毫米波療法:最新機(jī)理研究與臨床應(yīng)用

William Jia(賈韋國(guó))

(加拿大溫哥華不列顛哥倫比亞大學(xué)外科腦研究中心)

低能耗毫米波(millimeter waves, mmws)已在臨床應(yīng)用40余年,但在全球尤其是西方國(guó)家一直沒有得到很好的推廣。絕大多數(shù)對(duì)毫米波的研究和臨床實(shí)踐是在前蘇聯(lián)和中國(guó)進(jìn)行的。對(duì)毫米波的生物效應(yīng)廣泛的研究表明,低能量毫米波可能通過非熱效應(yīng),與生物分子特別是水的共振型互動(dòng)對(duì)生物體組織產(chǎn)生重大影響。盡管它的穿透率很差(在皮膚以下＜1mm),但在離皮膚輻射區(qū)域很遠(yuǎn)的遠(yuǎn)端器官仍然產(chǎn)生有毫米波的生物效應(yīng)。在前蘇聯(lián)和中國(guó),毫米波療法已廣泛用于大多數(shù)重大疾病的臨床治療并且療效顯著。這篇文章總結(jié)了近年來最新的關(guān)于毫米波生物活性和經(jīng)嚴(yán)格審查的臨床研究文獻(xiàn)。基于動(dòng)物試驗(yàn)和臨床實(shí)驗(yàn)的廣泛研究表明,有大量證據(jù)支持毫米波療法的潛在好處。最有說服力的毫米波療法的好處是對(duì)各種原因造成的組織損害的修復(fù),包括手術(shù)創(chuàng)傷,潰瘍,缺血,運(yùn)動(dòng)造成的軟組織和骨損傷以及與疾病相關(guān)的并發(fā)癥,如糖尿病神經(jīng)病變。毫米波療法也廣泛應(yīng)用于癌癥患者,臨床證據(jù)主要表現(xiàn)在其對(duì)骨髓的保護(hù),免疫刺激和改善癌癥相關(guān)癥狀。盡管有少數(shù)幾個(gè)報(bào)告提出異意,毫米波療法總的來講很安全,無嚴(yán)重副作用。但不推薦孕婦使用,因?yàn)榛趧?dòng)物研究,對(duì)胚胎大腦的發(fā)育似有不利影響。總之,由于長(zhǎng)期的研究和大量病人的臨床試驗(yàn),毫米波的臨床益處被廣泛接受。基于其良好的安全記錄和低廉的成本,毫米波療法值得進(jìn)一步發(fā)展研究。

追溯毫米波的歷史,在20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)其生物效應(yīng)后,就開始了醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。在俄羅斯自20世紀(jì)70年代以來,數(shù)百萬名病人接受了毫米波治療。20世紀(jì)90年代,毫米波療法開始在中國(guó)流行。

1 毫米波的生物物理學(xué)

毫米波早期用于工業(yè)用途,后來開始在生物物理學(xué)研究和臨床治療中使用。在過去幾十年里,專門用于醫(yī)學(xué)用途的毫米波被設(shè)計(jì)出來,比如俄羅斯的KVCh和Yav品牌,以及中國(guó)的百全KFA系列,其頻率和功率適合于治療使用。新一代的毫米波治療儀尺寸更加小巧,便于手提,并配備非常人性化方便操作的控制板,便于診所里的日常操作,以中國(guó)的百全KFA系列產(chǎn)品為代表。

2 毫米波的安全性

毫米波廣泛應(yīng)用于臨床,人們普遍認(rèn)為,毫米波療法是非常安全的,并且耐受性好。在迄今關(guān)于毫米波的文獻(xiàn)中,沒有出現(xiàn)過嚴(yán)重的副作用報(bào)道。

3 毫米波的治療性應(yīng)用

數(shù)以百萬計(jì)的患者使用過毫米波治療,幾乎覆蓋所有常見疾病。一般情況下,毫米波療法是將一個(gè)接觸頭置于或接近病人的皮膚表面。在許多情況下,毫米波的照射位置是以傳統(tǒng)中醫(yī)藥(TCM)為基礎(chǔ),根據(jù)疾病的情況而選定的相關(guān)針灸點(diǎn)。以下我們將毫米波對(duì)人類疾病的實(shí)驗(yàn)與臨床結(jié)果總結(jié)為以下幾個(gè)部分。

