Использование неодимовых магнитов в здравоохранении и их влияние на здоровье

Влияние неодимовых магнитов на здоровье и медицинское применение

Сердечно-сосудистая система

В исследовании, проведенном в 2004 году, сообщалось, что лазерная допплерография значительно снижает кровоток и перфузию крови кожи (SBF) во 2 ^-м и 4 ^-м пальцах недоминантных рук обоих полюсов неодимового магнита.

Другое исследование показало, что неодимовые магнитные поля усиливают микроциркуляцию в ногтевом ложе, хотя это исследование противоречит другим исследованиям.

Сообщалось, что поток эритроцитов в капиллярах скелетных мышц, подвергшихся воздействию сильных статических магнитных полей, снижается. Внутриопухолевая микроциркуляция характеризуется извилистыми микрососудами с хаотичной структурой и нестабильным нерегулярным кровотоком. Исследование сообщило об уменьшении кровотока и плотности кровеносных сосудов в опухолях, которые лечились с использованием статических магнитных полей. В том же исследовании было показано, что в неопухолевых скелетных мышцах, подвергшихся воздействию статических магнитных полей, активация и адгезия тромбоцитов увеличились. Считается, что магнитное поле, создаваемое неодимовыми магнитами, усиливает микроциркуляцию, но его влияние на нее четко не изучено.

В ходе исследования специальное устройство хирургическим путем помещали на спины лабораторных мышей. В одной группе к устройству прикрепляли неодимовые магниты, а в другой – немагнитные пластины одинакового размера и веса. Было показано, что диаметры артериол и венул у мышей, подвергавшихся воздействию статического магнитного поля, создаваемого неодимовыми магнитами, значительно уменьшались.

В другом исследовании, проведённом в 2015 году, где воротные вены собак были рассечены и реконструированы, анастомоз в одной группе был выполнен традиционными ручными швами, а в другой группе – путём покрытия его кольцами из неодимовых магнитов. В последнем случае восстановление длилось значительно меньше, а интима была более гладкой и правильно сформированной, чем в первой.

Биполярные абляционные катетеры, монополярные абляционные катетеры и биполярные катетеры с прикреплёнными к ним магнитами были опробованы в толстых и плотных тканях, где сложно создать полнослойное повреждение, например, в стенке левого желудочка. Было обнаружено, что как трансмуральный проход, так и толщина повреждения, сформированного намагниченным биполярным катетером, были больше, чем у других.

Нервная система

Магниты могут быть использованы для создания магнитных полей при исследовании электрической активности нейронов. Влияние магнитных полей, создаваемых неодимовыми магнитами, на повреждение нейронов было изучено в исследовании, в котором они прикладывались к 17 здоровым добровольцам в течение 2 часов. Были изучены нейронспецифическая енолаза, определяющая повреждение нейронов, и уровень S100 в крови. Тест, проведенный для измерения умственных способностей, показал, что параметры, проверяемые у 17 добровольцев, не были затронуты магнитными полями, и создание магнитного поля неодимовыми магнитами, по-видимому, было безопасным для этих параметров.

Рекуррентная транскраниальная магнитная стимуляция (рТМС) является одобренным и эффективным методом лечения большой депрессии. Синхронизированная ТМС (сТМС), которая является модифицированной формой рТМС, также была опробована для лечения того же самого. Исследование, проведенное в 2014 году, показало, что, хотя частота возникновения пациентов, страдающих большой депрессией и леченных с помощью сТМС, снизилась на 48%, в контрольной группе она снизилась на 19%, и эта разница была статистически значимой. Неодимовые магниты используются в ТМС для генерации магнитных полей и В отличие от электросудорожного лечения большой депрессии, ТМС не требует анестезии. Кроме того, другое исследование, проведенное в 2015 году, показало, что использование сТМС эффективно при лечении большой депрессии.

Размещение магнитов на верхних и нижних веках при лечении лагофтальма дало успешные результаты.

Альтернативные методы лечения, включая магнитотерапию, были исследованы при вазомоторных симптомах менопаузы, и было обнаружено, что они неэффективны при лечении этих симптомов.

В другом исследовании, чтобы обеспечить раскрытие голосовой щели при двустороннем параличе голосовых связок, магниты помещали ex vivo в гортань овец с расширенной щелью. Устройство обеспечивает подходящее раскрытие голосовой щели, эффективное благодаря магнитам, и может быть использовано в будущем.

Скелет, мышцы и суставы

Сравнивалось влияние неодимовых магнитных имплантатов, помещенных в большеберцовую кость кролика, и немагнитных имплантатов на костную ткань. Магнитные имплантаты укрепляли как мозговое вещество, так и кортикальный слой вокруг костной ткани, а увеличение мозгового вещества было статистически значимым.

