2024电刺激疗法在骨质疏松症中的应用.docx

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1、2024电刺激疗法在骨质疏松症中的应用骨质疏松症（osteopor。SiS,OP）是以骨量低下、骨组织微结构退变，导致骨脆性增加、易发生骨折为特征的一种全身性骨骼疾病，属于全球性公共卫生问题。2018年中国OP流行病学调查报告显示：50岁以上人群的患病率为19.2%,65岁以上人口患病率为32.0%1o2023年国家统计局发布，2022年末中国60岁及以上人口占总人口的19.8%,65岁及以上占总人口的14.9%2.由此可见，目前人口老龄化问题已使OP的患病情况极其严峻3。OP的临床表现为骨痛、腰背部疼痛,最严重的后果是骨质疏松性骨折。电刺激理疗是近年发展起来的治疗骨质疏松症的无创物理治疗手段

2、之一，可减轻疼痛、增加骨量、增强肌力、促进神经修复，在OP的防治及骨折后愈合均有效，属于是比较传统物理因子治疗方式。但目前仍缺乏规范的系统研究，且其具体的治疗参数尚无定论。本文将对电刺激在OP中的应用进行总结，以期更好地为临床提供治疗方案。1电刺激方式电刺激疗法主要包括低频波、中频波（干扰波高频波（超短波直流电、离子导入疗法、神经肌肉电刺激、微电流等十余种。OP的基础研究及临床应用常见的电刺激疗法包括脉冲电磁场、电针疗法、直流电、电容耦合、经皮神经电刺激等。1.1 脉冲电磁场5200kHz频率的电磁场会在组织中产生1100mv/cm的电场4,脉冲电磁场(pulsedelectromagneti

3、cfields,PEMFs)的主要机制是将电流转化为磁场，再激活机体的生物电流，从而达到治疗的目的。许多临床试验及基础研究表明PEMFS可治疗OP,对骨不连和骨折延迟愈合也有很好的效果5-6,Catalano等7提出PEMFs可能通过RANKL/OPG和Wnt-catenin通路在增加骨量等方面发挥抗OP作用。尽管食品药品监督管理局(FOodandDrugAdminiStration,FDA)尚未批准PEMFs用于治疗OP但临床试验表明PEMFs是一种无创、安全、有效的治疗OP的方法。1.2 电针疗法中医针灸学为中国传统医学，电针疗法是应用中医理论，用针刺入脸穴得气后，在针上通以微量电流波以刺

4、激穴位，从而治疗疾病的一种疗法。已有较多研究表明，针灸、电针刺激均可达到治疗OP的目的8-9。Wang等10用电针刺激废用性OP模型大鼠1个月后,发现可改善大鼠胫骨近端的微结构和股骨的生物力学。关于其作用机制的研究，王亚军等11发现可能是通过调控Wnt3a和-catenin的基因和蛋白表达水平，以此调节骨重建系统的平衡。钟培瑞等12指出电针疗法可能通过抑制P53/P21信号通路增加成骨细胞活性，从而促进骨形成,改善0P。虽然针灸、电针刺激对OP有效，但因对传统针刺的疼痛的顾虑，使较多患者放弃该治疗方案。1.3 直流电直流电(directcurrent,DC)是一种侵入性技术，通过植入电刺激器，

5、将阴极和阳极植入修复部位，从而提供恒定的直流电，进行持续的电刺激以治疗疾病。目前，许多动物实验已证实DC对OP有治疗作用，如Limura等口引彳各袖带电极植入去势后大鼠双侧喉上神经,发现血浆降钙素浓度增加，大鼠胫骨近端干雕端和股骨远端干断端的骨密度较假手术大鼠高。Lau等14利用植入式微电刺激系统对大鼠背根神经节进行电刺激，发现其可刺激降钙素基因相关肽的分泌，抑制0P。然而，植入电刺激装置属于有创刺激疗法，且具有潜在传染性，因此限制了其临床应用。1.4电容耦合人体组织为一个混有电容和电阻的机体，肌肉组织中的细胞膜具有电容的性质。电容耦合(CaPaCitiVeCOUPIing,CC)是一种施加电

