[實用新型]一種用于治療骨代謝相關疾病的強磁場裝置

有效

• 申請號: 201720107535.8
• 申請日: 2017-02-04
• 公開（公告）號: CN206910592U
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 商澎;薛華實;于濼
• 申請（專利權）人: 上海磁實健康科技有限公司
• 主分類號: A61N2/04
• 分類號: A61N2/04
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司31113
• 代理人: 張勁風

技術領域

本實用新型涉及一種強磁場裝置，特別涉及一種治療骨代謝相關疾病的強磁場裝置。

背景技術

骨骼代謝疾病是由于多因素引起正常骨骼代謝的生化和細胞狀態改變，導致骨骼正常代謝失衡的骨骼疾病。骨代謝相關疾病包括廢用性、絕經、脊髓損傷、老齡化和藥物等導致的骨質疏松癥、以及骨質增生、骨折、椎骨壓縮性骨折、股骨頭壞死、骨不連、增生性骨關節病、骨痛等。骨代謝疾病和心血管疾病、糖尿病等慢性疾病已成為威脅中老年人群健康的重要疾病。例如，最常見和多發的骨質疏松癥，該癥狀是以骨量減少，骨組織的微觀結構顯著退化為特征的骨骼疾病。骨質疏松癥可能由老齡化、女性絕經、高鈉飲食、鈣和維生素D缺乏，以及藥物等多種原因導致。骨質疏松癥致使骨骼強度下降，繼而引起骨折風險增加、椎骨壓縮性骨折、股骨頭壞死、高血鈣、結石和血管硬化等癥狀。此外，長期肌骨廢用也會引起嚴重的骨質流失，如航天員長期空間飛行中的失重環境、地面長期臥床人群等都伴隨著骨質流失的發生。國內外目前主流的骨質疏松癥治療理論是以增加鈣吸收、維生素D、調節激素水平、促進骨形成和抑制骨吸收等方式，通過多種原理的藥物治療對骨骼代謝進行干預，而物理治療等非侵入式的治療方式則相對缺乏。

骨代謝的平衡主要是由骨組織細胞彼此間相互通訊、相互作用來發揮作用的。人體骨組織細胞主要包括骨細胞（Osteocyte）、成骨細胞（Osteoblast，OB）和破骨細胞（Osteoclast，OC）等。其中破骨細胞來源于骨髓單核巨噬細胞系，在骨的重建起始階段分化成熟后發揮骨吸收功能；成骨細胞來源于骨間充質干細胞，在骨重建過程中的新骨形成環節發揮礦化作用的效應細胞；骨細胞是力學敏感細胞，感受外界力學的刺激，調節骨代謝平衡。

“磁性”是自然界存在的由元素構成的物質均具有的最基本的物理屬性之一。地球，為地球生命提供了天然的磁場環境；同時人類還發明和制造了多種形式的人工磁場：包括，強穩恒磁場、脈沖磁場、交變磁場等。

多種形式的強磁場用于骨骼系統的研究已有報道：脈沖電磁場作為磁場的一種類型，其在20世紀70年代就已經應用臨床物理治療多種疾病，并且其安全性也已經通過美國FDA認證。脈沖電磁場能夠加快骨不連患者的骨折愈合也已經被科學研究證實。西北工業大學于2016年發表在“電磁生物學及醫學（Electromagnetic Biology and Medicine）”專業期刊的研究表明亞磁場（500 nT）和16 T的強磁場對于骨代謝的平衡有重要的調控作用，其中亞磁環境可以促進破骨細胞分化，而強磁場可以通過促進成骨細胞的增殖、分化和礦化能力；以及抑制破骨細胞的增殖、形成和破骨能力。因此發明人認為強磁場可以通過調節成骨和破骨細胞的活動調節促進骨代謝平衡。東京大學在2002年和2008年分別發表在“骨與礦物質研究雜志（Journal of Bone and Mineral Research）”和“生物電磁學（Bioelectromagnetics）”雜志上的文章指出8 T的強磁場曝磁能夠促進成骨細胞按磁場方向排列，并且能夠刺激骨形成、促進新形成骨的排布方向與磁場方向平行。

迄今，世界各國研究顯示，沒有證據表明強磁場環境對人體有明顯和長期的傷害，世界衛生組織（WHO）在2006年公布的“靜場標準（Static Field，Criteria 2006）”指出，8T強穩恒磁場短期暴露，對人體是安全的。公認磁場療法屬于目前已知非電離輻射和場類療法中唯一可以均勻穿透人體且損傷最小的物理治療方式。但由于強磁場制備成本和磁醫學研究缺少等原因，目前磁場醫療設備應用在醫療實踐中，除磁共振成像（MRI）使用超過1T的強磁場外，其他方式的磁治療設備，包括磁針、磁穴位治療、經顱磁刺激技術等應用磁感應強度一般均在1T以下，其中經顱磁刺激技術利用毫特級脈沖磁場作用于中樞神經系統，改變皮層神經細胞的膜電位，影響腦內代謝和神經電活動，從而達到治療相關疾病的效果。強磁場設備中僅磁共振設備能夠通過強磁場獲取醫學影像，其他的強磁場設備并未在臨床疾病治療中應用。此外，基于磁場的物理治療方式存在一定的閾值，低劑量磁場曝磁無法在治療中取得預期的效果，而近年來強磁場材料和制造技術的發展給磁場在臨床疾病的治療提供了解決方案和可行性，但是怎樣縮小形成強磁場裝置的體積使之能用于醫療設備、如何形成曝磁區域穩恒磁場、梯度或脈沖磁場是目前技術中遇到的瓶頸。

發明內容