机械振动按摩器对正常人局部皮肤温度影响的红外热像观察
作者:郑娟娟 赵 毅 沈雪勇 安光辉 姚 斐
作者单位:上海中医药大学针推学院,上海 201203
《时珍国医国药》 2009年 第4期
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【摘要】
目的用红外热像仪观察机械振动按摩器对人体局部温度的影响,从客观数据上证实其有效性,为振动按摩器最佳振动频率的确定奠定基础。方法上海中医药大学的30名健康大学生先后接受机械振动按摩器的空置和振动两种操作,用红外热像仪分别于操作前0 s、操作3 min后即刻、撤离仪器后1 ,2,3,4 min和5 min观察受试者以心俞为中心的手掌大小区域的温度的动态变化,并用分析软件处理相关温度数值,将结果进行统计学分析。 结果①不同测量时间对受试者局部温度有影响(P<0.05),空置组中温度升高在空置3 min后即刻尤为明显,尔后温度呈逐渐下降趋势,而振动组中随着时间的增加,背部温度不断升高,在振动后撤离仪器3 min达到峰值;②空置组和振动组都能使局部皮肤温度有不同程度的升高,但振动组比空置组产热效应更显著,而且更为持久。结论 机械振动按摩器在频率为900次/min的情况下能使人体局部温度明显升高,且效果持久,充分证实了它的有效性,同时为机械振动按摩器的最佳振动频率的确定奠定了基础。
【关键词】 振动按摩器 皮肤温度 红外热像
Effect of Vibration Massage Apparatus on Skin Temperature in Healthy Adults by Infrared Thermography
ZHENG Juanjuan, ZHAO Yi,SHENG Xueyong,AN Guanghui,YAO Fei
(The Acupuncture and Tuina College of Shanghai University of TCM,Shanghai 201203,China)
Abstract:ObjectiveTo observe the effect of vibration massage apparatus on skin temperature by infrared thermal imaging system .Methods30 healthy students of Shanghai university of TCM accepted two operations of vibration massage apparatus-non-vibration and vibration . The temperature diversity was obseved at different time : before operation , after 3min operation, after evaluating apparatus 1, 2, 3,4,5 min by infrared thermal imaging system .The image was dealt with analysis system and data was statistically anlyzed.Results①In non-vibration group, the peak of temperature appeared at operation 3min; in vibration group,the temperature were increasing gradually as the peak appeared at evacuating 3min .②vibration group had better significant and persistent calorigenic effect than non-vibration group. ConclusionVibration massage apparatus has the validity of heightening temperature.This experiment established the foundation of research about defining the optimal frequency of vibration massage apparatus.
Key words:Vibration massage apparatus; Skin temperature; Infrared thermography
随着人们保健意识和审美观念的增强以及现代科学技术的发展,使得越来越多的机械振动按摩器投放市场,制造商宣传该仪器有消脂减肥,缓解肌肉疲劳,促进血液循环等功能。但振动按摩器是否确实有效?何种频率才能起到最佳疗效?这些问题都有待我们通过实验来解决。毋庸置否,“热”是振动按摩器最明显而最关键的评判指标,而且“热”也是其起效的重要途径。本实验以30名健康大学生为实验对象,以红外热像温度作为检测指标,观察频率为900次/min的振动按摩器对受试者背部温度的影响,为确定振动按摩器的有效性及其最佳频率的确定奠定基础。现将实验结果报道如下。
1 资料与方法
1.1 仪器 测温仪器:第5代高性能非制冷焦平面经济型红外热像仪ThermaCAMTMP30(FLIR systems 瑞典),温度分辨率为0.1℃。该仪器配套的分析系统为ThermaCAM reporter2000专业版。按摩器:上海生生医用器材有限公司生产的摩奇振动按摩器,可调频率的范围为900~1600次/min。针灸推拿手法频率测试仪:上海中医药大学和上海市徐汇区工程师协会联合研制。
