【干货】热疗(thermaltherapy)的参数

【干货】热疗(thermal therapy)的参数

【理疗系列】

热疗

介绍

热疗是一种历史悠久的疾病方法，具有减轻疼痛、促进血液循环及改善组织营养等效果。随着近代科技的发展尤其是物理加温技术的发展，热疗进入了一个新的发展时期，不仅加温技术手段多样化，而且随着现代电子技术和医学影像学的发展，实现了热疗过程中的精确控温和体内精确定位。在达到目的的同时使正常组织的损伤程度降低。热疗根据穿透深度可分成浅层热（穿透深度仅及皮肤、皮下组织）和深层热（又称透热，在不引起表皮过热的情况下，加热效果可深达3-5cm以上者）。本文主要介绍浅层热疗。

热疗对机体的生理生化作用

（一）影响因素

1、组织温度上升的程度

2、能量传导到组织的速率

3、暴露的组织面积

4、吸收组织的成分

5、组织散热的能力（血流供应情况是主要因素）

（二）体表对不同温度的主观反应

表1 与体表温度相关的行为调整和主观反应

温度℃（℉）

60（140）

55（131）

50（122）

45（113）

40（104）

35（95）

30（86）

25（77）

20（68）

15（59）

10（50）

5（41）

0（32）

机体和环境温度 对于体表温度的主观反应

组织损伤，烧灼痛

非常热

静息时正常体温介于36.3~37.热

3℃（97.3~99.1℉）

暖

中等

凉

冷

非常冷

环境温度舒适

行为调节

热疗的生理效应

（一）代谢效应

1、温度每增加10℃（50℉），细胞活动和代谢率增加2~3倍。

2、温度增加，氧化血红蛋白解离曲线向右移，组织摄氧量增加，营养物质增加可促进组织愈合。

图1 氧化血红蛋白解离曲线

注意：当温度超过45℃~50℃（113~122℉），造成蛋白质变性，人体组织烫伤。

（二）血管效应

局部组织温度升高可引起血管扩张，增加局部血流。但不同组织其血流控制机制不同，因此温度变化所带来影响也不同。



热疗对皮肤血流的影响



热疗区域的皮肤血管舒张是以下三种因素作用的结果：

1、轴突反射；

2、温度升高导致化学介质释放；

3、局部脊髓反射。

热作用于皮肤，刺激皮肤温度感受器，冲动通过感觉神经部分传入脊髓，部分通过分支逆行性传到皮肤血管，促进血管活性介质释放。此过程为轴突反射（图2）。而Petrofsky等人发现，湿热相比于干热，产生更明显的血管舒张效应。

图2 轴突反射示意图

热疗引起局部组织释放炎症介质（组胺和前列腺素），炎症介质作用于平滑肌及内皮细胞，引起阻力血管（如小动脉和细小动脉）扩张，从而毛细血管和后毛细血管静脉渗透率增加（作用机理见图3），血液滤过率提高。因此，热疗可使区域间质内液体增加而引起轻度炎症。

图3 热疗的代谢效应

另外，温度升高引起汗液分泌，汗腺分泌酶激肽释放酶作用于球蛋白和激肽原，进而释放出缓激肽。

热刺激引起局部脊髓反射，导致神经节后交感肾上腺能神经对于血管平滑肌的作用下降，引起血管舒张。反射原理见图4。

图4 热疗应用于皮肤导致血管舒张的作用机制

热疗引起的血管舒张反射反应，不单局限于加热部位，也能引起远隔区域的反应。如当热疗应用于下背部时，足部血流也将增加。基于此原理，热疗可安全应用于周围血管疾病的患者。



热疗对骨骼肌血流的影响



骨骼肌血流主要受代谢调节，并随运动水平变化。浅层热对于肌肉血流作用甚微。

Crockford和Hellon测量了前臂经过20min和30min热疗后的静脉氧含量。结果显示浅静脉氧含量增加，但是肌肉血流无明显变化。Wyper和McNiven发现热疗（红外线灯）后，肌肉血流没有改变。