6、场的非侵入性技术，对OP的治疗作用文献报道较早且仅限于动物实验15CC通过耦合电容作用于对象，或通过电容电场间接刺激，或通过电极直接刺激。间接刺激如王正兴等16自制电容耦合电场，由信号发生器产生频率为1.5MHZ的方波信号，经过耦合平行板电容产生,将大鼠放置于平行板之间，接通电场信号进行治疗。直接刺激如PiazzollaA指出CC能够增加去势后骨质疏松症模型大鼠椎体中的骨小梁体积,其研究表明CC可促进骨折愈合，使椎体骨髓水肿完全消退口刀。1.5 经皮神经电刺激经皮神经电刺激(transcutaneouselectricalnervestimulation,TENS)是一种以电流脉冲激活外周神经

7、纤维的非侵入式镇痛疗法,近年来在临床与科研中备受青睐。按照TENS装置提供的脉冲频率、持续时间、强度和类型，临床常见高频、短脉冲持续时间、低强度的传统TENS及低频、长脉冲持续时间、高强度的针刺样TENS18.目前TENS在OP中的应用主要为治疗OP引起的疼痛。相关的文献报道较少，且多与电针概念混淆。经皮穴位电刺激是将TENS和以经络理论为指导的穴位治疗相结合，通过皮肤将特定的电流输入人体，刺激人体穴位和经络。时克昌等19的临床研究证实，益骨汤联合经皮穴位电刺激缓解老年性OP引起的疼痛明显优于单纯密盖息治疗。2电刺激频率低频电的参数包括频率、周期、波宽、通断比、波形等，临床仪器中许多参数均相对

8、固定，对生物效应影响较大的为频率及强度20。低频电流式指频率IoOOHz以下的脉冲电流,每次通电能使运动神经发生兴奋,超过1000HZ则不能引起兴奋。临床常用的低频电是在100HZ以下。极低频电磁场（ELF-EMF）指由线圈产生的频率为0300Hz的电场21。Meta分析提示PEMFs治疗与TENS、热疗或超声等其他物理治疗的差异不大22。因此电刺激对OP治疗的有效频率尚未可知，以下对常见频率及其对比进行总结。2.1 低频率（110Hz）在电针治疗中，多数文献报道的频率低于IoHz,结论均提示抗OP效果显著。如柏中喜等23以电脉冲频率为2HZ的电针干预穴位，可增加OP大鼠模型的骨密度及生物力学

9、。朱根生24采用2Hz频率单一方波电针刺激去神经大鼠证实其对增加股骨生物力学有效。HiroyukiTamaki等25研究在早期废用肌肉骨骼萎缩的大鼠中,每日对左胫骨前肌进行经皮电刺激（频率为IOHZ,脉宽250s）,1周后发现能减少肌肉和骨质流失并改善骨骼脆性。TENS的治疗模式中针灸样刺激频率是14Hz,脉冲宽度是0.20.3ms,出现脉冲式肌肉抽搐，适用于急慢性疼痛、长期止痛及周围循环障碍。2.2 中高频（10100Hz）Belanger等26研究表明，每天对脊髓损伤患者的股四头肌行电刺激（25Hz）,24周后发现其股骨远端和胫骨近端骨密度增加了28%oTanaka27研究提示20Hz的刺

10、激频率显示了最大的成骨细胞的激活及细胞内钙离子的更大反应，但该学者依旧指出最佳的刺激模式仍然存在争议。LimUra等13将袖带电极植入去势后大鼠双侧喉上神经，发现其可改善去势后大鼠的骨质流失，植入电刺激器DC的频率为40Hz0止匕外，临床应用神经肌肉电刺激疗法时常需要使肌肉达到完全强直收缩，对正常肌肉，需要的频率常在30Hz以上28。2.3 多种频率对比部分文献报道探索电刺激对OP的最佳频率多采用数种常见频率对比疗效,结论也各不相同。金肖青等29采用电针2Hz、100Hz、2/100Hz不同频率对OP模型大鼠骨小梁空间结构均具有一定的保护作用，以100Hz频率电针刺激更为明显。有报道将电极连接

