灸疗研究进展及新型灸疗仪

吴金宗 方建啟 邓正明 苏丽芳 周梦林 赖梦婷 蔡树河*

（1 福建中医药大学附属康复医院骨伤康复科，福建 福州 350003；2 福建中医药大学康复医学院，福建 福州 350100）

1 灸疗仪的研究进展

艾灸治疗是中医治疗疾病中一种具有特色的有效治疗手段。但是传统的手工操作浪费人力而且不易掌握火候，影响疗效。艾灸过程产生的烟尘不仅影响患者及医师的身体健康，更是危害环境的一大因素。因此，近年来不断有专家进行灸疗仪的研发。目前，国内外研发的灸疗仪主要分为两大类：一类是仿传统艾灸的物理治疗仪。这种灸疗仪模拟艾灸的热刺激，采用热量传递至穴位部位的方式，如电热温灸仪、远红外线灸疗器、仿艾电子补泻治疗仪等。相关文献资料表明艾灸疗法至少有热力、药力、红外等几个方面的疗效机理。这类灸疗仪仅模仿了传统艾灸的某些物理治疗功效，与传统艾灸治疗还是有本质上的区别；另一类是艾灸操作的人工替代设备，这类设备取代了传统的人工操作，将使用灸盒或支架替代人工，虽然保留了传统艾灸的特色和功效，但是不能解决艾灸过程的烟尘，并且不易掌控火候，容易灼伤。为了完善艾灸的治疗操作，改善传统艾灸方式的缺陷，故而研制出新型灸疗仪，以便于艾灸疗法的操作与推广。

2 艾灸火候的研究进展

艾灸疗法是将艾柱或艾条点燃后靠近人体，通过艾条燃烧过程温热刺激及挥发性药物的药力刺激人体穴位，激发经气的运行，协调脏腑功能，以达预防疾病与治疗疾病的目的。根据目前的研究，艾灸的作用机理至少包括：热效应、辐射光谱效应及挥发性药物的药力效应。其中，热效应主要通过灸疗过程中的温热刺激来产生。目前大部分的艾灸治疗还是依靠人工操作，没有规范的标准，随意性较大，影响疗效。因此，艾灸疗法温度调节是影响其疗效的最关键技术，温度太高，容易损耗人体真气，并且出现皮肤烫伤，温度不够，往往不能达到预期的治疗效果。传统中医将温度调节称之为“火候”，并作为一门秘传技术口口相授。

现代不少专家也开始对艾灸时中医的“火候”进行研究。董新民等[1]通过一系列实验推测，灸法治疗效果的产生与皮肤温觉感受器有密切关联，灸法疗法治疗作用的本质是：影响人体穴位温度的效应。艾灸的疗效主要取决于其产生的温热效应。但在施行艾灸治疗时，如果艾条距离穴位过远，则会造成皮肤的温热感觉较弱，治疗效果不理想，艾条过近则容易出现皮肤烫伤意外，得不偿失。在临床施灸中确切出现过皮肤烧伤的报道。

路玫等[2]通过临床实验发现，在对受试者进行艾灸疗法治疗时，当将艾条悬于足三里穴上3 cm时，受试者的疼痛阈值为 (40.74±2.93)℃，由此可以推断出该温度对于防止烧伤、烫伤具有重要的参考意义，并且考虑能否将此温度设置为温针灸治疗过程中的安全温度范围。Greenhalgh[3]经过大量的研究发现，当人体的皮肤接触44℃热源长达8 h或以上时，就很容易造成轻度的皮肤烫伤，出现皮肤发红、起水泡、疼痛等现象。原世麟[4]指出，造成皮肤损伤并不需要极高的温度，比人体的正常体温高出7～8℃就可以造成损伤，并且随着温度的逐渐升高，皮肤所受的损伤则会逐步加重。Hemdon[5]认为，当皮肤表面温度达到或超过44℃时，累积的热量伤害便会超过细胞自身的修复能力范围，当热量持续足够长的时间时，就会造成细胞不可逆性损伤，导致组织发生坏死。Moritz[6]通过研究发现，当与温度为49℃的热源持续接触3 min时只出现局部红斑症状而无明显的表皮损伤，而同样的温度接触9 min后，则可能致使皮肤出现明显的坏死。许培昌等[7]做了大量实验证明，当燃烧的艾炷距离皮肤约3～4 cm时，其温度既能产生足够的温热刺激感，又可以在最大程度上避免烧灼痛，并且在此温度范围内，皮肤温度的升高也是处于细胞修复能力范围内的。综上，艾灸距离皮肤3～4 cm时，皮肤温度大致为42℃，既能对灸点产生温热刺激，达到温通经络，调整脏腑机能的功效，又能最大程度地避免烫伤，防止意外事故的发生。所以，可考虑将艾灸中艾炷与皮肤的安全距离设置为3～4 cm，而艾灸的一般安全温度则为42℃。

