毫米波療法:最新機理研究與臨床應用

William Jia(賈韋國)

(加拿大溫哥華不列顛哥倫比亞大學外科腦研究中心)

低能耗毫米波(millimeter waves, mmws)已在臨床應用40余年,但在全球尤其是西方國家一直沒有得到很好的推廣。絕大多數(shù)對毫米波的研究和臨床實踐是在前蘇聯(lián)和中國進行的。對毫米波的生物效應廣泛的研究表明,低能量毫米波可能通過非熱效應,與生物分子特別是水的共振型互動對生物體組織產(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)域很遠的遠端器官仍然產(chǎn)生有毫米波的生物效應。在前蘇聯(lián)和中國,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)了近年來最新的關于毫米波生物活性和經(jīng)嚴格審查的臨床研究文獻。基于動物試驗和臨床實驗的廣泛研究表明,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各種原因造成的組織損害的修復,包括手術創(chuàng)傷,潰瘍,缺血,運動造成的軟組織和骨損傷以及與疾病相關的并發(fā)癥,如糖尿病神經(jīng)病變。毫米波療法也廣泛應用于癌癥患者,臨床證據(jù)主要表現(xiàn)在其對骨髓的保護,免疫刺激和改善癌癥相關癥狀。盡管有少數(shù)幾個報告提出異意,毫米波療法總的來講很安全,無嚴重副作用。但不推薦孕婦使用,因為基于動物研究,對胚胎大腦的發(fā)育似有不利影響。總之,由于長期的研究和大量病人的臨床試驗,毫米波的臨床益處被廣泛接受?；谄淞己玫陌踩涗浐偷土某杀?毫米波療法值得進一步發(fā)展研究。

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

1 毫米波的生物物理學

毫米波早期用于工業(yè)用途,后來開始在生物物理學研究和臨床治療中使用。在過去幾十年里,專門用于醫(yī)學用途的毫米波被設計出來,比如俄羅斯的KVCh和Yav品牌,以及中國的百全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

毫米波廣泛應用于臨床,人們普遍認為,毫米波療法是非常安全的,并且耐受性好。在迄今關于毫米波的文獻中,沒有出現(xiàn)過嚴重的副作用報道。

3 毫米波的治療性應用

數(shù)以百萬計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,根據(jù)疾病的情況而選定的相關針灸點。以下我們將毫米波對人類疾病的實驗與臨床結(jié)果總結(jié)為以下幾個部分。

3.1 癌癥

毫米波對癌癥的治療不僅限于抑制腫瘤生長,而且廣泛涵蓋對癌癥病人病情的控制包括減少化療和放療的副作用,加強免疫系統(tǒng)功能,促進傷口愈合,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,手術切除后,毫米波照射被用于防止黑色素瘤的復發(fā)和轉(zhuǎn)移。在中國也進行了很多使用毫米波治療癌癥的相關臨床試驗。這些試驗大多結(jié)合傳統(tǒng)的化療或放療。很遺憾,并沒有大量的臨床試驗來評價使用毫米波治療后腫瘤的反應。曾經(jīng)對晚期(IIIa-IV)非小細胞肺癌(NSCLC)病人進行過隨機分組,開放標記的臨床試驗。實驗結(jié)果表明,接受MVP化療加上毫米波治療的病人的腫瘤反應(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,值得進一步進行臨床評估。

3.1.2 緩解與癌癥相關的一般癥狀 大多數(shù)毫米波對癌癥病人治療的臨床試驗都集中在減少癥狀和保護人體免受化療引起的副作用。有些實驗將毫米波的接觸表面置于相關的穴位點上,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告。

3.1.3 骨髓保護及免疫刺激 毫米波對骨髓的保護作用,在以往動物模型實驗中有詳細的描述。20世紀80年代,在前蘇聯(lián)對600多臨床病例實驗的結(jié)果表明毫米波對正在化療的癌癥患者也起到保護骨髓的作用。多項研究報告顯示了毫米波照射對化療病人骨髓保護的效果。實驗表明,毫米波(25.8GHZ,100mW/cm2)也可以保護接受二乙基亞硝胺(DEN)治療的實驗老鼠的免疫系統(tǒng)和肝臟功能。

