李石林，孫 悅，潘華平，丁成華，袁麗霞，石國棟，李 琪，李 洋

〈紅外應用〉

遠紅外線的臨床應用研究進展

李石林，孫 悅，潘華平，丁成華，袁麗霞，石國棟，李 琪，李 洋

（江西中醫(yī)藥大學，江西 南昌 330004）

遠紅外線是一種熱輻射，對人類健康具有較好的生物效應。作為一種便捷無創(chuàng)的重要物理療法，遠紅外在疾病的診斷、治療等臨床領域中已得到廣泛應用。本文收集了近年來遠紅外在醫(yī)學臨床應用方面的相關研究文獻，對遠紅外的生物效應機制及其在疾病診斷、痛經(jīng)、慢性疼痛、咳嗽、壓瘡、腫瘤、腹瀉等疾病治療中的應用進行了總結，為臨床疾病的診斷和療效評價提供參考依據(jù)，以促進遠紅外的臨床應用與發(fā)展。

遠紅外線；生物效應；疾病診斷；臨床治療

0 引言

紅外線是太陽光線中不可見光線中的一種，位于光譜的可見光紅光以外。在20世紀80年代中后期之前，遠紅外線包括太赫茲波（THz波），THz波是指波長在30mm～1mm之間，介于微波與紅外之間的電磁波。THz波被正式命名之后，THz波才與遠紅外線加以區(qū)分。臨床將紅外線分為近紅外線和遠紅外線，醫(yī)學應用中的遠紅外波長介于4～400mm之間，可穿透3～5mm的組織，且對人體無輻射傷害。研究發(fā)現(xiàn)，波長為4～15mm的遠紅外線對人體的健康最為有益[1]。目前，臨床應用中的遠紅外理療設備可分為兩大類（圖1），第一類是紅外局部理療儀（圖1(a)），理療中較為普遍的有紅外燈、紅外電子灸療儀等，該裝置在電加熱時會發(fā)出遠紅外線輻射，對局部區(qū)域進行照射。第二類是紅外全身理療儀（圖1(b)），也被稱為“紅外桑拿房”，該裝置可全方位發(fā)出遠紅外線輻射，對全身進行照射。遠紅外（Far Infrared Ray，F(xiàn)IR）療法屬于物理療法的范疇，已在臨床中得到廣泛的應用，療效顯著，沒有危害性。本文總結分析了遠紅外的生物效應機制及其在疾病診斷與治療中的應用概況，以便為今后遠紅外相關的臨床應用、研究提供參考。

1 遠紅外的生物效應機制

遠紅外的生物效應可分為熱效應和非熱效應，熱效應可以有效促進人體的血液循環(huán)、改善新陳代謝，非熱效應可使蛋白質(zhì)分子恢復正常形態(tài)結構和傳遞生物能量。遠紅外輻射作用到人體細胞上的蛋白質(zhì)和小分子，從而有效地使人體生物和組織恢復功能而達到正常的狀態(tài)[2]。遠紅外輻射可能通過多種生物效應機制發(fā)揮作用。迄今為止，遠紅外的生物效應機制尚未完全明確。當前，研究相對較為明確的遠紅外生物效應機制（圖2）主要有：①FIR增加內(nèi)皮祖細胞（Endothelial Progenitor Cells，EPC）活性（內(nèi)皮祖細胞是分化為內(nèi)皮細胞的前體），從而促進內(nèi)皮前體細胞生長，有利于血管生成[3]；②FIR可上調(diào)血紅素加氧酶-1（H0-1），而H0-1將血紅素裂解為膽紅素和一氧化碳，兩者均是有效的抗氧化劑，可以改善氧化還原狀態(tài)并減少氧化應激[3]；③FIR通過增加外周血流量引起層狀切應力的增加，從而刺激內(nèi)皮一氧化氮合成酶（eNOS）的表達，上調(diào)eNOS[4]；④FIR直接上調(diào)eNOS，增加內(nèi)皮細胞中一氧化氮（NO）的產(chǎn)生，提高一氧化氮（NO）生物利用度，從而改善內(nèi)皮功能[5]；⑤FIR上調(diào)核紅細胞類似因子2（Nrf2）的表達，該轉錄因子可通過與細胞核中的內(nèi)源性抗氧化劑響應元件（Anti-oxidative Response Element，ARE）結合來調(diào)節(jié)抗氧化劑的表達，增強抗氧化作用，從而提高免疫力等[6]。

