浅议中医穴位电刺激仪的研制

曾琳 马建萍 马秀兰 张颖 艾合买提 李静茹

【摘 要】 目前全世界艾滋病毒感染者人数呈现增长态势，新疆是国内艾滋病的高发地区。针灸防治艾滋病，具有独特的优势和较好的效果，中医穴位电刺激仪是在经络腧穴理论指导下，由仪器来完成对患者穴位的体表刺激，起到治疗的作用。该治疗仪可以将传统针灸理论与现代电刺激等理论相结合，并且可以在应用的过程中，对其他的物理刺激法，如磁疗、温度变化等因素进行探索研究，值得进一步研究和推广应用。

【关键词】 中医穴位电刺激仪;艾滋病;研制

【中图分类号】R512.91 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517（2014）15-0105-03

艾滋病是由人类免疫缺陷病毒（HIV）感染引起的慢性传染病。由于艾滋病的疫情逐年上升，传播途径明显改变，感染人群向一般人群扩大，并且由其带来的社会问题日益凸显，已经严重影响公共卫生和社会经济。中医药对机体的调节作用，可能涉及多层次、多环节、多靶点。中医药有良好的外治法经验，其治疗效果首推针灸，此外尚有推拿、刮痧、贴敷等多种有效的方法。然而针灸作为一种入体式的治疗方式，在对艾滋病患者进行治疗时其可能带来的医护人员感染风险将大大增加，同时还有患者依从性差、治疗过程过于依赖医生的技术和经验等问题。本研究拟开发的体表刺激仪，就是在经络腧穴理论指导下，由仪器来完成对患者穴位的体表刺激，起到治疗作用的同时，可以避免医护人员受到感染。

1 针灸治疗艾滋病现况

1.1 提高机体免疫能力 免疫功能的损伤是艾滋病各种症状表现的基础。针刺之所以能够延长患者的生命，控制并发症，缩短病程，是因为针刺对机体免疫反应的影响，主要是对白细胞吞噬作用及抗体形成的影响[1]。有关针灸提高免疫功能的研究，上海中医药大学的动物实验，选用13只兔子，针刺其一侧足三里穴，针刺后，2～3h白细胞总数增加达60%，中性白细胞增加、淋巴细胞减少达36%，24h后恢复至接近正常。白细胞总数升高，与每个细胞的吞噬能力成正比，因此可以认为它具有免疫生物学意义。针灸对于网状内皮系统的吞噬功能也能起到增强作用。针刺足三里等穴，能兴奋其吞噬功能。另据报道，针刺人体足三里等穴，发现针后备解素增加了17.85单位，补体效价也普遍升高，由针前40.5%上升到50.3%。许多临床和实验研究都表明，针灸无论对增强非特异性免疫功能，或特异性细胞和体液免疫功能均有重要作用，并随机体所处功能状态和不同的刺激量而有所差异。针灸治疗艾滋病的实践同样证明，针灸能够增强机体的抗病能力和免疫功能[2]。

1.2 改善微循环 修瑞娟[3]报道艾滋病患者具有独特而严重的微循环障碍，即自主交替性毛细血管血流灌注功能严重失调，以及毛细血管管壁内皮细胞严重损伤。微循环功能的障碍不仅可产生一系列临床症状，更是导致机体一些器官功能损害的重要因素。因此，改善艾滋病患者微循环状态至关重要。针灸通调气血，改善气滞血瘀证候的临床及实验观察都证实，针灸通过对神经体液的调节，使微循环的障碍减轻。

1.3 保护肾功能 肾为先天之本，藏精，主生长发育和生殖;主水，与水液代谢及废毒物的排泄有关。若水液和废毒物停留而不能及时排除，必将毒害全身。艾滋病常合并肾功能改变。肾病也可为艾滋病的最初表现。这种肾病的特点是蛋白尿、肾功能不全，灶性或节段性肾小球硬化，病程进展迅速，很快进入晚期。在美国，艾滋病与肾病之间的关系已被数百例以上的患者研究所证实。因此，防治艾滋病的一个重要治则就是保护肾功能。应用针灸治疗对肾功能有很好的保护作用。相关报道认为灸治流行性出血热（EHF）能促进尿蛋白转降，并能降低血中尿素氮含量[4]，因此，针灸有保护肾脏的作用。

