基于中醫(yī)溫經(jīng)通絡(luò)理論探討遠(yuǎn)紅外線治療慢性疼痛的生物學(xué)效應(yīng)＊

袁麗霞，孫 悅，丁成華，李石林，潘華平，李 琪，石國(guó)棟

（江西中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)院 南昌 330004）

慢性疼痛是全球性的公共衛(wèi)生問(wèn)題，其定義為疼痛時(shí)間持續(xù)或復(fù)發(fā)超過(guò)3 個(gè)月的疼痛[1]。據(jù)流行病學(xué)研究表明，慢性疼痛在全球成年人口中的患病率為19%至38%[2]，其患病率會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而急劇增加，75歲以上的老年人中有超過(guò)62%以上的人會(huì)受其影響[3]。造成慢性疼痛的原因有很多，如炎癥、神經(jīng)損傷、腫瘤、感染、自身免疫性疾病以及血管和代謝紊亂等，其疼痛會(huì)在組織愈合后依舊持續(xù)[4]。阿片類藥物一直是慢性疼痛治療的主要藥物選擇[5]，但其遠(yuǎn)期療效欠佳，因過(guò)量而產(chǎn)生的高不良反應(yīng)和死亡率也是亟需解決的重大問(wèn)題[6]。中醫(yī)將疼痛的病機(jī)總結(jié)為“不通則痛”與“不榮則痛”，治療以達(dá)到“通”和“榮”為旨?xì)w，傳統(tǒng)的燙熨熱療便是治療手段之一。燙熨療法是中醫(yī)利用介質(zhì)傳遞熱進(jìn)行的一種溫?zé)岑煼?，其效果為“得炅則痛立止”。遠(yuǎn)紅外線（Far infrared ray, FIR）療法作為一種新穎、非侵入性治療方法，與中醫(yī)燙熨法（砭石熨、姜熨、鹽熨、藥?kù)伲蒯?、火針、灸療等有異曲同工之妙且更為科學(xué)實(shí)用。遠(yuǎn)紅外線的熱效應(yīng)能夠引起局部毛細(xì)血管擴(kuò)張，增加對(duì)特定組織的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)，促進(jìn)組織修復(fù)，清除體內(nèi)毒素，同時(shí)降低感覺(jué)神經(jīng)興奮性，提高患者的疼痛閾值，從而達(dá)到緩解疼痛的功效[7]。因此，遠(yuǎn)紅外線在預(yù)防和控制不同類型的慢性疼痛方面作用顯著。

1 遠(yuǎn)紅外線鎮(zhèn)痛的優(yōu)勢(shì)及效應(yīng)機(jī)制

紅外線是一種不可見(jiàn)的電磁輻射,其波長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng)，范圍在750-1000 μm 之間。國(guó)際照明委員會(huì)根據(jù)紅外線的波長(zhǎng)將其分為三個(gè)不同的波段，即近紅外線（Near infrared ray,NIR：0.7-1.4 μm），中紅外線（Mid infrared ray, MIR：1.4-3 μm）和遠(yuǎn)紅外線（Far infrared ray, FIR：3-1000 μm）[8]。其中只有FIR 純粹以熱能的形式傳遞能量，不僅可以被人體吸收還可以被人體發(fā)射[9]。有文獻(xiàn)指出，遠(yuǎn)紅外線對(duì)生物體最為有益[10]。

FIR 具有三種生物學(xué)效應(yīng)，包括輻射效應(yīng)，共振效應(yīng)和熱效應(yīng)[11]。其輻射作用于人體皮膚時(shí),人體皮膚中的熱感受器將其視為輻射熱，會(huì)加劇物質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng),分子動(dòng)能的急劇改變使皮膚局部溫度升高,從而產(chǎn)生共振效應(yīng)與溫?zé)嵝?yīng)[12]。其共振效應(yīng)主要是通過(guò)促使游離電荷和離子振蕩，改善核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子活性[13]，增加其在組織中的吸收，促進(jìn)傷口愈合及消除腫脹,調(diào)節(jié)骨骼肌張力，緩解肌肉痙攣。遠(yuǎn)紅外的溫?zé)嵝?yīng)可促使人體局部血管擴(kuò)張,加快血流速度[14]，有助于緩解深部組織的充血現(xiàn)象及消除炎癥。大量實(shí)驗(yàn)研究表明，遠(yuǎn)紅外線在不同的痛苦條件下具有巨大的鎮(zhèn)痛作用，可治療多種類型的慢性疼痛疾病[15-17]。

