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摘 要： 【摘要】目前，學科交叉已悄然成為科技創(chuàng)新的一個主要源泉，如何跨越針灸學科促進針灸發(fā)展仍然是一個瓶頸問題。文章基于物理學技術(shù)在針灸學研究中的應(yīng)用綜述了傳統(tǒng)針灸與電、光、聲、磁結(jié)合在理論研究中的重要意義及其在臨床中的應(yīng)用現(xiàn)狀，以期為針灸的改革
【摘要】目前，學科交叉已悄然成為科技創(chuàng)新的一個主要源泉，如何跨越針灸學科促進針灸發(fā)展仍然是一個瓶頸問題。文章基于物理學技術(shù)在針灸學研究中的應(yīng)用綜述了傳統(tǒng)針灸與電、光、聲、磁結(jié)合在理論研究中的重要意義及其在臨床中的應(yīng)用現(xiàn)狀，以期為針灸的改革和發(fā)展，為針灸與其他學科更好的結(jié)合創(chuàng)新提供思路。
【關(guān)鍵詞】物理學;針灸學;醫(yī)工結(jié)合
物理學是研究物質(zhì)運動最一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學科，其研究內(nèi)容主要包含力學、電磁學、聲學、光學、無線電物理學、熱學等。隨著現(xiàn)代醫(yī)學向綜合化發(fā)展，將醫(yī)學和醫(yī)學以外的理工科進行交叉融合、協(xié)同創(chuàng)新已經(jīng)成為醫(yī)學發(fā)展的趨勢[1]，醫(yī)工交叉融合倡導(dǎo)打破學科壁壘，取得“1+1>2”的研究效果。而作為自然科學的帶頭學科——物理學，通過其理論、方法、技術(shù)的研究，也將會為針灸技術(shù)帶來飛速發(fā)展。因此，本文對物理學在針灸學研究中的應(yīng)用進行了綜述，以期為針灸與其他學科更好的結(jié)合創(chuàng)新提供思路。
1物理學技術(shù)在針灸學基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用
1.1光學技術(shù)
早在20世紀，光學技術(shù)就已經(jīng)被應(yīng)用到經(jīng)絡(luò)腧穴的研究中。前蘇聯(lián)工程師S.V.Kirlian夫婦發(fā)現(xiàn)人體某些部位比其周圍發(fā)出的光要強，而這些點正與中國古代經(jīng)絡(luò)理論中針灸穴位相吻合[2]。嚴智強[3-4]也以人體體表超微弱冷光信息為指標，定量研究人體顯性循經(jīng)感覺傳導(dǎo)規(guī)律以及針刺對人體的調(diào)整作用。近年來，隨著光學理論及光學檢測技術(shù)的發(fā)展，越來越多的學者開始使用光學技術(shù)對經(jīng)絡(luò)腧穴的特性進行研究。彭薇等[5]采用自制的人體經(jīng)絡(luò)組織光傳輸特性檢測系統(tǒng)，對受試者腿部進行測試的結(jié)果顯示，光沿經(jīng)絡(luò)方向的傳輸特性較好。劉漢平等[6]采用線陣電荷耦合元件探測器對女性經(jīng)期前后耳穴的可見光反射光譜進行檢測，結(jié)果顯示隨著機體氣血的盛衰耳穴漫反射光隨之發(fā)生變化。
1.2電學技術(shù)