1.4 调整神经、内分泌、免疫功能紊乱 在艾滋病后期，由于其自身免疫系统功能已趋衰竭，神经、内分泌、免疫功能紊乱，内环境失调，机体正气严重受损，此期病人表现为极度乏力、低热缠绵、厌食腹泻、异常消瘦等脾肾亏虚症状。治疗要从扶正固本为主，调理脾胃，改善机体的衰竭状态，以达到缓解症状，延长生命的目的。所谓“大病应灸”、“保命之法，灼艾第一。”灸治对艾滋病中晚期病人可发挥其独特的作用，常用于慢性腹泻（取下腹部穴位与三阴交），过度疲劳（取督脉穴，背俞穴）等。阳气为人身之根本，人之所以有疾病，主要原因是阳气虚衰，而艾灸关元、气海等穴，就是培补阳气，益其真阴，所以能起到防病治病的作用。

2 经皮穴位电刺激原理

经皮的神经电刺激疗法（Transcuataneous electrical nerve stimulation，TENS）是通过皮肤将特定的低频脉冲电流输入人体以刺激神经的电疗方法。这是70年代兴起的一种电疗法，在止痛方面收到较好的效果，已被证实对20余种神经功能失调疾病具有确切的疗效，逐步被国内外普遍使用，尤其在欧美和日本等国家已被列入医疗保险体系。TENS则是刺激感觉纤维而设计的。将电极放于特殊点如穴位，由于这些特殊点的皮肤电阻低，对中枢神经系统有高密度输入，这就是经皮穴位电刺激。

目前国内外医界达成共识的是：①1965年Melzack和Wall[5]提出的闸门控制假说：经皮神经电刺激是一种兴奋粗纤维的刺激，粗纤维的兴奋，关闭了疼痛传入的闸门，从而缓解了疼痛症状。②北京大学神经生物学系韩济生教授[6]提出的内源性吗啡样物质释放假说：一定的低频脉冲电流刺激，可能激活了脑内的内源性吗啡多肽能神经元，引起内源性吗啡样多肽释放而产生镇痛效果。③促进局部血循环：神经电刺激疗法对局部血液循环，也有促进作用，疗后局部皮温上升1～2.5℃。

3 研发中医穴位电刺激仪意义

据联合国网站报道，联合国艾滋病规划署和世界卫生组织联合发布的艾滋病形势更新报告显示，全世界艾滋病毒感染者人数呈现增长态势。新疆是国内艾滋病的高发地区，据卫生部和自治区联合评估结果表明，估计我区现有艾滋病感染者近6万名。本研究拟开发的体表刺激仪，就是在经络腧穴理论指导下，由仪器来完成对患者穴位的体表刺激，起到治疗的作用。通过该研究，不仅有助于新疗法的研究，亦有助于深入阐明HIV的传染性及其对细胞的影响，并为以体表刺激的方法来提高患者的免疫功能提供依据。同时，体表刺激仪的研发，不仅可以为HIV/AIDS患者的治疗带来新的方法，也将通过仪器的推广应用获得一定的市场效益。

4 技术特点

通过经皮电刺激技术对人体进行疾病康复或功能代偿的研究，在国内外已经很多。电刺激治疗使用的仪器，一般具有以下几个特点：①按照输出电流的特点可分为恒压输出和恒流输出，恒压输出由于人体等效电路的特点，皮肤电阻降低通过人体的电流升高，引起刺痛，无法保证持续治疗的效果，但是结构简单成本低，目前仍在大量采用，而恒流输出保证流经人体电荷不因皮肤电阻改变而改变，舒适安全，治疗效果更好;②两路或多路输出，输出同样参数的电流，可选择固定的几组参数或在小范围内调节;③采用拨位开关和旋钮进行系统的设置和参数调节，精确度低，不利于治疗的定量化和统计研究，也不方便患者和医师的使用。另外，中医讲求个体化治疗，对于一种病症根据患者情况往往要同时刺激多组穴位，并且每组穴位给予不同的刺激量和刺激方式，目前市场的产品无法满足这一要求。

