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艾灸疗法是祖国传统医学重要的组成部分,从我国古代至今临床应用日久不衰。在医书记载中艾灸疗法具有温经通络,通阳散结,活血化瘀及防病保健等功能,对临床各科病症的治疗经合理应用均可以起到良好效果。《黄帝内经》中指出:“针所不为,灸之所宜”,可见艾灸疗法的重要作用。 艾灸效应的产生在现代研究证明是由于多因素综合作用的结果,其中几个关键因素发挥重要启动作用,包含温热刺激、光辐射、艾灸生成物三个主要因素。温热刺激是人们首先认识到的,也是艾灸发挥作用的主要因素;近年来发现除了艾灸的温热刺激之外,艾灸燃烧时的光辐射对于艾灸发挥作用也起到了重要的作用。艾灸燃烧时的光辐射不仅包含远红外且包含近红外辐射。远红外辐射组织穿透力较弱,能引起局部浅层分子或原子的动能加强从而产热;近红外光穿透组织较深,能量较高,被组织吸收后可以引起组织光生物物理、光化学等一系列的复杂反应从而引起机体生理病理的改变。 对于灸材的使用,自古代医家就非常重视,艾是传统及现代灸法常用的施灸材料,与其他灸材相比,在效应量及效应的全面性方面艾是最佳材料。古人以蕲艾为佳,且指出“艾以陈久者良”。 本研究对不同年份艾及非艾材料烟草在燃烧状态下,观察其在可见光及近红外波段的光谱特性,并应用不同年份的艾卷及烟草实施温和灸,从腧穴温度、血流微循环、血氧代谢及腧穴光谱特征等多方面进行研究评价;针对艾灸对腧穴本态光谱的影响作用及发现的光谱特征,本研究对艾灸后腧穴皮下血液相关成分、局部皮肤形态及参与局部神经免疫炎症的相关分子等因素探讨了可能的机理,以期为灸法的深入研究和临床应用提供部分依据。 1、文献综述 本部分分别从影响灸法作用效果的相关因素、艾灸在燃烧状态下光谱特征、人体经络穴位光学特性(经络与光子、经络的超微弱冷光特性、人体经络光传输特性、经络红外辐射探测及循经的客观显示、腧穴辐射光谱及强度)等方面对与本研究相关的前期及现代研究进展进行了综述。 2、实验研究 2.1 不同灸材在可见光及近红外波段燃烧光谱特性的研究 目的:旨在明确不同灸材燃烧状态下光辐射特性。方法:应用高光谱成像仪对一年艾条、五年艾条及香烟燃烧光谱进行测量,高光谱成像采集光谱波段400~1000nm,光谱波段间隔10nm,光谱扫描曝光时间为1s。点燃一年艾条、五年艾条及香烟,使之燃烧2min后再进行光谱扫描记录,从低波段到高波段进行扫描,采集三次,取光谱强度平均值。结果:五年艾灸、一年艾灸及香烟的燃烧光谱强度明显不同。在400~650nm波段,三种材料的光谱强度基本一致,光谱辐射强度非常微弱。在650~1000nm波段,三种材料的光谱曲线均先上升后下降,在800~900nm光谱强度较高,在850nm波段左右辐射强度达到最高。结论:三种材料燃烧光谱辐射强度比较,五年艾灸的光谱辐射强度最高,其次是一年艾灸,香烟燃烧的光谱辐射强度最低。 2.2 不同灸材艾灸作用效应比较 2.2.1 穴位对不同灸材艾灸作用的反应 目的:评价不同施灸材料所产生的作用效应。方法:本实验共分为四组:一年艾灸组、五年艾灸组、香烟组和空白对照组。不同分组的受试对象均为同一批受试者(30例)。各组实验分别在不同日期的同一时间点和同一周围环境下进行,同一受试者接受不同刺激方法间隔3天。将艾条垂直悬于受试者左侧内关穴上方3cm实施温和灸。约每2min将艾条燃烧端的灰烬弹至水杯中,艾灸作用时间为10min。分别在施灸前、施灸10min后即刻、停灸15min及停灸30min进行高光谱成像、激光散斑血流成像、红外热成像及血氧饱和度的检测记录。结果:局部血流微循环比较,五年艾灸组的变化最为明显,在灸后各时间点与其它各组比较均具有统计学差异;一年艾灸组的血流-时间变化曲线位于五年艾灸组和香烟灸组之间;香烟灸组在灸后即刻与对照组具有统计学差异;对照组在整个过程中无明显变化。局部温度比较,五年艾灸组温度升高最为明显,与其它各组比较均具有统计学差异;一年艾灸组的温度—时间变化曲线位于五年艾灸组和香烟灸组之间,在灸后即刻和灸后15min一年艾灸组与对照组具有统计学差异;香烟灸组温度升高幅度最小,在灸后即刻与对照组具有统计学差异;对照组温度—时间曲线变化不明显。