此外，Jue-Long Wang[7]從細胞層面探尋遠紅外線促進神經(jīng)修復的機理，實驗發(fā)現(xiàn)FIR照射可以在培養(yǎng)早期促進神經(jīng)元樣PC12細胞的神經(jīng)突生長，其作用機制是激活AKT1磷酸化。Shanshan Shui[8]回顧和總結以前的研究結果，認為遠紅外治療可能與內(nèi)皮一氧化氮合酶表達的增加以及一氧化氮的產(chǎn)生密切相關，并且可能調(diào)節(jié)某些循環(huán)miRNA的表達。研究[9]發(fā)現(xiàn)，改善線粒體功能應該是FIR生物學效應的主要機制之一，F(xiàn)IR輻射上調(diào)了線粒體復合體I的活性，然后增加了NAD + / NADH的比例。

圖2 遠紅外生物效應機制[3]

2 遠紅外線在診斷中的應用

紅外熱成像可以反映出物體表面的溫度場，其參數(shù)可間接地輔助疾病的診斷。程誠等[10]使用醫(yī)用遠紅外熱像儀采集缺血性腦血管病患者遠紅外熱像圖。與健康體檢者的頭面部遠紅外熱像圖對比發(fā)現(xiàn)患者的眶上區(qū)、內(nèi)眥區(qū)、額區(qū)、面頰區(qū)溫度差值明顯大于健康體檢者。其中，32例患者行經(jīng)皮血管內(nèi)支架成型術手術前后熱像圖溫度發(fā)生變化，各區(qū)域溫度差值減小。遠紅外熱像圖對缺血性腦血管病的診斷具有一定的臨床應用價值。羅蕓等[11]使用平面紅外熱像儀采集急、慢性頸肩痛患者和健康體檢者的全身及項背部遠紅外熱圖，發(fā)現(xiàn)頸肩痛組患者的遠紅外熱圖像左右存在差異，急性疼痛患者的疼痛區(qū)域溫度差別較大，2℃以上；而慢性痛痛患者疼痛部位的熱像稍有差別，以低溫改變?yōu)橹?。遠紅外熱像檢查可直接反映出急、慢性期頸肩痛患者疼痛區(qū)域的溫度波動特點，為臨床診治提供參考性意見。文獻[12]報道了使用紅外熱像儀測定舌面溫度場，通過研究生物產(chǎn)熱計算出內(nèi)部溫度等參數(shù)，以此量化舌診信息。因此，遠紅外線在臨床疾病的診斷及治療方面發(fā)揮著積極作用。

3 遠紅外線在治療中的應用

遠紅外線的熱效應和非熱效應有著積極的生物學效應，可直接或間接的治療疾病。遠紅外療法隸屬于光療，是物理治療的一種，廣泛應用于臨床各科，其作用方式包括遠紅外照射、遠紅外穴位敷貼以及各式各樣的遠紅外理療器材。表1概括了遠紅外在臨床醫(yī)學上應用的主要疾病、應用方法、檢測參數(shù)以及作用結果。

