毫米波疗法:最新机理研究与临床应用

William Jia(贾韦国)

(加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学外科脑研究中心)

低能耗毫米波(millimeter waves, mmws)已在临床应用40余年,但在全球尤其是西方国家一直没有得到很好的推广。绝大多数对毫米波的研究和临床实践是在前苏联和中国进行的。对毫米波的生物效应广泛的研究表明,低能量毫米波可能通过非热效应,与生物分子特别是水的共振型互动对生物体组织产生重大影响。尽管它的穿透率很差(在皮肤以下＜1mm),但在离皮肤辐射区域很远的远端器官仍然产生有毫米波的生物效应。在前苏联和中国,毫米波疗法已广泛用于大多数重大疾病的临床治疗并且疗效显著。这篇文章总结了近年来最新的关于毫米波生物活性和经严格审查的临床研究文献。基于动物试验和临床实验的广泛研究表明,有大量证据支持毫米波疗法的潜在好处。最有说服力的毫米波疗法的好处是对各种原因造成的组织损害的修复,包括手术创伤,溃疡,缺血,运动造成的软组织和骨损伤以及与疾病相关的并发症,如糖尿病神经病变。毫米波疗法也广泛应用于癌症患者,临床证据主要表现在其对骨髓的保护,免疫刺激和改善癌症相关症状。尽管有少数几个报告提出异意,毫米波疗法总的来讲很安全,无严重副作用。但不推荐孕妇使用,因为基于动物研究,对胚胎大脑的发育似有不利影响。总之,由于长期的研究和大量病人的临床试验,毫米波的临床益处被广泛接受。基于其良好的安全记录和低廉的成本,毫米波疗法值得进一步发展研究。

追溯毫米波的历史,在20世纪60年代发现其生物效应后,就开始了医学方面的应用。在俄罗斯自20世纪70年代以来,数百万名病人接受了毫米波治疗。20世纪90年代,毫米波疗法开始在中国流行。

1 毫米波的生物物理学

毫米波早期用于工业用途,后来开始在生物物理学研究和临床治疗中使用。在过去几十年里,专门用于医学用途的毫米波被设计出来,比如俄罗斯的KVCh和Yav品牌,以及中国的百全KFA系列,其频率和功率适合于治疗使用。新一代的毫米波治疗仪尺寸更加小巧,便于手提,并配备非常人性化方便操作的控制板,便于诊所里的日常操作,以中国的百全KFA系列产品为代表。

2 毫米波的安全性

毫米波广泛应用于临床,人们普遍认为,毫米波疗法是非常安全的,并且耐受性好。在迄今关于毫米波的文献中,没有出现过严重的副作用报道。

3 毫米波的治疗性应用

数以百万计的患者使用过毫米波治疗,几乎覆盖所有常见疾病。一般情况下,毫米波疗法是将一个接触头置于或接近病人的皮肤表面。在许多情况下,毫米波的照射位置是以传统中医药(TCM)为基础,根据疾病的情况而选定的相关针灸点。以下我们将毫米波对人类疾病的实验与临床结果总结为以下几个部分。

3.1 癌症

毫米波对癌症的治疗不仅限于抑制肿瘤生长,而且广泛涵盖对癌症病人病情的控制包括减少化疗和放疗的副作用,加强免疫系统功能,促进伤口愈合,减轻癌症引起的疼痛等。

3.1.1 抗癌治疗 在俄罗斯治疗原发性黑色素瘤,手术切除后,毫米波照射被用于防止黑色素瘤的复发和转移。在中国也进行了很多使用毫米波治疗癌症的相关临床试验。这些试验大多结合传统的化疗或放疗。很遗憾,并没有大量的临床试验来评价使用毫米波治疗后肿瘤的反应。曾经对晚期(IIIa-IV)非小细胞肺癌(NSCLC)病人进行过随机分组,开放标记的临床试验。实验结果表明,接受MVP化疗加上毫米波治疗的病人的肿瘤反应(总有效率71.4%)比那些只接受MVP化疗的病人(总有效率31.4%)要高。而且生活质量也显著优于未加毫米波的病人。

