT，频率为 8～50 Hz，每天 30～40 min，每5～10天为一个疗程，一般为3～6个疗程。

1.3 旋磁

使用旋磁治疗设备进行治疗，可产生有效磁场强度约为40～100 mT的磁场。

1.4 重复经颅磁刺激

重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS）可治序以下疾病：①帕金森：电磁场最大磁场输出强度为1.5 T，频率为5 Hz，运动阈强度为110%～120%，每天20个序列，每个序列含脉冲80～100个，治疗5～10 d。②癫痫：脉冲频率为0.3～1 Hz，运动阈强度为 70%～90%，每天 15～20 min（约500～1 200个脉冲），每5天为一个疗程。③抑郁症：根据患者症状的不同，电磁场最大磁场输出强度为 0.72～1.5 T，频率为 0.5～20 Hz，运动阈强度为60%～110%，每天20～30个序列，每个序列含脉冲80～100个，每7天为一个疗程，治疗1～2个疗程。

1.5 穿戴磁性物品

穿戴含磁性的物品进行治疗，如磁性腕带（21～200 mT）、磁性帽（0.6 mT）等。

2 电磁疗法对部分内科疾病的治疗作用

电磁疗法常用于治疗高血压、糖尿病等内科疾病，这些疾病通常难以治愈，需患者长期服用药物，而临床常用的药物均有不同程度的耐受性和副作用，长期服用使得药物的疗效下降且可能对人体产生慢性毒性。电磁疗法作为一种物理疗法，因其疗效好、副作用小而被越来越多的患者所接受。

2.1 高血压

高血压是一种需要终身治疗的疾病，由于患者的血液在血管中流动时对血管壁的压力长期高于正常值，从而可能引发各种并发症，并影响患者的正常生活。

周道启等[1]总结了各地采用徐州磁性材料厂出产的磁疗器件治疗高血压病合计506例，其总的降压疗效为75.5%，降脂疗效约为50%，症状改善率为80%；经分析发现，电磁疗法对早期高血压病的疗效更好，且综合两种以上的电磁疗法其疗效优于单一的电磁疗法。朱华[2]采用穴位贴磁、PEMFs和旋磁对100名高血压患者进行治疗，其中用单一磁疗法治疗59例，有效39例，有效率66.1%；用贴磁加脉冲电磁场或旋磁等综合方法治疗41例，有效32例，有效率78%，可见综合治疗疗效更好；同时，通过对18例甲皱微循环病例的观察发现，电磁疗法治疗后患者的血液流速均显著加快，且缩小的动静脉血管有不同程度扩张，值得注意的是，其中4例因为瘀滞而扩张的静脉血管也明显缩小。闫秀英等[3]使用TC-Ⅰ型磁场扫描式理疗机对14名高血压患者进行治疗，2 d之后患者血压明显下降，在第3天血压达到最低值。阙艳等[4]对比了常规西药治疗、常规西药配合刺血加电磁疗法治疗两组各20名高血压患者的疗效，结果发现，治疗2周后，配合刺血加电磁疗法治疗的20名患者平均血压均较治疗前显著下降，且明显低于对照组。孙桂萍等[5]研究了耳穴贴磁珠对60名高血压患者的治疗效果，所有患者均接受过常规药物治疗但未能将血压调整至正常范围，耳穴贴磁珠4周后，其中46名患者血压明显下降，有效率为76.7%。同时，他们的研究还发现耳穴加压对电磁疗法的疗效没有明显影响。

2.2 糖尿病

糖尿病是由胰岛素分泌不足或胰岛素利用障碍引起的代谢紊乱性疾病，由于患者血葡萄糖水平长期高于正常值，从而引发一系列并发症，是导致心脑血管疾病、肾功能衰竭、心力衰竭的重要原因之一。

