Efficacy of pulsed electromagnetic field therapy on pain and physical function in patients with non-specific low back pain: a systematic review

Wien Med Wochenschr. 2023 Nov 24. doi: 10.1007/s10354-023-01025-5. Online ahead of print.

Abstract

Introduction: Non-specific low back pain is a common and clinically significant condition with substantial socioeconomic implications. Pulsed electromagnetic field (PEMF) therapy has shown benefits in pain reduction and improvement of physical function in patients with pain-associated disorders like osteoarthritis. However, studies had heterogeneous settings. The aim of this study was to assess the effects of PEMF on pain and function on patients with non-specific low back pain.

Methods: A systematic literature search of randomized controlled trials in PubMed, MEDLINE, EMBASE, Cochrane Library, and PEDro was performed (from inception until 15/5/2023). Outcome measures assessed pain and function.

Results: Nine randomized controlled trials with 420 participants (n = 420) were included. The studies compared PEMF vs. placebo-PEMF, PEMF and conventional physical therapy vs. conventional physical therapy alone, PEMF and conventional physical therapy vs. placebo-PEMF and conventional physical therapy, PEMF vs. high-intensity laser therapy (HILT) vs. conventional physical therapy, and osteopathic manipulative treatment (OMT) and PEMF vs. PEMF alone vs. placebo-PEMF vs. OMT alone. Five of the nine included studies showed statistically significant pain reduction and improvement in physical function in comparison to their control groups (p < 0.05). There was substantial heterogeneity among the groups of the study, with a wide range of duration (10-30 min), treatments per week (2-7/week), applied frequencies (3-50 Hz), and intensities (2mT-150mT). No serious adverse event had been reported in any study. The included studies showed solid methodological quality, with an overall score of 7.2 points according to the PEDro scale.

Conclusion: PEMF therapy seems to be a safe and beneficial treatment option for non-specific low back pain, particularly if used as an addition to conventional physical therapy modalities. Future research should focus on standardized settings including assessment methods, treatment regimens, frequencies, and intensities.

Zusammenfassung: HINTERGRUND: Der unspezifische unterer Rückenschmerz (Kreuzschmerz, „low back pain“, LBP) ist häufig und klinisch sowie sozioökonomisch höchst relevant. Die pulsierende Magnetfeldtherapie („pulsed electromagnetic field therapy“, PEMF) hat sich bei muskuloskeletalen Schmerzsyndromen (u. a. Kniearthrose) in bis dato sehr heterogenen Studiensettings als wirksam erwiesen. Ziel der vorliegenden systematischen Literaturübersicht war die Darstellung der Effekte von PEMF auf die Parameter Schmerz und Funktion bei Patienten mit unspezifischem LBP.

Methodik: Dazu wurde eine systematische Literatursuche in wissenschaftlichen Datenbanken (PubMed, EMBASE, MEDLINE, Cochrane Library und PEDro) von deren Gründung bis zum 15. Mai 2023 durchgeführt. Es wurden ausschließlich randomisierte kontrollierte klinische Studien eingeschlossen, in denen die Wirkung der PEMF auf die Schmerzintensität und die körperliche Funktion untersucht wurde.

Ergebnisse: Es wurden insgesamt 9 randomisierte kontrollierte Studien mit 420 Teilnehmern (n = 420) gefunden. In den Studien erfolgte der Vergleich von PEMF vs. Placebo-PEMF, PEMF und konventionelle physikalische Therapie vs. alleinige konventionelle physikalische Therapie, PEMF und konventionelle physikalische Therapie vs. Placebo-PEMF und konventionelle physikalische Therapie, PEMF vs. High-Intensity-Laser-Therapie (HILT) vs. konventionelle physikalische Therapie und schließlich der Vergleich von osteopathischer Manipulationsbehandlung (OMT) und PEMF vs. alleinige PEMF vs. Placebo-PEMF vs. alleinige OMT. In 5 der 9 inkludierten Studien wurden statistisch signifikante Ergebnisse in der Schmerzreduktion und eine Steigerung der physischen Funktion im Vergleich zur Kontrollgruppe (p < 0,05) erzielt. Die eingeschlossenen Studien zeigten eine ausgeprägte Heterogenität in den Therapieregimen (Dauer 10–30 min, Häufigkeit 2‑ bis 7‑mal pro Woche) und den applizierten Frequenzen (3–50 Hz) und Intensitäten (2–150 mT). In keiner der Studien wurde eine ernsthafte Nebenwirkung durch PEMF beschrieben. Der durchschnittliche Wert der methodologischen Qualität betrug 7,2 durch die PEDro-Skala.

Schlussfolgerung: PEMF scheint eine nebenwirkungsarme und effektive Therapie in der Behandlung von unspezifischen Rückenschmerzen zu sein. Vor allem als additive Therapie zu konventionellen physikalischen Maßnahmen konnte eine gute Wirksamkeit gezeigt werden. Weitere wissenschaftliche Untersuchungen sind notwendig, um die Wirksamkeit der PEMF bei unspezifischen Rückenschmerzen zu belegen. Ebenfalls sollte eine Standardisierung der Therapieregime, Frequenzen und Intensitäten angestrebt werden.

Keywords: Non-specific low back pain; PEMF; Pain; Physical function; Pulsed electromagnetic field therapy.

Publication types

  • Review