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1) Diapulse Electromagnetic
Therapy
2) Oscillating Field Stimulation
3)
Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation
电磁疗法
1)
脉冲电磁疗法:
DIAPULSE®
Diapulse
是一种可以直接将脉冲电磁场 (PEMF)
施加到损伤区域的设备。动物和人体研究显示 SCI
之后立即进行这种治疗可以保护神经元、促进再生并减少功能丧失。此外,
Diapulse 还可以大大加速
SCI
后褥疮的愈合。
Diapulse
通过装在可调节支架上的一个圆柱状的治疗探头将电磁场能量直接施加在身体的某一部位。因为电磁场以脉冲的形式输出,
因此它只在部分时间里释放能量,
这样有利于能量转化而来的热能的消散。Diapulse
的电磁输出通常为 600
周期/秒,
每次脉冲持续
65 微秒
(1 秒
= 1 百万微秒)。因此在这一脉冲率下,
设备关闭的时间是开启的时间
25
倍左右。
Diapulse
的原型早在 1930
年代就由医师 Abraham Ginsberg
和物理学家 Arthur Milinowski发明出来,
他们在
1934 和
1940 年的纽约医学会
(New York Academy of Medicine)
上报告了他们利用这一设备的初步临床经验和动物研究结果。由于这一设备所使用的技术与雷达相同,
其作为治疗措施的应用因为第二次世界大战的原因而被推迟。直到1950
年代美国军方才又开始了相关研究,
他们经过广泛的研究认为这一设备既安全又有效。也正在这个时候,
Diapulse 的主要研究者由
Ginsburg 变为生物物理学家
Dr. Jesse Ross,
后者建立了美国
Diapulse
公司,
并和全世界的大学和临床医师一起开始了雄心勃勃的研究。
大量的研究支持 Diapulse
能够治疗神经学相关的问题,
并发挥神经保护和再生的作用。在神经系统损伤之后,
Diapulse帮助恢复细胞存活所必需的跨膜电位
(细胞内外带电溶质浓度的差别)
并增加促进恢复的血流量。
血流量:
Dr. William Erdman
(美国)
发现 Diapulse
可以在不增加心率或血压的前提下增加全身血流量。这可能是由于 Diapulse
产生的场能够诱导细胞呈珠链状排列。在设备关闭后,
细胞又重新成为随机分布。处于这种珠链状排列的方式下,
血细胞能够能充分地通过血管,
好比车辆在平行车道上以同一个方向通畅地行驶。
和其他的损伤一样,
血流可以影响 SCI
之后的恢复。脊髓的损伤减少血流,
结果便加重了神经损害。由于
Diapulse 可以增加血流量,
因此它可以促进
SCI
的恢复也就不足为奇了。
动物研究:
Drs. D. Wilson and P. Jagadeesh
(英国)
检验了
Diapulse
疗法对脊髓半切的猫的作用。脊髓半切后 3 个月,
与对照组相比,
Diapulse
改善了功能恢复、减少瘢痕形成和粘着、增加了通过损伤部位的突出数量,
并促进移植用于桥接损伤部位的周围神经的整合。
因为外科医生开始使用周围神经组织来桥接人体脊髓的损伤,
Diapulse
促进周围神经组织再生的能力对于 SCI
来说也具有重要意义。
Dr. Wise Young
(美国)
发现
Diapulse
能够减少冲击致伤的猫的损伤部位的钙离子。因为钙离子可以引起神经细胞继发死亡,
Diapulse
的这种作用可以减少神经损害,
进而保护功能。Young报告:
1)
在术后
4 个月大多数经
Diapulse 治疗的猫都可以行走,
而对照组则一只都没有,
2)具有讽刺意味的是,
这种设备的效果要优于甾类甲基强的松龙,
并且由于
Young
的努力,
正被考虑作为一种伤后治疗的标准。
人体研究:
Dr. M Weiss
等 (波兰)
在1980年进行了一项富有希望的
SCI
研究。急性损伤患者被直升飞机送至华沙接受
Diapulse 治疗。在97名接受治疗的患者中,
38名有显著的神经学改善,
其中28名获得了具有实际意义的功能,
18名出院时仅有轻度的肢体缺陷。不幸的是,
因为
Weiss
在这些初步结果出版后不久便去世了,
再加上当时社会局势的动乱,
这项充满希望的研究没能继续下去。
Dr. W. Ellis
在慢性
SCI 患者中利用
PEMF
(并非 Diapulse)
进行止痛,
结果
13 名患者中有
7 名获得了感觉或运动的改善。Ellis 提出假说认为这些场可以使丧失功能但仍然具有活力的神经结构正常化。
最后,
Diapulse
疗法已经和大网膜移植手术一起联合应用 (葡萄牙)。2
名四肢截瘫的美国人在手术前后接受了
Diapulse 治疗,
以促进神经再生。虽然很难确定手术、术后康复以及
Diapulse 治疗三者各自所起的作用大小,
其中一名患者的功能恢复非常显著,
她还因此上了
PBS
记录片。
褥疮:
研究显示褥疮在经过
Diapulse
的治疗后愈合过程可以得到极大地加速。在一项关于
SCI 的双盲研究中,
Dr. C. Andrew Salzberg
等
(美国)
发现
SCI 患者的褥疮经过
Diapulse
治疗后平均愈合时间为 13
天,
而对照组为
31.5
天。
下面的病例研究能够显示
Diapulse 在治疗
SCI
相关褥疮方面的潜力:
“我的丈夫是一名
T8 截瘫患者。1996
年他的臀尾部开始出现严重的褥疮,
并且逐渐加深至
4 级
(即深达骨面)。虽然他已经接受家庭保健有将近
3 年了,
伤口仍然没有愈合。保健人员使用了包裹和探查的方法均没有成功。最后,
一位新的伤口护理专家进行了长时间的调查并最后决定使用
Diapulse
疗法。医疗保险拒绝报销费用,
但是我们的补助仍然为我们付了
8 周治疗所需的费用。伤口大约有
4cm深,
直径很大。相当令人惊讶的是,
经过每天
4 次持续
8
周的治疗之后，伤口完全愈合了。这对褥疮来说真是奇迹般的愈合!”
2)
振荡场刺激治疗急性
SCI
证据显示振荡场刺激
(OFS)
可以减少急性
SCI 之后的神经损伤。这一疗法由
Purdue 大学
(美国)
的
Dr.
Richard Borgens
和同事研发。
OFS
疗法的灵感来源于许多人观察到适当的电信号可以引导并促进神经生长。例如,
研究发现在早期的发育中,
自然产生的电势差通道引导新生神经元在神经管内的生长,
神经管便是脊髓的前身。此外研究还显示:
1)
再生轴突趋向于电场的负极
(即施加场的负极)
2)
这样的电场可以改变损伤瘢痕内神经胶质细胞的密度和结构,
减少其对再生的抑制。
因为将负电极植入到
SCI
损伤部位的上下可以促使神经在通过损伤部位时使其向一个方向生长,
Borgens
等研发出了
OFS 设备，其电极每
15
分钟对调一次。利用这样的设备,
上行和下行的神经元都可以接受刺激。
OFS
疗法只对急性损伤有效。如果延迟几个月再使用设备,
将不会出现促进再生的作用。
动物研究:
Borgens
和同事利用自然出现 SCI
的狗进行了广泛的研究,
这些狗大多是由于椎间盘爆出导致迅速出现完全性
SCI 的表现。该研究包括
2
项狗的随机、对照试验，这是最近开展的、下面要讨论的人体试验的基础。