呼其图等[6]于1994年首次报道采用TL-I型磁场扫描式理疗机治疗糖尿病可使患者血糖水平下降。在此基础上，张淑琴等[7]采用TL-I型磁场扫描式理疗机对30名糖尿病患者进行治疗，其中23人曾使用降糖药未达到理想效果，经治疗15 d之后，患者尿糖显著减少，血清胆固醇、甘油三酯显著下降，血液流变学各指标明显改善。王昆润[8]使用磁疗机治疗糖尿病患者共320例，患者均接受糖尿病的常规治疗，其中磁疗组的220名患者同时接受电磁疗法，结果发现磁疗组74%疗效显著，而未使用电磁疗法的对照组只有28%疗效良好。张正艺等[9]使用脉冲电磁场配合药物治疗200名2型糖尿病患者，结果显示磁疗组总有效率为96%，未使用电磁疗法的对照组总有效率为85%，且磁疗组疗程明显缩短。李金博[10]使用低频脉冲电磁疗法配合针刺对86名2型糖尿病患者进行治疗，结果显示联合治疗组相对于针刺对照组，胰岛素敏感指数明显升高，血糖含量明显降低。白宁等[11]使用低频脉冲理疗仪联合红外线电磁波治疗器对100例2型糖尿病患者进行治疗，结果显示联合治疗组总有效率为98%，显著高于针刺对照组（有效率为80%），且联合治疗组整体疗程明显。

综上所述，电磁疗法可以扩张动静脉毛细血管，改变血液流速，从而改善微循环，且能显著降低血糖含量，改善患者的血液流变学各项指标，缩短治疗疗程，其对于早期高血压和糖尿病的疗效显著，无明显副作用，患者满意度较高。

3 电磁疗法对部分神经性疾病的治疗作用

神经性疾病是指发生于中枢神经系统、周围神经系统、植物神经系统的以感觉、运动、意识、植物神经功能障碍为主要表现的疾病，如失眠症、癫痫、帕金森和其他神经性疾病。电磁疗法可通过电磁波来调节神经系统，从而达到治疗神经类疾病的目的[12]。

3.1 失眠症

失眠是最常见的睡眠功能障碍，其发生与长期精神紧张、大脑睡眠区供血不足、自主神经功能紊乱等因素密切相关。

张桂萍[13]使用耳穴贴敷磁珠的方法对60名失眠老人进行了为期3周的治疗，每粒磁珠表磁为6.6 mT，结果显示总有效率为81.7%，且治疗前后平均睡眠效果指数差异有统计学意义。徐小梅等[14]使用SK-A脑病生理治疗机对60名失眠患者进行为期30 d的治疗，结果显示，治疗组匹兹堡睡眠治疗指数评分较治疗前明显降低，而对照组的评分无显著变化。Shieh等[15]研究了嵌有静磁体的梦枕、磁性鞋垫、三相手环等对改善失眠患者睡眠质量的疗效，发现低能静磁体有可能通过加速降低脑代谢率，帮助失眠症患者缩短入睡潜伏期。张铭等[16]采用经颅电磁刺激治疗仪对156名失眠患者进行治疗，结果显示治疗组总有效率为98.5%，而使用药物治疗的对照组总有效率为74.3%。金林红等[17]采用耳穴贴敷磁珠的方法对80名失眠症患者进行治疗，结果显示磁疗组总有效率为87.5%，而使用药物治疗的对照组总有效率为62.5%。邢庆昌[18]使用磁疗帽对90名失眠患者进行为期10 d的治疗，治疗后，磁疗组总有效率为86.21%，药物对照组总有效率为78.57%，空白对照组总有效率为44.83%，且磁疗组和药物对照组匹兹堡睡眠质量指数明显降低。

可见，电磁疗法能通过降低神经兴奋性，使患者更快地进入睡眠状态，从而改善患者睡眠质量。

3.2 帕金森

帕金森属于中老年神经系统的退行性疾病，有静止时手抖、运动迟缓、肌僵直等特征性运动症状，需要长期口服药物进行对症治疗。rTMS是始于20世纪80年代的一种非侵入性的神经刺激技术，其可将电磁波无衰减地透过颅骨而刺激到大脑神经元。高频rTMS可以产生心奋性突触后电位，引起刺激部位神经异常兴奋，低频rTMS则通过调节大脑兴奋和抑制功能之间的平衡来治疗疾病[19]。

Khedr等[20]使用重复经颅磁刺激rTMS对32名帕金森患者的腿部、手臂和头部进行刺激，与对照组相比，治疗组帕金森统一评分量表（unified parkinson’s disease rating scale，UPDRS）、行走速度和自我评估量表均有显著的时间效应，表明治疗组的运动功能可得到长期有效的改善。于苏文等[21]使用rTMS对35名帕金森患者的四肢进行刺激，通过对UPDRS和运动诱发电位（motor evoked potential，MEP）的分析发现，UPDRS总分较治疗前均显著降低，1 min平均运动次数显著增加，行走速度显著增加，MEP静息阈值增高、潜伏期及皮质静息期延长，表明rTMS对帕金森病具有显著疗效。