Draper和Hopkins纳入11名健康人，进行2小时连续低水平气动热束带后，分别测量肌肉内（股内侧斜肌）和关节囊内（髌上囊）的温度。发现皮肤、肌肉内和关节囊内温度相比于对照组有明显不同。另一个研究表明，湿热敷袋20min或者30min，均可使肌肉血流和温度增加。

热疗经常用于运动前。热疗和运动均可以增加血流。有学者比较了单纯用热敷袋和单纯运动，以及热敷袋结合运动对血流的影响。发现运动所产生的血流增加明显高于热疗，湿热敷袋结合运动比单纯任何一项引起更加显著的血流增加。（方案：热疗20min，运动为挤压皮球1min，每秒挤压1次）。

Karuranen和Vanharanta比较了热敷袋和冷敷袋对正常手运动表现的影响。将前臂置于两个热敷袋之间20min，连续3天。每次后进行功能测试。下一周以同样的程序进行冷敷袋15min/次。结果发现，冷疗增加反应时间，降低运动速度、包扎速度及上肢运动控制的协调能力，而热疗可以减少反应时间，增加手指包扎速度。研究提出在运动前进行冷疗将增加运动执行的难度。

有研究比较连续低水平热疗和运动对下背痛的作用。研究设置了四个组，分别为单纯热疗组，热疗结合运动组，运动组，对照组，每天进行评估，共5天。热疗结合运动组，患者在进行运动前，进行1小时连续低水平热束带。结果表明，热疗结合运动组可以明显改善功能结局和缓解疼痛，效果优于任何单纯组。

另有研究者发现在运动前进行20min热敷袋和5min连续波超声，可以降低膝骨性关节炎患者的疼痛、关节僵硬程度以及功能活动能力。但也有研究表明，对膝关节进行热疗并不能影响关节源性肌肉抑制患者的股四头肌功能。

（三）神经肌肉效应

热疗用于镇痛，帮助缓解疼痛和肌卫性痉挛。作用机制尚不明确，可能与热疗提高痛阈，改变神经传导速度，改变肌肉肌梭传导冲动的速率有关。

皮肤组织中温度感受器可能阻断伤害性刺激传导到脊髓背角的过程。Kim等研究者发现对老年人进行30min热敷袋，可引起疼痛评分下降、感觉阈提高，24h后回到基础水平。作者提出老年人进行30min的热疗，结合自我疼痛评分以及感觉阈评估，可以减少肩部、下背部及膝部疼痛并提高感觉阈。详细机制见图5.

图5 热疗缓解疼痛的机制

(From Wells PW,Frampton V, Bowsher D.

Pain Management in Physical

Therapy.

2nd ed. Oxford:Butterworth-Heinemann; 1994, p 154)

通过多种热疗方法，均可引起皮下组织温度的增加，并增加感觉神经传导速度。当温度增加1.5℃~2℃（2.7℉~3.6℉）时，变化最明显。直接在外周神经进行热疗，可提高疼痛阈值。研究表明，15min高强度红外灯对肘关节内侧尺神经上方进行照射，远端区域疼痛阈值下降，小指尖起到了镇痛效果。

微粒（fluidotherapy）桡神经20min，可降低感觉神经潜伏期，对区域及区域远端有作用。基于此，临床上热疗可用于牵伸前、关节松动术前或主动运动前以降低疼痛。基于正确的指导，热疗也可以在家居中使用，在运动前进行。

Nadler及Davis的研究均表明，热疗典型的效果是调节大脑。脑功能性影像结果表明，非伤害性的温热可以增加丘脑和后岛叶的中枢效应，支持了热疗对于身心问题的效果。

肌卫性痉挛可由运动中肌肉过度使用引起，或者是由活动疼痛关节引起。疼痛可能反射性引起肌肉收缩，造成疼痛-痉挛-疼痛循环。对于张力性和静态肌肉牵伸可改变肌梭传入神经发放Ⅱ型神经冲动的速率。肌肉温度增加到42℃（107.6℉）将减少II型传入神经冲动的发放率，增加Ⅰb型纤维从高尔基腱器（GTOs）的发放，由此预测可以减少α运动神经元的传导及张力性梭外肌纤维的活动。

对于运动后延迟性肌肉酸痛（delayed-onsetmuscle soreness, DOMS）的效果，热敷袋较冷敷袋效果更好。研究发现，运动前进行腰部热束带4h可以降低疼痛、身体功能障碍的水平。

