刘堂义，陈　洁  

（上海中医药大学 201203）

摘要：自新中国成立，改革开放之后，中国经济、科技、文化都发生了翻天覆地的变化，人口老龄化，积极车辆暴增，都促使骨折的发生率大大上升。外科手术后产生的各种副作用也让西医科学束手无策，随着传统针灸和现代技术的结合，我们可以通过电刺激在一定程度上缓解患者的痛苦。

关键词：骨折；电刺激

Application of Electrical Stimulation in Fracture Rehabilitation

LIU Tangyi, Chen Jie

（Shanghai University of Traditional Chinese Medicine）

Abstract: Since the founding of new China, after the reform and opening up, China's economy, science and technology, culture has undergone enormous changes, population aging, active vehicle surge, have contributed to the incidence of fractures increased significantly. Surgical surgery after the various side effects also make Western medicine helpless, with the traditional acupuncture and modern technology, we can through the electrical stimulation to a certain extent, ease the pain of patients.

Key words: fracture, electrical stimulation

1.骨折概论

      骨折是指骨的完整性和连续性的中断、折裂或碎裂。骨折可分创伤性、应力性和病理性三类[1]。陈氏[2]对福建省立医院在1997年10月～2000年10月期间收入院的3688例骨与关节损伤病人的致伤原因、骨折部位与年龄的关系进行统计分析，发现引起骨折的首要原因是机动车与行人相撞，所占比例高达45.0%，其次为跌伤（29.5%）以及从建筑物上跌落（7.1%），可见现今社会充斥着高科技和高技术，四通八达的交通、高耸的大厦等等外界因素都影响着骨折的发生。

      骨折治疗有三大原则：复位、固定、功能锻炼，比如通过手术对断骨进行复位、以及使用钢板、钢针、髓内针、螺丝钉等固定，手术虽然可以及时缓解患者断骨的疼痛，但同时会引发血供障碍、愈合延迟等各种并发症，在很长一段时间内给患者的生活和工作造成不便，如何使患者受伤肢体的功能尽早得到最大限度的恢复是医者研究的重点。自十九世纪以来就有学者通过研究发现对骨施加电流刺激能促使骨的性质改变，促进骨重建，近年来更是有不少关于应用电刺激促进骨愈合的报道，电刺激能很大程度的缓解手术带来的后遗症，提高患者的生活质量。本文通过查文献的方式总结电刺激在骨折康复中的应用，做出以下综述。

2.电刺激对于促进骨折康复的机理探讨

       电刺激是指将一定波形、幅度、持续时间、重复频率或能量的电流按照一定方式使电流经过负电极（正电极取为无关电极）作用至可兴奋组织，使之兴奋，从而达到治疗和控制的目的。电刺激在临床上的应用可以分为以下五大类：经皮电刺激（TENS）、脊髓电刺激、脑刺激、功能性电刺激（functional electrical stimulation，FES）以及电睡眠疗法[3]。  具体电刺激对于促进骨折康复有以下几个方面的理论研究：

2.1. 骨的压电理论

       1953年Yasuda报道了干骨存在压电效应，即当干骨受到生理性机械应力后可以将机械力转化为电流，刺激新骨形成。20世纪60年代Bassett等在测量湿骨机电效应的过程发现正负电位，并提出“负电荷引起骨生长，正电荷引起骨吸收”的观点，在此启发下，Friedenberg等进一步研究后认为电流强度的适宜范围为5-20微安，大于20微安会引起骨坏死，小于5微安则无新骨形成，20微安成骨效果最好；后来Norton通过实验进一步阐明了适当的电流通过启动细胞内酶系统的活动引起细胞的分化与增生，刺激新骨形成[8-11]。

       国外学者对于电刺激治疗骨折机理的研究，着重于压电理论，他们从电流刺激量着手，找到了最佳电流刺激强度。

2.2 降钙素基因相关肽（Calcitonin Gene-Related Peptide，CGRP ）

      局部血液供应是影响骨折愈合的根本因素。CGRP作为目前为止最强的内源性扩血管肽[6]，可以调节血管活性、刺激血管内皮细胞增殖、以及促进血管生成，而电刺激周围神经可促进CGRP的分泌，刺激骨生成细胞分裂、增殖并转化为成骨细胞，最终促使成骨细胞直接成骨；同时电刺激还能促进纤维骨痂、软骨骨痂及时、迅速被骨性骨痂替代[4，17]。

       田振峰、喻伟光、李洁冰等[11]对52例桡骨远端骨折患者采取手法闭合复位结合经皮穴位电刺激治疗方案，随机将患者分为 2组，每组 26例，治疗组采用闭合复位石膏固定桡骨远端骨折，固定后给予经皮神经电刺激治疗（要注明电刺激的参数）；对照组采用闭合复位石膏固定桡骨远端骨折，固定后不予特殊干预，于伤后入院时、1天、7天、28天等时间节点采用 ELISA 法检测患者血清 CGＲP水平变化，发现52例患者入院时 CGＲP均明显升高，随着时间推移 CGＲP 水平逐渐下降，但仍高于正常水平，并且经皮神经电刺激治疗组血清 CGＲP水平下降速度明显延缓，可保持长时间高水平状态，说明经皮神经电刺激可使神经组织大量释放 CGＲP，并通过 CGＲP 的活性作用促进骨折愈合修复的目的。