В другом исследовании, проведённом на модели кролика с трабекулярным повреждением, магнитный каркас был помещен в повреждённую область дистального эпифиза бедренной кости, а цилиндрические неодимовые магниты (NdFeB) были помещены в соседнюю область, при этом наблюдалось взаимодействие. В конце эксперимента было обнаружено, что NdFeB защищает от микроподвижек, поддерживая магнитный каркас постоянным, и что он важен для поддержания регулярной регенерации тканей.

В рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании изучалось лечебное действие неодимовых магнитов на симптомы остеоартрита; участники могли примерить четыре типа браслетов. Во время сравнения в качестве экспериментального устройства использовались магнитные неодимовые браслеты, а в качестве контрольных устройств — браслеты с малым увеличением, размагниченные и медные браслеты. Оценивались индекс остеоартрита WOMAC, индекс оценки боли по опроснику Макгилла (PRI), визуальная аналоговая шкала и прием лекарств. Среди этих шкал только подшкалы PRI показали статистически значимую разницу. Терапевтические преимущества браслетов имеют атрибутивный эффект плацебо. Эти устройства не имеют серьезных побочных эффектов, поэтому их можно использовать для оценки эффекта плацебо.

В другом исследовании, трудности формирования контрольной группы, в которой испытывались магнитные браслеты, были связаны с тем, что предоставление слабоэффективного браслета контрольной группе могло быть неэффективным для облегчения боли при артрите, поскольку участник мог проверить силу запястья.

В исследовании, в котором изучалась роль статического магнитного поля в лечении карпального канала, оценивались эффекты двух различных уровней магнитного поля на срединный нерв. В рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании было проведено 12-недельное наблюдение после 6-недельного вмешательства. Участники, у которых с помощью электрофизиологических тестов был диагностирован синдром запястного канала, носили неодимовые магниты и немагнитные диски всю ночь. Использовались Бостонский опросник запястного канала, оценка тяжести симптомов (SSS), оценка тяжести функции (FSS) и четыре параметра, измеряющие срединную нейронную активность. Эти параметры включали сенсорную дистальную латентность, амплитуду потенциала действия сенсорного нерва, моторную дистальную латентность и сложную амплитуду потенциала действия моторного. Среди групп не было обнаружено значительной разницы в проводимости срединного нерва SSS и FSS. Восстановление симптомов наблюдалось в течение 6-недельного периода для SSS и FSS в обеих группах. Изменение симптомов как в группах с магнитными, так и в группах с немагнитными дисками происходило в одном и том же направлении и размере.

В двух систематических обзорах, проведенных в 2012 году, в которых рассматривались магнитные браслеты и несколько других альтернативных методов лечения артрита, ссылаясь на отсутствие достаточных исследований по этому вопросу, был сделан вывод об отсутствии последовательных доказательств их эффективности при лечении ревматоидного артрита и остеоартрита.

В исследовании, посвященном эффекту статического магнитного поля при лечении отсроченной мышечной боли, не было выявлено никакой разницы с эффектом плацебо.

Желудочно-кишечная система

В исследовании, проведённом в 2012 году, неодимовые магниты использовались для фиксации эндоскопически выявленных опухолей толстой кишки. Во время лапароскопической операции, проводимой без применения инструментов, таких как флюороскопия или УЗИ, магниты использовались для облегчения доступа к опухоли. Интраоперационная локализация выраженных очагов поражения была успешной у 27 (96%) из 28 пациентов.

В исследовании на животных кольцевые магниты эндоскопически использовались для магнитно-компрессионного анастомоза (магнамоза), располагаясь друг напротив друга в целевых областях. Магниты также использовались хирургически у людей; нежелательные ткани в зоне операции были безопасно удалены с помощью магнитных щипцов в 44 лапароскопических операциях, включая холецистэктомию, гастроеюностомию и спленэктомию, проведенных у детей в период с 2009 по 2011 год.

Предыдущие исследования проглоченных магнитов задокументировали опасные для жизни травмы, включая свищ и перфорацию, особенно у детей. В двух отдельных исследованиях, сравнивающих количество и размер магнитов, проглоченных детьми в 2002–2009 и 2010–2012 годах, наблюдалось увеличение числа случаев, связанных с более чем одним магнитом, и уменьшение размера проглоченного магнита, но во всех случаях требовалось хирургическое вмешательство. Этот результат был приписан увеличению доступности магнитов для детей в повседневной жизни. Эти данные свидетельствуют о том, что использование магнитов вместо булавок может быть особенно вредным для детей. Североатлантическое американское общество детской гастроэнтерологии, гепатологии и питания выступало за запрет продажи сильных магнитов, включая неодимовые, но в 2014 году они заявили, что эти усилия были недостаточно эффективными.

