叫成都中医药大学学报 f TCM ·1 国家重点基础研究发展计划 太赫兹技术在中医药领域中的应用进展 康良'严强唐勇张承舜尹海燕'吴巧凤 陈莎莎吕鹏罗玲周逊2余曙光 1.成都中医药大学，四川成都610075：2.中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 成都610041 摘要：太棒兹科技被平为“改变未来世界的十大技术”之一，生物医学领域是其重要的研究方向 太赫兹技术在医药学检测和成像方面的运用较为广泛，利用其辐射效应进行治疗也取得了诸多进 展，已显示出广阔的运用前景。中药及其成分鉴定是太赫兹技术目前在中医药领域的主要应用方向，揭示 中医传统理论、创新发展中医传统疗法也为太赫兹技术在中医领域的应用提供了探索方向，太赫兹技术有 望成为中医药现代化发展新的技术手段。 关键词：太赫兹：中医药：治 中图分类号：0441.4：R2 文献标识码：A 文章编号：10040668(2018)01000104 D0I编码：10.13593/j.cmki.51H501/k.2018.01.001 引文格式：康良，严强，唐勇，等。太赫兹技术在中医药领域中的应用进展[].成都中医药大学 学报，2018.41(1)：14. 太赫兹技术在科学研究及应用上具有重要价 2 太赫兹技术在生物医学领域中的应用 值，近十几年来，其发展前景日益广阁。生物医学 近年来，太赫兹技术在生物医学中的应用主要 领域是太赫兹技术最重要的应用领域之一，现已取 涉及太赫兹生物大分子、细胞组织和生物体检测、 得诸多进展。中医药领域也开展了相关探索，太赫 太赫兹生物成像、太赫兹辐射效应治疗等领域：所 兹技术有望为中医药现代化发展提供新的技术手段 涉及到的技术主要包括太赫兹时域光普技术 和研究思路。 (THz-TDS)、太赫兹成像技术以及太赫兹辐射技 太赫兹技术概述 术， 太赫兹己成为生物医学领域转化应用和深入研 太赫兹波(Terahert也wave)指频率在0.1~l0 究的新兴热点。 THz(1THz=102Hz)、波长在30m~3mm、波 2.1 太赫兹时域光谱技术 数在3.33-333/m范用的电磁波，介于微波与红 太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)指用宽带太 外之间，属于宏观电子学向微观光子学过渡的频 赫兹脉冲照射样品，使用超短脉冲在时域上对诱射 段四 2004 美国政府将太赫 科技评为 4 或反射的太赫兹脉冲进行扫描，进而得到时域的太 变未来世界的十大技术 此前因缺乏有效 赫兹电场信息（振幅和相位）】 然后通过傅里叶 的太赫兹辐射源和检测方法，相关应用一度受到制 换得到样品在太恭兹被段的光学性质（折射率和 约：随着近年来电子学和光子学技术的发展，电磁 吸收率)·因太赫兹波可用于研究所有大分子的根 波谱中的“太赫兹空隙”逐渐得到填补因。因包 动（转振）跃迁，故能够在分子层面上提供生物 含大量有机分子在内的所有大分子的振动（转-振）》 信息：通过在时域上动态观察生物大分子，有望深 跃迁和大量星际分子的特征谱线均在太 赫兹范围 层次揭示生物细胞的病理和生理变化， THz-DS技 之太赫兹波自身具有较强的穿透性和较好的安全 术为从分子层次揭示和表征生物体提供了全新的方 性回，太赫兹技术已被广泛应用于天文学、国防 法和有前景的手段。 安全、通信、生物医学、农学等领域。 目前THz-TDS作为表征工具己在测量不同生 基金项目：国家重点基础研究发展计划(2015C54504):国家自然科学基金(81704190)：中国博士后科学基金 r20166026621 第一作者：康良，男，1982年生：博士后：E-mail:kangliang2055@。 ,共同第一作者：严强，男，1988年生 研究实习员： E-mail:yanqiang 6e126m,通信作者：余第无男，965年生：研究员：Elein 周逊，男，1968年生 研究员：Ea zcm_xx_zky(@163.com 1004.2018Ch Academic Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved http://www.cnki.ne
书 第 1 期 康良 等 太赫兹技术在中医药领域中的应用进展 2018 年 3 月第 41 卷第 1 期 成都中医药大学学报 Mar． 2018，Vol. 41，No. 1 Journal of Chengdu University of TCM 国家重点基础研究发展计划 太赫兹技术在中医药领域中的应用进展 康良1 严强2 唐勇1 张承舜1 尹海燕1 吴巧凤1 陈莎莎1 吕鹏1 罗玲1 周逊2 余曙光1 (1. 成都中医药大学，四川 成都 610075; 2. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 成都 610041) 摘 要: 太赫兹科技被评为 “改变未来世界的十大技术”之一，生物医学领域是其重要的研究方向 之一。太赫兹技术在医药学检测和成像方面的运用较为广泛，利用其辐射效应进行治疗也取得了诸多进 展，已显示出广阔的运用前景。中药及其成分鉴定是太赫兹技术目前在中医药领域的主要应用方向，揭示 中医传统理论、创新发展中医传统疗法也为太赫兹技术在中医领域的应用提供了探索方向，太赫兹技术有 望成为中医药现代化发展新的技术手段。 关键词: 太赫兹; 中医药; 治疗 中图分类号: O441. 4; Ｒ2 文献标识码: A 文章编号: 1004-0668 (2018) 01-0001-04 DOI 编码: 10. 13593 /j. cnki. 51-1501 /r. 2018. 01. 001 引文格式: 康良，严强，唐勇，等． 太赫兹技术在中医药领域中的应用进展 ［J］． 成都中医药大学 学报，2018，41 ( 1) : 1-4． 