肌肉温度增加可以改变肌力和肌耐力。在健康志愿者中，Chastain对股四头肌进行深层热疗（连续性短波透热）。在后的30min，肌肉等长收缩力下降，后的2h，肌肉等长收缩力增加。但研究结果不统一。

注意：操作者应该清楚热疗后肌肉表现的变化，尤其是在计划进行肌力训练或者肌肉评估前。

（四）结缔组织效应

温度增加可以提高结缔组织的粘弹性。粘弹性指结缔组织的延展性，塑性形变的能力。结缔组织的弹性使它具有可恢复性形变。

热疗对于结缔组织的作用包括：

1、弹性增加；

2、粘滞性下降；

3、关节僵硬度下降；

4、肌肉柔韧性增加。

组织损伤后如果不进行全关节活动度训练（ROM），结缔组织可能出现渐进性缩短和关节挛缩。粘连，组织层与层之间的滑动能力将消失。撕裂伤、压伤和烧伤导致疤痕形成，经常限制活动度。

结缔组织的热疗和牵伸，将引起弹性组织延展性增加。为了达到良好的效果，两个因素应该考虑。

1、热疗的区域、时间和量

2、牵伸的持续时间、量和速度

当组织温度达到40°C ~ 45°C（104°F~113°F）时，牵伸的效果更好。

热疗对于ROM和软组织机械特性的影响。热疗可以在牵伸相关的ROM增加程度上提供额外的效果。有研究对冰冻肩患者分别进行20min浅层热（热敷袋）和深层热（短波透热）结合牵伸训练，发现两组患者除了肩前屈角度变化不明显外，其他指标均有改善，且深层组各项指标均比浅层组改善程度更高。另一个研究，在对跖屈肌进行牵伸前进行浅层热疗（热敷袋15min）和深层热疗（超声波，连续波，1.5W/cm，7min），以及单纯牵伸。结果发现，牵伸前热疗组比单纯牵伸组均能更大程度改善AROM和PROM，而深层热疗的效果比浅层热疗更加明显。低强度长时间持续牵伸造成组织损伤程度较小，并增加关节ROM。低负荷、延长的牵伸前进行湿热敷袋，可以长期改善肩关节柔韧性。冰结合牵伸、热结合牵伸和对照组比，只有热结合牵伸组起到显著增加肩关节柔韧性的作用。

对于类风湿性关节炎（RA）和骨性关节炎（OA）患者，关节僵硬是非常常见的主诉。关节僵硬具有的物理属性包括弹性、粘性、惯性、可塑性和摩擦力。正常人关节僵硬和RA患者的关节僵硬，主要是由于关节囊组织的弹性属性下降。将双手置于43°C（109.4°F）热水浴中持续10min，发现手指僵硬程度轻度下降。将手置于45°C（113°F）与置于33°C（91.4°F）红外灯下照射比较，发现前者可降低掌指关节僵硬程度近20%。另有研究表明，蜡疗对于OA患者手关节活动能力也有益处。

