第一章　物理因子治疗概论

物理因子治疗是将天然或人工的物理因子作用于人体，通过神经、体液、内分泌等生理调节机制，来达到保健、预防、治疗和康复目的的治疗方法，简称理疗。物理因子治疗提供个体需要的现代医学的全方位服务，符合生物-心理-社会医学模式，解决人体结构-病理改变（治疗疾病）及恢复功能。

物理因子治疗是临床治疗不可或缺的一部分，对于某些病症，物理因子治疗可以成为主要的治疗手段，比如高频电疗、光疗治疗炎症、感染及组织不愈合，体外冲击波治疗足底筋膜炎等。物理因子治疗是整合于康复治疗过程中的，选择正确的物理因子，可以加速整个康复进程。比如中枢神经系统损伤患者在软瘫期给予神经肌肉电刺激可以预防肌肉萎缩，维持关节活动度，改善神经肌肉的控制能力；采用改善足下垂的功能性电刺激在适当的时机刺激偏瘫侧腓总神经，使患者在迈步期产生踝背屈，可以纠正步态；进行软组织牵伸前，使用热疗增加软组织的延展性，可以提高牵伸效果并减少组织撕裂的风险等。因此，在多数疾病的康复过程中，物理因子治疗都可有效地介入，在调节人体生理机制、促进功能康复和增强适应能力方面，具有不可估量的意义。

物理因子治疗在国内外有着悠久的历史，公元前4世纪，古希腊希波克拉底倡导应用冷水和热水疗法治疗多种疾病；到19世纪末，浸泡热水和水中运动在欧洲天然温泉水疗地区受到欢迎。而我国在公元2世纪以前，《黄帝内经》一书也有用水治病的记载。最初的水疗主要是通过浸泡给予皮肤温度、压力及化学刺激。而水疗发展至今，已成为运动训练的有效手段，利用水的浮力、阻力可以让患者在水中进行肌力、耐力、平衡、步行训练等。

公元前400年，古希腊渔民们发现用一种电鱼放的电可以治疗关节痛。17世纪人们发现摩擦生电，开始用电疗治病；而后工程师在实验过程中，发现静电会对人的精神状态产生影响，后来开始用静电治疗神经功能失调和失眠症。1971年，Galvani利用电流引起蛙肌收缩，1874年Robert Bartholow医生进一步通过临床研究证实电刺激可以引起肌肉收缩，开创了功能性电刺激的先河。现在，功能性电刺激已成功应用于运动控制、呼吸、膀胱及直肠功能障碍的治疗。1831年，Faraday发现感应电，之后低、中频电疗一直沿用至今，在缓解疼痛、兴奋神经肌肉、松解粘连等方面发挥治疗作用。直流电技术也是应用最早的电疗之一，虽然操作相对烦琐，但其某些功效仍不可替代，例如直流电氯化钙导入是治疗手部或足部小范围氢氟酸烧伤的有效方法。现今，经过改良的经颅直流电刺激还可以直接作用于头部，调控大脑皮质的兴奋性。1908年Zeynck用中波透热疗法治病，虽然现已不再使用，但20世纪20年代发展起来的短波、超短波、微波治疗一直沿用至今，主要用于消炎、镇痛。

光疗的历史始于日光浴，公元2世纪就有记载，在治疗肺结核、皮肤病和佝偻病等方面均有记载。公元前4世纪年我国《墨经》一书，就有光学的叙述。公元前5世纪，希腊医生希波克拉底提出应用太阳光治病。而关于光疗的研究到现在都没有停止，2018年5月18日，中国科学技术大学生命科学学院熊伟教授研究组与化学学院黄光明教授研究组合作在 Cell杂志上发表了题为“Moderate UV Exposure Enhances Learning and Memory by Promoting a Novel Glutamate Biosynthetic Pathway in the Brain”的研究成果，认为适度的紫外线照射可通过促进大脑中新的谷氨酸生物合成途径来提高学习和记忆能力。人工光源的光疗始于18世纪末至19世纪中，被认为是丹麦的诺贝尔生理学或医学奖得主Niels Finsen医生开创的，他将蓝紫光和紫外线用于治疗红斑狼疮。1960年，Theodore Maiman发明了第一台红宝石激光器，而后激光技术又经历了飞速发展，人们利用不同介质产生了不同颜色、不同波长、不同功率的激光。到2000年，采用特殊发散技术的高能量激光用于治疗，大大提高了激光疗法的疗效和效率。

