實時監(jiān)測穴位皮膚溫度微型艾灸器的研制

高明,楊華元,劉堂義,顧訓(xùn)杰,胡銀娥,徐剛,唐文超

實時監(jiān)測穴位皮膚溫度微型艾灸器的研制

高明,楊華元,劉堂義,顧訓(xùn)杰,胡銀娥,徐剛,唐文超

(上海中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院,上海 201203)

研制一種具有對溫和灸過程中穴位皮膚表面溫度進(jìn)行實時監(jiān)測功能的艾灸器。根據(jù)傳統(tǒng)溫和灸的原理及操作特點,結(jié)合機(jī)械設(shè)計、溫度檢測和單片機(jī)等現(xiàn)代技術(shù)和方法,研制微型艾灸器。微型艾灸器包括艾灸器主體、溫度監(jiān)測裝置、顯示裝置、控制電路及固定器件等,可以代替人手完成溫和灸,并對艾灸過程中穴位皮膚表面溫度進(jìn)行實時監(jiān)測、顯示和數(shù)據(jù)存儲功能的艾灸器,并具有定時和超出溫度范圍提醒作用。微型艾灸器結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全、易操作,保持了傳統(tǒng)灸療的特點,且操作者或患者可根據(jù)溫度數(shù)值的變化及時、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)調(diào)距旋鈕,保證艾灸過程中關(guān)鍵影響因素“溫度”穩(wěn)定在最適宜的范圍內(nèi),提高治療效果,有利于推進(jìn)溫和灸技術(shù)的規(guī)范化實施。

艾條灸;針灸器械;艾灸器;溫和灸;溫度監(jiān)測

溫和灸是艾條灸中最常用的灸法之一,以艾條為灸治材料,施灸時將艾條的一端點燃后對準(zhǔn)應(yīng)灸的腧穴部位或病變部,進(jìn)行熏烤、溫熨,使患者局部有溫?zé)岣卸鵁o灼痛為宜,至皮膚紅暈為度。溫和灸是連續(xù)給患者一種舒適溫和的刺激,因其能很快地達(dá)到要求的溫度,一般不會引起燙傷,且艾絨取材簡便,容易燃燒,溫度上升緩慢,持續(xù)時間長,具有獨特的治療保健作用,廣泛的適應(yīng)病癥等優(yōu)點[1-5],頗受臨床醫(yī)生和患者歡迎,應(yīng)用廣泛。

1 微型艾灸器的設(shè)計思路

臨床應(yīng)用中,溫和灸也具有頗多不便,如治療時需治療者或患者手持艾條操作,費時費力,自己操作時背后部操作不便,艾火掉落時易于灼傷皮膚,灸治時患者不便走動等,使其在保健、預(yù)防和治療的推廣應(yīng)用中頗有不便,許多研究者根據(jù)溫和灸的特點研制出了各種艾灸器,如蔡耀明[6]、覃濱[7]、王茵萍等[8]設(shè)計的艾灸器,灸具由手持式逐漸改進(jìn)成可以固定于體表或有支架的溫灸器施灸,可以較長時間地連續(xù)給患者以溫?zé)岽碳ぁ?/p>

目前,部分艾灸器在應(yīng)用中尚存在不足,第一,溫度難以監(jiān)測和顯示,僅根據(jù)患者主觀感覺而調(diào)節(jié),導(dǎo)致了艾灸時溫度調(diào)節(jié)的隨意性、盲目性,效果因此受到影響;第二,一些艾灸器內(nèi)部有彈簧固定和推擠艾條,從而使前端金屬網(wǎng)受到艾條的擠壓很易損壞;第三,因金屬網(wǎng)與艾條燃燒端緊密接觸,因為金屬網(wǎng)的良好熱傳導(dǎo)作用,很容易使已點燃的艾條溫度降低并熄滅,冬天這種現(xiàn)象更是嚴(yán)重;還有在艾條燃燒過程中,產(chǎn)生大量揮發(fā)油會附著在艾灸器的調(diào)節(jié)殼體及其組件上,時間久了會影響艾灸器的使用。