2热的传递方式

浅层热能的传递方式可分为传导、对流和辐射三种方式，以下是各种热能传递方式的说明：

1、传导（conduction）

两种不同温度的物体接触时，热能由高温部分传至低温部分的方式。传导是固体物质热能传递的唯一方式。如石蜡疗法。

2、对流（convection）

是一种循环物质与另一种不同温度的循环物质直接接触而传递热能的方式。是液体或气体物质传播内能的方式。如热空气疗法。`

3 、辐射（radiation）

是热能未经直接接触从温度较高的物质向温度较低的物质传递的方式，物体发热能量以光的速度沿直线向周围传播。如红外线疗法。

在实际过程中，传热介质的热传递可同时兼有这三种方式。

浅层热分级

正常组织温度：37.5℃

低温（Mild heat）：37-38.5℃

中温（Moderate heat）：38.5-40℃

高温（Vigorous heat）：40-45℃（患者会感觉很热）

对组织有潜在损伤：超过45℃

适应证与禁忌证

1、适应证

软组织扭挫伤恢复期、肌纤维组织炎、肩关节周围炎、慢性关节炎、关节挛缩僵硬、坐骨神经痛等

2、禁忌证

绝对禁忌证

温热感觉障碍者

外周循环受损

心脏/呼吸疾病：心功能衰竭、出血倾向、结核病、糖尿病导致的循环障碍

急性损伤或急性炎症

急性、未处理的感染区域

血管功能不稳定

皮肤移植

恶性肿瘤

相对禁忌证

温度调节较差者：老人及小孩

认知障碍者

浅层热

浅层热（superficial heat）

浅层热可用于各种急慢性疼痛的

在合理的温度及时间内，浅层热加热的深度不易超过皮下脂肪层（以热敷包为例，使用30min后仅将皮下2cm处的温度提高1.3℃）

此类热疗除红外线热疗外，多半属于接触传热，器材需接触身体表面，所以进行前需检查部位皮肤完整性，若有伤口或病变则不宜使用

（一）湿热敷疗法（Hot packtherapy）

湿热袋提供湿热。商业用湿热敷袋一般由帆布或尼龙布制成，内部装亲水硅酸盐或者其他亲水微粒或者沙子（图6），具有各种形状和大小，可根据部位进行选择。临床上，湿热敷袋最常用于缓解疼痛，减少肌肉痉挛及增加软组织的延展性。

参数

热敷袋温度：使用前须浸泡在约70℃-~75℃的水中预热

加热时间：新热敷袋应放在热水箱内24h以上；若非第一次使用，则加热20-30min

时间：10~20min，使用至有“凉”的感觉出现

毛巾包裹：热敷袋从水箱拿出来后，须以毛巾包裹6-8层，但层数不固定，应以毛巾厚薄决定

放置方式：，一般置于需的区域，大小覆盖区域，固定不能太紧，若出现过热，患者可以自行移除

注意：

1、切不可将热敷袋压在身体下方使用，否则易增加烫伤发生的危险性。

2、所有热疗，患者在中应该只是感觉有轻到中度热，绝不是“越热越好”。

3、一般后5min观察患者热敷区域的皮肤，询问患者主观感受。

4、包裹热敷袋的毛巾应不定期更换。空气作为绝缘体，新的毛巾内部有更多的空气做到绝缘，以维持热量。但旧的薄毛巾，因内部空气较少，散热速度明显加快。

热敷袋的优缺点

优点：

1、准备和应用简单

2、多种形状、大小可选择

3、湿的，舒适的热

4、价格相对便宜（条件是已经拥有恒温箱）

缺点：

1、一旦应用于患者，没有办法控制温度

2、不能用于身体所有部位

3、有时放置于患者身体上不安全

4、一般不能持续保持热量20min

5、是一种被动，患者运动时不能同时进行

6、内容物可能会漏出

图6 两种商用湿热敷袋--均在恒温控制系统中加热

图7 热敷袋用于下背部--患者处于俯卧位，腹部下方垫一枕头，舒适体位

（二）石蜡疗法（Paraffintherapy）

石蜡具有低熔点（54℃），低比热，热传导慢的特性，最常用于四肢末端，如手指、手、腕、肘关节，足趾、足和踝关节（图8和图9）。一般石蜡和油的混合物，呈融化状态，装在恒温控制不锈钢容器或者塑料容器中以供使用。蜡浴有各种规格，小规格可用于家居使用。

参数

选蜡

含油量不大于0.9%；

熔点在54℃~56℃的石蜡最适合蜡饼，蜡浴用的蜡熔点要稍低；

时蜡油混合物的温度约为52℃~54℃，若可以在容器的外壁上见到一层凝固状的蜡，表示此时温度相当接近温度范围（即若整缸蜡呈完成溶解状态则温度可能过高）。

3种常见蜡疗方式

①浸泡（dipping）：将部位浸入蜡油中数秒后抽出，重复7~12次后可见有数层凝固状蜡附着于部位，然后将该部位用塑胶袋套上（防止蜡油污染）再用毛巾包裹保温，约15min完成后将蜡剥离。

②浸入（immersion）：操作方式一开始与浸泡法相同，反复浸泡至数层凝固状的蜡附着于部位后，再将部位浸于蜡疗箱中约15~20min。此种方法可使皮下组织温度升高最明显。