3.1 癌癥

毫米波對(duì)癌癥的治療不僅限于抑制腫瘤生長(zhǎng),而且廣泛涵蓋對(duì)癌癥病人病情的控制包括減少化療和放療的副作用,加強(qiáng)免疫系統(tǒng)功能,促進(jìn)傷口愈合,減輕癌癥引起的疼痛等。

3.1.1 抗癌治療 在俄羅斯治療原發(fā)性黑色素瘤,手術(shù)切除后,毫米波照射被用于防止黑色素瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。在中國(guó)也進(jìn)行了很多使用毫米波治療癌癥的相關(guān)臨床試驗(yàn)。這些試驗(yàn)大多結(jié)合傳統(tǒng)的化療或放療。很遺憾,并沒有大量的臨床試驗(yàn)來評(píng)價(jià)使用毫米波治療后腫瘤的反應(yīng)。曾經(jīng)對(duì)晚期(IIIa-IV)非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)病人進(jìn)行過隨機(jī)分組,開放標(biāo)記的臨床試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,接受MVP化療加上毫米波治療的病人的腫瘤反應(yīng)(總有效率71.4%)比那些只接受MVP化療的病人(總有效率31.4%)要高。而且生活質(zhì)量也顯著優(yōu)于未加毫米波的病人。

很明顯毫米波結(jié)合放療或化療可以提高常規(guī)治療方法的療效,值得進(jìn)一步進(jìn)行臨床評(píng)估。

3.1.2 緩解與癌癥相關(guān)的一般癥狀 大多數(shù)毫米波對(duì)癌癥病人治療的臨床試驗(yàn)都集中在減少癥狀和保護(hù)人體免受化療引起的副作用。有些實(shí)驗(yàn)將毫米波的接觸表面置于相關(guān)的穴位點(diǎn)上,結(jié)果表明毫米波照射在穴位上是最有效的消除疼痛,局部腫脹,和呃逆的方法,其有效率分別為66.7%,62.5%和80%[1]。一些研究人員在各種中文期刊上發(fā)表過類似的臨床觀察報(bào)告。

3.1.3 骨髓保護(hù)及免疫刺激 毫米波對(duì)骨髓的保護(hù)作用,在以往動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)中有詳細(xì)的描述。20世紀(jì)80年代,在前蘇聯(lián)對(duì)600多臨床病例實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明毫米波對(duì)正在化療的癌癥患者也起到保護(hù)骨髓的作用。多項(xiàng)研究報(bào)告顯示了毫米波照射對(duì)化療病人骨髓保護(hù)的效果。實(shí)驗(yàn)表明,毫米波(25.8GHZ,100mW/cm2)也可以保護(hù)接受二乙基亞硝胺(DEN)治療的實(shí)驗(yàn)老鼠的免疫系統(tǒng)和肝臟功能。

上述毫米波的免疫保護(hù)作用在一定程度上已得到癌癥病人的證實(shí)。一項(xiàng)臨床試驗(yàn)在22個(gè)進(jìn)行化療的惡性滋養(yǎng)細(xì)胞癌(malignant trophoblastic tumor)患者中進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,使用毫米波照射的患者的白細(xì)胞數(shù)量顯著增加,但對(duì)血小板數(shù)量沒有影響。另一個(gè)臨床試驗(yàn)在25個(gè)癌癥病人中進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,低功率(<10mw/cm2,42GHZ)毫米波也可用來保護(hù)化療引起的骨髓損傷。

3.2 疼痛

3.2.1 癌癥疼痛的控制 大部份在國(guó)內(nèi)刊登的關(guān)于毫米波對(duì)癌癥病人治療的臨床研究是關(guān)于疼痛控制的。這也是俄羅斯的醫(yī)生和科學(xué)家著重研究的一個(gè)重要方面。這可能是根據(jù)以往實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃团R床觀察中毫米波照射對(duì)一般疼痛的止痛效果而得出的。另一些臨床試驗(yàn)證實(shí)了毫米波照射對(duì)癌癥患者重度疼痛的鎮(zhèn)痛作用。然而,這些臨床試驗(yàn)的質(zhì)量也是值得商榷的,按照牛津標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這些隨機(jī)臨床實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量評(píng)分,他們的得分都不超過1分。值得注意的是,目前多數(shù)研究采用的是高功率密度(IPD)的毫米波裝置,只有少數(shù)試驗(yàn)采用的是低功率密度(IPD)的毫米波裝置,也呈現(xiàn)了類似的療效。所有發(fā)表的對(duì)癌癥患者疼痛的毫米波治療都照射在皮膚上的多個(gè)位置,照射位置多為穴位點(diǎn),穴位點(diǎn)的選定原則是以中醫(yī)經(jīng)絡(luò)為基礎(chǔ)的。毫米波照射穴位點(diǎn)被認(rèn)為是針灸的一種形式,由照射刺激穴位點(diǎn)產(chǎn)生穴位局部熱能,產(chǎn)生微型按摩作用而達(dá)到治療的目的。但是,令人遺憾的是,一直沒有進(jìn)一步的相關(guān)研究,比如用毫米波照射多個(gè)穴位點(diǎn)是否有任何額外的好處,或是否毫米照射非穴位點(diǎn)治療的效果會(huì)差一些等等問題都有待探索。