11、到IooMHZ任意波形发生器以各种频率（1、2.5、5、10、15、20、30、40、50、60、IOoHZ）行电刺激，发现在20、50Hz肌肉电刺激时股骨骨小梁质量改善更明显,股骨髓内压力在20HZ时测得的最大，10Hz电刺激诱导的肌肉收缩产生的骨应变影响最明显30。此外，也有研究证实，持续给予大鼠同一频率的刺激会出现耐受31。3电刺激部位关于电刺激部位主要是针对TENS及神经肌肉电刺激疗法。神经肌肉电刺激疗法的临床应用已有100多年,近年来在神经肌肉骨骼疾病的康复中应用显著增加。神经肌肉电刺激疗法是应用低频脉冲电流刺激肌肉使其收缩，以恢复其运动功能的方法。电极可放在痛区、运动点、扳机点、穴

12、位、患处不同节段的脊柱旁等。2个电极或2组电极的放置方向有并置、对置、近远端并置、交叉等。3.1 肌肉刺激动物实验研究表明，刺激肌肉可增强肌纤维数量，骨骼肌收缩可增加肌肉骨骼组织内的血流量，从而增强相应骨的骨密度32。对相同的外部刺激骨骼肌较骨骼更敏感，Alfredo等33实验发现电诱导等距收缩80次，肌肉含量增加，而对骨组织无明显影响。关于放置肌肉的位置也与OP动物造模方式有关。Tamaki等25对左胫骨前肌进行经皮电刺激1周后发现大鼠胫骨前肌重量增加，小梁骨体积分数、数目和连接密度增加，表明经皮低频电刺激肌肉收缩治疗能减少肌肉和骨质流失并改善骨骼脆性。3.2 穴位刺激穴位的选择常根据中医理

13、论，OP的临床表现与中医骨痿骨枯腰腿痛等病名类似,根据肾藏精主骨，生髓为先天之本，肾精亏虚会使骨密度降低；脾主肌肉，为后天之本，气血生化之源，脾胃虚弱则气血乏源，会影响到钙、磷代谢，因此在选穴上选择以补肾益精、健脾养血的穴位为主，如肾俞脾俞三阴交足三里悬钟穴和命门穴10-11z23o与OP相关的穴位可达到缓解临床症状，提高骨密度的效果34o3.3 神经刺激对神经的直接刺激主要指直流电刺激方法，如Lau等35将用植入式微型电刺激器（一种DC）植入L46椎骨水平的右侧背根神经节，刺激背根神经，结果显示其可刺激降钙素基因相关肽的分泌，减少OP大鼠的总骨矿含量及骨小梁骨密度的下降，显著改善骨小梁微结构

14、。Limura等13将袖带电极植入去势后大鼠双侧喉上神经，可改善去势后大鼠的骨质流失。4治疗剂量电刺激在OP中的应用剂量主要表现在时间及强度，强度多选择1.0mA以局部见肌肉轻微收缩为佳11,23。InoUeS等36选择8J6mA电流（IoHZ）刺激大鼠股四头肌4周，但结果发现与冲击波及超声波相比，并未改善大鼠骨小梁微结构和骨强度。单次的治疗时间为Iomin以上，总疗程为1周至3个月不等，如王亚军11选择电针刺激穴位每次电针刺激15min,1次/d,连续5d,间隔2d,20d为1个疗程，治疗3个疗程。柏中喜以经皮神经电刺激穴位每次30min,持续4周23。电刺激在频率、部位及治疗量主要针对电针

15、疗法、TENS等。5总结与展望OP属于人体功能退行性改变的疾病，其治疗多为止痛及预防骨折并发症。运动疗法是一种防治OP的有效方式，因为机械负荷会加速骨形成。然而，患有OP的老年患者往往很难运动，且有摔倒骨折的风险。电刺激促使神经兴奋、肌肉收缩，以机械方式刺激肌肉骨骼的被动运动，而无需任何自愿的身体活动，是目前公认的安全、有效、依从性高的防治方式。其治疗的方式多样，经皮神经电刺激及神经肌肉电刺激疗法还因其无创、便捷的优点，近年来逐渐受到推崇，其还能结合中医穴位理论形成经皮穴位电刺激疗法进行辨证论治，可通过调节细胞因子水平、缓解肌肉疲劳、改善血流动力学等途径缓解骨质疏松性疼痛。但公认最优的刺激模式及部位仍存在争议，对于电刺激的可靠参数还需结合临床。（参考文献略）