1.1 改善微循環(huán)，增加血流量

中醫(yī)將疼痛的病機(jī)總結(jié)為不通則痛與不榮則痛，《素問(wèn)·舉痛論》中記載道：“痛者，寒氣多也，有寒故痛也?！薄昂畾饪陀诿}外則脈寒，脈寒則縮蜷，縮蜷則脈絀急，絀急則外引小絡(luò)，故卒然而痛?！闭f(shuō)明寒邪侵入機(jī)體后，會(huì)引起經(jīng)脈的收縮痙攣，痙攣狀態(tài)下相應(yīng)的組織器官功能活動(dòng)障礙而產(chǎn)生疼痛。張景岳《質(zhì)疑錄·論肝無(wú)補(bǔ)法》云：“肝血不足……為目眩，為頭痛，為脅肋痛，為少腹痛，為疝痛諸證?！庇捎诟鞣N原因引起的血虛，致血不上榮，清竅失養(yǎng)，可致頭部、胸脅、腹部及四肢等相應(yīng)部位產(chǎn)生疼痛。

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，遠(yuǎn)紅外線有利于通過(guò)形成新的血管來(lái)促進(jìn)血液的恢復(fù)，從而增加血液的流動(dòng)性[18]。其釋放的能量被皮膚吸收后轉(zhuǎn)化為熱能，使周圍組織溫度升高，毛細(xì)血管擴(kuò)張，血液循環(huán)加快，有利于局部血流量增加[19]。Wang 等[20]進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，將接受血液透析的89 例糖尿病患者隨機(jī)分為FIR 治療組和常規(guī)透析對(duì)照組，治療6 個(gè)月后發(fā)現(xiàn)FIR 治療對(duì)足背動(dòng)脈溫度，脈搏和血流有明顯的積極影響，患者對(duì)疼痛、觸覺(jué)和壓力的敏感性也顯著改善。Cheng等[21]做了類似研究，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)紅外療法不僅可以提高皮膚保暖能力，促進(jìn)足部血流變化，還可以使下肢交感神經(jīng)系統(tǒng)更加活躍，改善足部血液循環(huán)。此外，張娜等[22]研究發(fā)現(xiàn)健康人與腦卒中患者在佩戴遠(yuǎn)紅外支具手套后，血液流速均得到了顯著提高，健康受試者的血液灌注量平均值提升了8.66%，腦卒中患者則提升了19.32%，證明遠(yuǎn)紅外具有增加局部血流量，改善微循環(huán)的作用，能有效緩解因不通不榮所致的疼痛。

1.2 抑制炎癥因子，增強(qiáng)代謝修復(fù)

基于病理生理學(xué)可以將臨床常見(jiàn)的急、慢性疼痛分為6大類，其中患病人數(shù)最多，涵蓋范圍最廣的是炎性疼痛，絕大部分的頭、頸、肩、腰、腿關(guān)節(jié)疼痛、肌筋膜痛均屬于炎性疼痛范疇[23]。炎性細(xì)胞因子，例如白介 素 1β（Interleukin-1β, IL-1β）和 白 介 素 6（Interleukin 6, IL-6）和 腫 瘤 壞 死 因 子-α（Tumor necrosis factor-α,TNF-α）在炎癥過(guò)程中致敏、激活原發(fā)性傷害感受神經(jīng)元，使傷害性感受器對(duì)疼痛刺激的敏感性升高,從而降低了疼痛閾值，引發(fā)炎性疼痛。

