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引用格式：王绥卓,谢丁一,李巧林,陈彦君,李海燕,陈日新.热敏灸机器人的优势与应用前景[J].针刺研究,2023,48(2):211-216. 1 热敏灸机器人的研制 热敏灸技术的核心是激发得气，气至而有效。目前在临床上及保健市场上，普遍采用的是人工施灸或器具辅助施灸，静灸多，动灸少，而动灸手法是激发艾灸得气的重要手法。针灸教科书对动灸虽偶有定性描述，却无定量要求。人工手持施灸的人力成本高，难以做到长时程不疲劳施灸，不能有效激发艾灸得气，这些是目前制约中医灸法临床普及应用的关键问题。近年来，随着现代科技的发展，协作机器人具有感知、分析、判断、决策的功能，结合六轴机械臂，能够在6个维度上完成人工施灸的各种手法。因此，笔者团队认为，热敏灸要与现代AI科技结合，研发能够智能调控动灸速率与灸热强度、模仿真人手法多维度地科学施灸、高效激发得气的热敏灸机器人。2016年笔者团队开始研发热敏灸机器人，2017年研发出原理机，2020年研发成功样机，各项功能达到预期标准，展示了其特有的技术优势及应用前景。 1.1 热敏灸机器人的主要功能 ①安全保护功能 热敏灸机器人的安全保护功能是第一位的。包括温控保护、灸头下压保护、安全位点保护、碰撞保护、安全工作距离限制、紧急停止抬升等功能。 ②状态自检功能 灸温与灸距智能检测是热敏灸机器人精准施灸的重要技术环节。状态自检功能还包括力矩传感器自检、安全位点自检功能。 ③手法施灸功能 这是热敏灸机器人的核心功能。包括自定义参数的灸疗，以及根据专家手法存储的循径灸、回旋灸、雀啄灸、温和灸等单式手法施灸功能及复式手法施灸功能，与测温及测距功能结合。 ④拖拽复现功能 这是热敏灸机器人的辅助功能。由于患者病情的个体差异，需要专家采用特殊手法施灸，才能有效激发艾灸得气，专家对灸头进行特定轨迹的拖拽移动，形成特定治疗手法并进行存储，从而在机器人治疗过程中复现该手法对患者进行施灸。 ⑤探敏定位功能 这是热敏灸机器人的重要功能。探敏功能分为粗定位和细定位2个步骤，粗定位主要根据患者的病情将灸头定位到与该病相关的热敏穴位高发区。细定位则是机械臂及灸头在高发区内以特定速率反复移动扫描，当出现热敏感应时，以人机对话方式锁定热敏部位。人机对话探敏定位包括两种模式，一种是患者语言报告，一种是患者手持遥控器点击按键令机器人灸头的运行停顿。灸头在移动扫描时速度较慢，大量临床病例已证实，只要患者是在静心守神体验得气感应的状态下，不会出现滞后报告的情况。 ⑥消烟环保功能 这是热敏灸机器人的必备功能。对灸疗艾烟成分做净化处理，艾烟从灸头或灸具通过导烟管进入净化器主体，经过第一级过滤棉拦截艾烟中的焦油等大颗粒物质，再经过第二级高密度滤芯拦截固态颗粒，有效降低有害物质渗透，然后通过第三级复合材料吸附分解剩下的一些燃烧产生的酚类、萘类等化学有害成份，最后通过第四级高性能蜂窝状压缩活性炭分层吸附异味，使气体达到排放标准。 2 热敏灸机器人的结构与原理（仅图片）   3 热敏灸机器人高效激发得气的试验验证 为了检验热敏灸机器人能否达到预期要求，本文以临床操作难度最大的动灸手法为例，介绍热敏灸机器人施灸优势的部分验证结果。 