3.2.2 非癌性疼痛治療 毫米波也被廣泛地應(yīng)用于治療非癌性疼痛。相關(guān)臨床研究主要在俄羅斯或前蘇聯(lián)進(jìn)行的。研究結(jié)果描述了毫米波對(duì)頭痛,關(guān)節(jié)疼痛,術(shù)后疼痛,口腔疼痛,三叉神經(jīng)痛等的效果。在13項(xiàng)臨床研究中,隨機(jī)選出的9項(xiàng)研究里只有3項(xiàng)取得了3分以上的oxford scale牛津隨機(jī)試驗(yàn)方法質(zhì)量評(píng)估。試驗(yàn)研究結(jié)果表明持續(xù)毫米波遠(yuǎn)距離照射穴位點(diǎn)幾小時(shí)到幾天,可以最有效的緩解疼痛。這是毫米波用于鎮(zhèn)痛的最典型的例子。但是國(guó)內(nèi)對(duì)于毫米波在非癌性疼痛治療方面應(yīng)用的報(bào)道非常有限。

雖然只有少數(shù)關(guān)于毫米波鎮(zhèn)痛的機(jī)理報(bào)道,一些科學(xué)家提出了參與內(nèi)源性阿片endogenous opioid系統(tǒng)的證據(jù),主要是根據(jù)各種阿片阻滯劑能夠抑制毫米波的鎮(zhèn)痛效果。特別是他們?cè)谧罱难芯勘砻?delta和kappa阿片受體(delta- and kappa-opioid receptors)可能參與毫米波調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的內(nèi)源性阿片類物質(zhì)(endogenous opioids in CNS)的水平。

3.3 運(yùn)動(dòng)損傷

在中國(guó)和前蘇聯(lián)國(guó)家,毫米波已被廣泛用于治療由于體育運(yùn)動(dòng)或其它原因造成的身體受傷。毫米波在治療軟組織損傷,骨折,減輕水腫,加速傷口愈合和減輕疼痛等方面的益處已得到證實(shí)。對(duì)于治療肩頸部軟組織損傷,毫米波療法比按摩更有效。將毫米波治療與類似的紅外線治療進(jìn)行比較,在390例病例進(jìn)行治療肌筋膜炎的實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示,使用毫米波治療組的總有效率為98%,而使用紅外線治療組的總有效率為72.2%。

很少有關(guān)于毫米波對(duì)治療組織損傷的機(jī)理研究。人們認(rèn)為用毫米波照射針灸穴位點(diǎn),通過刺激敏感點(diǎn)的皮膚產(chǎn)生一種微妙的加熱作用,實(shí)施了沒有針的針灸治療。然而,一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果強(qiáng)烈顯示使用毫米波照射的區(qū)域可系統(tǒng)地改善身體的微循環(huán),這既不是通過針灸也不是通過生熱機(jī)理。無論如何,毫米波可以改善照射區(qū)域或系統(tǒng)地改善微循環(huán),這可以說明它對(duì)于為治療創(chuàng)傷而促進(jìn)組織修復(fù),減少炎癥和疼痛緩解的益處。

3.4 糖尿病

改善微循環(huán)障礙,是尤為重要的控制糖尿病的前提。在國(guó)內(nèi),毫米波已被廣泛用來治療各種原因造成的糖尿病。一些對(duì)I和II型糖尿病人進(jìn)行毫米波照射的試驗(yàn)研究結(jié)果表明,同時(shí)在胸骨,“合谷穴”和“足三里”3個(gè)穴位照射25min×10次,可以對(duì)指甲皺微循環(huán)(nail-fold microcirculation)有重大改進(jìn),并且可以降低血粘度[2]。通過改善微循環(huán),可促進(jìn)傷口愈合,這個(gè)因素可能與臨床觀察到的毫米波對(duì)糖尿病皮膚潰瘍治療的有效性相關(guān)。

