磁場鎮痛效應的實驗研究和在臨床外科手術中的應用

利用磁場治療疼痛性疾病已有悠久的歷史,我國古代許多醫學名著中記載磁石有散風寒、強骨氣、通關節、消腫痛等功能.多年以來，安徽省一些臨床研究單位用磁場療法治療像急性扭挫傷、肩周炎、股腿痛、頭痛、牙痛等各種疼痛性疾病近萬例,療效顯著。這說明磁場具有鎮痛作用.關於磁場的鎮痛作用,國內外有不少工作者進行了研究.為了進一步研究磁場的鎮痛作用,幾年來醫生採用部位和穴位施磁的方法,觀測不同場型和場強的磁場對痛閾、神經動作電位C波振幅和自發腦電活動的影響,取得了一些實驗結果,並將這些結果用於臨床外科手術,獲得了成效.

實驗研究

(一)磁場對痛閾的影響

以42隻家兔為對象,用輻射熱痛閾測定法,對每隻家兔先測試痛閾作為對照,然後施加一定場型和強度的磁場作用於「足三里」穴,每隔5分鐘測痛閾一次,在15分鐘內觀察痛閾的變化,撤去磁場後,再觀測15分鐘,看其恢復過程.實驗結果如表1~3和圖1~2所示.

表1、2列出了在部位施磁下,磁場作用時間為15分鐘時,三種類型磁場的場強與痛閾的關係.從中可以看出,不同類型的磁場對痛閾均有影響,但其場強閉值不同.永磁體直接貼敷穴位,磁體表面場強在2000Gs以上時就有顯著效果,而均勻穩恆磁場和低頻脈衝磁場,只有在場強高於8000Gs時才有顯著的鎮痛效果.表3列出了在不同頻率的8000Gs脈衝磁場作用15分鐘後,磁場頻率與痛閾的關係,它表明脈衝磁場對痛閾的影響以低頻為佳.圖1表示,在磁場(8000Gs脈衝磁場)作用期間,痛閾的變化與磁場作用時間的長短無明顯關係,而圖2卻說明在撤去磁場後,鎮痛效應尚可延續10分鐘左右.

(二)磁場對離體和在體神經動作電位C波振幅的影響

神經動作電位C波是反映疼痛信號的一種客觀指標.為研究磁場的鎮痛作用，觀察磁場對在體和離體神經動作電位C波振幅的影響，我們剝製青蛙離體坐骨神經標本10個和分離在體貓、兔一側坐骨神經標本10個，用電刺激器進行刺激，其動作電位經放大器放大後，至示波器顯示記錄。用表面場強分別為500、1000、2000和3000Gs的永磁體在距離神經約1mm處，垂直施加於神經，以及用平行磁場作用於神經.在磁場作用前、作用中和作用後，各記錄神經動作電位1O次.磁場作用時間分別為2分、1分和2秒，觀測神經動作電位C波振幅變化的情況.實驗結果如表4和圖3所示.可以看出:垂直作用於神經的磁場只有當其強度高於1000Gs時，對離體神經動作電位C波振幅才有明顯的抑制作用，磁場強度高，抑制作用強,對在體神經動作電位C波振幅的抑制優於離體.而平行於神經的磁場對動作電位C波振幅無明顯抑制作用.上述實驗結果表明,磁場垂直作用於神經可抑制神經動作電位C波振幅,而具有鎮痛作用.

(三)磁場對自發腦電活動的影響

實驗前置家兔於特製的木盒內,經家兔頭顱骨向大腦皮層額葉、頂葉和枕葉插入針形電極各一對,雙極引導,參考電極置於一側耳朵,在室溫25℃左右的安靜環境下,用RM-85型多道生理記錄儀記錄皮層自發腦電活動.在施加磁場前、磁場作用下和撤去磁場後各描記腦電圖5分鐘。固定施磁時間為2分鐘到磁場強度分別為0(以同樣重量和截面的銅柱為對照)、500、1000、2000和3000Gs的永磁體直接貼敷於家兔(30隻)雙側太陽穴上,異名極相對,觀測磁場強度與自發腦電活動的關係;固定磁場為3000Gs,,作用時間為O(對照)、1、2、6和10分鐘,觀測自發腦電活動與作用時間的關係.實驗結果如表5、6和圖4所示.可以看出:在磁場作用下,自發腦電幅值增大,頻率減慢,呈現高幅慢波,同睡眠或麻醉時出現的腦電圖相似.在磁場作用時間一定(2分鐘》時,只有在3000Gs磁場作用下,對皮層各區自發腦電活動才有顯著的影響；而在磁場一定（3000Gs)時,只有作用時間在2分鐘以上，才能引起皮層各區自發腦電活動顯著的變化,當磁場撤去後,這一影響平均可持續40分鐘左右(見圖5).磁場對皮層各區自發腦電活動的影響最為顯著者是感覺運動區.