很明显毫米波结合放疗或化疗可以提高常规治疗方法的疗效,值得进一步进行临床评估。

3.1.2 缓解与癌症相关的一般症状 大多数毫米波对癌症病人治疗的临床试验都集中在减少症状和保护人体免受化疗引起的副作用。有些实验将毫米波的接触表面置于相关的穴位点上,结果表明毫米波照射在穴位上是最有效的消除疼痛,局部肿胀,和呃逆的方法,其有效率分别为66.7%,62.5%和80%[1]。一些研究人员在各种中文期刊上发表过类似的临床观察报告。

3.1.3 骨髓保护及免疫刺激 毫米波对骨髓的保护作用,在以往动物模型实验中有详细的描述。20世纪80年代,在前苏联对600多临床病例实验的结果表明毫米波对正在化疗的癌症患者也起到保护骨髓的作用。多项研究报告显示了毫米波照射对化疗病人骨髓保护的效果。实验表明,毫米波(25.8GHZ,100mW/cm2)也可以保护接受二乙基亚硝胺(DEN)治疗的实验老鼠的免疫系统和肝脏功能。

上述毫米波的免疫保护作用在一定程度上已得到癌症病人的证实。一项临床试验在22个进行化疗的恶性滋养细胞癌(malignant trophoblastic tumor)患者中进行。实验结果显示,使用毫米波照射的患者的白细胞数量显著增加,但对血小板数量没有影响。另一个临床试验在25个癌症病人中进行,实验结果显示,低功率(<10mw/cm2,42GHZ)毫米波也可用来保护化疗引起的骨髓损伤。

3.2 疼痛

3.2.1 癌症疼痛的控制 大部份在国内刊登的关于毫米波对癌症病人治疗的临床研究是关于疼痛控制的。这也是俄罗斯的医生和科学家着重研究的一个重要方面。这可能是根据以往实验模型和临床观察中毫米波照射对一般疼痛的止痛效果而得出的。另一些临床试验证实了毫米波照射对癌症患者重度疼痛的镇痛作用。然而,这些临床试验的质量也是值得商榷的,按照牛津标准对这些随机临床实验的质量评分,他们的得分都不超过1分。值得注意的是,目前多数研究采用的是高功率密度(IPD)的毫米波装置,只有少数试验采用的是低功率密度(IPD)的毫米波装置,也呈现了类似的疗效。所有发表的对癌症患者疼痛的毫米波治疗都照射在皮肤上的多个位置,照射位置多为穴位点,穴位点的选定原则是以中医经络为基础的。毫米波照射穴位点被认为是针灸的一种形式,由照射刺激穴位点产生穴位局部热能,产生微型按摩作用而达到治疗的目的。但是,令人遗憾的是,一直没有进一步的相关研究,比如用毫米波照射多个穴位点是否有任何额外的好处,或是否毫米照射非穴位点治疗的效果会差一些等等问题都有待探索。

3.2.2 非癌性疼痛治疗 毫米波也被广泛地应用于治疗非癌性疼痛。相关临床研究主要在俄罗斯或前苏联进行的。研究结果描述了毫米波对头痛,关节疼痛,术后疼痛,口腔疼痛,三叉神经痛等的效果。在13项临床研究中,随机选出的9项研究里只有3项取得了3分以上的oxford scale牛津随机试验方法质量评估。试验研究结果表明持续毫米波远距离照射穴位点几小时到几天,可以最有效的缓解疼痛。这是毫米波用于镇痛的最典型的例子。但是国内对于毫米波在非癌性疼痛治疗方面应用的报道非常有限。

虽然只有少数关于毫米波镇痛的机理报道,一些科学家提出了参与内源性阿片endogenous opioid系统的证据,主要是根据各种阿片阻滞剂能够抑制毫米波的镇痛效果。特别是他们在最近的研究表明,delta和kappa阿片受体(delta- and kappa-opioid receptors)可能参与毫米波调节中枢神经系统中的内源性阿片类物质(endogenous opioids in CNS)的水平。