基礎(chǔ)的體外和臨床研究則證明了遠(yuǎn)紅外的抗氧化和抗炎作用[24]，F(xiàn)IR 可以通過(guò)抑制促炎性細(xì)胞因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）的產(chǎn)生同時(shí)增加抗炎細(xì)胞因子（Interleukin 10, IL-10）的濃度來(lái)抑制炎癥的蔓延[25]。它還通過(guò)誘導(dǎo)血紅素加氧酶-1（Heme oxygenase 1,HO-1）抑制血管內(nèi)皮炎癥，進(jìn)而改善皮膚微循環(huán)，增加組織間代謝修復(fù)[26]。Bagnato等[27]研究發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)紅外線可以有效、安全地減輕膝骨關(guān)節(jié)炎患者的疼痛，遠(yuǎn)紅外線組關(guān)節(jié)積液患者的數(shù)量（40%）低于基線評(píng)估（80%），而安慰劑組沒(méi)有變化。李科等[28]采用遠(yuǎn)紅外線熱療對(duì)64 例下肢慢性淋巴水腫伴發(fā)淋巴管炎的患者進(jìn)行治療，結(jié)果證明遠(yuǎn)紅外線熱療可以減少皮膚淋巴管炎的發(fā)作頻率，其中78%的患者不再出現(xiàn)皮膚淋巴管炎，98%的患者的有效率達(dá)50%以上，疼痛、發(fā)熱、腫脹感等臨床癥狀出現(xiàn)不同程度的改善（均P＜0.05）。羅小亮等[29]將100例關(guān)節(jié)炎患者隨機(jī)分為遠(yuǎn)紅外電熱理療儀組和特定電磁波治療器組，治療14、28天后發(fā)現(xiàn)兩組的疼痛視覺(jué)模擬評(píng)分（Visual Analogue Scale, VAS）均明顯改善（P＜0.05），其中遠(yuǎn)紅外組VAS評(píng)分低于電磁波組，遠(yuǎn)紅外組治療總有效率明顯高于電磁波組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），說(shuō)明遠(yuǎn)紅外電熱理療儀能夠改善關(guān)節(jié)炎患者的疼痛癥狀。

1.3 增加生物利用度，改善內(nèi)皮功能

血管內(nèi)皮是人體血液循環(huán)系統(tǒng)中十分重要的組成部分，其作為中介環(huán)節(jié)，不僅可以感受血流壓力變化、接收炎性信號(hào)，還可以作出相應(yīng)反應(yīng),來(lái)調(diào)整血管舒縮狀態(tài),從而維持血液循環(huán)系統(tǒng)的平衡[30]。有文獻(xiàn)報(bào)道,偏頭痛、圍手術(shù)期疼痛與血管內(nèi)皮功能的受損密切相關(guān)[31-32]。內(nèi)皮功能受損會(huì)引起血管平滑肌及血管張力調(diào)節(jié)功能紊亂，內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)的致痛因子如5-羥色胺（5-hydroxytryptamine, 5-HT） 、前 列 腺 素（Prostaglandin,PG）、緩激肽（Bradykinin,BK）等釋放至組織間隙，可降低區(qū)域神經(jīng)興奮閾值,從而增強(qiáng)疼痛刺激的敏感性。

一氧化氮（Nitric oxide,NO）是調(diào)節(jié)血管緊張度以及抑制血小板聚集和血管平滑肌增生的重要因素之一，由內(nèi)皮一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase, eNOS）產(chǎn)生，在內(nèi)皮功能中起重要作用。而FIR 輻射可以直接上調(diào)eNOS 并增加NO 的產(chǎn)生[33]，從而提高NO 的生物利用度，改善內(nèi)皮功能。Rau 等[34]對(duì)來(lái)自皮膚的微血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行0、15 或30 分鐘的遠(yuǎn)紅外照射后發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)IR 照射15 分鐘后可使內(nèi)皮細(xì)胞中管的形成速度加倍。Imamura 等[35]采用遠(yuǎn)紅外線干桑拿療法改善患有常規(guī)冠心病危險(xiǎn)因素患者的內(nèi)皮功能，發(fā)現(xiàn)患者肱動(dòng)脈血流量增加了68%，F(xiàn)IR 通過(guò)增加eNOS 活性和上調(diào)eNOS 表達(dá)來(lái)改善內(nèi)皮功能，使內(nèi)皮依賴性血管舒張功能明顯改善。Kihara 等[36]也運(yùn)用此法進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)兩周的桑拿浴后，患者全身血管阻力明顯下降，肱動(dòng)脈內(nèi)皮功能得到顯著改善。同時(shí)引起后負(fù)荷減少，從而增加心輸出量，進(jìn)一步改善了外周循環(huán)。