毫米波照射對(duì)糖尿病管理的益處不僅限于改善微循環(huán),而且對(duì)許多與糖尿病相關(guān)的其他癥狀也有改善作用。其中,毫米波照射對(duì)糖尿病外周神經(jīng)炎的治療作用在中國(guó)的醫(yī)院中是研究得最多,應(yīng)用得最廣泛的。據(jù)中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫“中國(guó)知網(wǎng)(china zhiwang)”的搜索結(jié)果(http://ckrd2.cnki.net),自2000年以來,在中國(guó)共有10個(gè)關(guān)于毫米波療法對(duì)糖尿病外周神經(jīng)炎的有效性的臨床研究,每個(gè)臨床實(shí)驗(yàn)涉及20～128個(gè)病例。其中4項(xiàng)研究測(cè)量了客觀指標(biāo)之一的神經(jīng)傳導(dǎo)速度,其余的研究皆基于患者的自我評(píng)價(jià)。雖然在這些研究中沒有成功區(qū)分電子針灸刺激和毫米波照射對(duì)患者的影響,似乎所有的學(xué)者更傾向于把改善糖尿病外周神經(jīng)炎的癥狀主要?dú)w功于毫米波的照射。所有10個(gè)研究報(bào)告都證實(shí)毫米波照射能更為有效的控制和減少糖尿病性神經(jīng)病變的癥狀,其有效率高達(dá)大約90%。療效評(píng)價(jià)是基于觀察病人的主觀癥狀,檢查肌腱反射和中腓及腓總神經(jīng)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)速度,以及中腓腸和總腓腸神經(jīng)的感覺神經(jīng)速度。在其中的2項(xiàng)研究中,分別測(cè)定了毫米波治療前后的血糖水平,這2項(xiàng)研究都得出結(jié)論認(rèn)為毫米波對(duì)糖尿病外周神經(jīng)炎的影響不是通過調(diào)節(jié)血糖水平來完成的。

3.5 前列腺炎

前列腺炎是另一種在國(guó)內(nèi)醫(yī)院中廣泛應(yīng)用毫米波進(jìn)行治療的疾病。據(jù)中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫“中國(guó)智網(wǎng)(china zhiwang)”的搜索結(jié)果,2000～2007年之間,共有8個(gè)發(fā)表了的研究成果。其中顯示最常用的毫米波治療前列腺炎的方法是將探頭插入直腸照射前列腺地區(qū)。所有報(bào)告均顯示毫米波能有效地治療慢性前列腺炎。研究中一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)是,毫米波對(duì)III型前列腺炎的治療效果好于II型前列腺炎,后者還結(jié)合環(huán)丙沙星。III型前列腺炎的定義是指非細(xì)菌性,這符合上述提到的試驗(yàn)觀察結(jié)果,即毫米波可能不具備抗菌能力。其他已發(fā)表的研究報(bào)告并沒有提及進(jìn)行毫米波治療的病人的分類,因此,上述研究結(jié)果并未得到證實(shí)。不過,一個(gè)試驗(yàn)報(bào)告中指出,使用毫米波照射的一組病人比使用抗生素治療的病人對(duì)癥狀有較高的反應(yīng)率。上述臨床觀察均采用侵入性治療(intrarectum)照射。這個(gè)侵入性的方式可能會(huì)限制其在臨床上的應(yīng)用,近年來一種非侵入性毫米波治療(該治療儀由北京中成康福技術(shù)公司制造)對(duì)12例前列腺炎患者及18例前列腺增生癥患者中進(jìn)行了研究。經(jīng)過4～5次治療后患者癥狀明顯改善。療程結(jié)束后,18例前列腺肥大患者中對(duì)17例患者都有效果,對(duì)12例前列腺炎患者全部有效[3]。這項(xiàng)研究如果獲得證實(shí),表明侵襲性治療(intrarectom)照射可能是沒有必要的。