上述毫米波的免疫保護作用在一定程度上已得到癌癥病人的證實。一項臨床試驗在22個進行化療的惡性滋養(yǎng)細胞癌(malignant trophoblastic tumor)患者中進行。實驗結(jié)果顯示,使用毫米波照射的患者的白細胞數(shù)量顯著增加,但對血小板數(shù)量沒有影響。另一個臨床試驗在25個癌癥病人中進行,實驗結(jié)果顯示,低功率(<10mw/cm2,42GHZ)毫米波也可用來保護化療引起的骨髓損傷。

3.2 疼痛

3.2.1 癌癥疼痛的控制 大部份在國內(nèi)刊登的關于毫米波對癌癥病人治療的臨床研究是關于疼痛控制的。這也是俄羅斯的醫(yī)生和科學家著重研究的一個重要方面。這可能是根據(jù)以往實驗模型和臨床觀察中毫米波照射對一般疼痛的止痛效果而得出的。另一些臨床試驗證實了毫米波照射對癌癥患者重度疼痛的鎮(zhèn)痛作用。然而,這些臨床試驗的質(zhì)量也是值得商榷的,按照牛津標準對這些隨機臨床實驗的質(zhì)量評分,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)表的對癌癥患者疼痛的毫米波治療都照射在皮膚上的多個位置,照射位置多為穴位點,穴位點的選定原則是以中醫(yī)經(jīng)絡為基礎的。毫米波照射穴位點被認為是針灸的一種形式,由照射刺激穴位點產(chǎn)生穴位局部熱能,產(chǎn)生微型按摩作用而達到治療的目的。但是,令人遺憾的是,一直沒有進一步的相關研究,比如用毫米波照射多個穴位點是否有任何額外的好處,或是否毫米照射非穴位點治療的效果會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用于治療非癌性疼痛。相關臨床研究主要在俄羅斯或前蘇聯(lián)進行的。研究結(jié)果描述了毫米波對頭痛,關節(jié)疼痛,術后疼痛,口腔疼痛,三叉神經(jīng)痛等的效果。在13項臨床研究中,隨機選出的9項研究里只有3項取得了3分以上的oxford scale牛津隨機試驗方法質(zhì)量評估。試驗研究結(jié)果表明持續(xù)毫米波遠距離照射穴位點幾小時到幾天,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。但是國內(nèi)對于毫米波在非癌性疼痛治療方面應用的報道非常有限。

雖然只有少數(shù)關于毫米波鎮(zhèn)痛的機理報道,一些科學家提出了參與內(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。特別是他們在最近的研究表明,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 運動損傷

在中國和前蘇聯(lián)國家,毫米波已被廣泛用于治療由于體育運動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。對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行比較,在390例病例進行治療肌筋膜炎的實驗報告顯示,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%。

很少有關于毫米波對治療組織損傷的機理研究。人們認為用毫米波照射針灸穴位點,通過刺激敏感點的皮膚產(chǎn)生一種微妙的加熱作用,實施了沒有針的針灸治療。然而,一些實驗結(jié)果強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),這可以說明它對于為治療創(chuàng)傷而促進組織修復,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I和II型糖尿病人進行毫米波照射的試驗研究結(jié)果表明,同時在胸骨,“合谷穴”和“足三里”3個穴位照射25min×10次,可以對指甲皺微循環(huán)(nail-fold microcirculation)有重大改進,并且可以降低血粘度[2]。通過改善微循環(huán),可促進傷口愈合,這個因素可能與臨床觀察到的毫米波對糖尿病皮膚潰瘍治療的有效性相關。