2 遠(yuǎn)紅外線治療慢性疼痛臨床觀察

2.1 慢性腰頸肩痛

慢性腰痛主要表現(xiàn)為肋骨下緣、腰骶和骶髂部出現(xiàn)疼痛或不適，同時(shí)可伴有腰椎活動(dòng)受限、下肢放射痛，持續(xù)時(shí)間超過(guò)12 周。據(jù)2016 年全球疾病負(fù)擔(dān)研究（Global Burden of Disease Study,GBD）的數(shù)據(jù)顯示，全球有近5 億的人口正在遭受慢性腰痛的折磨[37]。最新的臨床實(shí)踐指南指出，非藥物治療包括疼痛教育、鍛煉和物理療法對(duì)慢性疼痛的治療具有療效顯著且副作用小的優(yōu)點(diǎn)[38]。

遠(yuǎn)紅外作為一種物理療法，其熱能不僅可以減輕肌肉緊張并放松腹肌，以減輕肌肉痙攣引起的疼痛。同時(shí)還能促進(jìn)血液循環(huán)，消除局部血液和體液淤積，減少充血和腫脹，從而減輕神經(jīng)壓迫引起的疼痛。姜新生[39]對(duì)132 例慢性腰腿痛患者分別采用針刺治療加用石墨烯遠(yuǎn)紅外線智能理療護(hù)腰（護(hù)膝）貼敷與單獨(dú)針刺治療。針刺加用遠(yuǎn)紅外組共治療74例，其中痊愈4 例，顯效61 例，愈顯率占87.8%；單獨(dú)針刺組共治療58例，愈顯率僅39.7%，證實(shí)了遠(yuǎn)紅外療法與針刺結(jié)合時(shí)，能夠提高針刺的療效，鎮(zhèn)痛效果更為顯著。Gale等[40]為研究紅外緩解慢性腰背痛的疼痛程度，進(jìn)行了一項(xiàng)雙盲、安慰劑對(duì)照的試驗(yàn)，結(jié)果顯示紅外治療組的平均疼痛數(shù)字評(píng)價(jià)量表（Numerical Rating Scale,NRS）評(píng)分從6.9 分（滿分10 分）降至3 分，而安慰劑組從7.4分降至6分，紅外治療組在六周內(nèi)將慢性腰痛減少了50%，證明紅外在很大程度上可以減輕慢性腰痛患者的疼痛。有研究認(rèn)為，紅外治療不僅鎮(zhèn)痛效果顯著，還可以有效改善腰椎活動(dòng)度、背部伸肌耐力，對(duì)腰部的整體功能起到良好的修復(fù)作用[41]。Ervolino 等[42]利用遠(yuǎn)紅外軟墊對(duì)50名慢性腰背痛患者進(jìn)行了為期4周的治療，結(jié)果顯示在10 個(gè)簡(jiǎn)明生活質(zhì)量量表（the MOS item short from health survey,SF-36）中，其中9 個(gè)分量表（包括身體和精神兩個(gè)量表）有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著變化，身體疼痛程度明顯下降，總體健康狀況有所改善。