针对上述技术的不足，本仪器以单片计算机为核心，通过编程准确控制输出的刺激参数，使用按键进行设置，液晶屏显示，恒流输出具有特定时间间隔的疏密脉冲波，多路输出独立可调，可以定量调节波幅、波频、波宽，能够结合中医腧穴理论对患者进行康复。

5 实现方式

本仪器主要包括单片机及存储在单片机内的控制程序、电源系统、液晶显示模块、按键输入模块、刺激信号输出模块、脉冲变压器。其中电源系统包括电源、自动关机电路、电源模块;信号输出模块包括D/A转换电路、运放电路、功放电路、保护电路、输出电路。其中液晶模块、D/A转换器、电源模块分别与单片机电相连，各按键与单片机的I/O接口电相连。

图1为本仪器的程序流程图，如图所示，开机后系统初始化，判断是否进入设置模式，如是进入设置模式，依次对每个通道输出脉冲波的波幅、波频、波宽进行设定，如否则判断是否进入输出模式，本仪器的一个特点是可在输出状态下对电信号参数实时调节，具体方法是将输出参数作为全局变量，写入一个中断函数，在输出状态下不断扫描相应设置按键的状态，如果相应键按下则运行中断，改变参数，继续输出;本仪器的另一个特点是通过程序实现疏密波交替，即同一通道内两段波频、波幅、波宽分别设置的电信号交替输出，从而解决患者长时间受同一波形刺激产生疲劳耐受的问题。

6 硬件设施

6.1 单片机 选用的单片机型号为PIC24FJ256GB110，16位闪存单片机，自带最多16路通道的A/D转换器，控制程序可以写入可擦写的闪存程序存储器，更新程序十分方便。

6.2 电源 使用220v标准交流电供电，仪器内置+-12v，+-2.3A 上海衡孚电源，将标准交流电转化为电路所需要的供电。

6.3 液晶屏 液晶屏为信号参数设置与信号输出显示区，屏幕尺寸3.5（8.89CM），像素数目320（H）×3（R、G、B）×240（V），颜色数目256色（单字节）或65535色（双字节）。

6.4 按键 仪器面板左侧按键区为主要控制区，上面六个键为一状态的调节键，下面四个为控制键，其中“设置”“输出”键为两状态，“确定”“开关”键为一状态。右侧按键区为8个两状态的通道选择按键，当按键按下时LED灯被点亮，表示该通道开始工作。共计10个两状态按键，8个一状态按键。

6.5 插头 仪器侧面的八路信号输出通道使用8mm孔径的航空插头与输出导线连接。

6.6 信号输出导线及电极片 导线一端为与仪器相连的航空插头，另一端为两层式3.5mm圆柱插头，接4mm×4mm的自粘硅胶电极片。

7 特色与创新

本发明是采用医学工程领域的经皮电刺激技术与中医腧穴理论相结合研制的医疗仪器，以单片机为核心，通过编程控制电路输出多路可调电刺激信号，是一种可以在中医腧穴理论的指导下对穴位进行电刺激从而使患者康复的医疗仪器。通过体表刺激仪的应用，为HIV/AIDS患者提供一种切实可行的外治方法。该治疗仪的研发，可以将传统针灸理论与现代电刺激等理论相结合，并且可以在应用的过程中，对其他的物理刺激法，如磁疗、温度变化等因素进行探索研究，值得进一步研究和推广应用。

参考文献

[1]杨甲三，曹一鸣.腧穴学[M].上海：上海科学技术出版社，1984：189-190.

[2]刘品义.中医药治疗艾滋病科研成果[N].健康报，1991-2-26（1）.

[3]修瑞娟，程军.晚期艾滋病患者的微循环障碍[J].中华医学杂志，1991，71（1）：18.

[4]唐照亮，宋小鸽，刘冰怀，等.艾灸对感染EHF病毒大鼠的实验治疗研究[J].针刺研究，1990，15（4）：302.

[5]张敏.不同类型刺激电极的经皮电刺激和电针对不同组织的镇痛效果比较[J].中国疼痛医学杂志，1996，2（1）：59.

[6]杨光华，饶淑华，鲍蔚敏.韩济生与针刺镇痛原理的发现[J].中医研究，1997，l0（6）：46-50.

（收稿日期：2014.06.13）