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摘 要： 【摘要】目前，學科交叉已悄然成為科技創新的一個主要源泉，如何跨越針灸學科促進針灸發展仍然是一個瓶頸問題。文章基于物理學技術在針灸學研究中的應用綜述了傳統針灸與電、光、聲、磁結合在理論研究中的重要意義及其在臨床中的應用現狀，以期為針灸的改革
【摘要】目前，學科交叉已悄然成為科技創新的一個主要源泉，如何跨越針灸學科促進針灸發展仍然是一個瓶頸問題。文章基于物理學技術在針灸學研究中的應用綜述了傳統針灸與電、光、聲、磁結合在理論研究中的重要意義及其在臨床中的應用現狀，以期為針灸的改革和發展，為針灸與其他學科更好的結合創新提供思路。
【關鍵詞】物理學;針灸學;醫工結合
物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科，其研究內容主要包含力學、電磁學、聲學、光學、無線電物理學、熱學等。隨著現代醫學向綜合化發展，將醫學和醫學以外的理工科進行交叉融合、協同創新已經成為醫學發展的趨勢[1]，醫工交叉融合倡導打破學科壁壘，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、技術的研究，也將會為針灸技術帶來飛速發展。因此，本文對物理學在針灸學研究中的應用進行了綜述，以期為針灸與其他學科更好的結合創新提供思路。
1物理學技術在針灸學基礎研究中的應用
1.1光學技術
早在20世紀，光學技術就已經被應用到經絡腧穴的研究中。前蘇聯工程師S.V.Kirlian夫婦發現人體某些部位比其周圍發出的光要強，而這些點正與中國古代經絡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感覺傳導規律以及針刺對人體的調整作用。近年來，隨著光學理論及光學檢測技術的發展，越來越多的學者開始使用光學技術對經絡腧穴的特性進行研究。彭薇等[5]采用自制的人體經絡組織光傳輸特性檢測系統，對受試者腿部進行測試的結果顯示，光沿經絡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期前后耳穴的可見光反射光譜進行檢測，結果顯示隨著機體氣血的盛衰耳穴漫反射光隨之發生變化。
1.2電學技術
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]發表良導絡理論之后，國內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部生物電特性的觀察上。早期穴位皮膚電阻的測定應用的是12V的低壓串聯式直流電。隨著技術革新，更多的方法被應用進來，張人驥等[8]根據經絡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絡是客觀存在的，證明經絡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，于回路中串聯一只經過正流的50或200mA的電流表指示電流平均值，并以函數記錄儀記錄電流波動，實驗結果驗證經絡是客觀存在的。韓煜等[12]采用特殊電信號來連續性周期性地刺激體表穴位區域，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)系統等。隨著認識和研究的深入，新的電學技術和方法的應用，必將使得經穴皮膚電特性的研究客觀性不斷提升。
1.3聲學技術
近年來，有學者利用聲學技術對經絡腧穴的特異性進行研究，王德塾[14]用聲學儀器對經絡進行測試，測得了經絡波的低頻機械波的存在。有學者開始關注腧穴對復合聲波接受差異性的相關研究。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脈和五輸穴的微循環進行研究，發現十二經絡井穴對低頻聲波的吸收具有可選擇性，可以誘發共振的頻率，引起穴位周圍微循環的改變，而同一頻率對同一經絡上的不同穴位影響相似，故這些十二經井穴的共振頻率代表了各經的共振頻率。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的評估指標和探討音樂治療機制奠定了基礎。
1.4熱學技術
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、氣血流通及神經支配等情況息息相關，經絡是人體氣血運行的通道，腧穴則是臟腑經絡氣血輸注于軀體外部的特殊部位，通過使用恰當的方式測量經絡人體體表溫度的變化，可反映經絡腧穴的生理、病理狀態。目前比較常用的測量手段主要有紅外成像技術和液晶溫度成像技術。胡翔龍等[25-26]和Schlebusch等[27]應用紅外熱成像技術觀察了人體的經絡循行情況，發現14條經絡的循行在人體上會形成明亮的經絡線，這些經絡線與傳統經絡相吻合，并且研究結果能夠穩定地被重復出來。這為證實經典經絡理論提供了強有力的直觀依據，也為人們對人體能量轉移動力學的理解開辟了新的認識途徑。美國魯克醫療中心Sadove等[28]首先報道用液晶熱象圖攝影法對經絡、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，從而證明了經絡通路的特異性。焦琳等[29]將紅外熱成像技術引入腧穴敏化研究中，將腧穴定義為個體化的、動態的、敏化態的體表反應部位，不僅可以反映疾病病理信息，還可用于疾病的治療。
2物理學技術在針灸應用技術研究中的應用
2.1光學技術
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用，該技術將激光與我國傳統的經絡理論和針灸結合起來，以低強度激光束直接或聚焦或擴束照射穴位的穴區表面或深部，除了具有針刺作用，同時還有溫熱效應，具有無痛、無菌、安全、易控、可調等特點，因此更易于被患者接受[30]。奧地利格拉茨醫科大學的GerhardLetcher課題組[31]應用現代高科技技術對激光針灸作用下大腦神經、血流量和電位等可能與激光生物相互作用機制相關的參量進行了測量，為最終揭示針灸作用機制奠定了基礎。