我国是发现和应用磁疗最早的国家，用磁治病在东汉时代《神农本草经》中就有记载，磁石可以治疗“周痹风湿，肢节肿痛”，“除大热烦满及耳聋”。公元129年古希腊医生C.H.Galen用磁石治疗腹泻。公元502年古罗马医生Aetus发现手握磁石可以减轻手足疼痛、痉挛、惊厥。16世纪，瑞士医学家J.E.Paracelsus用磁石治疗脱肛、水肿、黄疸等疾病。20世纪50年代末期，我国生产出“磁性降压带”；20世纪60年代初研制出低频交变磁场磁疗机，在1974年研制出旋转磁疗机。国外在19世纪末发明了磁椅、磁床、磁帽等磁疗用品。20世纪70年代，日本、罗马尼亚、苏联、美国均开始生产磁疗设备。随着科技的进步，近30年来磁疗有了突破性的进展：1985年，英国的Barker教授发明了经颅磁刺激；2009年，我国也研发出了经颅磁刺激设备。不同于传统磁疗，经颅磁刺激这种高强度的磁场能够直接作用于中枢神经系统，调节脑内代谢和神经电生理活动。

物理因子治疗之所以仍旧保持旺盛的生命力，是因为它在临床被广泛应用的历史以及很多研究结果的支持。而且，随着科技的进步，体外冲击波、经颅磁刺激、经颅直流电刺激、高能量激光、功能性电刺激、振动疗法等新技术不断涌现，扩大了物理因子的适用范围，提高了疗效，进一步明确了物理因子的重要性。当然也有一些物理因子的应用尚缺乏一定的疗效证据，其中一个重要的原因就是缺少大样本高质量的随机对照研究。因此，物理因子尚有许多需要深入研究的领域，值得广大临床、科研工作者的进一步探索。

物理因子是通过不同形式的能量作用于人体的。能量被视为一个物理系统对其他物理系统做功的能力，它以各种形式存在，包括电磁能、机械能、热能、声能等。能量会从一种形式转变为另一种形式，或从一个地方转移到另一个地方。使用物理因子治疗时，每一种治疗方式都是将能量以某种形式转移到人体组织中，或将能量从人体组织中转移出来。

不同形式的能量在人体组织中可能会产生类似的效果。例如，热疗可以产生热效应，而其他物理因子也可以产生热效应。通过组织的电流会产生热量，因为组织对电流通过有一定的阻力；光波这类电磁能量会加热任何吸收它的组织；超声波也会使声波传递的组织温度升高。但是这些物理因子产热的机制及热传递的形式不同，电磁能通常由高能量源产生，并由光子的运动传递；热能可以通过传导传递，这涉及相互接触的物体之间热能的流动；电能储存在电场中，由带电粒子的运动传递；超声波的机械振动能量可转变为热能，并通过介质传递。每一种形式的能量及其转移的机制在本书后面的章节将会被详细地讨论，为更好地理解治疗模式提供科学依据。

因为物理因子治疗的种类繁多，而且有一些物理因子的特性可能横跨多种类型，例如水疗同时兼有冷疗或热疗的作用，超声波兼有机械效应和热效应，因此很难有用一种分类方法明确划分各种物理因子。国外的分类方法是基于不同的能量形式：将电刺激、直流电、生物反馈等归于电能治疗；将短波、微波、红外线、可见光、紫外线、激光归于电磁能治疗；将热疗和冷疗归于热能治疗；将超声波、体外冲击波归于声能治疗；将间歇性气压、牵引、按摩、振动归于机械能治疗。而国内的分类方法稍有不同，相对更加细化，具体分类见表1-1。虽然有些物理因子现在使用较少，本书在后面的章节中没有介绍，但在也全部列出，以便大家理解。