3.1 在痛經(jīng)治療中的應用

《素問·舉痛論篇》云：“痛者，寒氣多也，有寒故痛也?！逼溆衷疲骸昂畾馊虢?jīng)而稽遲，泣而不行……客于脈中則氣不通?！币虼撕叭菀讓е陆?jīng)脈氣血運行不暢，不通則痛?！端貑枴づe痛論篇》云：“寒則氣收?！惫屎皩е陆?jīng)脈、肌腠收縮而攣急。女子以血為用，寒邪易阻滯氣血運行暢通，故為婦科疾病常見致病因素[13]。王燕[14]對120例中醫(yī)辨證為寒凝血瘀型月經(jīng)不調(diào)、痛經(jīng)患者采用遠紅外理療貼進行治療，月經(jīng)不調(diào)患者貼敷后的其有效率為96.67%，痛經(jīng)患者貼敷后有效率為93.33%，療效顯著。文娜[15]分別對30例痛經(jīng)患者在神闕穴、關元穴、三陰交穴進行熱敷貼治療，有效率為86.7%，極大地減輕了患者的癥狀。Yu-Min Ke[16]研究由遠紅外陶瓷材料制成的皮帶對原發(fā)性痛經(jīng)患者的治療效果，測定使用前后腹部溫度、血流量以及經(jīng)期疼痛的變化。臨床納入51名臨床診斷為原發(fā)性痛經(jīng)的女性，隨后，使用雙盲方法將受試者隨機分配到FIR腰帶組或?qū)φ昭鼛ЫM。每個受試者在腹部周圍佩戴皮帶30min。拆下皮帶后，進行腹部溫度和血流量的后處理測量。在月經(jīng)期間整天在腹部上系上安全帶，采用口頭評定量表（Verbal Rating Scale，VRS）和數(shù)字評定量表（Numerical Rating Scale，NRS）評估3個月經(jīng)周期第1至3天的疼痛程度。結果表明，與對照組（戴著假腰帶）相比，F(xiàn)IR組（戴著FIR腰帶）的腹部溫度升高了0.6℃，腹腔血流量增加了3.27%。FIR組的口頭評定量表和數(shù)字評定量表得分均低于對照組。與空白組（不戴安全帶）相比，F(xiàn)IR組的痛經(jīng)平均持續(xù)時間從2.5天減少到1.8天。FIR腰帶可有效緩解原發(fā)性痛經(jīng)，F(xiàn)IR腰帶在緩解疼痛，提高皮膚溫度和促進血液循環(huán)方面提供了更好的治療效果，且方便和易于使用，并且不需要外部能源。

3.2 在慢性疼痛及骨關節(jié)疾病治療中的應用

頸、肩、腰、腿痛是臨床上常見的疾病。其病理學基礎是軟組織損傷導致的無菌性炎癥[17]?！端貑枴づe痛論》對疼痛的論述，病因在于“寒”，病機為“不通則痛”；從臨床實踐而論，痛證為寒、熱、內(nèi)傷等原因?qū)е職庋\行的緩慢或阻滯從而出現(xiàn)不通、不榮之痛證[18]。朱坤福[19]采用東貝遠紅外磁療貼（頸椎病型）診療頸型頸椎病患者，在大椎穴、肩井穴和阿是穴等穴位貼敷治療貼，總體有效率為88.67%，且其治療方法靈活，患者可以自行敷貼，簡單實用。羅小亮[20]使用遠紅外電熱理療儀治療關節(jié)炎患者50例，以疼痛視覺模擬評分法的前后變化為療效評價標準，治療后試驗組的疼痛視覺模擬評分低于對照組，遠紅外電熱理療儀對關節(jié)炎患者的疼痛有一定的減輕作用。潘勁昭等[21]探究紅外線結合中藥外敷患者腰部治療腰椎間盤突出癥的臨床療效，與單純使用中藥外敷做對比，發(fā)現(xiàn)紅外線加中藥外敷治療腰椎間盤突出癥有效率明顯高于對照組。韓鐵軍[22]采用遠紅外灸熱貼治療頸、肩、腰、膝痛以及慢性軟組織損傷和痛經(jīng)，并與采用陣痛灸治療的對照組相對比，總體有效率為92.8%，且受試患者中未出現(xiàn)不良反應。Yen-Ting Lai[23]評估遠紅外線（Far Infrared Ray，F(xiàn)IR）貼片減輕患者肌筋膜疼痛綜合征（Myofascial Pain Syndrome，MPS）疼痛方面的功效，使用視覺模擬量表來反應患者疼痛的強度，在治療前后使用壓力檢測器algometer來測量壓力疼痛閾值（P）和最大疼痛耐受性（T）。結果顯示，MPS患者使用24小時FIR貼片可減輕疼痛，且女性患者的皮膚對FIR貼片更為敏感。