2.2 纖維肌痛綜合征

纖維肌痛綜合征（Fibromyalgia syndrome，F(xiàn)MS）是一種疼痛綜合征，主要影響20 至55 歲之間的女性[43]。最突出的癥狀包括疲勞，肌肉僵硬，睡眠障礙，肌肉疼痛以及記憶力和認(rèn)知障礙。疼痛被認(rèn)為是FMS 中最典型的癥狀之一，嚴(yán)重影響了人們的生活質(zhì)量和工作能力[44]。目前的證據(jù)表明，纖維肌痛患者的促炎細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素-1 受體拮抗劑（Interleukin-1receptor antagonist, IL-1RA）、白介素8（Interleukin 8，IL-8）和IL-6，與趨化因子水平增加，表明了炎癥在該綜合征的發(fā)病機(jī)理中起著重要作用[45]。

Matsushita 等[46]利用遠(yuǎn)紅外線干桑拿房對(duì)13 名FMS 患者進(jìn)行治療，結(jié)果顯示所有患者在首次接受遠(yuǎn)紅外線干桑拿治療后疼痛感均明顯減輕（11-70%），經(jīng)過(guò)10 次治療后，其治療效果穩(wěn)定（20-78%），VAS 量表和纖維肌痛影響問(wèn)卷（Fibromyalgia Impact Questionnaire,FIQ）評(píng)分均顯著降低（P＜0.01），并在整個(gè)觀察期內(nèi)均保持較低水平。Matsumoto 等[47]將此法與水下運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，在治療12 周后，44 名FMS 患者的平均痛點(diǎn)由15.4±2.3 下降至6.5±2.6，治療6 個(gè)月后平均痛點(diǎn)為7.3±2.5，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；VAS和FIQ 癥狀評(píng)分明顯減輕了31-77%，SF-36 量表評(píng)分也有所改善，6 個(gè)月的隨訪期間其治療效果依然保持（28-68%）。這些結(jié)果提示遠(yuǎn)紅外療法可有效緩解纖維肌痛癥狀，并且具有療效穩(wěn)定、作用持久的特點(diǎn)。Salm 等[48]在研究遠(yuǎn)紅外發(fā)光陶瓷對(duì)FMS 患者的疼痛閾值與生活質(zhì)量影響基礎(chǔ)上，評(píng)估了相關(guān)的炎癥生化指標(biāo)（TNF，IL-6 和IL-10），發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)紅外療法除了明顯改善患者的疼痛，僵硬，焦慮，抑郁和整體障礙情況外，患者體內(nèi)的IL-6水平也顯著降低，但TNF和IL-10水平未發(fā)現(xiàn)明顯改變。這說(shuō)明遠(yuǎn)紅外線對(duì)FMS 患者體內(nèi)炎癥因子的抑制作用仍需大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以便得到更多的研究證實(shí)。

2.3 痛經(jīng)

痛經(jīng)是指女性月經(jīng)期間出現(xiàn)的周期性小腹疼痛，或痛引腰骶,甚者劇痛昏厥，是婦科常見(jiàn)疾病之一。臨床上分為原發(fā)性痛經(jīng)（盆腔無(wú)明顯器質(zhì)性病變）和繼發(fā)性痛經(jīng)（伴有盆腔器質(zhì)性病變）。有文獻(xiàn)指出，痛經(jīng)與慢性疼痛（包括盆腔以外的慢性疼痛）之間存在正相關(guān)，進(jìn)行性、間斷性的經(jīng)期疼痛屬于慢性疼痛[49-50]。