3.3 运动损伤

在中国和前苏联国家,毫米波已被广泛用于治疗由于体育运动或其它原因造成的身体受伤。毫米波在治疗软组织损伤,骨折,减轻水肿,加速伤口愈合和减轻疼痛等方面的益处已得到证实。对于治疗肩颈部软组织损伤,毫米波疗法比按摩更有效。将毫米波治疗与类似的红外线治疗进行比较,在390例病例进行治疗肌筋膜炎的实验报告显示,使用毫米波治疗组的总有效率为98%,而使用红外线治疗组的总有效率为72.2%。

很少有关于毫米波对治疗组织损伤的机理研究。人们认为用毫米波照射针灸穴位点,通过刺激敏感点的皮肤产生一种微妙的加热作用,实施了没有针的针灸治疗。然而,一些实验结果强烈显示使用毫米波照射的区域可系统地改善身体的微循环,这既不是通过针灸也不是通过生热机理。无论如何,毫米波可以改善照射区域或系统地改善微循环,这可以说明它对于为治疗创伤而促进组织修复,减少炎症和疼痛缓解的益处。

3.4 糖尿病

改善微循环障碍,是尤为重要的控制糖尿病的前提。在国内,毫米波已被广泛用来治疗各种原因造成的糖尿病。一些对I和II型糖尿病人进行毫米波照射的试验研究结果表明,同时在胸骨,“合谷穴”和“足三里”3个穴位照射25min×10次,可以对指甲皱微循环(nail-fold microcirculation)有重大改进,并且可以降低血粘度[2]。通过改善微循环,可促进伤口愈合,这个因素可能与临床观察到的毫米波对糖尿病皮肤溃疡治疗的有效性相关。

毫米波照射对糖尿病管理的益处不仅限于改善微循环,而且对许多与糖尿病相关的其他症状也有改善作用。其中,毫米波照射对糖尿病外周神经炎的治疗作用在中国的医院中是研究得最多,应用得最广泛的。据中文文献数据库“中国知网(china zhiwang)”的搜索结果(http://ckrd2.cnki.net),自2000年以来,在中国共有10个关于毫米波疗法对糖尿病外周神经炎的有效性的临床研究,每个临床实验涉及20～128个病例。其中4项研究测量了客观指标之一的神经传导速度,其余的研究皆基于患者的自我评价。虽然在这些研究中没有成功区分电子针灸刺激和毫米波照射对患者的影响,似乎所有的学者更倾向于把改善糖尿病外周神经炎的症状主要归功于毫米波的照射。所有10个研究报告都证实毫米波照射能更为有效的控制和减少糖尿病性神经病变的症状,其有效率高达大约90%。疗效评价是基于观察病人的主观症状,检查肌腱反射和中腓及腓总神经的运动神经速度,以及中腓肠和总腓肠神经的感觉神经速度。在其中的2项研究中,分别测定了毫米波治疗前后的血糖水平,这2项研究都得出结论认为毫米波对糖尿病外周神经炎的影响不是通过调节血糖水平来完成的。

3.5 前列腺炎

前列腺炎是另一种在国内医院中广泛应用毫米波进行治疗的疾病。据中文文献数据库“中国智网(china zhiwang)”的搜索结果,2000～2007年之间,共有8个发表了的研究成果。其中显示最常用的毫米波治疗前列腺炎的方法是将探头插入直肠照射前列腺地区。所有报告均显示毫米波能有效地治疗慢性前列腺炎。研究中一个有趣的发现是,毫米波对III型前列腺炎的治疗效果好于II型前列腺炎,后者还结合环丙沙星。III型前列腺炎的定义是指非细菌性,这符合上述提到的试验观察结果,即毫米波可能不具备抗菌能力。其他已发表的研究报告并没有提及进行毫米波治疗的病人的分类,因此,上述研究结果并未得到证实。不过,一个试验报告中指出,使用毫米波照射的一组病人比使用抗生素治疗的病人对症状有较高的反应率。上述临床观察均采用侵入性治疗(intrarectum)照射。这个侵入性的方式可能会限制其在临床上的应用,近年来一种非侵入性毫米波治疗(该治疗仪由北京中成康福技术公司制造)对12例前列腺炎患者及18例前列腺增生症患者中进行了研究。经过4～5次治疗后患者症状明显改善。疗程结束后,18例前列腺肥大患者中对17例患者都有效果,对12例前列腺炎患者全部有效[3]。这项研究如果获得证实,表明侵袭性治疗(intrarectom)照射可能是没有必要的。