基金项目: 国家重点基础研究发展计划 ( 2015CB554504 ) ; 国家自然科学基金 ( 81704190 ) ; 中国博士后科学基金 ( 2016M602662) 第一作者: 康良，男，1982 年生; 博士后; E-mail: kangliang2055@ sina. com. cn。共同第一作者: 严强，男，1988 年生; 研究实习员; E-mail: yanqiang668@ 126. com。通信作者: 余曙光，男，1965 年生; 研究员; E-mail: ysg@ cdutcm. edu. cn。 周逊，男，1968 年生; 研究员; E-mail: zcm_ zx_ zky@ 163. com。 太赫兹技术在科学研究及应用上具有重要价 值，近十几年来，其发展前景日益广阔。生物医学 领域是太赫兹技术最重要的应用领域之一，现已取 得诸多进展。中医药领域也开展了相关探索，太赫 兹技术有望为中医药现代化发展提供新的技术手段 和研究思路。 1 太赫兹技术概述 太赫兹波 (Terahertz wave) 指频率在 0. 1 ～ 10 THz (1 THz = 1012 Hz)、波长在 30 μm ～ 3 mm、波 数在 3. 33 ～ 333 /cm 范围的电磁波，介于微波与红 外之间，属于宏观电子学向微观光子学过渡的频 段［1］。2004 年，美国政府将太赫兹科技评为 “改 变未来世界的十大技术”之一，此前因缺乏有效 的太赫兹辐射源和检测方法，相关应用一度受到制 约; 随着近年来电子学和光子学技术的发展，电磁 波谱中的 “太赫兹空隙”逐渐得到填补［2］。因包 含大量有机分子在内的所有大分子的振动 (转-振) 跃迁和大量星际分子的特征谱线均在太赫兹范围， 加之太赫兹波自身具有较强的穿透性和较好的安全 性［3］，太赫兹技术已被广泛应用于天文学、国防 安全、通信、生物医学、农学等领域［4-6］。 2 太赫兹技术在生物医学领域中的应用 近年来，太赫兹技术在生物医学中的应用主要 涉及太赫兹生物大分子、细胞组织和生物体检测、 太赫兹生物成像、太赫兹辐射效应治疗等领域; 所 涉及 到 的 技 术 主 要 包 括 太 赫 兹 时 域 光 谱 技 术 (THz-TDS)、太赫兹成像技术以及太赫兹辐射技 术，太赫兹已成为生物医学领域转化应用和深入研 究的新兴热点。 2. 1 太赫兹时域光谱技术 太赫兹时域光谱技术 (THz-TDS) 指用宽带太 赫兹脉冲照射样品，使用超短脉冲在时域上对透射 或反射的太赫兹脉冲进行扫描，进而得到时域的太 赫兹电场信息 (振幅和相位)，然后通过傅里叶转 换得到样品在太赫兹波段的光学性质 (折射率和 吸收率)。因太赫兹波可用于研究所有大分子的振 动 (转-振) 跃迁，故能够在分子层面上提供生物 信息; 通过在时域上动态观察生物大分子，有望深 层次揭示生物细胞的病理和生理变化。THz-TDS 技 术为从分子层次揭示和表征生物体提供了全新的方 法和有前景的手段。 目前 THz-TDS 作为表征工具已在测量不同生 ·1·
·2· 成都中医药大学学报 2018年第41卷 物组织（皮肤、脂肪等）的光学性质、分析氨基 小鼠干细胞的特定基因激活、抑制或影响其表 酸、多肚和D、NA结构、蛋白分析与检测等医学 达四：认为其机制可能是生物分子普遍存在的氧 域得到较多应用，并己在化学药品分析 食品 键能级恰好处于太兹范围内， 太赫兹通过对氢 质量控制等多个领域获得广泛应用。 的作用影响了DNA转录、蛋白质合成或构象，进 2.2太赫兹成像技术 而诱导了基因表达的改变。还有学者对活体大鼠展 太赫兹成伐技术原理是，通过太赫兹射线照射 开了太赫兹生物效应的研究，发现太赫兹辐射能钱 样本，对样本的透射谱或反射谱信息进行处理、 引起血小板聚合的恢复能力四：并在进一步研 进而得到其太赫兹图像 因太赫兹波的光子 中发现 给予束缚应激 大鼠30min的太赫兹辐 量低，具有非侵入、非电离等特点，故可对生物组 可明显改善其高血脂 :同时，太赫兹辐射还 织进行安全无损拾测，且有显著的临床意义。 可改善大鼠的凝血功能。体外临床实验发 自1995年将THz-TDS技术引入成像领域后，因能 现，加入异舒吉并给予l5min 够方便地同时进行时间分辨和空间分辨的研究， 0.24T照射后， 心纹痛患者的全血黏度下降 赫兹成像技术得以进 一步高速发展 红细胞变形能力增加 从而有利于心纹痛的治疗 目前，太赫兹成像研究主要集中在对离体肿瘤 该实验为其他类似疾病的太林兹治疗提供了参考， 组织的病理学性质进行快速判定方面，如皮肤基底 提示太赫效辐射具有诸多热在疗效 细胞癌、肺癌、乳腺癌、 3 太赫兹技术在中医药领域的应用 最近，有学者运用 在中医药领域 利用TD 技术对中药进 太赫兹成像技术对活体MC63荷瘤小鼠的瘤组 行鉴定和质控仍是太赫兹技术的主要应用形式。现 织讲行了观容和瘤体切除术调，经与肉眼下行商 已有部分中药开展了相关研究归河，如车前草 体切除术后对比后发现，太林兹成像技术能良好指 子、怀川牛膝、生/炙黄芪、川浙贝、白/红/高 导手术彻底切除恶性肿组织。 此外， 对牙齿、 天然人工牛黄， 月季/政瑰花 南/北/银柴 节软骨、烧伤组 只、肝组织 及角膜、脑组织的太 胡、山/北豆根、地骨/五加/香加皮 阿龟甲/周 赫兹成像研究也取得了进展和。因此，太赫兹 角胶、生/熟/酒大黄、真/伪大黄、鸡大血藤、川 在医学检测和诊断方面具有重要的应用价值和发展 白芷、附子、杜仲、连翘、黄连、天麻、五倍子 力 当归、茯苓、积实、板蓝根、丹参、 、甘直 23 太赫兹辐射效应 莪术 郁金、银杏叶、 黄花蒿等。除不同中药的产 安全地利用太赫兹辐射效应进行治疗也是太赫 地、品种与成分鉴别外，还有学者从质控角度检测 兹技术在生物医学领域的重要研究方向。太赫兹作 了蒲苗中的有毒物质金胺0回。上述研究为将来 为一种电离辐射极低的电磁波(1.2~12.4meV) 建立中药太赫兹指纹图谱、进一步完善中药标准化 具有理论上较好的安全性。