自20世紀60年代日本京都大學生物系教授中谷義雄博士[7]發(fā)表良導(dǎo)絡(luò)理論之后，國內(nèi)外諸多學者對穴位的電特性進行了研究。其研究重點多集中在穴位皮膚電特性探測和穴位內(nèi)部生物電特性的觀察上。早期穴位皮膚電阻的測定應(yīng)用的是12V的低壓串聯(lián)式直流電。隨著技術(shù)革新，更多的方法被應(yīng)用進來，張人驥等[8]根據(jù)經(jīng)絡(luò)的物理學特性引進四電極測定體表電阻方法，通過實驗揭示了正常人體低阻經(jīng)絡(luò)是客觀存在的，證明經(jīng)絡(luò)的生物物理學特性是低電阻，人體穴位附近存在低電阻點。張脈楨[9]設(shè)計的雙四電極法可以更為客觀地反映穴位與非穴位的電阻特性差異，盡可能地減少誤差。Kwok等[10]研制了一種多道檢測電極的穴位皮膚電阻探測儀，并通過檢測繪制出人體表面皮膚低電阻圖。祝總驤等[11]將強度可調(diào)的電脈沖通過探測電極以接觸掃描的方式施于皮膚，于回路中串聯(lián)一只經(jīng)過正流的50或200mA的電流表指示電流平均值，并以函數(shù)記錄儀記錄電流波動，實驗結(jié)果驗證經(jīng)絡(luò)是客觀存在的。韓煜等[12]采用特殊電信號來連續(xù)性周期性地刺激體表穴位區(qū)域，探討靈龜八法取穴的科學機制以及“開穴”“閉穴”的客觀性。李自雙等[13]研制了帶286微型計算機的皮膚電阻測量(包括皮膚溫度及脈相)系統(tǒng)等。隨著認識和研究的深入，新的電學技術(shù)和方法的應(yīng)用，必將使得經(jīng)穴皮膚電特性的研究客觀性不斷提升。
1.3聲學技術(shù)
近年來，有學者利用聲學技術(shù)對經(jīng)絡(luò)腧穴的特異性進行研究，王德塾[14]用聲學儀器對經(jīng)絡(luò)進行測試，測得了經(jīng)絡(luò)波的低頻機械波的存在。有學者開始關(guān)注腧穴對復(fù)合聲波接受差異性的相關(guān)研究。許繼宗團隊[15-23]用體感音樂低頻聲波對健康人群的不同經(jīng)脈和五輸穴的微循環(huán)進行研究，發(fā)現(xiàn)十二經(jīng)絡(luò)井穴對低頻聲波的吸收具有可選擇性，可以誘發(fā)共振的頻率，引起穴位周圍微循環(huán)的改變，而同一頻率對同一經(jīng)絡(luò)上的不同穴位影響相似，故這些十二經(jīng)井穴的共振頻率代表了各經(jīng)的共振頻率。這也從腧穴聲學特性的角度為臨床研究反映人體功能狀態(tài)的評估指標和探討音樂治療機制奠定了基礎(chǔ)。
1.4熱學技術(shù)
體溫一直以來是一個人體健康與否的指征[24]，人體體表的溫度的改變與局部組織代謝、氣血流通及神經(jīng)支配等情況息息相關(guān)，經(jīng)絡(luò)是人體氣血運行的通道，腧穴則是臟腑經(jīng)絡(luò)氣血輸注于軀體外部的特殊部位，通過使用恰當?shù)姆绞綔y量經(jīng)絡(luò)人體體表溫度的變化，可反映經(jīng)絡(luò)腧穴的生理、病理狀態(tài)。目前比較常用的測量手段主要有紅外成像技術(shù)和液晶溫度成像技術(shù)。胡翔龍等[25-26]和Schlebusch等[27]應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)觀察了人體的經(jīng)絡(luò)循行情況，發(fā)現(xiàn)14條經(jīng)絡(luò)的循行在人體上會形成明亮的經(jīng)絡(luò)線，這些經(jīng)絡(luò)線與傳統(tǒng)經(jīng)絡(luò)相吻合，并且研究結(jié)果能夠穩(wěn)定地被重復(fù)出來。這為證實經(jīng)典經(jīng)絡(luò)理論提供了強有力的直觀依據(jù)，也為人們對人體能量轉(zhuǎn)移動力學的理解開辟了新的認識途徑。美國魯克醫(yī)療中心Sadove等[28]首先報道用液晶熱象圖攝影法對經(jīng)絡(luò)、穴位的研究。通過該方法觀察到的疼痛部位的變化與針刺療效相同，從而證明了經(jīng)絡(luò)通路的特異性。焦琳等[29]將紅外熱成像技術(shù)引入腧穴敏化研究中，將腧穴定義為個體化的、動態(tài)的、敏化態(tài)的體表反應(yīng)部位，不僅可以反映疾病病理信息，還可用于疾病的治療。
