艾灸溫度探測方法運(yùn)用及改進(jìn)思考

王家平 尹海燕 張承舜 趙利 羅玲 余曙光

溫度變化是艾灸溫?zé)嵝?yīng)的直接表象，且隨時(shí)間的變化具有動態(tài)的曲線反應(yīng)［1］，相應(yīng)也可能對后期的機(jī)制產(chǎn)生一定影響，因此，探測艾灸局部溫度變化，是進(jìn)行艾灸機(jī)理研究或溫?zé)岽碳し磻?yīng)研究的基礎(chǔ)性工作。為此，本文綜合目前有關(guān)艾灸溫度探測及其相關(guān)研究的報(bào)道［1-7］，主要就其溫度探測方法作一總結(jié)分析，并對艾灸溫度曲線的探測方法作一思考，以期為今后的相應(yīng)深入研究提供參考。

1 艾灸溫度探測方法

1.1 接觸式探測

目前艾灸溫度探測方法主要有接觸式測溫方法和非接觸式測溫方法兩種。

接觸式測溫方法主要有數(shù)字皮溫儀、點(diǎn)溫計(jì)、熱電偶等等。其中劉春燕等［5］曾采用數(shù)字皮溫儀BD-2-604測定不同灸量灸法對原發(fā)性痛經(jīng)患者皮溫的影響。路玫等［6］使用由天津查爾麥科技有限公司生產(chǎn)的溫度儀，將接觸式測溫儀的溫度探頭固定在施灸穴位中心處，監(jiān)測記錄隔姜灸、懸灸對不同穴位各時(shí)段的熱感溫度。魏建子等［7］將點(diǎn)溫計(jì)(復(fù)旦大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)系研制)的溫度探頭置藥餅與生姜片底面(即藥物與皮膚的接觸面)正中，觀察臨床常用的隔附子餅灸和隔生姜灸溫度—時(shí)間變化曲線。以上所用皮溫儀和點(diǎn)溫計(jì)均為接觸式測溫方法。

接觸式測溫方法是將溫度傳感器置于與物體相同的熱平衡狀態(tài)中，使傳感器與物體保持同一溫度的測溫法。接觸式測溫儀具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)測量精度較高。因溫度傳感器直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響;(2)測量的溫度范圍相對較廣;(3)構(gòu)造簡單，使用方便。但接觸式測溫方法也存在相應(yīng)不足:因測溫元件與被測介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交換，需要一定的時(shí)間才能達(dá)到熱平衡，所以存在測溫的延遲現(xiàn)象，同時(shí)受耐高溫材料的限制，不能應(yīng)用于很高的溫度測量。

接觸式測溫儀在艾灸溫度曲線探測中運(yùn)用較廣，主要是操作方便，精確度較高。由于艾灸操作的特殊性，及醫(yī)學(xué)倫理要求，目前接觸式測溫儀只能監(jiān)測人體皮膚表面的溫度，不能對施灸部位進(jìn)行深度測溫。對于艾炷灸來說，接觸式測溫儀測得的是艾炷或藥餅與皮膚接觸面的溫度，很多時(shí)候不能真實(shí)反映隔物灸的溫度曲線。對于溫和灸來說，由于溫度探頭暴露于空氣中，受外界干擾因素影響較大，準(zhǔn)確度也受到一定的影響。

1.2 非接觸式探測

在艾灸溫度研究中運(yùn)用的非接觸式探測法主要是紅外熱成像技術(shù)。紅外熱像技術(shù)利用紅外輻射原理，通過光學(xué)掃描系統(tǒng)、光學(xué)會聚系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、信號放大裝置和微機(jī)處理系統(tǒng)，接收和處理動物及人體表面的紅外輻射能，并將被測物表面溫度分布轉(zhuǎn)換為形象直觀的彩色或黑白圖像顯示出來，進(jìn)而對其分析處理的一種技術(shù)。該圖像實(shí)際是動物及人體發(fā)射的紅外能量分布記錄圖，彩色熱像圖以不同的顏色代表不同的溫度范圍。輻射能量越強(qiáng)，表明該區(qū)域溫度越高。以往測溫只能單點(diǎn)測，且只能局限于體表溫度的測量，不能對體內(nèi)溫度的分布及動態(tài)變化進(jìn)行一個(gè)直觀的觀察。利用紅外成像技術(shù)則可以彌補(bǔ)以上的不足［8］。目前，紅外成像技術(shù)已用于針灸學(xué)的相關(guān)研究［9-11］。王曉瑜［12］等利用紅外成像儀分別觀察灸盒對物理傳熱材料和人體穴位的加熱過程及溫度分布。李偉［13］等利用紅外熱斷層掃描技術(shù)觀察施灸部位的輻射強(qiáng)度和艾灸傳熱長徑，間接觀察施灸部位的溫度變化。