美国空军实验室开展 工作提供了新的技术手段和数据支撑 人类皮肤成纤维细胞和Jurkats细胞 种白血 国内有研究者运用太赫滋探测系统检测了人体 T细胞)在2.52T高功率辐射下反应的系列研 呼吸运动 ，得到了高度实时性的人体体表微动 究可，结果发现：太林蓝辐射的生物学效应与其 的位移信息及呼吸信号。章文春等四则通过在远 自身频率及能量强度等参数有关，高功率太赫兹辐 红外光仪上加转液氨温府(4K)下丁作的B0 射对哺乳动物细胞具有 一定的热效应， 可能会造成 探测器，改进出太赫兹探测设备， 比较 生物体损伤，影响的主要是编码炎性细胞因子的是 气功师与健康人群劳宫穴的太赫兹波光谱特征认 因，主要有L2诱导T细胞激(TK),LRAP 为人体之“气的主要成分具有太赫兹特征，个 RAD1同源蛋白(RADI),L6,IL8等。但后继 体气功功能的强度不同，其所发之“气”的太材 有关小鼠及果蝇的在体研究则未见明显的温度变 兹波强度也不同，该研究为太赫兹探测技术在中医 化0。此外 有研究者使用太赫兹辐射对表面 传统理论中的应用提供了有益的思路 烧伤和深度烧伤的临床患者进行了治疗 在针灸领域，已有学者基于太赫兹开发了便携 发现：太赫兹照射能够加速患处外皮形成，缩短皮 式太赫兹针治疗仪，并对失眠忠者讲行治疗词 肤修复时间，有望成为烧伤治疗的有效方法。有学 结果表明：对患者进行太赫兹针照射，照射期间的 者也对人类淋巴细胞开展了太赫兹基因毒性的研 PPG多尺度熵曲线整体趋势要高于照射之前的PPG 究，结果显示，太林兹辐射与基因毒性的关系 多尺度熵曲线·该研究分析准测 可能是由于和人 不存在统计学意义。也有研究发现，太赫蕊能够对 体水分子产生共振效应，使人体大分子产生量子振 1994-2018 China Academic Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved. http //www.cnki.ne
成都中医药大学学报 2018 年第 41 卷 物组织 (皮肤、脂肪等) 的光学性质、分析氨基 酸、多肽和 DNA 结构、蛋白分析与检测等医学领 域得到较多应用［7］，并已在化学药品分析、食品 质量控制［8］等多个领域获得广泛应用。 2. 2 太赫兹成像技术 太赫兹成像技术原理是，通过太赫兹射线照射 样本，对样本的透射谱或反射谱信息进行处理、分 析，进而得到其太赫兹图像。因太赫兹波的光子能 量低，具有非侵入、非电离等特点，故可对生物组 织进行安全无损检测［9］，具有显著的临床意义。 自 1995 年将 THz-TDS 技术引入成像领域后，因能 够方便地同时进行时间分辨和空间分辨的研究，太 赫兹成像技术得以进一步高速发展。 目前，太赫兹成像研究主要集中在对离体肿瘤 组织的病理学性质进行快速判定方面，如皮肤基底 细胞癌、肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、结肠癌、胰 腺癌、肾癌和宫颈癌等［10-13］。最近，有学者运用 太赫兹成像技术对活体 MG-63 荷瘤小鼠的肿瘤组 织进行了观察和瘤体切除术［14］，经与肉眼下行瘤 体切除术后对比后发现，太赫兹成像技术能良好指 导手术彻底切除恶性肿瘤组织。此外，对牙齿、关 节软骨、烧伤组织、肝组织以及角膜、脑组织的太 赫兹成像研究也取得了进展［15-16］。因此，太赫兹 在医学检测和诊断方面具有重要的应用价值和发展 潜力。 2. 3 太赫兹辐射效应 安全地利用太赫兹辐射效应进行治疗也是太赫 兹技术在生物医学领域的重要研究方向。太赫兹作 为一种电离辐射极低的电磁波 (1. 2 ～ 12. 4 meV)， 具有理论上较好的安全性。美国空军实验室开展了 人类皮肤成纤维细胞和 Jurkats 细胞 (一种白血病 T 细胞) 在 2. 52THz 高功率辐射下反应的系列研 究［17］，结果发现: 太赫兹辐射的生物学效应与其 自身频率及能量强度等参数有关，高功率太赫兹辐 射对哺乳动物细胞具有一定的热效应，可能会造成 生物体损伤，影响的主要是编码炎性细胞因子的基 因，主要有 IL-2 诱导 T 细胞激酶 (ITK)，IL-ＲAP， ＲAD1 同源蛋白 (ＲAD1)，IL-6，IL-8 等。但后继 有关小鼠及果蝇的在体研究则未见明显的温度变 化［18-19］。此外，有研究者使用太赫兹辐射对表面 烧伤和深度烧伤的临床患者进行了治疗［20］，结果 发现: 太赫兹照射能够加速患处外皮形成，缩短皮 肤修复时间，有望成为烧伤治疗的有效方法。有学 者也对人类淋巴细胞开展了太赫兹基因毒性的研 究［21］，结果显示，太赫兹辐射与基因毒性的关系 不存在统计学意义。也有研究发现，太赫兹能够对 小鼠干细 胞 的 特 定 基 因 激 活、抑制或影响其表 达［22］; 认为其机制可能是生物分子普遍存在的氢 键能级恰好处于太赫兹范围内，太赫兹通过对氢键 的作用影响了 DNA 转录、蛋白质合成或构象，进 而诱导了基因表达的改变。还有学者对活体大鼠展 开了太赫兹生物效应的研究，发现太赫兹辐射能够 引起血小板聚合的恢复能力［23］; 并在进一步研究 中发现，给予束缚应激大鼠 30 min 的太赫兹辐射 可明显改善其高血脂症［24］; 同时，太赫兹辐射还 可改 善 大 鼠 的 凝 血 功 能［25］。体外临床实验发 现［26］，加入异舒吉并给予 15 min、一 定 强 度 的 0. 24 THz 照射后，心绞痛患者的全血黏度下降、 红细胞变形能力增加，从而有利于心绞痛的治疗， 该实验为其他类似疾病的太赫兹治疗提供了参考， 提示太赫兹辐射具有诸多潜在疗效。 3 太赫兹技术在中医药领域的应用 在中医药领域，利用 TDS-THz 技术对中药进 行鉴定和质控仍是太赫兹技术的主要应用形式。