1.2 受试对象 20~25岁上海中医药大学的大学生,身体健康,心俞部位皮肤正常(无烧伤烫伤疤痕,无皮肤病,无发热性疾病)30人。
1.3 检测环境 环境为室温(25±1)℃,空气湿度45%~57%,空气无明显流动,周围环境无强噪声与电磁源。
1.4 检测部位 根据1990年国家技术监督局发布的国家标准GB12346-90《经穴部位》,选取志愿者以心俞为中心手掌大小区域的皮肤温度作为观察重点,观察红外热像变化。以心俞作为分析点。
1.5 检测过程 受试者脱去上衣,暴露观察部位(背部),标记心俞部位,以便能清楚地显示在红外图片上,便于分析。检测前,受试者在实验环境下安静20 min,待呼吸(约20次/min)、心率(约70~90 次/min)平稳、无出汗状态时开始检测。受试者取坐位,距离红外摄像机镜头约2.0 m处,背对摄像机,双手自然放在膝上。
实验分仪器空置和振动两部分,先拍摄按摩器空置于受试者的检测部位前的空白对照图(0 s),然后将按摩器空置于受试者检测部位3 min,之后撤离按摩器,拍摄者分别于空置3 min后即刻、撤离仪器后1,2,3,4,5 min分别拍摄检测部位的红外热像图。
休息10 min,待受试者背部温度恢复正常后进行振动试验,先拍摄按摩器在受试者的检测部位实施振法前的空白对照图(0"s),然后将按摩器放于受试者的检测部位振动3 min(振动器频率调至最低,经针灸推拿手法频率测试仪检测为900次/min),之后撤离按摩器,拍摄者分别于振动3 min后即刻、撤离仪器后1,2,3,4,5 min分别拍摄检测部位的红外热像图。
用红外热像仪配套的分析系统(ThermaCAM reporter2000专业版)将上述拍摄的图片分析转换成数据。
1.6 统计学处理 采用SPSS12.0统计软件包进行统计学处理,实验数据以±s表示,用Mauchly S Test(球对称检验)进行检验,由于不符合球对称(P<0.05)分布,故用Greenhouse-geisser法调整。采用重复测量方差分析, Bonferroni法进行各组间比较,检验水准a为0.05。
2 结果
2.1 不同的测量时间对受试者背部温度有影响对30例正常大学生测量数据经统计分析得知:组内各因素之间,即不同的测量时间,对受试者背部温度有影响(F=29.302,P=1.04×10-13,P<0.05)。
2.2 振动组比空置组使受试者心俞区域温度升高更为明显将数据进行组间比较得知:振动组比空置组对背部温度升高的影响更为明显,有统计学意义(F=8.679,P=0.005,P<0.05)。观察空置组得出:温度升高在空置3 min后即刻尤为明显,而后温度呈逐渐下降趋势。从振动组中观察到:随着时间的增加,背部温度不断升高,在振动后撤离仪器3 min时达到峰值。见表1,图1。
2.3 振动组及空置组操作后分别与空白图(0 s与0"s)对照的结果在空置组中,空置3 min后即刻、撤离仪器后1 min,撤离仪器后2 min与空置组的0 s相比均有统计学意义(P值均小于0.05),见表2。而振动组中,振动3 min后即刻、撤离仪器后1,2,3,4,5 min与振动组的空白对照(0"s)相比,均有显著性差异(P值均小于0.05),见表3。表1 两种操作后皮肤温度随时间的变化比较表2 空置组操作后不同时间的背部皮肤温度与0s比较表3 振动组操作后不同时间的背部皮肤温度与0"s比较(±s)
时间振动组P值3 min后即刻-0.553±0.0632.580×10-8△操作后1 min-0.700±0.0771.017×10-8△撤离后2 min-0.767±0.091.948×10-7△撤离后3 min-0.780±0.1035.007×10-7△撤离后4 min-0.690±0.1035.198×10-6△撤离后5 min-0.750±0.1061.948×10-6△
△:与各组0" s比较,在a=0.05水平上有显著性差异3 讨论
人体的表层温度尤其是皮肤温度会受到多种因素的影响,主要与局部血流量的多少和血管舒缩,以及局部组织的代谢活动有关;另外还可能受到环境温度、空气流动、人的精神状态和衣着的影响[1]。针对上述特点,在观察过程中,使相关条件控制在相同水平下,以确保能够得到较为客观的结果。试验结果显示:空置组和振动组在操作3 min后,受试者的局部温度有不同程度的升高,且振动组的效果明显优于空置组,但撤掉仪器后,空置组显示测量部位的温度呈逐渐下降趋势,而振动组温度反而上升,至按摩器撤离3 min时达到高峰。这种现象非常符合能量守恒定律,机械振动的机械能转化为热能在受试者体表表现出来。同时说明,机械振动按摩器使体表局部温度升高不单单是热传导的作用,还与其激发了体内的某种产热机制有关[2]。在空置组中,空置3 min后即刻温度最高,撤掉仪器后,虽然温度整体呈下降趋势,但在撤离仪器后1,2 min与空置组的0s相比均有统计学意义(见表2),这可能是因为机器空放于皮肤表面后,皮肤向外的热辐射减少,致使皮肤表面温度升高。而振动组中,振动3 min后即刻、振动后撤离仪器后的1,2,3,4,5 min与振动组的空白对照(0"s)相比,均有显著性差异(见表3),但温度最高处还是在振动3 min后即刻,这就充分说明振动按摩器的产热效果是比较明显而且较为持久,这是其促进血液循环,疏通经络,消脂减肥的基础,证实了机械振动按摩器的有效性。但我们的试验只是在该仪器频率调为900次/min的情况下测定的,至于最佳的振动频率的确定还有待我们进一步验研究。
【参考文献】
[1] 范少光,汤 浩.人体生理学,第3版[M].北京:北京大学医学出版社,2006:272.
[2] 赵 毅,孙 鹏,郑娟娟,等.推拿掌振法对局部皮肤温度场红外热像的影响[J].辽宁中医杂志,2007,34(11):1624.