《磁與健康》節選之磁場治療骨質疏鬆症的治療機理研究

骨骼支撐著整個身體，並且使人體可以自由地進行各種運動，它對人體的重要性不言而喻。健康的骨骼系統對每一個人來說都是至關重要的。不幸的是骨骼也會生病，除了骨折這些外傷之外，最常見到的就是骨質疏鬆症。

骨質疏鬆症(Osteoporosis，OP) 是一種以低骨量和骨組織微結構退變為特徵的全身性骨骼疾病，伴有骨脆性增加、易於發生骨折等癥狀。國家「九五」攻關課題《中國部分地區老年人群骨質疏鬆症流行病學研究》報告中指出：我國目前40 歲以上人群OP 的發生率為16.1%，60 歲以上人群為22.6%，80 歲以上人群為50%。骨質疏鬆患者一旦發生髖部骨折，12-20% 的人死亡，50% 的人需要終生護理，沒有人能恢復到骨折前的功能水平。此外，骨質疏鬆還可以引起椎骨及橈骨骨折，造成腰背畸形、疼痛，嚴重影響患病人群的生活質量。嚴重骨質疏鬆症會導致患者股骨、大腿骨、頸部和脊柱的骨折，造成殘疾，生活不能自理，最後發展到引起併發症直至死亡。

流行病學研究表明，50-69 歲女性的骨質疏鬆的發病率高於50%，這與女性的內分泌代謝改變有關。50-69 歲男性的骨質疏鬆發病率平均為27.51%，也和其內分泌的改變有關。有資料顯示，年齡增加10 歲，骨質疏鬆患病危險增加1.4-1.8 倍。隨著世界人口壽命的不斷增長，骨質疏鬆的發病率有明顯增高的趨勢，尤其是絕經後的婦女。

據世界衛生組織統計，骨質疏鬆的發病率已在世界常見病、多發病中躍居第七位。目前，全世界患該病的總人數超過2 億人。西方發達國家的婦女中發生率較高，美國約有2500 萬患者，每年約有150 萬患者並發骨折，約20% 的骨折患者在1 年內因並發肺栓塞、肺炎而死亡。婦女骨質疏鬆性骨折而致的死亡率超過乳房癌、宮頸癌和子宮體癌的總和。半數髖部骨折的存活者失去獨立生活的能力，約20% 的患者只能生活在護理院中。骨質疏鬆性骨折醫療費用耗資巨大，1984 年美國估計為61 億美元，近年估計達100 億美元。

我國已成為世界上擁有骨質疏鬆症患者最多的國家，約有9000 萬患者，佔總人口的7％。中國五大行政區中老年人群原發性骨質疏鬆症標化患病率差異有非常顯著性意義(P

目前治療骨質疏鬆症還沒有什麼特效藥，常用的常規治療藥物有鈣、維生素D、雌激素、降鈣素、雙膦酸鹽、SERM、PTH(1-34)、鍶鹽和中藥製劑等。有數據顯示，患者經治療骨密度值最明顯的是提高1％，多數情況下都只能起到防止或減緩骨量流失的作用。

我以前也從未想到磁會和骨質疏鬆有任何關係，直到2003 年一個偶然的機會，才讓我知道磁和骨質疏鬆是有關係的，並且讓我在那之後的幾年裡，投入了我的全部精力，研究利用旋磁來治療骨質疏鬆症和股骨頭壞死等骨骼疾病的治療機理。

2003 年北京中日友好醫院來了三位七十歲左右的老太太，她們的癥狀是渾身骨頭酸疼，經骨密度檢測結果為骨密度低下。中日友好醫院第一任院長辛育齡教授在診治過程中發現，用各種止痛藥均無法改善她們的癥狀。當時正好有兩台我發明研製的磁床在中日友好醫院做臨床試驗，辛院長就決定請她們上磁床治療試試。三位老太太躺了十多天之後，說骨頭不酸痛了。辛院長覺得很驚訝，於是讓她們再一次測量骨密度，發現骨密度明顯上升。於是辛院長打電話給我說：「小雲，你應該立刻研究一下磁場和骨質疏鬆的關係」。接到這個電話後，我心想：「我是做老師的，不是醫生，我的研究結果會有人相信嗎？」於是我找到了北京積水潭醫院骨質疏鬆研究所的薛延教授，提出希望和她一起進行這方面的研究。薛延教授是醫生，也是骨質疏鬆症的專家，她的實驗室擁有全套最權威的測定骨骼各項指標的設備。一開始薛延教授對這個實驗是有疑問的，她認為骨骼中的骨小梁的構建至少要三個月才能完成，才十多天的磁療會有用嗎？我只能說：「我也不確定，但由於有了中日友好醫院的那三個個例，我認為是有這個可能性的。」