但是，由于紅外熱像儀采集的是物體的紅外熱輻射能，物體的發(fā)射率、測量距離、煙塵和水氣等外界環(huán)境因素會產(chǎn)生一定影響，從而帶來一些測量誤差。如果環(huán)境溫度變化太大，或者環(huán)境基礎(chǔ)溫度選擇不合適，就會出現(xiàn)假陰性或假陽性的結(jié)果;受試者的情緒變化和心理活動也會對研究結(jié)果產(chǎn)生一定的影響［14］。從目前的文獻(xiàn)研究來看，非接觸式測溫方法主要用于艾條灸溫度監(jiān)測，沒有用于艾炷灸。這可能跟直接接觸穴位皮膚的藥餅及艾炷發(fā)出的紅外輻射能會影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性有關(guān)。

2 艾灸溫度曲線探測方法改進(jìn)的思考

在艾灸過程中，溫度呈現(xiàn)曲線變化的過程，進(jìn)行研究、探測需要選擇合適、精準(zhǔn)、可信度較高的測溫儀。尤其在臨床試驗(yàn)中，測溫儀選擇可能還存在更多問題，如既要受試者可以接受，同時(shí)又要滿足試驗(yàn)本身的設(shè)計(jì)要求，環(huán)境對測溫儀的影響，艾灸時(shí)產(chǎn)生的艾煙對環(huán)境、受試者及測溫儀的影響，等等因素都會影響最終的溫度測試結(jié)果。

從目前看來，任何一種艾灸溫度曲線探測方法都存在一定局限性，我們認(rèn)為可否從以下方面進(jìn)行改進(jìn):(1)跨專業(yè)合作:組織物理學(xué)等多專業(yè)領(lǐng)域的專家進(jìn)行研究商討，結(jié)合艾灸操作特點(diǎn)，在現(xiàn)有測溫方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出更高、更精、更準(zhǔn)的測溫儀。(2)將高端的無損測溫方法引進(jìn)艾灸溫度曲線探測中。從原理上講，有不少人體信息可用于人體溫度的無損傷測量［15］，如X-CT、電阻抗斷層、微波、磁共振成像、超聲等。X-CT測溫方法是利用人體組織CT值隨溫度變化關(guān)系。但由于該測溫法精確度不高，且醫(yī)學(xué)中不允許人體接受長時(shí)間的X射線照射，限制了該方法的使用［15，16］。電阻抗斷層由于低空間分辨率和在醫(yī)學(xué)上的易變性，應(yīng)用也受到限制。微波若能提高其測溫精度和空間分辨率，則其熱圖象技術(shù)能為臨床提供有關(guān)身體內(nèi)部溫度變化的有價(jià)值的信息［16］。超聲測溫，相對來說，所用裝置較小，操作也較簡單。但由于該儀器在測溫方面功能還處于科研研發(fā)階段，具體臨床實(shí)際應(yīng)用受到一定程度的限制。磁共振成像技術(shù)，是一種無損無電離的方法，可以生成在任何方向的解剖圖像。磁共振測溫技術(shù)主要有4種基本方法［17］:質(zhì)子密度法、縱向弛豫時(shí)間法、質(zhì)子共振頻率法和分子擴(kuò)散系數(shù)法。按磁場來分，又分為高場MRI系統(tǒng)和低場MRI系統(tǒng)。為了獲得較好的測溫效果，相關(guān)的磁共振測溫技術(shù)研究主要集中在高場MRI系統(tǒng)上進(jìn)行。高場MRI系統(tǒng)主要具有圖像質(zhì)量高、成像速度快及測溫精度可以達(dá)到1℃以內(nèi)等優(yōu)點(diǎn)。但是由于其造價(jià)比較昂貴，運(yùn)行費(fèi)用較高，且其診斷系統(tǒng)的腔體狹小，不利于介入治療。因此，限制了MRI測溫技術(shù)的應(yīng)用范圍。相比之下，低場系統(tǒng)的造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用較低，開放度高，便于實(shí)施介入治療。但由于其主磁場的強(qiáng)度低，磁場穩(wěn)定性差，因此，測溫的精度受到限制，且也難以在短時(shí)間內(nèi)得到高質(zhì)量的圖像。而要提高低場MRI測溫的速度和精度，則需對掃描方案和數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)［16，18］。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，低場MRI獲取的圖像質(zhì)量有了很大改進(jìn)，其測溫研究也取得了初步成就［17，19］。(3)若能將接觸式測溫法和高端的非接觸測溫法兼容起來，取利舍弊，研究開發(fā)出高精準(zhǔn)度、高空間分辨率、高靈敏度的艾灸溫度曲線的測溫儀。(4)制定統(tǒng)一的測溫儀器選擇標(biāo)準(zhǔn)，如制定統(tǒng)一的精確度、分辨率、穩(wěn)定性、靈敏度等指標(biāo)的選擇標(biāo)準(zhǔn)等等。

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