3.6 十二指腸潰瘍和胃潰瘍

據(jù)稱,前蘇聯(lián)數(shù)以千計(jì)的病人已經(jīng)接受過毫米波治療消化性潰瘍。一項(xiàng)涉及2720例消化性潰瘍患者的臨床研究表明,毫米波治療對(duì)潰瘍愈合的療效達(dá)80.4%,對(duì)減輕疼痛的療效達(dá)99.7%。另一項(xiàng)研究顯示,只用毫米波治療的317例十二指腸潰瘍和胃潰瘍患者平均有95.3%潰瘍愈合,其平均愈合時(shí)間為19.8d,而只采用傳統(tǒng)醫(yī)藥的對(duì)照組中有78%的患者潰瘍愈合,其平均愈合時(shí)間為33.6d。在上述的幾項(xiàng)研究中,消化性潰瘍的診斷和康復(fù)都是通過內(nèi)窺鏡(endoscopy)檢測(cè)的。然而毫米波照射能使消化性潰瘍愈合的機(jī)理尚不清楚。最近的一些臨床研究表明毫米波輻射可能會(huì)以間接方式影響到病人的病理狀態(tài)。

3.7 傷口愈合

有意思的是,據(jù)報(bào)道,一些對(duì)臨床病人的試驗(yàn)顯示使用毫米波照射治療消化性潰瘍不會(huì)形成通常潰瘍區(qū)域愈合后留下的疤痕組織。動(dòng)物試驗(yàn)研究也顯示毫米波照射能降低腫脹,充血和滲透,毫米波的照射產(chǎn)生有利于傷口愈合的影響。使用毫米波治療傷口愈合已被廣泛用于俄羅斯和東歐國(guó)家。自1987年以來,有成千上萬的由于各種原因受傷的患者通過這種技術(shù)進(jìn)行治療。雖然國(guó)內(nèi)的臨床試驗(yàn)研究沒有那么正式,但同樣觀察到了毫米波類似的益處。

3.8 炎癥性疾病

傷口愈合的延遲往往與組織發(fā)炎有關(guān),在中國(guó)毫米波也已用于臨床治療許多炎癥性疾病。大部分這些臨床研究試驗(yàn)都是隨機(jī)選出的對(duì)照組和治療組。大多數(shù)研究的結(jié)論認(rèn)為毫米波治療是有效的,不僅減少了與炎癥相關(guān)的癥狀反應(yīng),而且加速了徹底康復(fù)。然而,在許多情況下,毫米波不是單獨(dú)進(jìn)行治療的,而是結(jié)合其他療法,包括針灸,抗生素,維生素,甚至紫外線照射等。因此,很難評(píng)估是否是由于毫米波照射和其它治療方式的互動(dòng)產(chǎn)生的療效。這可能也是同一種疾病,不同的研究卻得出截然不同的反應(yīng)率的原因之一。然而,由于對(duì)照組也按照同樣的組合治療,只是沒有使用毫米波照射,所以最后的結(jié)論是這些研究結(jié)果應(yīng)該仍然有效。

3.9 其它臨床應(yīng)用

在前蘇聯(lián)還有許多其它疾病已經(jīng)或正在使用毫米波進(jìn)行治療,但它們并不包括在本文討論之列。其它文獻(xiàn)中記載：有足夠的證據(jù)證實(shí)毫米波治療對(duì)心臟缺血、高血壓、心絞痛、心肌梗死、肺結(jié)核、肺和腔內(nèi)的淋巴結(jié)結(jié)節(jié)病都有益處。有趣的是,在中國(guó)只有極少數(shù)關(guān)于使用毫米波治療心血管和呼吸系統(tǒng)疾病的報(bào)告。

4 結(jié)語

本文章回顧了最近出版英文版和中文版關(guān)于毫米波的應(yīng)用和機(jī)理的出版物。盡管存在著大量可見的療效,仍然需要高品質(zhì)的臨床與機(jī)理方面的研究。

2007年8月15日和11月7日,“北京晨報(bào)”,2次報(bào)道了由中國(guó)健康與醫(yī)療發(fā)展基金會(huì)和北京中成康復(fù)有限公司發(fā)起的捐贈(zèng)活動(dòng),有數(shù)以百計(jì)的毫米波治療儀器捐贈(zèng)給中國(guó)北方農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)的診所,以改善國(guó)內(nèi)貧困地區(qū)的衛(wèi)生健康服務(wù)。據(jù)統(tǒng)計(jì),在8個(gè)月內(nèi),有超過7000名患者接受治療,毫米波治療儀和療法顯然深受當(dāng)?shù)鼐用竦臍g迎。毫米波療法對(duì)于滿足經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的醫(yī)療需求是一種非常有效的方法。鑒于毫米波療法的悠久歷史,使用數(shù)量龐大的病人,廣泛反饋的臨床益處,良好的安全記錄和低廉的成本,毫米波療法值得進(jìn)一步調(diào)查研究,以通過精心合理的設(shè)計(jì),進(jìn)行系統(tǒng)的臨床評(píng)審。

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