經仔細研討，我們的實驗順利地開始了。我們將100 多隻雌鼠分成6 組。第一組為假手術組，（即：肚子上劃一刀，然後縫起來作為對照組）；第二組為去卵巢組（去卵巢後因失去性激素，人工製成了骨質疏鬆模型）；第三組為去卵巢補鈣（口服鈣液）；第四組為去卵巢加鈣再置於磁場30 分鐘/ 天；第五組為去卵巢不補鈣只置於磁場30 分鐘/ 天；第六組為去卵巢不補鈣只置於磁場60 分鐘/ 天。這六組雌鼠分別養殖30 天。之後全部解剖，並測它們的骨密度和骨含鈣量以及其他的骨強度、骨曲度等等。檢測的結果出乎我們的意料之外。6 組數字中最好的是第六組，其骨鈣含量和骨密度都居第一位，其次是第四組加鈣並加磁場組。這些結果提示我們，在利用磁療的同時再補鈣片，效果會特別好。

以上的實驗產生了進一步的問題：磁療會幫助鈣的吸收嗎？磁場能使骨密度增加，如果離開磁場後骨密度是否會立刻下降呢？於是我們又開始第二個實驗。同樣6組老鼠3 組對照3 組實驗。實驗1 組2 組3 組同時用磁場處理90 分鐘/ 天，共處理30 天。30 天后，先抽取其中兩個組（對照組1 和實驗組1）進行骨密度和骨鈣含量等測量。結果發現對照組骨密度反而比實驗組略高。其餘兩個實驗組小鼠結束磁處理後，進行正常的飼養60 天，60 天之後再測對照2 組和實驗2 組的小鼠的骨密度，發現實驗組的骨密度已上升並超過了對照組。這說明磁發揮作用是有一個時間過程的，骨骼的生長也是需要時間的。對照3 組和實驗3 組的小鼠再繼續飼養90 天后，測量對照組3 和實驗組3 的骨密度，發現實驗組骨密度已大大超過了對照組。這個實驗證明，磁場處理對於提升骨密度具有明顯的滯後效應。也就是說，當曝磁處理一段時間後，停止曝磁，實驗體的骨密度會穩步上升且延續很長一段時間（通過後來的臨床驗證，曝磁30 天后，骨質疏鬆症患者的骨密度可維持上升趨勢至少一年）。這說明磁場處理具有磁生物效應的持續性。即使離開了磁場，其效應在機體內並沒有終止，反而能夠保持作用相當長的一段時間。

有了這一實驗結果，我就大膽地將旋磁治療應用在骨質疏鬆症患者的臨床上了。深圳的一位牙科醫生楊新雪教授，她患有骨質疏鬆症，在我的建議下，自願地接受了旋磁治療。她在進行旋磁治療之前先做了一次骨密度測定，而後在旋磁上曝磁15次（1 小時/ 次）共15 天之後休息了一個月，然後再進行了一次骨密度的測定。結果發現，後一次測定的骨密度比前一次的骨密度有了明顯的提升，並伴隨著骨質疏鬆症的癥狀全部消失（腳抽筋、失眠、骨酸痛等癥狀）。在此之後，楊教授沒有再進行過旋磁治療，過了一年多後，楊教授又做了一次骨密度測定，她的骨密度仍在繼續增長。下圖就是楊新雪教授在深圳第一人民醫院所做的前後2 年的3 次骨密度測定報告。

科學實驗進行到了這一步，不能不使人聯想到，為什麼磁場的作用能促使骨密度增加？為此我們又進行新的一輪實驗來研究這一問題。

大家知道我們的骨骼中主要存在著兩種細胞：成骨細胞和破骨細胞。觀察這兩種細胞在磁場作用下生長的情況，方能有所發現。翻閱文獻資料，國內外大概有70多篇論文都介紹了在磁場下有利於成骨細胞生長的報道。但卻沒人研究過磁場對破骨細胞生長狀況的文章。科學研究本來就是探索未知，只有步步深入的研究，才能有新的發現。為此我們又100 多隻老鼠分成若干組進行實驗。

以往的實驗，我們都用雌鼠進行實驗，所以磁場對雄鼠骨骼有沒有作用一直不清楚。因此這次我們特備設立了雄鼠組。將各實驗組分別曝磁30 天后，測定其骨鈣含量、成骨細胞代謝產物BAP（骨鹼磷酸酶）的含量和DPD（尿吡啶膠聯）的含量。結果顯示，經過曝磁的所有實驗組的老鼠的骨鈣含量與成骨細胞的代謝產物BAP（骨鹼磷酸酶）的數值比對照組（沒有曝磁的老鼠組）的都高，同時實驗組的老鼠的破骨細胞的代謝產物DPD（尿吡啶膠聯）的數值比對照組（沒有曝磁的老鼠組）的都低。這結果說明，無論對雌鼠還是雄鼠，磁場都能促進成骨細胞的生長，同時抑制破骨細胞的生長。