③刷涂（brushing）：用刷子直接将蜡油涂抹在部位，此法可用于无法直接浸泡之处。

注意：由于蜡油中含的油性成分及蜡疗造成的热疗效果可软化皮肤，因此蜡疗可用在牵拉（stretching）前以加强效果。

蜡疗临床应用补充阅读：



当应用石蜡改善烧伤皮肤柔软度时，建议使用47°C（116.6°F）。石蜡因为有矿物油的成分，而具有润滑作用，常用于瘢痕皮肤。Head和Helms发现，石蜡和牵伸同时使用可平均增加烧伤皮肤区关节ROM7°~10°。如果石蜡用于植皮区域，植皮应该是稳定不容易裂开的，一般在植皮后10天进行。每天进行，共干预2~3周。





石蜡也常用于RA非急性期，以缓解疼痛，增加组织的延展性。有研究者发现，单纯蜡疗没有效果，但是在主动运动之后，进行蜡疗可以显著改善关节僵硬，ROM和手握的功能。在石蜡中加入止痛药，浸泡15min，可以起到缓解手骨性关节炎患者安静时以及活动中的疼痛。





石蜡也用于系统性硬化病。Sandvist等人发现，每天进行，维持1个月后，进行石蜡浴这侧手较对侧手显著改善了手指屈曲和伸直、拇指外展、腕屈曲角度及自我感知僵硬程度，皮肤弹性。

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

石蜡因有造成组织烫伤的风险，不能用于开放性伤口。感染性皮肤也不能使用，以防加重感染。



石蜡的优缺点

优点：

1、低的热导率，使组织升温缓慢，减少组织过热的风险。

2、融化状态可以均匀分布在各个部位，如手指和足趾。

3、石蜡油具有润滑皮肤的作用。

4、移除后，石蜡保持有可塑形性，可作为运动工具。

5、石蜡提供舒适的，湿热。

6、价格便宜（条件是已经拥有器皿）。

缺点：

1、因为石蜡的应用便利性，只对远端肢体有效果。

2、最有效的方法是石蜡浴，限制了可使用蜡浴的部位。

3、一旦使用，没有方法控制温度。

4、热持续时间只有20min。

5、是一种被动，患者不能同时进行运动。

图8 石蜡疗法在手部

（A. 手浸入石蜡中；B. 多次浸没后形成的石蜡手套；C. 在放回蜡盘中时，将石蜡用于手部握力训练）

图9

石蜡疗法在足部的应用

（A. 足浸入石蜡中；B. 多次浸没后形成的石蜡足套）

（三）红外线热疗（Infraredheat）

红外线热疗利用辐射传递热能，不须与部位直接接触，可用于皮肤状况不佳或部位无法承受热敷包重量的情况。

参数

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强度：一般时红外光源距部位40~60cm，且光线与表面垂直（图10）。考虑到调整照射距离时会有突然松脱造成患者与光源接触的危险，因此调整照射距离时灯泡不可位于患者正上方。



【影响因素：与距离的平方成反比。离红外光源越远，红外线分布面积越大，单位面积的强度下降；照射的角度也会影响到强度，且和光源与表面连线夹角的余弦函数（cosine）成正比，红外光线与表面呈90度角时有最大的强度，此时约有95%的红外线能量会被组织吸收】



时间：20~40min（视强度而定）



注意：时勿使眼睛直视光线。

图10 红外线照射

（四）微粒（Fluidotherapy）

微粒，使用微粒（如：细沙或磨成细粒状的干燥玉米及纤维素等）来当作对流传热的媒介。

参数

时将部位放入箱中，箱中有鼓风机以热风（46-49℃）将微粒吹送至部位（图11）。时的感觉有些近似于身处于沙滩时，一阵强风将砂砾吹打在皮肤上的感觉，通常时间为20min。此种方法除了热疗效果外，也有按摩及脱敏作用。