2物理學技術(shù)在針灸應(yīng)用技術(shù)研究中的應(yīng)用
2.1光學技術(shù)
隨著1966年第一臺激光針灸儀由德國學者研制成功后，激光針灸開始在全世界廣泛應(yīng)用，該技術(shù)將激光與我國傳統(tǒng)的經(jīng)絡(luò)理論和針灸結(jié)合起來，以低強度激光束直接或聚焦或擴束照射穴位的穴區(qū)表面或深部，除了具有針刺作用，同時還有溫熱效應(yīng)，具有無痛、無菌、安全、易控、可調(diào)等特點，因此更易于被患者接受[30]。奧地利格拉茨醫(yī)科大學的GerhardLetcher課題組[31]應(yīng)用現(xiàn)代高科技技術(shù)對激光針灸作用下大腦神經(jīng)、血流量和電位等可能與激光生物相互作用機制相關(guān)的參量進行了測量，為最終揭示針灸作用機制奠定了基礎(chǔ)。
目前，CO2激光、半導(dǎo)體激光、Ar+離子激光、He-Cd激光、N2激光和Nd3+:YAG激光已在臨床廣泛應(yīng)用，并取得很好療效[32]。在提高機體免疫力以治療炎性反應(yīng)方面，馬仁海等[33]對激光針灸治療慢性細菌性前列腺炎進行研究，結(jié)果表明，激光針灸光束可直接破壞細菌細胞膜，使患者血清免疫球蛋白IgG的水平降低，IgA、IgM、C4水平顯著升高，改善腺體及周圍組織的血液循環(huán)、改善水腫、增強腺體被膜的通透性，從而抑制細菌的繁殖和生長，起到消炎作用。在鎮(zhèn)痛作用方面，張偉麗等[34]用He-Ne激光穴位照射治療偏頭痛57例，發(fā)現(xiàn)氦氖激光穴位照射能明顯改善偏頭痛的程度，調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)和血管活性物質(zhì)的異常變化，減輕偏頭痛對血管的損害，抑制腦血管痙攣的發(fā)生;董剛等[35-36]應(yīng)用內(nèi)灸式He-Ne激光針灸針進行治療，結(jié)果顯示該方法1次治療的即時止痛效果良好。Hu等[37]應(yīng)用激光針治療干眼癥，采用隨機多中心對照實驗，結(jié)果顯示激光針灸治療干眼癥有效，比傳統(tǒng)針灸需要的時間更少，該方法整合了針灸和低強度激光治療的積極作用。楊國晶等[38]采用半導(dǎo)體激光治療機治療股外側(cè)皮神經(jīng)炎的總有效率為100%，結(jié)果顯示，激光具有加強巨噬細胞的吞噬作用，可減少局部組織中的5-HT，釋放嗎啡樣物質(zhì)的作用。同時，激光的穿透作用及溫熱效應(yīng)能直達病位，擴張血管，加速血流，營養(yǎng)興奮股外側(cè)皮神經(jīng)，因而可有效的促進神經(jīng)功能的恢復(fù)。
2.2磁學技術(shù)磁學技術(shù)
在針灸應(yīng)用技術(shù)的研究中，主要是利用磁石的物理性質(zhì)和生物磁學特性，將磁場與經(jīng)絡(luò)腧穴結(jié)合起來防治疾病[39]。針和磁場中的磁力線對穴位的物理刺激產(chǎn)生了相應(yīng)的生理效應(yīng)，輔之電學技術(shù)，通過電磁信號的輸入，起到“通其經(jīng)脈，調(diào)其血氣”效果，在止痛、鎮(zhèn)靜、抗菌、抗癌等多方面都有顯著療效。