Травмы, связанные с магнитом

В отчёте о случае, опубликованном в 2015 году, который привёл к инициированию мер, регулирующих использование магнитов на рабочем месте, было отмечено, что 52-летний мужчина получил травму при попытке получения электроэнергии в экспериментальных целях с помощью устройства, содержащего неодимовые магниты. Магнит разбился на куски, повредив ему лицо. В отчёте также обсуждались трудности работы с сильными магнитами с использованием традиционных инструментов и возможные повреждения, вызванные неконтролируемыми движениями таких инструментов. Соответственно, было заявлено о необходимости медицинского оборудования, нечувствительного к магнитному воздействию.

Ориентация железосодержащих наночастиц магнитами и их использование в фармакотерапии

В настоящее время магнитные наночастицы оксида железа используются в ряде биомедицинских и нейробиологических операций, например, для мониторинга и лечения опухолей.

Исследование показало, что прикрепление оксидных наночастиц к астроцитарной мембране и их проникновение в клетки облегчается благодаря магнитному полю, создаваемому неодимовыми магнитами, расположенными под астроцитарными клетками в мозге.

Стволовые клетки человека в бессывороточной среде, к которой добавляли нетоксичное количество магнитных наночастиц, содержащих железо (0,043 мг/мл), использовались вместе с неодимовыми магнитами и наблюдались ежедневно. В данном исследовании не было отмечено никакого влияния на препотенцию и пролиферацию стволовых клеток.

В исследовании, проведённом на свиньях в 2014 году, сосудистые стенты были намагничены с помощью неодимовых магнитов, что обеспечило их прикрепление к эндотелиальным клеткам, подкреплённым частицами железа. Это может привести к важному развитию процедур, связанных со стентированием, поскольку ускорение эндотелизации снизит риск тромбоза.

В исследовании на животных, опубликованном в 2012 году, ориентация стволовых клеток, содержащих частицы железа, в целевую область сетчатки также обеспечивалась с помощью неодимовых магнитов. Это оказалось особенно важным при лечении возрастной макулярной дегенерации и пигментного ретинита.

Наночастицы, нагруженные цитотоксическими химиотерапевтическими агентами, можно направлять к опухолям. В опухолевых зонах увеличивается проницаемость капилляров, и частицы, не способные перемещаться межклеточно, могут проникать в опухоль. Этот путь наночастиц можно усилить, ориентируя их с помощью магнитов.

В эксперименте по закрытию аневризмы магниты, помещённые на внешнюю поверхность тела подопытных кроликов, использовались для направления магнитных микрочастиц из кровотока к этой области в течение как минимум 30 минут. Хотя реканализация аневризмы наблюдалась 12 недель спустя в ходе последующего наблюдения, это исследование стало важным для разработки возможных новых методов лечения аневризм.

Другое исследование, проведенное в 2014 году, показало, что сперматозоиды, подвергшиеся воздействию магнитного поля, были более выносливыми.

Использование магнитов в стоматологии

Магниты также используются в ортодонтических операциях. Смещение корня зуба наружу при переломе зуба с помощью магнитов может быть достигнуто за 9–12 недель. Выступ корня может быть затем восстановлен такими методами, как покрытие фарфором. Неодимовые магниты используются с покрытиями, поскольку они неустойчивы к коррозии и постепенно теряют прочность.

Заключение

Электронные устройства всё активнее используются в нашей жизни. Ископаемое топливо заменяется возобновляемыми источниками энергии, которые всё чаще используют редкоземельные элементы. Эти элементы используются в электромобилях и ветряных турбинах. Несмотря на трудности с закупками и высокие цены, производители вынуждены искать альтернативы, редкоземельные элементы по-прежнему используются во многих технологиях. В связи с высоким спросом на них необходимо учитывать как влияние этих мощных магнитов на здоровье, так и их воздействие на окружающую среду.

В данном обзоре кратко изложены история, определение и свойства редкоземельных магнитов. Кроме того, основываясь на результатах проведенных к настоящему времени исследований, мы пришли к выводу о влиянии магнитов, особенно неодимовых, на системы организма, ткани, органы, заболевания и методы лечения. Несмотря на то, что они используются в различных диагностических устройствах в сфере здравоохранения и в качестве терапевтических средств, магниты потенциально опасны для организма и представляют повышенный риск несчастных случаев. Несмотря на недостаточное количество исследований, посвященных влиянию неодимовых магнитов, они, по-видимому, обладают большим потенциалом как для диагностических, так и для терапевтических процедур.