3.3 癫痫

癫痫是由脑部神经元异常放电导致肢体抽搐、意识不清及口吐白沫等症状。Tergau等[22]使用rTMS对9名癫痫患者进行治疗，患者每周的癫痫发作次数从平均10.3次降到平均5.8次。Kinoshita等[23]使用rTMS对7名癫痫患者进行治疗，比较患者刺激一周后的癫痫发作次数，结果显示所有发作类型、复杂部分性发作和单纯部分性发作的频率分别降低了19.1%、35.9%和7.4%。Misawa等[24]在一名局部癫痫患者的左侧运动区域的头皮上放置8个线圈，使用rTMS进行治疗，结果显示0.5 Hz的rTMS亚阈值刺激可抑制异常增生皮层的兴奋性，从而抑制持续部分性癫痫。

3.4 疼痛

王志强[25]将180例风湿性关节炎患者分为3组，其中：第1组和第2组分别于穴位处贴敷表磁为10～90 mT、100～360 mT的磁片，第3组在贴敷表磁为100 mT磁片的同时联用磁疗机综合治疗，结果显示3组总有效率分别为80.00%，98.67%和96.77%，可以看出患者疼痛的症状明显改善，且第2、3组疗效更好，证明穴位贴磁可使血液流速加快以及皮温长期升高，从而显著改善由于风湿而产生的关节疼痛[25]。Harlow等[26]将194名关节炎疼痛患者分为标准组（腕带表磁为170～200 mT）、弱磁组（腕带表磁为21～30 mT）和假磁体组（腕带无磁性），患者佩戴腕带12周后，通过分析实验前后西安大略和麦克马斯特大学下肢骨关节炎指数量表评分的变化情况来确定疗效，结果发现与实验前患者平均疼痛评分相比，标准组评分降低了2.9分（下降27.1%），弱磁组评分降低了2.2分（下降20.0%），假磁体组评分降低了1.6分（下降14.6%），疼痛评分明显下降；同时方差分析显示标准组和假磁体组之间的差异具有统计学意义，但与弱磁组之间的差异无统计学意义，表明磁性腕带能有效缓解髋关节和膝关节处骨关节炎引发的疼痛。高家纯等[27]使用PEMFs治疗了803名伴有关节疼痛的患者，其中732名患者止痛效果明显。更多的研究表明，磁疗法不仅可抑制关节疼痛，且在抑制肌肉酸痛[28]、腰背疼痛[29-30]、晚期癌痛[31]等方面亦有良好疗效。

相对于其他电磁疗法，磁疗鞋垫在抑制疼痛方面的疗效却并不理想。Winemiller等[32]将101名受试者随机分为2组，在实验组受试者鞋垫内嵌入表磁为245 mT的磁箔，8周后分析发现，磁性鞋垫并不能明显减轻足底疼痛。Caselli等[33]在受试者鞋跟上嵌入磁箔，4周后，同样发现磁箔并不能显著抑制疼痛[34]。同时，如果磁场强度太低、治疗时间太短[35]均对抑制疼痛没有明显作用。

3.5 抑郁症

抑郁症是一种患病率高、治愈率低且复发率高的精神障碍型疾病，以显著而持久的心境低落为主要临床特征，部分患者存在自伤、自杀行为，严重者伴有妄想、幻觉等精神病性症状。

高频重复经颅磁刺激的脉冲频率高于1 Hz，其对于抑郁症的治疗作用在国内外已有大量文献报道。Pascual-Leone等[36]使用10 Hz的rTMS对17名精神病亚型耐药抑郁症患者的左前额叶进行刺激，治疗后患者的汉密顿抑郁量表（hamilton depression rating scale，HDRS/HAMD）评分从25.2分降到13.8分，贝克抑郁自评量表分数从47.9分降到了25.7分，症状明显改善。王文菁等[37]选用药物左洛复联合10 Hz的rTMS治疗20例抑郁症患者，治疗5 d后，联合治疗组HAMD分值较治疗前和仅用药物治疗的对照组均明显降低，说明rTMS配合药物治疗比单用药物治疗更有效。王晓明等[38]将24名患者分为2组，分别使用20 Hz和5 Hz的rTMS刺激左前额叶，结果显示20 Hz的rTMS，其HAMD评分明显下降，抑郁症状改善，同时其区域性脑血流明显增加；而5Hz的rTMS症状改善不明显，表明20 Hz的rTMS治疗抑郁症效果更好。