3.6 十二指肠溃疡和胃溃疡

据称,前苏联数以千计的病人已经接受过毫米波治疗消化性溃疡。一项涉及2720例消化性溃疡患者的临床研究表明,毫米波治疗对溃疡愈合的疗效达80.4%,对减轻疼痛的疗效达99.7%。另一项研究显示,只用毫米波治疗的317例十二指肠溃疡和胃溃疡患者平均有95.3%溃疡愈合,其平均愈合时间为19.8d,而只采用传统医药的对照组中有78%的患者溃疡愈合,其平均愈合时间为33.6d。在上述的几项研究中,消化性溃疡的诊断和康复都是通过内窥镜(endoscopy)检测的。然而毫米波照射能使消化性溃疡愈合的机理尚不清楚。最近的一些临床研究表明毫米波辐射可能会以间接方式影响到病人的病理状态。

3.7 伤口愈合

有意思的是,据报道,一些对临床病人的试验显示使用毫米波照射治疗消化性溃疡不会形成通常溃疡区域愈合后留下的疤痕组织。动物试验研究也显示毫米波照射能降低肿胀,充血和渗透,毫米波的照射产生有利于伤口愈合的影响。使用毫米波治疗伤口愈合已被广泛用于俄罗斯和东欧国家。自1987年以来,有成千上万的由于各种原因受伤的患者通过这种技术进行治疗。虽然国内的临床试验研究没有那么正式,但同样观察到了毫米波类似的益处。

3.8 炎症性疾病

伤口愈合的延迟往往与组织发炎有关,在中国毫米波也已用于临床治疗许多炎症性疾病。大部分这些临床研究试验都是随机选出的对照组和治疗组。大多数研究的结论认为毫米波治疗是有效的,不仅减少了与炎症相关的症状反应,而且加速了彻底康复。然而,在许多情况下,毫米波不是单独进行治疗的,而是结合其他疗法,包括针灸,抗生素,维生素,甚至紫外线照射等。因此,很难评估是否是由于毫米波照射和其它治疗方式的互动产生的疗效。这可能也是同一种疾病,不同的研究却得出截然不同的反应率的原因之一。然而,由于对照组也按照同样的组合治疗,只是没有使用毫米波照射,所以最后的结论是这些研究结果应该仍然有效。

3.9 其它临床应用

在前苏联还有许多其它疾病已经或正在使用毫米波进行治疗,但它们并不包括在本文讨论之列。其它文献中记载：有足够的证据证实毫米波治疗对心脏缺血、高血压、心绞痛、心肌梗死、肺结核、肺和腔内的淋巴结结节病都有益处。有趣的是,在中国只有极少数关于使用毫米波治疗心血管和呼吸系统疾病的报告。

4 结语

本文章回顾了最近出版英文版和中文版关于毫米波的应用和机理的出版物。尽管存在着大量可见的疗效,仍然需要高品质的临床与机理方面的研究。

2007年8月15日和11月7日,“北京晨报”,2次报道了由中国健康与医疗发展基金会和北京中成康复有限公司发起的捐赠活动,有数以百计的毫米波治疗仪器捐赠给中国北方农村偏远地区的诊所,以改善国内贫困地区的卫生健康服务。据统计,在8个月内,有超过7000名患者接受治疗,毫米波治疗仪和疗法显然深受当地居民的欢迎。毫米波疗法对于满足经济欠发达地区的医疗需求是一种非常有效的方法。鉴于毫米波疗法的悠久历史,使用数量庞大的病人,广泛反馈的临床益处,良好的安全记录和低廉的成本,毫米波疗法值得进一步调查研究,以通过精心合理的设计,进行系统的临床评审。

[1]王中和，蔡以理，胡海生.HPD毫米波对晚期癌症患者癌性症状的疗效观察[R].中国医疗器械信息,2001,2(7)：21～22,32.

[2]曾祥元，白小红.毫米波对糖尿病微循环血液流变性影响的临床研究[R].四川医学,2002,10(22)：1046～1047.

[3]兵杰.百全KFA-100毫米波治疗仪与前列腺炎疾病[R].药物与人,2007,2：78.