注意：此法属于接触式的干热疗法，有开放伤口时不建议使用，以防交叉感染的风险

图11 微粒

微粒的优缺点

优点：

1、微粒方便而且易于操作。

2、所使用的温度可控。

3、微粒的搅动可以调整，以舒适为宜。

4、多种大小的微粒可以选择。

5、可以在微粒过程中进行主动运动。

6、微粒提供干燥且舒适的热。

7、微粒可用于手、手指、足和足趾的脱敏。

缺点：

1、有的患者不能耐受将身体部位放进封闭容器中（幽闭感觉）。

2、有的患者不能耐受干热所用的材料。

（五）电热垫

电热垫能长时间提供低水平热疗，常用于家居临时性缓解疼痛。垫子一般呈方形（图12）。

电热垫的优缺点

优点：

1、可长期使用，价格合理。

2、运动前，家居使用非常方便。

3、干热的感觉舒适。

缺点：

1、如果患者边使用边睡觉，可能引起皮肤和皮下烫伤。

2、患者在使用时一定要靠近电源输出。

3、是一种被动，患者运动过程中不能同时使用。

图12 电热垫

（六）气动可穿戴热束带

可穿戴热束带是气动的，一次可使用8h。热束带使用多层布制成，内容物使用铁粉、活性炭、钠氯化物和水组成。当热束带从密封袋内取出，其内容物则暴露在氧气中，发生氧化反应，产生热量。热束带可以在活动过程中佩戴（图13）。

图13 气动可穿戴热束带

（A. 用于腰部；B. 热疗过程中不影响活动）

气动热束带的优缺点

优点：

1、干热预防衣服变湿。

2、束带提供舒适且小面积的热源。

3、可以在活动和睡眠过程中使用。

4、患者可以在指引下安全使用。

5、短时间应用，价格便宜。

6、主动运动过程中可同时穿戴。

7、当直接应用时，束带温度不会高于40°C（104°F）。

缺点：

1、束带只能用一次。

2、如果长时间使用，价格昂贵。

临床病例

基本情况：男性，48岁，卸货工人。身高：170cm，体重81kg，BMI 28kg/m（超重），脐水平腰部围度110cm。

病史：腰部疼痛2月余。晨起僵硬，一天劳作后疼痛明显。检查发现近30%腰部活动受限，前屈和侧屈受限明显，活动过程出现疼痛和腰部肌肉紧张感。触诊时肌肉有压痛，轻微痉挛。影像学检查显示L2-L5腰椎间盘退行性病变。神经学检查阴性。

诊断：慢性下背痛

思路：患者主动活动度和被动椎间关节活动度下降，触诊出现疼痛，这些都属于热疗的适应证，同时患者不存在相关禁忌证。但由于患者脂肪较多，应注意避免烫伤。热疗的目的在于减轻疼痛，缓解痉挛，增加关节活动度。故而可以选用湿热敷袋，既简便，可长时间传递热能，也方便患者热疗的同时做主动运动。而因为部位为腰部，故而不建议使用蜡疗和微粒。同时需要结合其他康复手段综合。

2参考文献：

[1]James W. Bellew, Susan L. Michlovitz, Thomas P. Nolan Jr.

Modalities forTherapeutic Intervention[M], Sixth Edition.

United States of America: F. Company, 2016: 61-88.

[2]洪章仁, 赖金鑫, 王颜和等. 复健及物理医学[M]. 初版. 台北市：合记图书出版社,2013: 387-393.

[3]Allen RJ. Physical agents used in the management of chronic

pain by physicaltherapists. Phys Med Rehabil Clin North Am.

2006;17:315-345.

[4]Halvorsen GA. Therapeutic heat and cold for athletic injuries.

Phys Sports Med.1990;18(5):87-94.

[5]Draper DO, Hopkins JT. Increased intramuscular and

intracapsular temperaturevia ThermaCare knee wrap application.

Med Sci Monit 2008;14(6):7-11.

[6]Bleakley CM, Costello JT. Do thermal agents affect range of

movement andmechanical properties in soft tissues? A systematic

review. Arch Phys MedRehabil. 2013;94:159-163.

[7]Dilek B, Gozum M, Sahin E, et al. Efficacy of paraffin bath

therapy in handosteoarthritis: a single-blinded randomized

controlled trial. Arch Phys MedRehabil. 2013;94:642-649.

[8]Nakano J, Yamabayashi C, Scott A, Reid WD. The effect of heat

applied withstretch to increase range of motion: a systematic

review. Phys Ther Sport.2012;13:180-188.