现 已有部分中药开展了相关研究［27-29］，如车前草/ 子、怀/川牛膝、生/炙黄芪、川/浙贝、白/红/高 丽参、天然/人工牛黄、月季/玫瑰花、南/北/银柴 胡、山/北豆根、地骨/五加/香加皮、阿/龟甲/鹿 角胶、生/熟/酒大黄、真/伪大黄、鸡/大血藤、川 白芷、附子、杜仲、连翘、黄连、天麻、五倍子、 当归、茯苓、枳实、板蓝根、丹参、三七、甘草、 莪术、郁金、银杏叶、黄花蒿等。除不同中药的产 地、品种与成分鉴别外，还有学者从质控角度检测 了蒲黄中的有毒物质金胺 O［30］。上述研究为将来 建立中药太赫兹指纹图谱、进一步完善中药标准化 工作提供了新的技术手段和数据支撑。 国内有研究者运用太赫兹探测系统检测了人体 呼吸运动［31］，得到了高度实时性的人体体表微动 的位移信息及呼吸信号。章文春等［32］则通过在远 红外光谱仪上加装液氦温度 (4°K) 下工作的 Bolometer 探测器，改进出太赫兹探测设备，比较了 气功师与健康人群劳宫穴的太赫兹波光谱特征; 认 为人体之 “气”的主要成分具有太赫兹特征，个 体气功功能的强度不同，其所发之 “气”的太赫 兹波强度也不同，该研究为太赫兹探测技术在中医 传统理论中的应用提供了有益的思路。 在针灸领域，已有学者基于太赫兹开发了便携 式太赫兹针治疗仪，并对失眠患者进行治疗［33］。 结果表明: 对患者进行太赫兹针照射，照射期间的 PPG 多尺度熵曲线整体趋势要高于照射之前的 PPG 多尺度熵曲线。该研究分析推测，可能是由于和人 体水分子产生共振效应，使人体大分子产生量子振 ·2·
第1期 度良等太赫蕊技术在中医药领域中的应用进展 ·3 动，从而达到改善大分子的有序性，推动生物能量 (1):4046. 在机体内的有序、顺畅传递，最终改普睡眠质量的 )何明霞，陈涛，杨吉龙，等。太赫兹成像技术在肿抱 目的。该研究是太赫兹技术在针灸领域的首次尝 诊断方面的应用].肿瘤，2012,32(12)：1039 试，为太赫兹技术在针灸临床的运用提供了有效的 1042. [10]RAHMAN A.RAHMAN AK.RAO B.Early detection of 借鉴。作为中医传统疗法的重要组成部分，艾灸疗 法的光辐射相关研究日益得以重视侧，艾灸燃烧 skin caneer via terahertz spectral profiling and 3D imaging ]Biosen Bioclectron,2016.82:64-70. 光谱范围较宽，目前研究已涵盖了0.6~15m的 1]BOWMAN T.WU Y.GAUCH J.er al.Terahertz ima- 红外波段范围，这与30m~3mm的太赫兹波段 ging of three-dimensional dehydrated breast cancer tumors 较为接近，艾灸光谱与太赫兹的相关研究值得深入 ]J Infrared Milli Terahz Waves,2017,38 (6): 开展。 766-786 展望 ]LU RONG.Tatiana Latychevskaia,Chunhai Chen, 对于太赫兹科技而言，有效的辐射源和检测方 al.Terahertz in-ine digital holography of human hepato- 法仍非常缺乏：相关技术在中医领域的运用更是处 cellular carcinoma tissue D].Scientific reports,2015, 探索阶段。 有较大的空白和研究空间 因此 5:8445. 能在天然中药或针灸疗法中结合现代太赫兹探测技 03)]李略，余晨.太赫兹波对肾癌组织的光谱检测) 术，寻找简、便、廉、验的天然太赫兹源：基于有 红外与激光工程，2016,45(5)：160H65. 04]王庆伟，王华松，丁然，等.太赫兹波对MC63荷 效的天然太赫兹源探求疗效与太赫兹烦率、强度等 箱小鼠快速活体成像的实验研究门，骨科，2018 参关系：结合大林探别、北进、成像技术从 (01):5660. 的角度揭示中医病机和诊疗理论：运用太赫兹辐身 5]KAN WC,LEE WS.CHEUNG WH,ct al.Terahertz 技术丰富和创新发展中医传统治疗手段：都将为太 pulsed imaging of knee cartilage ]Biomed Opt Ex- 赫兹技术在中医药学领域的深入研究与应用提供进 prea,2010,1(3):967-974. 步的指引和更广阔的空间。 心6马字婷，张瑾，施长城，等。太赫兹技术用于关节软 骨检测的研究进展)]，光谱学与光谱分析，2016， 参考文献 36（7)：20312035. D]YU C.FANS.SUN Y, et al.The 7]WILMINK G J.RIVEST B D,ROTH CC.al.In aging for vitro investigation of the biological effects sedh e0.0 uant Imag Med,2012,2():33. an dermal fibroblasts exposed to 252 THz radiation ]Lasers in Surgery and Medicine,2011,43 (2) ry and Techniques,IEEE Trans ,m.2002,50 152163. 010.028 8]Hwang Y.Ahn J,Mun J,et al.In vivo analysis of )]毛莉，刘羽，田晖艳，等，太赫技术在生物医学应 THz wave irradiation induced acute inflammatory response 用中的安全性探讨).国际检验医学杂志，2018， in skin by laser-scanning confocal microscopy ]Op 30（011.7436 tics Express,2014,22(10):1146511475. 郑显华，王新柯，孙文峰，等太赫兹数字全息术的 [19]WEISMAN N Y.FEDOROV V I,NEMOVA E 证发与应用们。