在第二项研究中,
OFS
设备被植入到
20 例截瘫的狗中,
并将其与
14 例植入伪电极的狗进行对比。6
个月后,
利用多种神经学评估方法进行测量,
OFS治疗组的狗的总体改善更加显著。
在得到这些狗的研究结果之后,
食品与药品管理局
(FDA)
批准了一项
1 期临床试验来评估其在
10
名完全性损伤的患者中的安全性,
这些患者损伤的范围从颈髓
C5
到
T10水平不等。年龄范围
18-43 岁
(平均23岁),
除了
1
名女性以外全是男性。6
名患者损伤的原因为摩托车或车辆事故,
2名为跌落,
1名为跳水和1名暴力致伤。
在伤后
18
天内,
圆柱状的
OFS 设备
(11cm
长,
直径
1cm)
被植入到患者损伤部位以下的棘旁肌以减少疼痛或不适。这一设备有
2 束各
3
个电极。其中一束的电极被缝合到脊髓损伤部位以上一个节段的脊柱上
(棘突和左右关节面),
另外一头与损伤部位一下一个节段的对应点相连。例如,
对于
C6 损伤,
电极将连接到
C5 和
C7 水平上。OFS
设备在
15
周以后摘除。
研究结果达到了这一1
期试验的目的,
即显示这一操作是安全的。
在植入后
6
个月和
1
年时实施功能评估。所有的受试者都有感觉恢复,
部分患者还重获了显著的运动和性功能。
然而,
因为这一研究是被设计用来评估安全性,
没有设置对照组,
因此最终的效果不能像前面提到的动物试验那样直接进行评估。虽然大多数患者在植入后
1 年都获得了改善,
但在伤后期内常规也可能出现一些恢复。这样,
由于研究缺乏内在参考点,
因此将结果与
NASCIS (全国性脊髓损伤研究)
3
试验的患者数据进行比较。这一比较强烈提示
OFS
疗法在人体急性
SCI
之后可以发挥有益的作用。
FDA
已经修改追加急性
SCI
的人体试验,
Purdue大学也将这一技术转让给
Andara
生命科学公司。最近的动物研究发现除了主要的作用外,
OFS设备也可能成为一个将众多增强神经生长的因子向损伤部位传递的平台。
3)
重复经颅磁刺激
重复经颅磁刺激
(rTMS)
产生一个与
MRI
扫描相当的脉冲电磁场。通过在头皮附近放置的设备刺激大脑皮质,
进而激活下行神经通路。过去
rTMS
被用来治疗抑郁和其他的精神疾病。
Dr. A. L. Poirrier等
(比利时)
发现
rTMS
可以促进急性不完全损伤老鼠的运动恢复,
尤其是那些低位胸髓损伤的老鼠。研究者推测在这些低位损伤中,
rTMS 疗法可以激活脊髓中控制运动的中枢发生器。
Dr. N. J. Davey
和同事
(英国)
利用
rTMS 治疗了
4
名胸髓不完全损伤的患者。研究的理念在于 rTMS
可以减弱皮层内的抑制,
从而增强皮层对皮层
- 脊髓神经的控制,
也就是说,
使得大脑信号向机体的传导更加容易。
4
名患者中有 3
名男性 (年龄
41、54
和 54
岁;
伤后
7-8
年)
和
1 名女性
(年龄
26 岁;
伤后
15 个月)。根据广泛使用的
ASIA 标准,
所有的患者都是颈髓
C5
不完全损伤。
在最初的 5 天里,
这些患者每天接受
1
小时的伪处理 (包括枕叶皮质刺激),
然后再接受同样时间的治疗性处理
(运动皮质刺激)。在治疗的前、中、后实施多种电生理学、临床和功能的测量。
结果显示伪治疗之后的测量结果和基础功能之间没有差别。而治疗性处理之后的神经电生理测量结果显示皮质内抑制下降了
38%。这一下降伴随着运动和感觉的改善,
测量改善程度的指标为皮肤电刺激、ASIA
评分和完成手指插板试验所需时间。这种改善可以持续数周。
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