以上研究均表明，降钙素基因肽可以刺激骨细胞，促进骨折患者的恢复。

2.3. 环磷酸腺苷（cyclic AMP，cAMP）

       电刺激作为细胞外信号，性质上属于细胞的第一信使，可以直接作用于骨细胞，活化细胞内第二信使--磷酸腺苷以及调节转化生长因子-β（TGF-β）合成，打开酶系统或促进软骨和骨细胞与钙离子的结合，从而促进骨或软骨细胞生长，促进骨折修复[5]。这是第一次从生物电学的角度寻找到了电刺激治疗的原理。

2.4. 炎症细胞因子和介质

       C－反应蛋白（C-Reactive protein，CRP）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）及白细胞介素6（IL-6）是炎症急性期最为重要的细胞因子和介质，大量研究证实患者在创伤早期会有CRP、TNF-α、IL-6升高的表现[13-16]；罗柳阳，郭福，邹家礼等选取116例中老年胫腓骨骨折患者，随机分为对照组与治疗组各58例，对照组予以常规术后处理，治疗组在对照组基础上予以经皮穴位电刺激治疗（要注明电刺激的参数），于手术前一天及术后1d、7d观察两组患者肿胀程度、疼痛评分和血清CRP、TN F、IL-6水平，经统计分析发现经皮穴位电刺激治疗胫腓骨骨折术后患者时可影响炎症因子CRP、TNF-α、IL-6的水平，但是具体机制尚不明确[12]。

2.5. 内源性镇痛物质

      电刺激可以选择性激发传入感觉粗纤维神经，兴奋脊髓胶质细胞从而抑制传递细胞的突触前部，使“闸门”关闭，阻断疼痛的传入，并激活内源性镇痛物质释放，促使K离子、激肽、ATP、胺类等致痛物质的移除，从而达到缓解骨折疼痛的效果[7]。

2.6. 钙磷代谢

脉冲电磁场治疗可以使患者血钙降低，血磷增高，促进钙磷代谢影响成骨和破骨代谢，但其中机制尚不明确，文献报道结果也不一致[24，27]。

2.7. 生长因子

       近年来基因技术发展，不少学者对骨折愈合的认识从细胞生物学向分子生物学水平深化。生长因子是一类小分子蛋白质，可以刺激成骨细胞、破骨细胞转化、增殖，调节细胞分裂。促进骨折愈合的主要生长因子有转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）、成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor，FGF））、骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）。王占朝[26]通过研究发现低频脉冲电刺激在骨折愈合过程中可显著增强骨折端TGF一pl、BMZP、bFGF、VEGF蛋白及mRNA表达，促进骨折愈合。

以上研究都是着重在微观水平，有的是从电流理论出发，有的是则是从细胞、分子或基因水平去研究电刺激治疗骨折的机理，无论是哪种微观水平，我们都不难发现电刺激可以通过各种通路，减轻患者痛苦，而又不遗留任何副作用。

3.电刺激在骨折康复中的临床应用

       夏群、冯远明、金鸿兵等[27]随机选取住院骨折患者60例，并随机分为对照组和试验组，对照组采取常规治疗手段，包括各种内固定、骨牵引、外固定支具、石膏或夹板外固定；试验组在常规治疗基础上加用LS-I骨折治疗仪治疗（一天两次，每次2h），持续治疗六周后对两组骨折愈合时间进行比较，结果：试验组骨折临床愈合时间为6.7±1.685周，对照组为8.1±1.640周（t=2.1，P<0.05），以上结果说明脉冲电磁场不仅可以促进骨折愈合，还能明显缩短愈合时间。

田振峰、郭洁、武建忠等[4]对52例新鲜腕舟骨骨折患者采取Acutrak空心无头加压螺钉内固定结合周围神经电刺激治疗方案，即术后第一天开始周围神经电刺激，选用EM2000型神经电刺激仪，治疗时将正极置于肘桡背侧桡神经近端，负极置于桡神经浅支远端（鼻咽窝部），频率为5—15Hz，刺激强度为2O～80 mA（具体根据患者耐受程度调整），刺激持续时间20～100 ms，2次/天，每次30分钟，15天一个疗程，间隔2～3天进行下一个疗程，治疗时间3O ～60d，随访12～24 个月后根据Mayo腕关节评分：所有患者评分76～99分，平均92.8分，优良率达92%，以上结果均显示：Acutrak空心无头加压螺钉内固定结合周围神经电刺激治疗方案疗效显著，值得学习借鉴。