中国溢米.2014.412)·13 F.Terahertz radiation improves adaptation characteristics in [5]WILMINK G J.IBEY B L Terahertz and Ultrashort Elee- Drosophila melanogaster ]Contem Pro Ecol,2015. tromagnetie Pulses for Biomedical Applications [C]. 8(2):237242. Proc of SPIE Vol 2013.8585:858501 O]KIRICHUK V F.TSYMBALA A.Effects f terahertz ir 6]TABATA H.Application of Terahertz Wave Technology in radiation at nitric oxide frequencies on intensity of lipoper the Biomedical Field ]Terahertz Science and Tech- oxidation and antioxidant properties of the blood unde nology.IEEE Transactions on.2015,5 (6):1146- stress conditions ]Bull Exper Bio,2009,148 (2) 1153 200-203. )]齐爆，张卓勇，相玉红。太赫兹技术在医学检测和诊 21]ZENI O.GALLERANO GP.PERROTTA A.e aL. 断中的应用研究0].光谱学与光谱分析，2013,33 Cytogenetic obervations in human peripheral blood leuko (08)：20642070. cytes following in vitro expoure toTHz radiation:a pilot [8]GOWEN A.OSULLIVAN C.ODONNELL C P.Terahertz tuy].Health P%hy8,2007,92(4):349-357. time domain spectroscopy and imaging:emerging tech- 22]BOCK J.FUKUYO Y,KANG S,e al.Mammalian iques for food process monitoring and quality contro stem cells reprogramming inrepon to terahertz radiation ]Trends in Food Science Technology,2012.25 0.PmaS0NE,2010,15(12):1-6. 1994-2018 China Academic Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved http://www.cnki.ne
第 1 期 康良 等 太赫兹技术在中医药领域中的应用进展 动，从而达到改善大分子的有序性，推动生物能量 在机体内的有序、顺畅传递，最终改善睡眠质量的 目的。该研究是太赫兹技术在针灸领域的首次尝 试，为太赫兹技术在针灸临床的运用提供了有效的 借鉴。作为中医传统疗法的重要组成部分，艾灸疗 法的光辐射相关研究日益得以重视［34］，艾灸燃烧 光谱范围较宽，目前研究已涵盖了 0. 6 ～ 15 μm 的 红外波段范围，这与 30 μm ～ 3 mm 的太赫兹波段 较为接近，艾灸光谱与太赫兹的相关研究值得深入 开展。 展望 对于太赫兹科技而言，有效的辐射源和检测方 法仍非常缺乏; 相关技术在中医领域的运用更是处 于探索阶段，有较大的空白和研究空间。因此，如 能在天然中药或针灸疗法中结合现代太赫兹探测技 术，寻找简、便、廉、验的天然太赫兹源; 基于有 效的天然太赫兹源探求疗效与太赫兹频率、强度等 参数关系; 结合太赫兹探测、光谱、成像技术从新 的角度揭示中医病机和诊疗理论; 运用太赫兹辐射 技术丰富和创新发展中医传统治疗手段; 都将为太 赫兹技术在中医药学领域的深入研究与应用提供进 一步的指引和更广阔的空间。 参考文献 ［1］ YU C，FAN S，SUN Y，et al． The potential of terahertz imaging for cancer diagnosis: a review of investigations to date ［J］． Quant Imag Med，2012，2 (1): 33． ［2］ SIEGEL P H. Terahertz technology ［J］． Microwave Theory and Techniques，IEEE Transactions on，2002，50: 910-928． ［3］ 毛莉，刘羽，田晖艳，等 . 太赫兹技术在生物医学应 用中的安全性探讨 ［J］． 国际检验医学杂志，2018， 39 (01): 74-76． ［4］ 郑显华，王新柯，孙文峰，等 . 太赫兹数字全息术的 研发与应用 ［J］． 中国激光，2014，41 (2): 1-3． ［5］ WILMINK G J，IBEY B L. Terahertz and Ultrashort Electromagnetic Pulses for Biomedical Applications ［C］． Proc. of SPIE Vol. 2013，8585: 858501-1． ［6］ TABATA H. Application of Terahertz Wave Technology in the Biomedical Field ［J］． Terahertz Science and Technology，IEEE Transactions on，2015，5 ( 6 ): 1146- 1153． ［7］ 齐娜，张卓勇，相玉红 . 