毫米波照射對糖尿病管理的益處不僅限于改善微循環(huán),而且對許多與糖尿病相關的其他癥狀也有改善作用。其中,毫米波照射對糖尿病外周神經(jīng)炎的治療作用在中國的醫(yī)院中是研究得最多,應用得最廣泛的。據(jù)中文文獻數(shù)據(jù)庫“中國知網(wǎng)(china zhiwang)”的搜索結(jié)果(http://ckrd2.cnki.net),自2000年以來,在中國共有10個關于毫米波療法對糖尿病外周神經(jīng)炎的有效性的臨床研究,每個臨床實驗涉及20～128個病例。其中4項研究測量了客觀指標之一的神經(jīng)傳導速度,其余的研究皆基于患者的自我評價。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患者的影響,似乎所有的學者更傾向于把改善糖尿病外周神經(jīng)炎的癥狀主要歸功于毫米波的照射。所有10個研究報告都證實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,其有效率高達大約90%。療效評價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)的運動神經(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項研究中,分別測定了毫米波治療前后的血糖水平,這2項研究都得出結(jié)論認為毫米波對糖尿病外周神經(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內(nèi)醫(yī)院中廣泛應用毫米波進行治療的疾病。據(jù)中文文獻數(shù)據(jù)庫“中國智網(wǎng)(china zhiwang)”的搜索結(jié)果,2000～2007年之間,共有8個發(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)。所有報告均顯示毫米波能有效地治療慢性前列腺炎。研究中一個有趣的發(fā)現(xiàn)是,毫米波對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菌性,這符合上述提到的試驗觀察結(jié)果,即毫米波可能不具備抗菌能力。其他已發(fā)表的研究報告并沒有提及進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。不過,一個試驗報告中指出,使用毫米波照射的一組病人比使用抗生素治療的病人對癥狀有較高的反應率。上述臨床觀察均采用侵入性治療(intrarectum)照射。這個侵入性的方式可能會限制其在臨床上的應用,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公司制造)對12例前列腺炎患者及18例前列腺增生癥患者中進行了研究。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17例患者都有效果,對12例前列腺炎患者全部有效[3]。這項研究如果獲得證實,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)以千計的病人已經(jīng)接受過毫米波治療消化性潰瘍。一項涉及2720例消化性潰瘍患者的臨床研究表明,毫米波治療對潰瘍愈合的療效達80.4%,對減輕疼痛的療效達99.7%。另一項研究顯示,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,其平均愈合時間為19.8d,而只采用傳統(tǒng)醫(yī)藥的對照組中有78%的患者潰瘍愈合,其平均愈合時間為33.6d。在上述的幾項研究中,消化性潰瘍的診斷和康復都是通過內(nèi)窺鏡(endoscopy)檢測的。然而毫米波照射能使消化性潰瘍愈合的機理尚不清楚。最近的一些臨床研究表明毫米波輻射可能會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)報道,一些對臨床病人的試驗顯示使用毫米波照射治療消化性潰瘍不會形成通常潰瘍區(qū)域愈合后留下的疤痕組織。動物試驗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進行治療。雖然國內(nèi)的臨床試驗研究沒有那么正式,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,在中國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都是隨機選出的對照組和治療組。大多數(shù)研究的結(jié)論認為毫米波治療是有效的,不僅減少了與炎癥相關的癥狀反應,而且加速了徹底康復。然而,在許多情況下,毫米波不是單獨進行治療的,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,很難評估是否是由于毫米波照射和其它治療方式的互動產(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率的原因之一。然而,由于對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)果應該仍然有效。

3.9 其它臨床應用

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行治療,但它們并不包括在本文討論之列。其它文獻中記載：有足夠的證據(jù)證實毫米波治療對心臟缺血、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,在中國只有極少數(shù)關于使用毫米波治療心血管和呼吸系統(tǒng)疾病的報告。

4 結(jié)語

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

2007年8月15日和11月7日,“北京晨報”,2次報道了由中國健康與醫(yī)療發(fā)展基金會和北京中成康復有限公司發(fā)起的捐贈活動,有數(shù)以百計的毫米波治療儀器捐贈給中國北方農(nóng)村偏遠地區(qū)的診所,以改善國內(nèi)貧困地區(qū)的衛(wèi)生健康服務。據(jù)統(tǒng)計,在8個月內(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?shù)鼐用竦臍g迎。毫米波療法對于滿足經(jīng)濟欠發(fā)達地區(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,毫米波療法值得進一步調(diào)查研究,以通過精心合理的設計,進行系統(tǒng)的臨床評審。

[1]王中和，蔡以理，胡海生.HPD毫米波對晚期癌癥患者癌性癥狀的療效觀察[R].中國醫(yī)療器械信息,2001,2(7)：21～22,32.

[2]曾祥元，白小紅.毫米波對糖尿病微循環(huán)血液流變性影響的臨床研究[R].四川醫(yī)學,2002,10(22)：1046～1047.

[3]兵杰.百全KFA-100毫米波治療儀與前列腺炎疾病[R].藥物與人,2007,2：78.