在鎮(zhèn)痛方面，一些疼痛性疾病在磁場的作用下，癥狀可以有不同程度的減輕。何宏珠等[40]應(yīng)用磁片貼壓耳穴治療神經(jīng)性頭痛，有效率為93%。以2700G的穩(wěn)恒磁場[41]作用于骨盆治療痛經(jīng)、以穩(wěn)恒磁場治療風濕引起的纖維肌痛，均療效明顯。在治療精神性疾病方面，董獻珍等[42]采用了磁發(fā)帶和磁埋藏的方法，使癲癇患者在減少服用原來抗癲癇藥物的情況下，癥狀有了明顯改善;范軍銘[43]采用恒磁場作用于頭穴進行治療也取得了顯著效果。在抗癌方面，磁療與化療聯(lián)合治療腫瘤的療效比單獨使用磁療或化療好，磁療聯(lián)合化療具有明顯協(xié)同抑制腫瘤生長的作用[44]。
磁學技術(shù)亦可與拔罐器具相結(jié)合，真空磁療拔罐器用磁極代替火使皮膚溫度升高，從而使磁療拔罐器既有傳統(tǒng)火罐的功效，又有磁療所帶來的療效。
2.3電學技術(shù)
電學技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用于針灸學實用技術(shù)的研究過程中，比較常用的主要有電針、電鍉針、電鍉叢針、經(jīng)絡(luò)導(dǎo)平儀、電動拔罐、電灸等療法。其中，結(jié)合應(yīng)用最為廣泛的是電針儀，電針儀是在毫針刺入腧穴得氣后，在針上接通適宜范圍的微量脈沖電流，以針和電的刺激代替手捻針刺激，提高針刺效果，達到防治疾病的效果[45]。在各科疾病的治療中都有較好療效。在鎮(zhèn)痛方面，電針可以通過促進下丘腦部鎮(zhèn)痛物質(zhì)腦啡肽和β-內(nèi)啡肽的產(chǎn)生[46]，上調(diào)炎性反應(yīng)周圍阿片受體[47]，抑制內(nèi)源性致痛物質(zhì)的產(chǎn)生[48]，從而達到提高痛閾，緩解疼痛癥狀的效果，被廣泛應(yīng)用于各類痛癥的治療和針刺麻醉。在治療泌尿系統(tǒng)疾病方面，劉志順等[49]在我國進行了12家多中心、中央隨機的關(guān)于電針與假電針治療壓力性尿失禁的臨床試驗，治療6周后電針組尿失禁的發(fā)生率降低了67.5%，進而證實電針治療壓力性尿失禁的有效性。在治療心腦血管疾病方面，近年研究[50]顯示，電針可以通過抑制炎性反應(yīng)、腦水腫形成，減輕氧化應(yīng)激損傷、細胞凋亡，促進神經(jīng)與血管再生等多種途徑治療缺血性中風;何敏等[51]研究也顯示，電針可以有效降低進展性缺血性中風患者的NIHSS評分、血清SAA水平，改善神經(jīng)功能缺損。經(jīng)絡(luò)導(dǎo)平儀就是依據(jù)腧穴內(nèi)部的生物電特性開發(fā)研制的一種儀器，該儀器輸出的是超低頻高電壓的單向矩形脈沖電流、以近2000V的高壓電能作用于人體經(jīng)穴上，通過調(diào)節(jié)平衡各腧穴之間的電流從而達到治療作用，現(xiàn)主要被應(yīng)用于小兒腦癱、中風康復(fù)的疾病的治療。
除此以外，電灸也被廣泛應(yīng)用于臨床實踐中。伍寅龍等[52]應(yīng)用電灸聯(lián)合艾灸療法治療顳下頜關(guān)節(jié)紊亂綜合征，治療效果顯著，能改善患者的疼痛及張口受限癥狀。肖宇等[53]應(yīng)用電灸結(jié)合子午流注理論治療寒濕腰痹，顯示酉時溫熱電灸能顯著改善腰痹患者腰部僵痛癥狀。而電動拔罐治療儀則主要是利用電動抽氣裝置，排除罐內(nèi)空氣，使罐口吸附于施術(shù)部位。沈璐團隊[54]將電動拔罐儀加上了數(shù)控設(shè)備，使得針灸用具進一步實現(xiàn)了數(shù)字化、自動化。
2.4聲學技術(shù)