太赫兹技术在医学检测和诊 断中的应用研究 ［J］． 光谱学与光谱分析，2013，33 (08): 2064-2070． ［8］ GOWEN A，O＇SULLIVAN C，O＇DONNELL C P. Terahertz time domain spectroscopy and imaging: emerging techniques for food process monitoring and quality control ［J］． Trends in Food Science ＆ Technology，2012，25 (1): 40-46． ［9］ 何明霞，陈涛，杨吉龙，等 . 太赫兹成像技术在肿瘤 诊断方面的应用 ［J］． 肿瘤，2012，32 (12): 1039- 1042． ［10］ ＲAHMAN A，ＲAHMAN AK，ＲAO B. Early detection of skin cancer via terahertz spectral profiling and 3D imaging ［J］． Biosen Bioelectron，2016，82: 64-70． ［11］ BOWMAN T，WU Y，GAUCH J，et al． Terahertz imaging of three-dimensional dehydrated breast cancer tumors ［J］． J Infrared Milli Terahz Waves，2017，38 ( 6 ): 766-786． ［12］ LU ＲONG． Tatiana Latychevskaia，Chunhai Chen，et al． Terahertz in-line digital holography of human hepatocellular carcinoma tissue ［J］． Scientific reports，2015， 5: 8445． ［13］ 李晗，余晨 . 太赫兹波对肾癌组织的光谱检测 ［J］． 红外与激光工程，2016，45 (5): 160-165． ［14］ 王庆伟，王华松，丁然，等 . 太赫兹波对 MG-63 荷 瘤小鼠快速活体成像的实验研究 ［J］． 骨科，2018 (01): 56-60． ［15］ KAN WC，LEE WS，CHEUNG WH，et al． Terahertz pulsed imaging of knee cartilage ［J］． Biomed Opt Express，2010，1 (3): 967-974． ［16］ 马宇婷，张瑾，施长城，等. 太赫兹技术用于关节软 骨检测的研究进展 ［J］ . 光谱学与光谱分析，2016， 36 (7): 2031-2035． ［17］ WILMINK G J，ＲIVEST B D，ＲOTH C C，et al． In vitro investigation of the biological effects associated with human dermal fibroblasts exposed to 2. 52 THz radiation ［J］． Lasers in Surgery and Medicine，2011，43 (2): 152-163． ［18］ Hwang Y，Ahn J，Mun J，et al． In vivo analysis of THz wave irradiation induced acute inflammatory response in skin by laser-scanning confocal microscopy ［J］． Optics Express，2014，22 (10): 11465-11475． ［19］ WEISMAN N Y， FEDOＲOV V I， NEMOVA E F. Terahertz radiation improves adaptation characteristics in Drosophila melanogaster ［J］． Contem Pro Ecol，2015， 8 (2): 237-242． ［20］ KIＲICHUK V F，TSYMBAL A A. Effects of terahertz irradiation at nitric oxide frequencies on intensity of lipoperoxidation and antioxidant properties of the blood under stress conditions ［J］． Bull Exper Bio，2009，148 (2): 200-203． ［21］ ZENI O，GALLEＲANO GP，PEＲＲOTTA A，et al． Cytogenetic observations in human peripheral blood leukocytes following in vitro exposure to THz radiation: a pilot study ［J］． Health Phys，2007，92 (4): 349-357． ［22］ BOCK J，FUKUYO Y，KANG S，et al． Mammalian stem cells reprogramming in response to terahertz radiation ［J］． PloS ONE，2010，15 (12): 1-6． ·3·
