基于时变脉冲电磁场的骨骼关节治疗器械

1　需求的提出

面临人口老龄化的挑战,及早预防和治疗多发性老年病是提高人民生命质量,延年益寿的重大问题。原发性骨关节炎(OA)和老年性骨质疏松症(OP)均是常见的与年龄老化有关的退行性疾病,在人群中有很高的发病率,据统计:我国现有骨质疏松患者已超过8400万人,而关节炎病人则已上亿。前年,我们自行研制了首台双能X线骨密度仪[1,2],在诊断手段上,达到了国际上新第4代骨密度测量的水平,但在疾病治疗上,目前,仍处于药物(化学)疗法阶段,疗效欠佳,许多医学专家纷纷提出:必须进一步研究开发我国自己的针对OA和OP治疗的骨骼关节治疗器械,对老年人的健康长寿作出新的贡献。

继世界卫生组织(WHO)在世纪初提出了“骨与关节十年2000/2010行动规划”之后,2002年9月14日,国家卫生部在北京人民大会堂正式宣布,启动“中国骨骼与关节健康十年(2002/2011)行动”,这是一项由医生、科研工作者、病人和社会团体共同参与的活动。骨骼关节疾病包括因肌肉与骨骼失调引起的各种疾病,主要有骨关节炎、类风湿关节炎、四肢创伤、脊椎疾病和骨质疏松5大类,十年行动规划要求,以“增进患有肌肉与骨骼疾病患者的健康,进一步改善他们的生活质量”为目标,未来十年中,通过各种措施,促进我国骨骼与关节疾病研究水平的提高。我们积极响应此项行动,本文概述了基于时变脉冲电磁场的骨骼关节治疗系统的电路和特色。

2　治疗机理

国内外已有大量研究资料表明:外加一定的电磁场,可以促进新陈代谢,活化细胞,改善内分泌,增强免疫力。特别是美国科学家Bas-sett及其研究集体进行的多年临床实践表明:应用电磁场刺激治疗骨不连等疾病确实取得了令人满意的治疗效果,并且,无任何毒、副作用,接着美国联邦食品药物管理局(FDA)批准了这种物理治疗方法,可以用于临床[3]。此后,许多科学家又进一步对电磁场影响骨组织修复行为的机理,作了深入的研究,从分子生物学的角度认为:通过改变活组织的电磁、化学环境、可以促进组织的生长修复,如通过人工的脉冲电磁场(PEMFS)刺激,可以促进成骨细胞中钙离子的内流,使成骨作用显着增长,从而改善骨代谢机能,加速骨组织的生长,提高骨矿含量和骨密度;同时通过骨质微骨折处形成骨痂,恢复其正常形态,改善骨的微观结构和力学强度,从而在本质上抑制并逆转骨质疏松症,减少骨折发生率,治愈骨骼关节相关疾病。

我们继承,发扬祖国医学的传统理论,依据中医经络学说,按人体穴位分布,设置不同的脉冲电磁场;另外,结合生物体多样性、活动性特点,电磁场脉冲调频、调宽、调幅,既满足不同人群需要,又减少人体自适应,实践证明[4]:这样可以提高治疗实效,同时也走出了治疗器械具