Ke 等[51]將51 名原發(fā)性痛經(jīng)患者隨機(jī)分為遠(yuǎn)紅外治療組與安慰劑對(duì)照組，結(jié)果表明，與對(duì)照組（佩戴假腰帶）相比，治療組（佩戴遠(yuǎn)紅外發(fā)熱帶）的腹部溫度升高了0.6℃，腹部血流量增加了3.27%。治療組的主訴疼痛分級(jí)量表（verbal rating scale,VRS）和NRS 量表得分均低于對(duì)照組。王燕等[52]采用遠(yuǎn)紅外痛經(jīng)理療貼和口服布洛芬膠囊對(duì)80 例原發(fā)性痛經(jīng)患者進(jìn)行臨床對(duì)照治療觀察，結(jié)果顯示遠(yuǎn)紅外痛經(jīng)理療貼對(duì)原發(fā)性痛經(jīng)的止痛有效率為97.5%，布洛芬膠囊僅有72.5%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。嚴(yán)倩等[53]也做了類似實(shí)驗(yàn)，將遠(yuǎn)紅外電子灸治療儀與傳統(tǒng)艾條治療進(jìn)行對(duì)比觀察，結(jié)果顯示遠(yuǎn)紅外電子灸組VAS 量表、COX 痛經(jīng)癥狀量表（COX menstrual symptom scale, CMSS）評(píng)分均低于傳統(tǒng)艾條組（P＜0.05），遠(yuǎn)紅外組治愈率及總有效率高于傳統(tǒng)艾灸組。

本團(tuán)隊(duì)基于中醫(yī)溫經(jīng)通絡(luò)理論，利用新材料研發(fā)了柔性遠(yuǎn)紅外理療儀[54]，該理療儀核心元器件遠(yuǎn)紅外發(fā)熱薄膜，由南昌大學(xué)孫曉剛教授及其團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)而成（發(fā)明專利號(hào)：ZL201810736299.5）。柔性遠(yuǎn)紅外理療儀（專利號(hào)：202021783384.6），是基于中醫(yī)理論與現(xiàn)代科技融合的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)與研制的可穿戴式設(shè)備，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)報(bào)道。該理療儀發(fā)熱薄膜經(jīng)國(guó)家權(quán)威技術(shù)部門檢測(cè)，波長(zhǎng)為2-20 μm，最大峰值在8-9 微米波段；遠(yuǎn)紅外線發(fā)射的波長(zhǎng)和振幅與人體可吸收遠(yuǎn)紅外線一致，安全無(wú)害。本團(tuán)隊(duì)正對(duì)柔性遠(yuǎn)紅外理療儀的鎮(zhèn)痛效果及遠(yuǎn)期療效作深入研究。

3 結(jié)語(yǔ)

遠(yuǎn)紅外線療法作為一種非藥物、非侵入性的符合中醫(yī)醫(yī)理的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)治療手段，其生物學(xué)效應(yīng)能夠刺激血管擴(kuò)張，改善局部組織的血液循環(huán)，促進(jìn)血管內(nèi)膜修復(fù)，同時(shí)抑制炎癥因子，從而舒張血管平滑肌、緩解痙攣，發(fā)揮消炎鎮(zhèn)痛的效果，對(duì)于治療慢性疼痛（如慢性腰頸肩痛、纖維肌痛綜合征、痛經(jīng)等）具有良好的臨床療效?！端貑?wèn)·玉機(jī)真藏論》曰：“或痹不仁腫痛，當(dāng)是之時(shí)，可湯熨及火灸刺而去之?！边h(yuǎn)紅外線療法與湯熨、火灸異曲同工，其溫?zé)岣杏X(jué)的穿透性與時(shí)效性使經(jīng)脈透達(dá)、氣血調(diào)和，能較好地解決臨床因“不通則痛”“不榮則痛”病證的“通”“榮”問(wèn)題。同時(shí)克服了傳統(tǒng)熱熨療法介質(zhì)（砭石熨、姜熨、鹽熨、藥?kù)俚龋┑谋恐匦?、時(shí)限性；溫針、火針的侵入性；灸療的煙塵污染，皮膚灼傷等弊端。在產(chǎn)生溫?zé)嵝?yīng)的同時(shí)，也使機(jī)體隨之發(fā)生生物、化學(xué)及物理學(xué)等一系列變化。研究人員對(duì)遠(yuǎn)紅外線鎮(zhèn)痛機(jī)制與效果不斷進(jìn)行深入探索研究，定能為臨床研究，特別是對(duì)各種慢性疼痛疾病提供更確切、更具有針對(duì)性的治療，進(jìn)而推動(dòng)遠(yuǎn)紅外線物理新療法的飛躍發(fā)展。