3.3 在呼吸系統(tǒng)疾病治療中的應用

遠紅外線通過穴位作用于人體臟腑和經(jīng)絡，可以協(xié)調(diào)、平衡五臟六腑之間的關系[24]。趙景巖[25]探尋遠紅外止咳貼對小兒毛細支氣管炎的輔助治療療效，對照組30例患者進行常規(guī)抗病毒、霧化吸入治療，觀察組30例患者采用常規(guī)治療結合穴位貼敷，觀察患者的咳喘以及肺部啰音的變化，結果顯示觀察組有效率為93.33%，小兒喘息以及肺部啰音均顯著減少，療效優(yōu)于對照組。李秀蘭[26]治療100例小兒咳嗽，對照組患兒口服氨溴索聯(lián)合撲爾敏肌肉注射，觀察組患兒在對照組使用氨溴索和撲爾敏的基礎上，使用遠紅外止咳貼進行穴位貼敷，連續(xù)治療7天，判定療效。其中觀察組效率為62.07%，優(yōu)于對照組，療效顯著，操作簡單易行。

3.4 在壓瘡治療中的應用

壓瘡是由于局部組織在長時間受壓力與摩擦力的作用下而發(fā)生持續(xù)缺血缺氧等情況，從而造成組織潰爛壞死[27]，好發(fā)于持續(xù)臥床、關節(jié)活動障礙、術后和重癥患者。張新萍等[28]對80例危重患者使用自制的遠紅外保護套，結果表明其自制的遠紅外保護套能有效防治組織損傷和Ⅰ期壓瘡，降低足部壓瘡發(fā)生的概率。王科偉[29]對50例壓瘡患者在常規(guī)護理基礎上采用遠紅外頻譜照射，患者的壓瘡治療有效率為 80%，效果優(yōu)于對照組，遠紅外頻譜照射可以改善肌膚組織血液循環(huán)，干燥皮膚，對促進壓瘡的愈合非常有益。

3.5 在腫瘤治療中的應用

在體溫左右發(fā)射遠紅外線將有效抑制體內(nèi)腫瘤細胞的生長[30]。乳腺癌術后上肢淋巴水腫是乳腺癌術后常見的并發(fā)癥，遠紅外線可以有效地減少肢體流體的體積和周長以及皮膚淋巴炎（DLA）的頻率[31]。但關于遠紅外線的腫瘤學安全性和激活任何殘留乳腺癌細胞的潛力，尚無公開數(shù)據(jù)，Ke Li[32]擬證明FIR在臨床和體外治療BCRL方面的有效性和腫瘤學安全性。納入5年以上行乳房切除術并伴有上肢淋巴水腫至少1年的患者，隨機分為觀察組和對照組。觀察組采用遠紅外照射，每天1h，持續(xù)4周；對照組采取繃帶包扎加壓處理。1年后隨訪，檢查靜脈血中與乳腺癌有關的CA153和CA125，超聲檢查肝，脾，腎，乳房，腋窩淋巴結，鎖骨上和鎖骨下淋巴結是否有淋巴結腫大。體外研究采用健康成年男子的皮膚二倍體成纖維細胞和人乳腺癌細胞系MCF-7和MDA-MB231相對比，在相同的培養(yǎng)條件下觀察組行遠紅外輻射，對照組無輻射，檢測干預后細胞活力和增殖率。結果顯示：觀察組和對照組均未檢測到CA125或CA153異常值的患者，觀察組與對照組中CA125和CA153值的變化相似，觀察組或?qū)φ战M中均未診斷出淋巴結腫大或新出現(xiàn)淋巴結腫大；觀察組和未照射組之間的細胞活力和增殖均未顯示明顯差異。確認遠紅外線治療乳房切除術后淋巴水腫的腫瘤學安全性。