物理因子治疗都是非侵入性的，而且能够作用到不同深度的组织。关于不同物理因子的作用深度，大多是在模型中得出的，但是仍有一定的参考价值。一般认为作用在表皮的物理因子有紫外线、长波红外线、低频电、直流电、毫米波；能作用到肌肉层的有中频电、红光、冷疗、热疗、短波、分米波、厘米波，其中中频电、红光、冷疗、热疗主要作用在皮下及浅层肌肉；能作用到骨组织、内脏及颅内的有超短波、磁疗、体外冲击波、超声波。激光根据能量和波长的不同，可以到达不同的深度，高能量激光可能到达骨组织。经颅磁刺激可以无创性地穿透颅骨，使用常规的线圈作用深度在3cm左右，可以刺激到大脑皮层；如果使用深部刺激线圈，作用深度可以达到6cm，实现深部脑刺激。

大多数物理因子治疗都是无痛性的，患者能很好地耐受，而且治疗过程中患者感觉非常舒适。光疗、磁疗、高频电、超声波、水疗、热疗、冷疗在治疗过程中，一般都不会有不适感。低、中频电疗有一种电刺激的麻木、震颤感，多数患者会感觉比较舒适，但是也有人对电刺激比较敏感。进行体外冲击波疗法时，可能会感觉到疼痛，但基本可以耐受。当然无痛性是建立在严格遵守操作规范基础上的，如果违反操作规范，比如进行低、中频电疗时，电极贴在皮肤破损处或电流的强度过大；进行冷、热疗时没有控制好温度；大剂量的超声波作用于骨突处；使用高强度、高频率的经颅磁刺激等，不但可能引起疼痛，还会引起一系列不良反应。因此，要严格遵守《安全指南》，且在治疗之前和治疗过程中和患者充分沟通，及时询问患者的感觉。

物理因子治疗的副作用少，只要严格规范操作，排除禁忌证，一般很少有不适、过敏反应等副作用。当然，紫外线照射会引起红斑、色素沉着；磁疗可能会引起头晕、乏力；经颅磁刺激可能会出现头痛；反复的电刺激可能引起皮肤粗糙、刺痒感等，这些都属于正常反应，一般停止治疗后就能缓解，对患者并无危害。而且物理因子一般不会对环境造成污染，对操作者也基本没有伤害。

虽然物理因子治疗需要一定的疗程，但是对于很多病症，物理因子的即时效应还是非常明显的。例如急性扭挫伤可以采用冷疗消炎、消肿、镇痛；经皮神经电刺激（transcutaneous electrical nerve stimulation，TENS）疗法可以用在急性扭挫伤、术后伤口的镇痛；热疗可以立即缓解痉挛；热水浴发汗、冷水浴降温。这些方法常能立刻见效，缓解症状。

物理因子治疗的作用机制包括神经调节机制、体液调节机制、神经-体液共同作用等。不同的作用机制引起的后效应维持的时间不同。一般来说，神经调节作用相对迅速、短暂；但也有些神经调节作用，如经过中枢神经元的环状联系或发生突触可塑性的改变，可以产生较持久的效应。体液调节作用相对缓慢、持久。多数物理因子治疗可以将神经调节和体液调节都调动起来，从而更利于产生长时程效应，而且经过反复多次的治疗，能产生多次叠加和积累效应。因此，一般来说，治疗的次数越多、治疗效果越好，疗效越持久。当然治疗的次数也不是无限的，而是有一定疗程，疗程结束后，一般还有一定的后作用。疗程的制定要结合疾病本身的情况及每种物理因子的特性。