那麼磁場到底對破骨細胞的生長不利到什麼程度呢？我們從兔顱骨中分離出破骨細胞，並將其置於磁場下光滑的骨表面上培養。結果發現破骨細胞在磁場的作用下個體會逐漸收縮變小。若繼續曝磁，破骨細胞會進一步縮小，直至處於凋亡狀態。我們將一部分破骨細胞放在0.38T（3800 高斯）磁場下培養；一部分破骨細胞放在0.48T（4800 高斯）磁場下培養，可以明顯地觀察到在0.38T 磁場下的破骨細胞分解的骨小坑面積大於在0.48T 磁場下的破骨細胞分解的骨小坑面積。也就說明，較強的磁場比較弱的磁場更能抑制破骨細胞的生長，並減弱其破骨能力。

磁場能抑制破骨細胞生長的原因在於，破骨細胞外的皺褶緣被解聚。由於破骨細胞外的皺摺緣是由微管微絲構成的，而微管微絲的結構在強磁場下會解聚，所以破骨細胞的生長和破骨功能在磁場下被抑制了。這個現象我在1989 年的研究工作中已經證實。1998 年德國學者M.Girasole 也證明了這個現象。他在API 發表了論文「Atomic Force Microscopy Study Of Lynyohoblastoid Cells Under 50Hz 2mtMagnetic Fired Irradiation」, 證明用原子力顯微鏡看到了淋巴母細胞外的微絲結構在磁場下被解聚的實驗。他的解釋為「由於磁場作用，使淋巴細胞的鈣離子水平升高，這種改變會使微管微絲解聚。」而我認為：由於微管存在極性，在磁場下其極性被破壞而導致微管微絲的解聚。

破骨細胞的皺摺緣在磁場下被解聚，細胞生長被抑制，細胞個體也變小了，因此其分解骨骼的功能受到一定的破壞。破骨細胞生長不好，那麼它的代謝產物DPD自然也就減少了。這就是為什麼小鼠曝磁之後BAP 升高而DPD 降低的原因。

磁場能促進成骨細胞的生長，抑制破骨細胞的生長及其破骨功能，這就是磁場能改善骨質疏鬆的根本原因之一。

不論在理論上、科學實驗上或是在臨床上，都已有充分的證據證明，利用磁場的作用可以改善人體骨質疏鬆症（即：骨鈣流失症）。但接著而來的問題是：「磁場能幫助骨骼吸收鈣嗎？」

這個研究工作我們不得不藉助放射性同位素鈣的幫助。但同位素鈣的半衰期短，價格昂貴，國內沒有生產。為此我們決定購買處在元素周期表中同一族的同位素鍶來代替同位素鈣，因為同位素鍶的化學行為和同位素鈣相仿。我們用三組紐西蘭兔，分別注射同位素鍶，第一組注射之後不作任何處理（此為對照組），第二組注射後2小時在兔的右腳上套上1.2T（12000 高斯）磁場，第三組先在腳上套上1.2T 磁場，然後再注射同位素鍶。注射後我們請專人精心飼養，每天用儀器監測兔子身上放射性同位素鍶的放射強度（計數），同時收集兔子的血樣、大便和小便樣品，並測定其同位素鍶放射性強度，把每天測得的結果製成圖表。

從圖表中可以看出第一組放射性鍶是自然流失，在腿骨部位的鍶日漸減少，三個月後接近底線。對照其它實驗組，第一組兔的血和大小便中的同位素鍶卻是較多的。第二組同位素鍶注入兔體內兩小時後才在兔腿上套上1.2T 的磁圈，兔腿骨部位的放射性鍶由低迅速增多，隨著時間增加逐漸減少，滯留在腿骨上的鍶在三個月後其含量仍然比第一組要多出3-4 倍。對照第一組兔，第二組兔的血和大小便中的同位素鍶是較少的（說明同位素鍶已集中在骨骼中，流失在血和大小便中較少）。第三組兔先套好磁圈再注射同位素鍶，一開始腿骨上就有很大量的同位素鍶，三個月後滯留在腿骨上的鍶量比第二組還多。對照前兩組，第三組兔的血和大小便中的同位素鍶也最少。這個實驗說明磁場確實是有利於同位素鍶聚集在骨頭上，相應地也說明了磁場有促使鈣質沉積在骨骼中的功能。磁場的這個功能相當於年輕人體內所分泌的性激素。由於性激素的幫助，年輕人體內大部分的鈣得以沉積在骨骼上而不至於流失，這就是年輕人不易患骨質疏鬆症的原因。對於老年人來說，由於缺乏性激素，鈣質易流失，所以造成老年人容易出現骨質疏鬆症。對於老年人來說，磁就起到了性激素的作用，可以使鈣質沉積到骨骼上去，從而防止和改善了骨質疏鬆症。

總結來說：

1. 磁場促進成骨細胞生長，抑制破骨細胞生長和破骨功能；

2. 磁場有利於鈣質在骨骼上的沉澱以提高骨密度。

這就是磁場能改善骨質疏鬆的機理所在。

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