·4* 成都中医药大学学报 2018年第41卷 23]KIRICHUCK V F.IVANOV A N,ANTIPOVA O N. （2)：0242021-0242027 al.Sex-pecific differences in changes of disturbed func- D8]徐哲，何明霞，李鹏飞，等.光谱匹配算法应用于鸡 tional activity of platelets in albino rats under the effert of 血藤与大血藤的太赫兹光谱区分)。光诣学与光谱 terahertz electromagnetic radiation at nitric oxide frequen 分析，2017,37(01)：4247. cies a.Bulletin of experimental biology and medicine 9]王潇霖，连艳，郑潇满，等。太赫兹光谱技术在中药 2008.145(1)：7577. 鉴别中的研究概况门.中药与临床，2017,8(1)： 4)KIRICHUK V.TSYMBAL.A.Effects of terahertz iradi- 14H7. ation at nitrie oxide frequencies on intensity of lipoperoxi- 0]HUO ZHANG.ZHI LI.TAO CHEN,t al.Ouantita dation and antioxidant properties of the blood under stres tive Determination of Auramineby Terahert Spectro conditions].Bulletin of Experimental Biology and oy with 2DCOS-PLSR Model ]Spectrochim Acta A ledicine,2009,148(2):200-203. Mol Biomol Speetrose,2017.Sep5:184:335341. [25]V KIRICHUK,TSYMBAL.A.Use of terahertz electro B1]李辉。基于连续太赫兹波检测人体呼吸运动的研究 magnetie waves for corretin hemostasis functions] D].第四军医大学，2015. Biomedical Engineering,2010,44 (1):11-4. B2]任建坤，章文春，费伦，等。基于太赫兹技术对中医 26]KIRICHUK V F.ANDRONOV E V.MAMONTOVA N 气理论外气实质研究门.中华中医药杂志，2017， V,ct al.Use of temahertz electromagnetic radiation for 32(09):41334135. correction of blood rheology parameters in patients with un- B3]刘玉波，王万智，差永涛，等.基于太赫兹针照射穴 stable angina under conditions of treatment with isoket.an 位的睡眠调节临床研究].微光与光电子学进展， NO donor ]Bulletin of experimental biology and medi- 2013,10:137442. cime,2008,146(3):293296. B4张承舜，吕丽，唐男，等，艾灸光效应研究进展及展 27刀赵蜂，龙候明，张圆圆，等。太赫蕊电磁波低通滤洪 望0.成都中医药大学学报，2016,39(3)：14. 器与中药材指纹数据提取门].物理学报，2015,64 (收稿日期：201828编辑：杨露) Application prog ssof Terahertz Technology in Traditional Chinese Medicine KANG Liang,YAN Qi TANG OU Xu,YU Sh ai-an',WU Qiaofeng'.ZHANG Cheng shun',CHEN Sha-sha,LO Pene'.LUO Ling'.Z erins Physics.Chengdu.610041.China) of "The ter o change the fut rld".one of its im edical field.It has be nd山e explo- nainly for identifying traditional hetbs and their c r the traditional theoreti d ochnicalmrthoh r advisable ideas for the fu as of TCM. [Kev tional Chinese Medicine:Treatmen 1994-2018 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/www.enki.ne
成都中医药大学学报 2018 年第 41 卷 ［23］ KIＲICHUCK V F，IVANOV A N，ANTIPOVA O N，et al． Sex-specific differences in changes of disturbed functional activity of platelets in albino rats under the effect of terahertz electromagnetic radiation at nitric oxide frequencies ［J］． Bulletin of experimental biology and medicine， 2008，145 (1): 75-77． ［24］ KIＲICHUK V，TSYMBAL A． Effects of terahertz irradiation at nitric oxide frequencies