灸療研究進展及新型灸療儀

吳金宗 方建啟 鄧正明 蘇麗芳 周夢林 賴夢婷 蔡樹河*

（1 福建中醫藥大學附屬康復醫院骨傷康復科，福建 福州 350003；2 福建中醫藥大學康復醫學院，福建 福州 350100）

1 灸療儀的研究進展

艾灸治療是中醫治療疾病中一種具有特色的有效治療手段。但是傳統的手工操作浪費人力而且不易掌握火候，影響療效。艾灸過程產生的煙塵不僅影響患者及醫師的身體健康，更是危害環境的一大因素。因此，近年來不斷有專家進行灸療儀的研發。目前，國內外研發的灸療儀主要分為兩大類：一類是仿傳統艾灸的物理治療儀。這種灸療儀模擬艾灸的熱刺激，采用熱量傳遞至穴位部位的方式，如電熱溫灸儀、遠紅外線灸療器、仿艾電子補瀉治療儀等。相關文獻資料表明艾灸療法至少有熱力、藥力、紅外等幾個方面的療效機理。這類灸療儀僅模仿了傳統艾灸的某些物理治療功效，與傳統艾灸治療還是有本質上的區別；另一類是艾灸操作的人工替代設備，這類設備取代了傳統的人工操作，將使用灸盒或支架替代人工，雖然保留了傳統艾灸的特色和功效，但是不能解決艾灸過程的煙塵，并且不易掌控火候，容易灼傷。為了完善艾灸的治療操作，改善傳統艾灸方式的缺陷，故而研制出新型灸療儀，以便于艾灸療法的操作與推廣。

2 艾灸火候的研究進展

艾灸療法是將艾柱或艾條點燃后靠近人體，通過艾條燃燒過程溫熱刺激及揮發性藥物的藥力刺激人體穴位，激發經氣的運行，協調臟腑功能，以達預防疾病與治療疾病的目的。根據目前的研究，艾灸的作用機理至少包括：熱效應、輻射光譜效應及揮發性藥物的藥力效應。其中，熱效應主要通過灸療過程中的溫熱刺激來產生。目前大部分的艾灸治療還是依靠人工操作，沒有規范的標準，隨意性較大，影響療效。因此，艾灸療法溫度調節是影響其療效的最關鍵技術，溫度太高，容易損耗人體真氣，并且出現皮膚燙傷，溫度不夠，往往不能達到預期的治療效果。傳統中醫將溫度調節稱之為“火候”，并作為一門秘傳技術口口相授。

現代不少專家也開始對艾灸時中醫的“火候”進行研究。董新民等[1]通過一系列實驗推測，灸法治療效果的產生與皮膚溫覺感受器有密切關聯，灸法療法治療作用的本質是：影響人體穴位溫度的效應。艾灸的療效主要取決于其產生的溫熱效應。但在施行艾灸治療時，如果艾條距離穴位過遠，則會造成皮膚的溫熱感覺較弱，治療效果不理想，艾條過近則容易出現皮膚燙傷意外，得不償失。在臨床施灸中確切出現過皮膚燒傷的報道。

路玫等[2]通過臨床實驗發現，在對受試者進行艾灸療法治療時，當將艾條懸于足三里穴上3 cm時，受試者的疼痛閾值為 (40.74±2.93)℃，由此可以推斷出該溫度對于防止燒傷、燙傷具有重要的參考意義，并且考慮能否將此溫度設置為溫針灸治療過程中的安全溫度范圍。Greenhalgh[3]經過大量的研究發現，當人體的皮膚接觸44℃熱源長達8 h或以上時，就很容易造成輕度的皮膚燙傷，出現皮膚發紅、起水泡、疼痛等現象。原世麟[4]指出，造成皮膚損傷并不需要極高的溫度，比人體的正常體溫高出7～8℃就可以造成損傷，并且隨著溫度的逐漸升高，皮膚所受的損傷則會逐步加重。Hemdon[5]認為，當皮膚表面溫度達到或超過44℃時，累積的熱量傷害便會超過細胞自身的修復能力范圍，當熱量持續足夠長的時間時，就會造成細胞不可逆性損傷，導致組織發生壞死。Moritz[6]通過研究發現，當與溫度為49℃的熱源持續接觸3 min時只出現局部紅斑癥狀而無明顯的表皮損傷，而同樣的溫度接觸9 min后，則可能致使皮膚出現明顯的壞死。許培昌等[7]做了大量實驗證明，當燃燒的艾炷距離皮膚約3～4 cm時，其溫度既能產生足夠的溫熱刺激感，又可以在最大程度上避免燒灼痛，并且在此溫度范圍內，皮膚溫度的升高也是處于細胞修復能力范圍內的。綜上，艾灸距離皮膚3～4 cm時，皮膚溫度大致為42℃，既能對灸點產生溫熱刺激，達到溫通經絡，調整臟腑機能的功效，又能最大程度地避免燙傷，防止意外事故的發生。所以，可考慮將艾灸中艾炷與皮膚的安全距離設置為3～4 cm，而艾灸的一般安全溫度則為42℃。