局部血氧饱和度比较,五年艾灸组血样饱和度变化幅度最为明显,在各个时间点与其它各组均具有统计学差异;一年艾灸组和香烟灸组在灸后即刻分别与对照组具有统计学差异,但二者之间无明显统计学差异;对照组在整个观察过程中变化不明显。局部光谱比较,灸后在500nm~600nm波段差异明显,此波段光谱反射率在灸后显著降低,其中五年艾灸组、一年艾灸组反射率降低明显,其余波段灸变化不明显;500nm~600nm波段光反射率在灸后即刻降低显著,随着灸后时间的增加光谱反射率逐渐升高。在光谱波段范围内580nm波段降低幅度最大,其次是540nm波段。580nm光反射率比较,五年艾灸组在艾灸后各时间点较对照组变化幅度最大;一年艾灸组的变化幅度介于五年组和香烟组之间;香烟灸组变化幅度最小。结论:腧穴局部对五年艾灸作用的反应最为明显,一年艾灸作用次之,烟火灸最低。 2.2.2 穴区光谱与穴区血红蛋白相关性研究 目的:探讨腧穴光谱与相关血液组织成分的关系。方法:选用五年艾条对20例健康成年人左侧内关穴实施温和灸,艾灸方法同实验一,应用高光谱成像系统采集530-590nm光谱波段图像,实时无线肌肉血氧监测系统采集皮下氧合血红蛋白(O2Hb)、还原血红蛋白(HHB)、总血红蛋白(tHb)状态,分析二者之间相关性。结果:578nm、554nm、542nm光反射率时间变化曲线均表现出先降低后升高。在灸后即刻,三个特定波段的光反射率均降低,其中578nm光反射率降低幅度最大,其次是542nm,554nm光反射率降低幅度最小。随着灸后时间增加,三个特定波段的光反射率均回升。灸后tHb、O2Hb和HHb均表现出先升高后降低。在灸后即刻,O2Hb含量升高幅度大于HHb;随着灸后时间增加,tHb、O2Hb和HHb的含量均降低。结论:在艾灸后,O2Hb、HHb含量先升高后回落,其对578nm、542nm及554nm附近光的吸收亦先增加后减少,由此表现出反射率先降低后回升,两者表现负相关。 2.3 艾灸对腧穴光谱影响的相关因素研究 2.3.1 艾灸对裸鼠腧穴光谱与血流作用研究 目的:观察艾灸对裸鼠腧穴局部光谱及血流微循环的作用。方法:实验动物分为对照组和艾灸组,每组各10例。对裸鼠大椎穴实施悬灸,艾灸距离皮肤1cm左右,艾灸时间10min。对照组在10min不做任何干预措施。高光谱成像及激光散斑血流成像的采集记录方法同第二部分实验。结果:艾灸组与对照组腧穴光谱曲线显示在500nm~600nm波段具有明显差异,尤其是在580nm波段最为显著,其余波段不明显,其结果与艾灸人体所得结果基本一致。艾灸组与对照组比较,580nm光反射率明显降低(P<0.05);局部血流灌注量明显升高(P<0.01)。结论:艾灸组的血流量明显高于对照组,而580nm光反射率明显低于对照组。艾灸对裸鼠腧穴局部的光谱、血流微循环作用与人体作用结果基本一致。 2.3.2 裸鼠艾灸局部体表形态学及神经血管活性物质 目的:探讨光谱变化下腧穴局部的皮肤形态及神经血管活性物质改变。方法:动物分组及艾灸方法同本部分实验一。应用体式显微镜观察艾灸局部穴区,拍摄观察分析。对照组观察部位与艾灸组相同。观察结束后将裸鼠处死,切取局部皮肤组织,包含表皮、真皮、皮下组织层。使用放免法测定组织中CGRP、VIP和P物质含量。结果:艾灸组皮肤透光度明显高于对照组,皮肤颜色明显变红,表皮下毛细血管网更加明显。艾灸组腧穴局部CGRP、VIP及P物质含量明显高于对照组(P<0.01)。结论:艾灸后腧穴局部的反射光谱特性发生改变与局部皮肤的形态及神经血管活性物质CGRP、SP及VIP相关。 综上所述,本研究显示灸材艾对于腧穴局部作用效果明显强于非艾材质,五年灸材的作用强于一年灸材,与古人所述“艾以陈久者良”观点一致;艾灸对于腧穴光谱的影响呈现在特征光谱波段,此腧穴特征光谱波段与局部血流微循环状态、血红蛋白含量变化、局部皮肤组织形态及神经血管活性物质相关。