12例脾胃虚弱的志愿者，选穴为主治脾胃病证的热敏态神阙穴，每人均接受6次随机分配的热敏灸机器人施灸(机器人组)和人工施灸(人工组)，热敏灸机器人施灸与人工施灸各3次，分别进行回旋灸手法、循经往返灸手法、雀啄灸手法。两组施灸参数相同，每次施灸时间40min。每人均隔日接受1次不同手法的试验，顺序随机。以得气前期时间及得气累积时间为评估指标。 试验结果显示热敏灸机器人施行回旋灸、循经往返灸、雀啄灸3种动灸手法激发艾灸得气的效果均优于人工施灸，主要原因是机器人能够长时程标准化、精准化施灸，而长时程人工施灸易疲劳，无法保持标准化、精准化操作。在上述3种动灸手法中，雀啄灸法的人工施灸难度最大，因为雀啄灸有4个脉冲参数要控制，因此，雀啄灸长时程人工施灸的精准性是最差的，上述结果也表明热敏灸机器人施灸的优势是明显的。 4 热敏灸机器人的优势 热敏灸机器人充分展现了灸法标准化操作、长时程精准化施灸、人力成本低、大数据共享等独特的技术优势。 4.1 热敏灸机器人具有疗效优势 热敏灸源于临床，传承创新，对常见病、多发病，如脊柱关节痛证(颈椎病、腰椎间盘突出、膝关节骨性关节炎)、呼吸系统病证(过敏性鼻炎、慢性支气管炎、支气管哮喘)、胃肠功能性病证(非溃疡性消化不良、功能性肠病)等有疗效优势。上述这些疾病的热敏灸治疗方案都植入了机器人的操作系统中，能够通过在热敏穴位施行特定手法激发艾灸得气，气至而有效。 4.2 热敏灸机器人具有标准化长时程施灸的优势 热敏灸机器人施灸得气快、得气强、得气持续时间长，后效应长，患者依从性好。而目前临床上人工施灸极易疲劳，难以做到长时程精准化与标准化施灸。本研究的上述试验表明，人工施灸能做到的，热敏灸机器人施灸能做的更好，如循经往返灸，机器人能够在施灸全过程中保持循经速率完全一致；人工施灸不能完全做到的，热敏灸机器人施灸地能够做到，如雀啄灸，机器人能够在施灸全过程中保持脉冲型各项参数的完全一致性。 4.3 热敏灸机器人具有减少人力操作成本的优势 这一点对中医灸法能否大规模普及有很大影响，因为灸法的成本主要是人力成本。人工手持施灸，一对一服务，人均日服务量很有限，加之基层服务价格偏低，人力成本很高，导致基层医生开展灸疗服务的积极性下降。而热敏灸机器人施灸的人工服务量主要在巡视，遥控调节个体化穴位灸温，更换艾炷等，可以做到一对四服务，大大减少了人力操作成本，人均日服务量提升。 4.4 热敏灸机器人具有大数据共享的优势 热敏灸机器人每次治疗的方案和数据都被录入灸疗大数据平台，通过采集、存储、积累基于疗效的不同灸位、不同灸法、不同灸量、不同灸感、不同灸疗适应证的大量灸疗数据，进行大数据算法，挖掘新的灸疗规律，开发存在于偶然中的具有必然性的灸疗优化方案。最后通过互联网远程更新热敏灸机器人最新施灸方案，不断在线提高基层医生的灸法服务能力。 5 热敏灸机器人的应用前景 本文介绍的是六轴热敏灸机器人的研制，虽然成本较高，不利于基层机构和家庭接受，但本团队已经成功研发简化版、普及版热敏灸智能装备，成本价格和体积完全能够被基层机构和家庭接受。因此，热敏灸机器人的应用前景十分广阔。 5.1 促进灸法的普及应用 正如本文前面所述，由于热敏灸技术能够高效激发艾灸得气，气至而有效，因此灸疗疗效显著提高，对于中医寒证、虚证、湿证、瘀证有较好的功效，这就决定了它有广泛的临床应用基础。热敏灸是一类悬灸疗法，不直接接触人体皮肤，安全舒适，患者易于接受。然而，对于医疗机构来说，灸疗人工一对一操作带来的人力成本非常高，且收费定价普遍较低，是阻碍其开展的主要因素。