3 艾灸烟尘的研究进展

PM2.5，也称为可入肺颗粒，意指环境中空气动力学当量直径≤2.5 μm的颗粒物，因直径小，质量轻，故可长时间漂浮于空气中。PM2.5值越高，则说明大气污染的程度越重。根据PM2.5监测网的空气质量新指标，24 h平均值标准值分布如下（单位μg/m3）：优0～35；良 35～74；轻度污染 75～115；中度污染 115～150；重度污染150～250；严重污染 250及以上。虽然PM2.5只占据大气成分中很少的一部分，并且与空气中其余的颗粒物做比较，其颗粒直径更小，但是停留大气的时间长，活性很强，极其容易吸附有毒、有害物质，对空气质量和能见度造成了严重的影响。所以PM2.5不利于人体健康且更能影响空气环境质量。从2012年2月开始，根据国务院发布的《环境空气质量标准》从而增加了细颗粒物监测指标。比如，北京城六区监测所得的PM2.5年均上限达60 μg，未达到国家的环境空气质量标准。2013年9月2日北京城六区发布清洁空气《重点任务分解》，计划年均PM2.5浓度降三成。《中国气候公报》在2014年1月14日正式公布，2013年的雾霾天创52年来最多天数记录。卫星遥感监测结果提示，在2014年2月23日这一天当中，我国中东部地区约有98万平方公里受空气污染影响，其中约有80万平方公里空气污染程度较为严重。2015年8月5日，中国科学家发现PM2.5中煤烟聚集物最具毒性。而我们前期多次的检测也发现，进行艾灸治疗时，治疗室内PM2.5 24 h浓度均在300 μg/m3以上。

4 样机设计

（1）外观及结构：艾灸治疗仪由头罩和支架两部分组成。头罩（如图1）包括：喇叭型罩体、上壳体、套筒、电机升降装置、非接触红外测温传感器、除烟装置、电子控制装置、隔网、艾条、夹具等；支架部分则采用特定电磁波治疗仪结构（如图2），主要包括：底座、支架、电源、电线等组成。

图1 艾灸仪治疗头部示意图

图2 特定电磁波治疗仪

（2）电路图：电路主要由电源、电机、显示、主控组成（如图3）。

图3 艾灸仪电路图

（3） 技术参数：电线：电源线金属芯面积 (1平方毫米)；长度：1.5 m；材质：铜铁混合；治疗仪功率：＜50 W；电压：220 VAC；电流：＜500 mA；电机功率：＜30 W；电机散热：自然散热；温度调节范围：30～80℃；外壳材质：不锈钢；电源插头有无接地线：有；治疗头与皮肤（照射部位）距离：1.5～2 cm；消烟部件:功率＜7 W；电压13～15 KV；电流＜100 mA；控制中心：单片机 (STC15F2K08S2 8位)为核心；电机：42型步进电机，旋转一圈行程8 mm，400个控制脉冲，功率＜30 W；温控:红外线型温度传感器，精度达到0.01度，反应时间在100 ms及以内；消烟：采集负离子高压发生器，输出电压在13 KV左右，电流≤100 MA，功率≤7 W；显示：采用128×32液晶屏 (LCD)；该装置正常工作条件：环境温度：5～40℃；相对湿度：≤80%；大气压力：700～1060 hPa。

5 性能测试

性能测试包括滤烟效果测试、温控测试几部分：（1）滤烟效果测试：采用手持式PM 2.5检测仪分别检测使用灸疗仪与常规燃烧艾条10 min、20 min、30 min后，治疗室内空气燃烧所产生的PM 2.5浓度的不同。（2）温控效果测试：应用AR350红外线测温仪检测使用艾灸治疗仪时，正下方皮肤的温度，并与设定温度进行对比。方法：将艾条治疗仪电源打开，开始工作，将AR350红外线测温仪对准艾条燃烧部正前方1.5 cm处皮肤，观察温度计数值，和灸疗仪所设定的治疗温度进行比较。

（1）滤烟效果测试，结果见表1。

表1 滤烟测试结果（μg/m3）

测试结果数据显示灸疗仪烟尘清除率可达85.43%，适用于室内环境使用，可以大大减低艾灸过程的烟尘污染。

（2）温控测试，结果见表2。

表2 温控测试结果 （℃）

测试结果显示，设定温度与测得实际温度平均误差值为0.12℃。

6 小结

灸疗仪在外观及结果设计上，既结合了特定电磁波治疗仪的优势，又创新性地改进了人工手持艾灸的缺陷，降低了人工成本，且治疗靶向稳定，治疗效果好；除烟方面采用手持式PM 2.5检测仪测得结果显示，滤烟效果好，烟尘处理效率高，除尘滤达90%以上，能够有效地减少艾灸治疗所产生的烟尘；结合温度测试仪测得结果，实际治疗温度离设定温度差距范围控制在0.1℃内的概率达95%左右。温度较好地控制在所需温度范围，很好地掌握了“火候”，在治疗方面极大的提高了疗效。