3.6 在腹瀉治療中的應用

在神闕穴進行藥物貼敷并配合遠紅外光波照射可增加腸胃平滑肌張力，促進胃腸蠕動，從而改善胃腸功能[33]。李俊[34]采用在口服蒙脫石口服液輔助遠紅外穴位（神闕、中脘）敷貼治療小兒腹瀉，結果顯示治療后患兒的大便次數(shù)、大便性狀恢復正常的時間均小于單純使用蒙脫石口服液。薛梅[35]將遠紅外穴位貼敷作為輔助治療方式觀察其對輪狀病毒腸炎的臨床療效，常規(guī)基礎治療不變的情況下，在神闕穴和中脘穴使用含有遠紅外線粉的穴位貼，觀察患兒嘔吐及腹瀉次數(shù)。結果顯示兩到三天兒嘔吐次數(shù)及腹瀉次數(shù)較對照組均減少。

4 小結

綜上所述，遠紅外不僅在疾病診斷中具有操作便捷、成像直觀、對人體無有害輻射等優(yōu)點，而且在多種疾病的臨床治療中都有廣泛應用，對人體有許多有益的影響。然而，由于遠紅外的生物效應機制尚不完全清楚，F(xiàn)IR對生物的非熱效應也有待明確，其在醫(yī)學臨床領域中的應用還不是很樂觀。此外，迄今為止在體外細胞實驗和動物中發(fā)現(xiàn)的遠紅外效應機制也很少適用于人體，因此，遠紅外對人體的潛在生物效應機制有待進一步研究。只有深入了解遠紅外對人體的分子作用機制，才能更好地普及FIR在臨床領域中的應用。如果可以證明非加熱的FIR具有真實而顯著的生物學效應，那么FIR未來的應用前景更加廣闊，除了在醫(yī)學領域，在改善生活方式方面也有巨大的潛在市場。在臨床中，遠紅外理療儀器多為站立支架式，使用不方便，且效率低。因而為利用新技術、新材料，研制高效、便捷的遠紅外理療儀也頗為重要。研究與利用遠紅外線成像診斷技術與純凈的遠紅外線對人體的干預保健技術是未來紅外醫(yī)學的發(fā)展方向，應用前景廣闊[36]。隨著材料學、生物學、醫(yī)學等領域的不斷發(fā)展，相信遠紅外對人體分子作用機制的神秘面紗一定會被逐漸揭開，F(xiàn)IR及其相關產(chǎn)品在今后的臨床應用和改善人類生活方式等領域中也會扮演越來越重要的角色。

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Research Progress of the Clinical Application of Far Infrared Radiation

LI Shilin，SUN Yue，PAN Huaping，DING Chenghua，YUAN Lixia，SHI Guodong，LI Qi，LI Yang

(Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China)

Far infrared (FIR) is a form of thermal radiation that has beneficial biological effects on human health. As a convenient and non-invasive important type of physiotherapy, FIR has been widely used in clinical fields such as diagnosis and treatment of diseases. The author collected many related works in the literature regarding the clinical application of FIR to elaborate on its molecular mechanism and to summarize its application in diagnosis and clinical treatments of diseases including dysmenorrhea, chronic pain, cough, pressure ulcer, tumor, and diarrhea. This review provides a reference for the disease diagnosis and evaluation of curative effect to promote the clinical application and development of FIR.

far infrared, biological effect, disease diagnosis, clinical treatment

TN219

A

1001-8891(2020)09-0909-06

2019-12-28；

2020-06-29.

李石林，男，碩士研究生，研究方向：中醫(yī)診法理論與臨床。E-mail:leeshilin168@sina.com。

潘華平（1985-），男，講師,博士，從事中西醫(yī)結合、生物化學教學與研究。E-mail:panhp2004@163.com。

丁成華（1957-），女，教授，博士生導師，從事中醫(yī)診法理論與臨床研究。E-mail:chenghuading@163.com。

江西中醫(yī)藥大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃（201910412017）；國家自然科學基金（81760842）；江西省教育廳科技項目（GJJ180680）；江西中醫(yī)藥大學一流學科建設項目（JXSYLXK-ZHYI030）；高性能柔性遠紅外線理療儀的鎮(zhèn)痛療效研究（JXSYLXK-ZHYI054）