3 艾灸煙塵的研究進展

PM2.5，也稱為可入肺顆粒，意指環境中空氣動力學當量直徑≤2.5 μm的顆粒物，因直徑小，質量輕，故可長時間漂浮于空氣中。PM2.5值越高，則說明大氣污染的程度越重。根據PM2.5監測網的空氣質量新指標，24 h平均值標準值分布如下（單位μg/m3）：優0～35；良 35～74；輕度污染 75～115；中度污染 115～150；重度污染150～250；嚴重污染 250及以上。雖然PM2.5只占據大氣成分中很少的一部分，并且與空氣中其余的顆粒物做比較，其顆粒直徑更小，但是停留大氣的時間長，活性很強，極其容易吸附有毒、有害物質，對空氣質量和能見度造成了嚴重的影響。所以PM2.5不利于人體健康且更能影響空氣環境質量。從2012年2月開始，根據國務院發布的《環境空氣質量標準》從而增加了細顆粒物監測指標。比如，北京城六區監測所得的PM2.5年均上限達60 μg，未達到國家的環境空氣質量標準。2013年9月2日北京城六區發布清潔空氣《重點任務分解》，計劃年均PM2.5濃度降三成?！吨袊鴼夂蚬珗蟆吩?014年1月14日正式公布，2013年的霧霾天創52年來最多天數記錄。衛星遙感監測結果提示，在2014年2月23日這一天當中，我國中東部地區約有98萬平方公里受空氣污染影響，其中約有80萬平方公里空氣污染程度較為嚴重。2015年8月5日，中國科學家發現PM2.5中煤煙聚集物最具毒性。而我們前期多次的檢測也發現，進行艾灸治療時，治療室內PM2.5 24 h濃度均在300 μg/m3以上。

4 樣機設計

（1）外觀及結構：艾灸治療儀由頭罩和支架兩部分組成。頭罩（如圖1）包括：喇叭型罩體、上殼體、套筒、電機升降裝置、非接觸紅外測溫傳感器、除煙裝置、電子控制裝置、隔網、艾條、夾具等；支架部分則采用特定電磁波治療儀結構（如圖2），主要包括：底座、支架、電源、電線等組成。

圖1 艾灸儀治療頭部示意圖

圖2 特定電磁波治療儀

（2）電路圖：電路主要由電源、電機、顯示、主控組成（如圖3）。

圖3 艾灸儀電路圖

（3） 技術參數：電線：電源線金屬芯面積 (1平方毫米)；長度：1.5 m；材質：銅鐵混合；治療儀功率：＜50 W；電壓：220 VAC；電流：＜500 mA；電機功率：＜30 W；電機散熱：自然散熱；溫度調節范圍：30～80℃；外殼材質：不銹鋼；電源插頭有無接地線：有；治療頭與皮膚（照射部位）距離：1.5～2 cm；消煙部件:功率＜7 W；電壓13～15 KV；電流＜100 mA；控制中心：單片機 (STC15F2K08S2 8位)為核心；電機：42型步進電機，旋轉一圈行程8 mm，400個控制脈沖，功率＜30 W；溫控:紅外線型溫度傳感器，精度達到0.01度，反應時間在100 ms及以內；消煙：采集負離子高壓發生器，輸出電壓在13 KV左右，電流≤100 MA，功率≤7 W；顯示：采用128×32液晶屏 (LCD)；該裝置正常工作條件：環境溫度：5～40℃；相對濕度：≤80%；大氣壓力：700～1060 hPa。

5 性能測試

性能測試包括濾煙效果測試、溫控測試幾部分：（1）濾煙效果測試：采用手持式PM 2.5檢測儀分別檢測使用灸療儀與常規燃燒艾條10 min、20 min、30 min后，治療室內空氣燃燒所產生的PM 2.5濃度的不同。（2）溫控效果測試：應用AR350紅外線測溫儀檢測使用艾灸治療儀時，正下方皮膚的溫度，并與設定溫度進行對比。方法：將艾條治療儀電源打開，開始工作，將AR350紅外線測溫儀對準艾條燃燒部正前方1.5 cm處皮膚，觀察溫度計數值，和灸療儀所設定的治療溫度進行比較。

（1）濾煙效果測試，結果見表1。

表1 濾煙測試結果（μg/m3）

測試結果數據顯示灸療儀煙塵清除率可達85.43%，適用于室內環境使用，可以大大減低艾灸過程的煙塵污染。

（2）溫控測試，結果見表2。

表2 溫控測試結果 （℃）

測試結果顯示，設定溫度與測得實際溫度平均誤差值為0.12℃。

6 小結

灸療儀在外觀及結果設計上，既結合了特定電磁波治療儀的優勢，又創新性地改進了人工手持艾灸的缺陷，降低了人工成本，且治療靶向穩定，治療效果好；除煙方面采用手持式PM 2.5檢測儀測得結果顯示，濾煙效果好，煙塵處理效率高，除塵濾達90%以上，能夠有效地減少艾灸治療所產生的煙塵；結合溫度測試儀測得結果，實際治療溫度離設定溫度差距范圍控制在0.1℃內的概率達95%左右。溫度較好地控制在所需溫度范圍，很好地掌握了“火候”，在治療方面極大的提高了療效。