溫?zé)嵝?yīng)是艾灸發(fā)揮作用的主要機(jī)理之一,對于溫和灸的刺激量,目前臨床應(yīng)用中大多以患者的耐受度和被灸腧穴部位的紅暈作為標(biāo)準(zhǔn),客觀性的評價指標(biāo)尚不足,年齡大或灸治部位的皮膚溫度感覺遲鈍、麻木的患者時,當(dāng)感到燙時就可能已經(jīng)有輕微燙傷,對溫度感覺障礙患者溫度更難掌控,這樣的判定標(biāo)準(zhǔn)存在很大的主觀性、盲目性和隨意性,也嚴(yán)重影響了溫和灸技術(shù)的規(guī)范化操作及療效評價。隨著多學(xué)科交叉和滲透,現(xiàn)代對艾灸治療技術(shù)的規(guī)范化研究已成為熱點,研制適合臨床要求的新型艾灸治療器材,克服現(xiàn)有艾灸器無法監(jiān)測溫度等不足,對于保證灸療器材的性能安全穩(wěn)定、技術(shù)規(guī)范實施、療效可控具有重要意義。因此,借鑒和引用溫度檢測技術(shù),在遵循中醫(yī)針灸學(xué)的基本理論體系,保持傳統(tǒng)溫和灸特色的前提下,本文提供了一種符合中醫(yī)醫(yī)理設(shè)計,能實時監(jiān)測艾灸作用于穴位皮膚表面溫度相關(guān)溫?zé)岽碳?shù)的變化,又適應(yīng)針灸臨床、科研的實際需要的微型艾灸器的研制思路。

2 微型艾灸器的結(jié)構(gòu)

實時監(jiān)測穴位皮膚溫度的微型艾灸器(圖1)主要包括底座、調(diào)節(jié)殼體、上蓋、調(diào)距螺釘、艾條夾、定位柱、調(diào)節(jié)壓圈、防護(hù)網(wǎng)、溫度傳感器、溫度監(jiān)測顯示裝置、控制電路部分。底座兩側(cè)有艾灸器固定孔,與固定帶相連接,另一側(cè)有溫度傳感器輸出插頭和溫度監(jiān)測顯示裝置卡槽,插頭與溫度監(jiān)測顯示裝置接口相配合連接,卡槽與溫度監(jiān)測顯示裝置相配合連接,底部中央有微型溫度傳感器,與溫度監(jiān)測顯示裝置接口相連,底座與調(diào)節(jié)殼體作螺紋配合,調(diào)節(jié)殼體的底部有一防護(hù)網(wǎng),上蓋與調(diào)節(jié)殼體上部相連接,上蓋下端的卡桿與調(diào)節(jié)殼體上部的快速連接口卡槽作可分離的配合,調(diào)距螺釘與上蓋中央的孔作螺紋配合,調(diào)距螺釘?shù)耐鈧?cè)端留有旋轉(zhuǎn)頭,內(nèi)側(cè)端與艾條夾相連接。

艾灸器的溫度監(jiān)測顯示裝置接口與溫度傳感器相連,在LED顯示屏上顯示出由裝在穴位皮膚表面附近的熱敏電阻溫度傳感器檢測的實際溫度,并在超出適宜溫度范圍或完成設(shè)定的治療時間時發(fā)出鈴聲,提醒治療者調(diào)節(jié)溫度或結(jié)束治療。溫度檢測顯示裝置由信號放大器、濾波器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、LED屏,能實現(xiàn)溫度傳感器對穴位溫度檢測的處理和顯示;溫度檢測顯示裝置上端留有端口,可與上位機(jī)或電腦相連接,由該端口實現(xiàn)單片機(jī)處理的數(shù)據(jù)信息與上位機(jī)的協(xié)同作用,進(jìn)一步實現(xiàn)穴位溫度測量的數(shù)據(jù)存儲、曲線顯示、分析以及打印輸出結(jié)果等功能;控制電路部分主要包括單片機(jī)系統(tǒng)、溫度傳感器、傳感器電路、LED顯示、鈴聲電路等。

1調(diào)距螺釘,2上蓋,3卡桿,4定位柱,5調(diào)節(jié)壓圈,6艾條夾,7艾條,8固定孔,9底座,10調(diào)節(jié)殼體,11防護(hù)網(wǎng),12溫度傳感器,13螺母,14溫度檢測顯示裝置,15數(shù)據(jù)輸出端口