然而，也有研究表明低频重复经颅磁刺激对抑郁症有良好的治疗作用。杜登青等[39]研究了0.5 Hz的rTMS对脑卒中后抑郁伴认知障碍患者的日常活动能力和认知能力的影响，将60名患者分为2组，均给予常规药物治疗，治疗组联用rTMS，结果显示相比于对照组和治疗前，治疗组的HAMD评分明显改善，精神状态检查量表评分显著升高。陈运平等[40]使用0.5 Hz的rTMS治疗20名抑郁症患者，有效率为 85%，HAMD 评分从（26.6±6.0）分降到（13.8±7.8）分。张咏梅等[41]使用1 Hz的rTMS治疗30名抑郁症患者，HAMD 评分从（26.1±4.0）分降到了（13.5±6.9）分，治疗有效率为76.6%。

由此可发现，高频和低频rTMS均可用于治疗抑郁症，需要根据不同患者的大脑功能状况，采用不同的强度、频率和刺激部位等。

4 电磁疗法对骨科疾病的治疗作用

大量实验研究均表明，电磁场可通过调节骨形成和骨吸收来影响骨代谢的平衡。因此，电磁疗法也常用于临床骨科疾病治疗，如骨折、骨不连和骨质疏松等。

4.1 骨折及骨不连

电磁治疗骨折始于19世纪初，但直到20世纪80年代Bassett等[42-43]首次报道用脉冲电磁场治疗骨不连开始，才取得突破性进展。如今脉冲电磁场治疗仪已广泛在国内外使用，其疗效已得到证实。Frykman等[44]对35名使用PEMFs治疗的骨折患者进行了长时间的随访，平均随访时间为8.4个月，其中9例骨折伴缺血性坏死患者中有8例愈合（治愈率88.9%），16例采用短臂拇指背模和PEMFs治疗的患者中有12例痊愈（治愈率75%），而24例最初采用长臂拇指背模和PEMFs治疗的患者中有22例痊愈（治愈率91.7%）。陈果祥[45]使用2 mT的PMEFs对18名骨折患者进行治疗，平均治疗4.8个月，16名患者骨折愈合（治愈率88.9%）。刘文军等[46]使用1 mT的PEMFs治疗骨不连、骨延迟愈合和骨折患者共28例，平均治疗2个月，有26例患者愈合（治愈率92.9%）。

除了使用PEMFs，其他的电磁疗法也能有效治疗骨折。闵晓松[47]在52名患者骨折处使用热磁性固定夹板做固定，平均消肿时间为5.57 d，平均骨痂形成时间为25.1 d，均明显低于对照组。葛京化等[48]将75名患者分为低磁组（磁片表磁为80mT）、高磁组（磁片表磁为150 mT）和对照组（贴片无磁性），分别将磁片放置在固定夹板内，高磁组患者肿胀消退时间为（15.4±1.24）d、疼痛消失时间为（12.3±1.11）d，临床愈合时间为（34.2±2.1）d；低磁组患者肿胀消退时间为（17.9±3.15）d、疼痛消失时间为（15.2±2.04）d，临床愈合时间为（38.9±2.6）d；对照组患者肿胀消退时间为（21.7±2.57）d、疼痛消失时间为（17.9±1.94）d，临床愈合时间为（42.5±3.2）d。其中低磁组和高磁组的患者肿胀消退时间、疼痛消失时间和临床愈合时间均比对照组明显缩短，且高磁组短于低磁组，其差异具有统计学意义。

4.2 骨质疏松

骨质疏松症是一种全身代谢性骨病，为老年人的常见疾病，其主要特征为骨密度（bone mineral density，BMD）下降，骨组织微结构被破坏，骨脆性增加，从而容易发生骨折的全身性骨病。临床上通常给予钙剂类或雌激素药物治疗，但因为老年人对钙的摄入、吸收和利用能力下降，单纯钙剂的补充并不能有效防治和减缓骨量的丢失。随着现代科学技术的发展，PEMFs技术逐渐完善，并在治疗骨质疏松方面突显出一定的优势[49-51]。