超聲針灸是傳統(tǒng)針灸理論與現(xiàn)代針灸技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其原理為利用超聲波所產(chǎn)生的聲能、熱能等為刺激手段，作用于穴位，通過神經(jīng)反射作用、神經(jīng)體液調(diào)節(jié)作用、神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫作用等，最終達到治療疾病和調(diào)節(jié)機體功能的目的[55]。作為物理針灸的一種，超聲針灸具有創(chuàng)傷少、痛苦小、不良反應(yīng)輕微、療效明顯等諸多優(yōu)點，對于痛癥、炎性反應(yīng)的治療效果較好，但在臨床應(yīng)用中并不廣泛。婁梅等[56]觀察超聲針灸治療腰間盤突出癥的有效率明顯高于普通針刺組，其治療后的各項評分較治療前及對照組有明顯改善。朱丹等[57]應(yīng)用超聲針灸治療早期急性乳腺炎，取得良好效果。
2.5熱學技術(shù)
熱學技術(shù)的應(yīng)用多體現(xiàn)在仿灸儀、TDP治療儀、能量治療儀以及頻譜治療儀的應(yīng)用上，一般多與電學技術(shù)合用。除此之外，李超群等[58]通過觀察穴表溫度變化，證實拔罐后可以使穴位局部溫度升高，說明拔罐可以使局部組織處于高供氧、低消耗狀態(tài)，有利于新陳代謝的改善;另外，天津中醫(yī)藥大學研究團隊還對罐具進行了一系列的技術(shù)改進，包括罐體結(jié)構(gòu)的改變和罐具電輔熱裝置的改進等。
3小結(jié)
將現(xiàn)代的物理學知識和技術(shù)手段與中國古老的針灸學相結(jié)合，使得針灸學在研究過程中有了很大的進展，傳統(tǒng)的針刺技術(shù)也煥發(fā)了青春，增加了許多現(xiàn)代化的內(nèi)容。聲、光、電、磁的物理學技術(shù)，在闡釋經(jīng)絡(luò)實質(zhì)、分析腧穴特異性等方面為針灸學基礎(chǔ)理論的研究奠定了客觀化的基礎(chǔ)，而相應(yīng)的物理學技術(shù)對針灸治療方式的革新也是顯而易見的，從單純的毫針刺激到各式各樣的結(jié)合療法，每一種物理學技術(shù)的應(yīng)用都發(fā)揮了重要的作用。當然在實際的研究過程當中，傳統(tǒng)的針刺常常會復(fù)合兩種甚或兩種以上的物理學治療技術(shù)。隨著科技水平的逐漸提升，更加先進的技術(shù)手段如計算機軟件、人工智能、單片機、機械制造等已經(jīng)被更多的針灸學者所采用，如孫忠人團隊的自動電動艾灸治療裝置，趙國友團隊[59]的艾灸機械臂，上海中醫(yī)藥大學設(shè)計的以PIC16F873A單片機為核心的利用藍牙通信技術(shù)的智能拔罐器等[60]。由此可見，學科之間特別是醫(yī)工、醫(yī)理之間，表現(xiàn)出既高度細化又高度綜合的大趨勢，可以說，學科的交叉與滲透是當今醫(yī)學發(fā)展的重要方向。而物理學作為自然科學的領(lǐng)軍學科，其與針灸學的交叉融合也必然對針灸學的發(fā)展起到重要的推進作用。但是目前，我國的學科交叉研究基礎(chǔ)依然薄弱，而針灸臨床治療方法多樣性和靈活性，更增加了醫(yī)工結(jié)合的難點。針灸如何與物理學交叉結(jié)合的切入點和評價標準如何，具有多學科背景的專業(yè)人才如何培養(yǎng)，都是需要繼續(xù)研究的問題。展望未來，機遇與挑戰(zhàn)并存，我們將不斷努力，傳承精華，守正創(chuàng)新，為針灸學的蓬勃發(fā)展貢獻力量。——論文作者：許濤1，董偉杉2，武淑娟1
相關(guān)期刊推薦：《針刺研究》創(chuàng)刊于1976年，主要報道針灸臨床和實驗研究新成就，介紹臨床與實驗研究之間的聯(lián)系;宣傳與鼓勵廣泛利用現(xiàn)代科技方法與技術(shù)，研究與發(fā)展針灸醫(yī)學。開辟的欄目有：綜述、臨床研究、實驗研究、經(jīng)絡(luò)與穴位、方法與儀器、初步報道、國外文摘、國內(nèi)文摘、爭鳴等。