臨床應用

在磁場鎮痛效應的實驗研究和臨床實踐的基礎上，我們將磁場鎮痛效應應用於以下腹部手術為主的臨床研究.採用表面場強大於3000Gs的稀土鈷永磁片按手術部位選擇穴位貼敷.超低頻脈衝磁場(頻率為0.3~1.7Hz，表面場強8000Gs)按神經節段和手術部位施磁:在資料完整的15種手術428例中，總成功率為96.96%，優級率為30.14%(見表7).年齡最大者為70歲，最小者為12歲，均未見特殊反應.

為探索磁場鎮痛效應應用於下腹部手術時術中鎮痛效果、肌肉鬆弛程度和內臟反應情況等生理指標的變化,對其中30例慢性闌尾切除術病人,分別在施加磁場前、誘導期和手術各步驟中,同時用多道生理記錄儀記錄腦電、肌電、血管容積、呼吸運動、血壓和皮膚溫度等生理指標,其結果如表8所示.從生理指標分析可以看出:(1)從肌電圖的分析,每一步驟均小於100mm2,說明肌肉鬆弛特別明顯；(2)各項生理指標在探查、切除處理等步驟中生理功能擾亂小,表明術中內臟牽拉反應小；(3)術後胃腸功能恢復快,腸鳴音平均恢復時間為5.15小時,其中最短者只有3小時,這是藥物麻醉所不及的；(4)術後鎮痛有不同程度的減輕,30例中有8例術後無疼痛,未用任何鎮痛藥物；(5)術中血壓比較平穩；(6)生理指標反應出，術中仍未達到完全無痛，尤其在縫皮時仍有輕微的疼痛.上述結論與臨床中手術者的感覺、患者的主訴和術中觀察的結果是完全一致的，說明把磁場鎮痛效應應用於某些外科手術是可行的.

結語

磁生物學的研究表明，磁場對生物體的作用可以產生多種生物效應，磁場鎮痛效應便是其中一種.從本文的實驗研究和臨床應用的效果來看，磁場確具有鎮痛和鎮靜作用.把磁場鎮痛這一效應用於臨床，不僅可治療某些疼痛性疾病，而且可行一些外科手術，術中肌肉鬆弛良好，內臟牽拉反應小，胃腸功能恢復快，術後鎮痛好.實驗中觀察到磁場對生物體的作用還具有三個特徵:（1）閾值性，.即作用於生物體的磁場只有超過一定強度時才有顯著的鎮痛作用，這磁場強度稱為閾值.不同類型的磁場都能引起生物效應，但其場強閾值不同.(2)滯後效應，即一定強度的磁場作用到生物體的一定部位，需經過一定時間後才能產生效應.磁場強，滯後時間短，磁場弱，滯後時間長.(3)後效作用，即撤去磁場後，效應不立即消失，而能持續一段時間.一般說來，磁場強，後效時間長，磁場弱，後效時間短.這一點在我們的磁場對胃腸功能影響的研究中也得到證實.

磁場為什麼能鎮痛，其作用的生物機理是什麼，目前尚無統一的看法.研究者們從不同學科的角度，對磁場鎮痛效應的機理提出了一些看法，歸納起來大致有:(1)磁場對生物體的影響是通過體液來實現的，而磁場對體液的影響存在著共振機理;( 2; )磁場影響細胞膜鈉、鉀等離子的通透性，從而改變了神經、肌肉等組織的興奮性；(3)磁場的作用使具有生物活性的致痛物質失活，從而重新分解和組合；(4)磁場影響生物體的功能和結構的有序化；(5)中醫經絡理論認為磁場作用於經穴，可疏通經絡，通調氣血，。因而有「通則不痛，痛則不通」的說法.

我們的實驗研究和臨床應用表明，能引起磁生物效應的磁場強度需達到一定的數值，這說明磁場對生物系統的影響有共振作用，由於這一作用而影響致痛物質電子能態的改變，從而使析出的致痛物質重新分解和組合，而達到鎮痛作用。

從上述的說明可以看出，磁場鎮痛效應不僅有臨床上的實用價值，而且對磁生物學的研究也具有一定的理論意義.

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