       侯海明[7]将40例肘关节骨折术后关节功能障碍及日常生活活动疼痛的患者随机分成两组， 对照组采用常规康复治疗，治疗组采用低频电刺激结合中药热敷和常规康复治疗手法进行治疗（电刺激疗法选用丹麦TS6000低频治疗仪， 频率为70～100Hz，波宽为50～70ms、波形为方波连续脉冲，每次半小时，每日1次。中药穴位热敷治疗取中药丹参、川芎、红花、路路通、伸筋草、透骨草、桑枝、乳香、没药、三七、当归、葛根、桂枝、威灵仙各20g，调制成药丸后敷于患者肘关节周围的曲池、手三里、小海等穴位，然后取毛巾微凉后敷在患者的肘关节，再以保温的油布包裹，温度以不烫伤皮肤为度，每次敷20～30min，每日1次），两组疗程均为6周。最后通过比较两组治疗前后的疼痛（NRS评分）及肘关节功能活动情况（HSS评分）得出结论：低频电刺激结合中药热敷治疗能明显改善肘关节骨折术后关节功能障碍及缓解日常活动的疼痛，疗效优于常规康复手法治疗组。

       李剑锋、闫金玉等［21］将51例髋臼骨折、髋关节脱位所致坐骨神经损伤患者随机分成治疗组27例和对照组24例，对照组主要采取药物治疗，但不限制患者自我锻炼。治疗组采用肌电生物反馈技术配合经皮穴位电刺激治疗，肌电生物反馈治疗应用 AM1000A 神经功能重建治疗仪，具体方案如下：①腓骨损伤患者治疗时将电极正极置于外踝上前方约10cm 处，负极置于腓骨小头下 3—5cm 处，接地电极置于两者之间；②胫神经损伤患者治疗时将电极正极置于小腿后侧踝关节上约 10cm 处，负极置于腘窝下 3—5cm 处，接地电极置于两者之间；③腓总神经＋胫神经损伤患者，采取先①后②治疗。治疗参数设置为双通道反馈治疗方式，频率 50Hz、脉宽 2ms、上升时间1s、下降时间 1s、 刺激持续时间 4s、刺激间歇时间12s，每次治疗 30min，每日1次。经皮神经电刺激治疗选用ZDZ-3多功能经络导平治疗仪，治疗时暴露患者患侧下肢，治疗处方为：①腓总神经损伤：阳陵泉（－）、解溪（＋），足三里（－）、太冲（＋）；②胫神经损伤：阴陵泉（－）、三阴交（＋），委中（－）、承山（＋）；③腓总神经＋胫神经损伤：选择上述穴位隔天轮换治疗。在患者耐受范围内逐渐增加强度至最大，每次治疗 30 min，每天 1 次。治疗组上述治疗每四周为一个疗程，两个疗程之间间隔一周休息，总共治疗六个疗程。六个疗程后两组FIM运动功能项和FAM下肢评分均较治疗前有所提高，且治疗组评分值均高于对照组。对两组疗效进行比较结果为：治疗组优良率 为70.37%，对照组优良率为41.67%，两组间比较也有统计学意义，可见电刺激对于骨折康复有很大的辅助意义。

       余鸿斌、于柏清、杨汉晖等[23]选取60例骨折患者随机分为针灸加电针组30例与药物组30例，针灸加电针治疗方案：针灸取穴：骨折中心（骨折断端之间）肱骨配肩髃、曲池，尺桡骨配曲池、合谷，股骨配血海、髀关，腓骨配足三里、解溪，纳差配中脘，便秘配内庭，尿闭配三阴交；电针仪器为G6805，取穴：取骨折两端穴位及健侧内关、合谷、足三里，所有穴位均电刺激20min，骨折初期用强刺激，中后期用弱刺激，具体参数以患者耐受为度，电针治疗隔日一次，7次为一个疗程，每个疗程间隔三天；服药组给予接骨七厘片（炒乳香、炒没药、当归、土鳖虫、烫骨碎补、硼砂、血竭、煅自然铜、酒炒大黄） （湖南金沙药业有限责任公司，国药准字Z20003140）服用，5片/次，2次/天，连续服用六个疗程，每个疗程10天。总共治疗并观察60天，结果：①针灸加电针组的临床治愈率、总有效率显著高于服药组，差异有统计学意义（P＜0.05）；②电针组的肿胀消退时间为（4.0±2.3）d，显著短于服药组的（8.0±3.7）d，差异有统计学意义（P＜0.05），③两组治疗前的血清 ALP、血清钙、血清磷水平比较，差异无统计学意义（P>0.05），针灸加电针组治疗后各项指标水平显著优于服药组，差异有统计学意义（P＜0.05）。

       以上临床研究表明，电刺激在骨折中的应用已经十分广泛。

4.总结

       电刺激根据电流的性质可以分为直流电、脉冲电、电磁场，从以上临床应用中可以发现：无论何种电刺激，均可促进骨折恢复18-20，22]，中医和西医对于膝关节的康复治疗都有许多独到的手段。医生只有针对每例患者，制定系统化、个性化的康复治疗方案，并根据实际情况不断调整，循序渐进，才能获得最佳的康复效果。

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