on intensity of lipoperoxidation and antioxidant properties of the blood under stress conditions ［J］． Bulletin of Experimental Biology and Medicine，2009，148 (2): 200-203． ［25］ V KIＲICHUK，TSYMBAL A. Use of terahertz electromagnetic waves for correcting hemostasis functions ［J］． Biomedical Engineering，2010，44 (1): 11-14． ［26］ KIＲICHUK V F，ANDＲONOV E V，MAMONTOVA N V，et al． Use of terahertz electromagnetic radiation for correction of blood rheology parameters in patients with unstable angina under conditions of treatment with isoket，an NO donor ［J］． Bulletin of experimental biology and medicine，2008，146 (3): 293-296． ［27］ 赵峰，龙姝明，张圆圆，等. 太赫兹电磁波低通滤波 器与中药材指纹数据提取 ［J］． 物理学报，2015，64 (2): 0242021-0242027． ［28］ 徐哲，何明霞，李鹏飞，等. 光谱匹配算法应用于鸡 血藤与大血藤的太赫兹光谱区分 ［J］． 光谱学与光谱 分析，2017，37 (01): 42-47． ［29］ 王潇霖，连艳，郑潇潇，等. 太赫兹光谱技术在中药 鉴别中的研究概况 ［J］． 中药与临床，2017，8 (1): 14-17． ［30］ HUO ZHANG，ZHI LI，TAO CHEN，et al． Quantitative Determination of Auramine O by Terahertz Spectroscopy with 2DCOS-PLSＲ Model ［J］． Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc，2017，Sep5; 184: 335-341． ［31］ 李辉 . 基于连续太赫兹波检测人体呼吸运动的研究 ［D］． 第四军医大学，2015． ［32］ 任建坤，章文春，费伦，等. 基于太赫兹技术对中医 气理论外气实质研究 ［J］． 中华中医药杂志，2017， 32 (09): 4133-4135． ［33］ 刘玉波，王万智，姜永涛，等. 基于太赫兹针照射穴 位的睡眠调节临床研究 ［J］． 激光与光电子学进展， 2013，10: 137-142． ［34］ 张承舜，吕鹏，唐勇，等. 艾灸光效应研究进展及展 望 ［J］． 成都中医药大学学报，2016，39 (3): 1-4． ( 收稿日期: 2018-02-08 编辑: 杨露) Application Progress of Terahertz Technology in Traditional Chinese Medicine KANG Liang1 ，YAN Qiang2 ，TANG Yong1 ，YIN Hai-yan1 ，WU Qiao-feng1 ，ZHANG Cheng-shun1 ，CHEN Sha-sha1 ，L Peng1 ，LUO Ling1 ，ZHOU Xun2 ，YU Shu-guang1 (1. Chengdu University of Traditional Chinese Medicine，Chengdu，610075，China; 2. Ｒesearch Center of Laser Fusion，Chinese Academy Engineering Physics，Chengdu，610041，China) ［Abstract］ Terahertz technology has been regarded as one of“The ten major technologies to change the future world”，one of its important research direction is biomedical field. It has been widely used in medical imaging and pharmaceutical detecting，and the exploration of its radiation effect has also been processing. In the field of Traditional Chinese Medicine (TCM)，terahertz technology has mainly for identifying traditional herbs and their components. It has been preliminary applied to discover the traditional theoretic basis and promote the traditional treatment strategy of TCM. These studies provides some new technical methods or advisable ideas for the future exploration progress of TCM. ［Keywords］ Terahertz; Traditional Chinese Medicine; Treatment ·4·