对于社会灸养机构来说，虽然可以自主定价，但人工长时程灸疗操作易使施灸者疲劳，难以做到全程精准化操作，导致疗效潜力不能充分得到发挥，是阻碍其普及应用的重要因素。对于居家百姓来说，艾灸本来有很好的强身健体作用，但要发挥这一保健作用则是一个“慢过程”，所谓“久火谓之灸”，在家庭中人工艾灸操作的诸多不方便，是影响其居家保健应用的关键因素。 热敏灸机器人从开始研发就定位解决这些瓶颈难题。一是通过程控机械臂完成各种动灸手法的标准化操作，使医生从一对一的低效率中解放出来，大大节省了人力成本，能够服务更多的患者。二是通过按照预设的专家手法程序全程精准化施灸，这是人工施灸做不到的，尤其是实施复合动灸手法时更明显。三是针对某一具体人群的健康需求简化功能，使机器人操作方便，消烟环保，体积小型化，能够满足居家使用要求。四是通过互联网实施施灸参数和模式的远程更新，做到个体化的居家调控。因此，上述功能使热敏灸机器人能够适应各种场景(医疗机构、灸养机构、居家保健等)的需求，可以预测热敏灸与AI技术的结合——热敏灸机器人的成功研发，是促进中医灸法基层乃至家庭普及应用的解决方案，应用前景十分广阔。 目前，中医灸法在中国得到越来越多的应用，但在西方国家应用较少。原因一是艾烟的问题，二是艾灸操作(尤其是手法操作)尚未规范，使得艾灸疗效未能充分显现。热敏灸机器人将是很有希望成为灸法国际化的先驱者。 5.2 促进动灸手法的应用 关于热敏灸机器人在艾灸科学研究领域中的应用，目前明确的有多个方向，如结合临床重点研究动灸手法的效应特异性；研究不同动灸手法与同一手法不同参数的效应特异性；研究特定动灸参数简化版、家庭版的艾灸智能设备；研究动灸手法激发艾灸得气的脑功能调控原理；研究机器人施灸产生的灸疗大数据，从而构建灸疗大数据平台，源源不断地形成优化方案服务临床等。由于热敏灸是一种悬灸疗法，不直接接触人体，安全舒适，热敏灸机器人提供了一项可以定量参数及标准化干预的技术与设备，对于开展高质量临床研究更加适合。例如，在结合临床研究动灸手法的效应特异性方面，有大量的未知规律等待被揭示。 针灸手法，是针灸操作的重要组成部分，其有重要的针灸学理论价值与临床意义。然而，针有针法，灸有灸法，艾灸手法的临床研究一直比较薄弱，原因是没有长时程精准操作的艾灸装备。在临床上，一个公认的现象是，静灸与动灸激发艾灸得气的效果是不一样的；不同的动灸手法，激发的艾灸得气效应也是不一样的；即使同一种动灸手法，不同的参数(速度、不同时相的停留时间)激发的艾灸得气效应也不一样，这都直接影响到艾灸的疗效。以目前本团队正在进行的明代医家李梴炼脐灸的动灸研究为例。炼脐灸技术是古人留下的一个典型的、最具代表性的艾灸得气临床模型。这个技术通过长时程对神阙穴艾灸，产生“一身热透，倦沉如醉，遍身大汗”的得气效应，最终获得“则骨髓风寒暑湿，五劳七伤尽皆拔除”的神奇效果。然而，如此效果的灸法几乎失传，究其原因是长时程火力调控非一般操作者所能做到。近年来，本团队使用雀啄灸、循经往返灸与回旋灸等动灸手法进行炼脐灸，发现产生“一身热透，倦沉如醉，遍身大汗”的得气效应更快、更强、后效应更长，这充分说明动灸手法的深入研究将开辟临床灸法的一块新天地！ |
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