艾灸是我国传统医学中最古老的医疗方法之一,是针灸疗法的重要组成部分。虽然其具有温通经络、行气活血、祛湿逐寒、消肿散结、回阳救逆及防病保健的作用,在现代临床上也是不可缺少的。但是传统的艾灸既不安全又不方便,存在产生的烟雾污染病房以及皮肤的透皮渗透率低等问题。因此,人们一直在努力研制现代化的灸疗仪器。目前现存的激光灸疗仪器存在如下问题:所依据的艾灸原理不统一,激光照射剂量如何控制,没有完全实现不同的施灸手法。为了克服上述问题,本文探讨了艾灸的原理,以激光照射生物组织所产生的温度场为理论依据,基于可以实现不同施灸手法的振镜系统研制了一款新型的激光灸疗仪器。所完成的主要工作有:(1)探讨了艾灸的原理。艾灸是一个多因素作用的过程,其作用机理较为复杂,至今为止,人们都没有形成统一的观点。在艾灸原理的探讨过程中,艾条燃烧所产生的红外辐射光谱是讨论的核心。因此,本文先介绍了目前为止所测得的不同条件下艾条燃烧所产生的光谱。经过综合各位学者对艾灸原理的论述,总结出艾灸的作用是温热刺激,光的穿透效应和艾的药物特性综合作用的结果。其中,温热刺激是艾灸产生疗效的基础。测量了隔物灸及其对猪肉作用的温度-时间曲线,以进一步研究艾灸作用过程中的温热效应。从艾灸的原理可以看出,应选取兼具热效应和波长特性的近红外波段激光作为灸疗仪的光源,从艾草中提取艾油涂抹在施灸部位可以增强灸疗仪的疗效。(2)激光生物作用温度场的研究。基于Pennes经典生物传热方程,以本课题所选取的808nm半导体激光为光源,结合激光在生物组中的特殊分布形式,采用有限元数值计算法计算了激光照射离体生物组织的温度场。克服生物组织疏松多孔、不均匀、温度不易测量的困难,设计了激光照射生物组织温度测量系统,进行相应的实验验证了理论计算的结果。最终结果表明,理论计算与实验结果基本接近。计算了半导体激光照射到人体皮肤表面后产生的温度场分布,并讨论了辐照时间长短、激光功率、光斑大小与计算结果的关系,以此作为使用灸疗仪时调节激光参数的依据。(3)研制了可以实现不同施灸手法的激光灸疗仪器。为了使仪器的结构更加小巧紧凑,本课题应用了振镜系统以实现不同的施灸手法。采用MSP430F149单片机作为主控芯片对整个仪器进行控制,设计了硬件系统,研制了其原型样机,并用C语言编写了可以实现直线和圆轨迹的振镜系统驱动程序,得到了较为理想的运行结果。