孙雯敏等[52]使用20 Hz的PEMFs治疗46名骨质疏松症患者，其中76.01%的患者治疗之后BMD增加5.6%以上。谭文捷等[53]将234例骨质疏松症患者分为两组，所有患者均采用常规药物治疗，磁疗组联用PEMFs，治疗之后磁疗组的总有效率为87.5%，明显高于对照组（总有效率为66%）。使用33 Hz的PEMFs对绝经后骨质疏松症患者经行治疗，通过对治疗前后的腰椎、股骨颈、股骨粗隆和沃德三角的BMD和骨矿物质含量进行评估发现，低频脉冲和循环重量训练均可提高BMD，但低频脉冲的效果更好[54]。蒯大禹等[55]采用 15、30、50 Hz 3 种频率的PMEFs对18名原发性骨质疏松症患者进行治疗，治疗从低频逐渐转为高频，治疗之后，患者骨痛平均分级从治疗前的（2.167±0.924）分降为（0.333±0.485）分，患者骸部平均BMD从治疗前（0.456±0.141）g/cm2提高到（0.521±0.144）g/cm2，BMD 增长14.25%。高堪达[56]等同样使用 15、30、50 Hz 3 种频率的PMEFs治疗35例骨质疏松患者，发现治疗后患者血清骨钙素水平升高21.4%，血清I型胶原羧基端吡啶并啉交联肽水平升高14.2%，表明PEMFs可促进骨形成。郑黎勤等[57]将78例绝经后骨质疏松患者随机分为实验组（阿仑膦酸钠+8 HzPEMFs）和对照组（阿仑膦酸钠），治疗4个月之后，两组患者股骨和腰椎BMD较治疗前均有所改善，实验组有效率为95.00%，对照组有效率为78.95%；实验组患者的血清骨钙素从治疗前的（6.61±1.17）ng/mL上升为（11.78±2.62）ng/mL、骨源性碱性磷酸酶从治疗前的（12.68±2.33）μg/L 上升为（22.55±3.16）μg/L，血清抗酒石酸酸性磷酸酶-5b从治疗前的（9.61±2.12）U/L 降为（3.15±1.11）U/L，证明疗效明显，且实验组改善幅度明显大于对照组。

综上所述，电磁疗法能有效改善患者的骨质疏松症状，其机制可能是通过促进骨形成、抑制骨吸收来改善患者的骨代谢平衡，从而提高骨密度和骨矿物含量。

5 结语

电磁疗法经历了数十年的发展，已广泛应用于各种疾病的临床治疗中。笔者首先将目前的电磁疗法梳理归纳为5种，分别是穴位贴磁、脉冲电磁场、旋磁、重复经颅磁刺激以及穿戴磁性物。其中重复经颅磁刺激使用的磁场强度较大，约为0.7～1.5 T，其他电磁疗法所使用的磁场强度多在0.1～600 mT范围内。其次，综述了电磁疗法对部分人类内科疾病（高血压和糖尿病）、神经性疾病（失眠、癫痫、帕金森和抑郁症）、骨科疾病（骨折、骨不连和骨质疏松）的临床疗效，结果表明电磁疗法对上述疾病均有显著疗效，其适用范围广且副作用小。电磁疗法治疗高血压和糖尿病的分子机制尚不清楚，但其作为一种物理疗法，其疗效可能与血管中的血液流速改变和人体微循环改善相关，可以辅助药物进行治疗。通过改变神经元兴奋性，调节多巴胺等神经递质的释放，电磁疗法对神经性疾病的治疗也具有良好的疗效，常用穴位贴磁和重复经颅磁刺激两种方法进行治疗。另外，电磁疗法可以调节骨代谢的平衡，通过促进骨形成，抑制骨吸收，进而对骨折、骨不连和骨质疏松等骨科疾病具有积极的疗效。总之，电磁疗法对部分人类内科疾病、神经性疾病、骨科疾病均有显著的疗效且无明显副作用，其潜在的临床应用和治疗价值很可能仍有巨大的挖掘空间。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突