目前，CO2激光、半導體激光、Ar+離子激光、He-Cd激光、N2激光和Nd3+:YAG激光已在臨床廣泛應用，并取得很好療效[32]。在提高機體免疫力以治療炎性反應方面，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、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，發現氦氖激光穴位照射能明顯改善偏頭痛的程度，調節神經遞質和血管活性物質的異常變化，減輕偏頭痛對血管的損害，抑制腦血管痙攣的發生;董剛等[35-36]應用內灸式He-Ne激光針灸針進行治療，結果顯示該方法1次治療的即時止痛效果良好。Hu等[37]應用激光針治療干眼癥，采用隨機多中心對照實驗，結果顯示激光針灸治療干眼癥有效，比傳統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]采用半導體激光治療機治療股外側皮神經炎的總有效率為100%，結果顯示，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，釋放嗎啡樣物質的作用。同時，激光的穿透作用及溫熱效應能直達病位，擴張血管，加速血流，營養興奮股外側皮神經，因而可有效的促進神經功能的恢復。
2.2磁學技術磁學技術
在針灸應用技術的研究中，主要是利用磁石的物理性質和生物磁學特性，將磁場與經絡腧穴結合起來防治疾病[39]。針和磁場中的磁力線對穴位的物理刺激產生了相應的生理效應，輔之電學技術，通過電磁信號的輸入，起到“通其經脈，調其血氣”效果，在止痛、鎮靜、抗菌、抗癌等多方面都有顯著療效。
在鎮痛方面，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]應用磁片貼壓耳穴治療神經性頭痛，有效率為93%。以2700G的穩恒磁場[41]作用于骨盆治療痛經、以穩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，磁療與化療聯合治療腫瘤的療效比單獨使用磁療或化療好，磁療聯合化療具有明顯協同抑制腫瘤生長的作用[44]。
磁學技術亦可與拔罐器具相結合，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火罐的功效，又有磁療所帶來的療效。
2.3電學技術
電學技術目前被廣泛應用于針灸學實用技術的研究過程中，比較常用的主要有電針、電鍉針、電鍉叢針、經絡導平儀、電動拔罐、電灸等療法。其中，結合應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。在鎮痛方面，電針可以通過促進下丘腦部鎮痛物質腦啡肽和β-內啡肽的產生[46]，上調炎性反應周圍阿片受體[47]，抑制內源性致痛物質的產生[48]，從而達到提高痛閾，緩解疼痛癥狀的效果，被廣泛應用于各類痛癥的治療和針刺麻醉。在治療泌尿系統疾病方面，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、腦水腫形成，減輕氧化應激損傷、細胞凋亡，促進神經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，改善神經功能缺損。經絡導平儀就是依據腧穴內部的生物電特性開發研制的一種儀器，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穴上，通過調節平衡各腧穴之間的電流從而達到治療作用，現主要被應用于小兒腦癱、中風康復的疾病的治療。
除此以外，電灸也被廣泛應用于臨床實踐中。伍寅龍等[52]應用電灸聯合艾灸療法治療顳下頜關節紊亂綜合征，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]應用電灸結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，排除罐內空氣，使罐口吸附于施術部位。沈璐團隊[54]將電動拔罐儀加上了數控設備，使得針灸用具進一步實現了數字化、自動化。
2.4聲學技術
超聲針灸是傳統針灸理論與現代針灸技術相結合的產物，其原理為利用超聲波所產生的聲能、熱能等為刺激手段，作用于穴位，通過神經反射作用、神經體液調節作用、神經-內分泌-免疫作用等，最終達到治療疾病和調節機體功能的目的[55]。作為物理針灸的一種，超聲針灸具有創傷少、痛苦小、不良反應輕微、療效明顯等諸多優點，對于痛癥、炎性反應的治療效果較好，但在臨床應用中并不廣泛。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
熱學技術的應用多體現在仿灸儀、TDP治療儀、能量治療儀以及頻譜治療儀的應用上，一般多與電學技術合用。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，有利于新陳代謝的改善;另外，天津中醫藥大學研究團隊還對罐具進行了一系列的技術改進，包括罐體結構的改變和罐具電輔熱裝置的改進等。
3小結
將現代的物理學知識和技術手段與中國古老的針灸學相結合，使得針灸學在研究過程中有了很大的進展，傳統的針刺技術也煥發了青春，增加了許多現代化的內容。聲、光、電、磁的物理學技術，在闡釋經絡實質、分析腧穴特異性等方面為針灸學基礎理論的研究奠定了客觀化的基礎，而相應的物理學技術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合療法，每一種物理學技術的應用都發揮了重要的作用。當然在實際的研究過程當中，傳統的針刺常常會復合兩種甚或兩種以上的物理學治療技術。隨著科技水平的逐漸提升，更加先進的技術手段如計算機軟件、人工智能、單片機、機械制造等已經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，上海中醫藥大學設計的以PIC16F873A單片機為核心的利用藍牙通信技術的智能拔罐器等[60]。由此可見，學科之間特別是醫工、醫理之間，表現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學發展的重要方向。而物理學作為自然科學的領軍學科，其與針灸學的交叉融合也必然對針灸學的發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，更增加了醫工結合的難點。針灸如何與物理學交叉結合的切入點和評價標準如何，具有多學科背景的專業人才如何培養，都是需要繼續研究的問題。展望未來，機遇與挑戰并存，我們將不斷努力，傳承精華，守正創新，為針灸學的蓬勃發展貢獻力量。——論文作者：許濤1，董偉杉2，武淑娟1
相關期刊推薦：《針刺研究》創刊于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系;宣傳與鼓勵廣泛利用現代科技方法與技術，研究與發展針灸醫學。開辟的欄目有：綜述、臨床研究、實驗研究、經絡與穴位、方法與儀器、初步報道、國外文摘、國內文摘、爭鳴等。