3 微型艾灸器的操作方法

使用者在運用該微型艾灸器進(jìn)行保健或治療時,將長20～25 mm艾條,一端點燃,另一端固定于艾條夾,然后將艾灸上蓋扣于調(diào)節(jié)殼體卡槽上,再將整個艾灸器固定于灸治穴位;灸治過程中,穴位皮膚表面的溫度傳感器檢測溫度并通過單片機(jī)的處理顯示在LED屏,操作者根據(jù)溫度變化,調(diào)節(jié)艾灸器的調(diào)節(jié)殼體或調(diào)距螺釘,改變艾條燃燒端與穴位皮膚的距離,從而調(diào)節(jié)灸治溫度,使溫度保持在(43±2)℃適宜的范圍內(nèi)。灸治結(jié)束后,取下艾灸器,打開上蓋,倒出艾灰,灸治結(jié)束。

4 微型艾灸器的特點

微型艾灸器已經(jīng)申請專利(專利號201120200391.3),其具有以下5個特點。①使用簡單、方便、無創(chuàng),患者掌握操作要點之后,可以自行執(zhí)行,將艾灸器固定于穴位,滿足了保健、治療和科研所需的要求。②保持了傳統(tǒng)溫和灸特點,同時還可以通過對溫度的實時監(jiān)測,穴位皮膚表面的溫度傳感器檢測溫度并通過單片機(jī)的信息處理后顯示在LED屏,操作者根據(jù)溫度變化,調(diào)節(jié)艾灸器的調(diào)節(jié)殼體或調(diào)距螺釘,達(dá)到及時、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)溫度,保證艾灸治療過程中關(guān)鍵因素——溫度的穩(wěn)定,避免了目前市場上同類產(chǎn)品無法監(jiān)測溫度,僅根據(jù)患者主觀感覺而調(diào)節(jié)的隨意性、盲目性。③該艾灸器還具有定時及超出溫度范圍提醒的功能。④艾灸器的組件設(shè)計成可拆卸和更換的,避免艾條燃燒端與前端防護(hù)網(wǎng)的接觸,克服了現(xiàn)有艾灸器的不足。⑤在單片機(jī)硬件模塊部分預(yù)留相應(yīng)接口與上位機(jī)或電腦相連接,由該接口實現(xiàn)單片機(jī)處理的數(shù)據(jù)信息與上位機(jī)的協(xié)同作用,進(jìn)一步實現(xiàn)穴位溫度測量的數(shù)據(jù)存儲、曲線顯示、分析以及打印輸出結(jié)果等功能,為進(jìn)一步規(guī)范溫和灸技術(shù)操作及療效評價創(chuàng)造了條件。

[1] 黃琴峰,劉婕,吳煥淦.基于《中醫(yī)針灸信息庫》評述艾條灸的疾病譜[J].上海針灸雜志,2013,32(7):529-532.

[2] 孫遠(yuǎn)征,鐘小平.針刺配合艾條灸治療特發(fā)性面神經(jīng)麻痹療效觀察[J].上海針灸雜志,2013,32(8):655-656.

[3] 王偉華,宋宇昕.針刺加艾灸戒煙療效的臨床試驗[J].上海針灸雜志,2013,32(4):287-288.

[4] Fu CW, He YS, Liang WC. Clinical observation on moxa cone moxi- bustion treatment for chronic diarrhea[J]. J Acupunct Tuina Sci, 2012, 10(6):355-358.

[5] 馬明云,姜勁峰,周小云,等.艾灸對高脂血癥患者血脂、血糖的影響[J].上海針灸雜志,2012,31(8):535-536.

[6] 蔡耀明.一種艾灸器:中國,03224351.0[P].2004-05-19.

[7] 覃濱.一種艾灸器.中國,200620035449.2[P].2007-09-26.

[8] 王茵萍,仲遠(yuǎn)明,吉爭鳴.自動艾灸器.中國,200820185294.X[P].2009-05-27.

2013-04-28

R245-33

A

10.3969/j.issn.1005-0957.2013.12.1067

1005-0957(2013)12-1067-02

上海市教委預(yù)算內(nèi)項目(2010JW09);國家自然科學(xué)基金項目(81202749)

高明(1977 - ),男,副教授,研究方向為針灸診療技術(shù)及器材研究,E-mail:gaoming688@sina.com