摘要: 随着现代科技的不断发展以及人们健康意识的日益增强，艾灸作为一种自然疗法，受到了越来越多的关注。然而，传统艾灸仪大多仅能实现局部艾灸，功能较为单一，智能化程度较低，且缺乏艾烟处理设备，难以满足当下市场的需求。实际上，艾灸盒的智能化与科技化水平，对艾灸的广泛应用和普及推广起着至关重要的作用。本文首先对于智能艾灸现状分析、回顾了智能艾灸盒的发明创造过程，分析了其技术特点与优势；探讨了智能艾灸盒在市场上的表现；展望智能艾灸盒的未来发展趋势，并对其在健康医疗领域的影响进行了预测。研究发现，目前智能艾灸盒主要集中于对于温度的控制和艾烟的净化等方面，智能艾灸盒在临床疗效验证及用户体验个性化设定等方面还有待加强。集合人工智能及物联网(AIoT)的多模态智能艾灸盒将成为未来发展的重要方向，基于动态数据管理的个性化辩证灸疗也将成为中医灸疗现代化发展的核心途径。
Abstract: With the advancement of modern technology and the growing health awareness, moxibustion, as a natural therapy, has garnered significant attention. However, traditional moxibustion devices primarily focus on localized treatment, with limitations such as limited functionality, low intelligence, and lack of smoke processing mechanisms, failing to meet market demands. The integration of intelligence and technology in moxibustion boxes directly impacts their application and widespread adoption. This paper begins with an analysis of the current state of smart moxibustion, reviews the invention and development of intelligent moxibustion boxes, and examines their technological features and advantages. It further explores their market performance, forecasts future trends, and predicts their impact on healthcare. The study reveals that current smart moxibustion boxes predominantly emphasize temperature control and smoke purification, while clinical efficacy validation and personalization of user experience settings require further improvement. Multimodal smart moxibustion systems integrating artificial intelligence and the Internet of Things (AIoT) will emerge as a critical direction for future development. Additionally, personalized dialectical moxibustion therapy based on dynamic data management is poised to become a core pathway for modernizing traditional Chinese moxibustion practices.
1. 引言
近年来，艾灸在医疗上的应用越来越广泛。现代研究认为，其原理主要体现在其能够抑制和消除自由基，而这种效果要远远超出了未经燃烧的艾的甲醇提取物[1]-[7]。在施灸过程中，局部皮肤中的过氧化脂质含量显著降低。这一现象并非偶然，而是由艾草燃烧所产生的物质所引发。艾草燃烧不仅没有削弱其药用成分，反而使其功效得到了进一步的提升。燃烧过程中产生的抗氧化物质会附着在穴位处的皮肤表面，随后借助灸热的温热作用渗透进入人体内部，从而发挥出积极的生理效应[8]。艾灸在调节人体机能方面展现出卓越的效用。凭借其简便的操作方式、高度的安全性以及对人体无副作用的特点，它正日益受到大众的关注与青睐[9]-[12]。根据研究，艾灸在改善人体免疫系统和调节内分泌方面具有显著功效[13]-[15]。然而，传统艾灸疗法也存在一些不足之处。例如，施灸过程中艾条直接接触皮肤，温度难以精准控制，容易导致烫伤，轻则引发炎症，重则留下疤痕，给患者带来痛苦。此外，艾灸操作较为繁琐，耗时费力，且燃烧产生的烟雾会污染环境，甚至可能对呼吸道健康造成潜在风险[16]-[18]。尽管艾灸疗法具有显著的疗效，但许多现代人，尤其是儿童和年轻女性，往往难以接受这种治疗方式，甚至一些医疗机构也未将其纳入服务项目。这些局限性极大地阻碍了艾灸疗法的推广和普及，导致了解和使用艾灸疗法的人群逐渐减少。近年来，随着计算机技术和传感器技术的飞速发展，将现代化技术应用于艾灸疗法的需求愈发迫切。鉴于此，应该加快对于智能艾灸盒发明与创造的步伐，促进艾灸疗法的发展。
2. 艾灸智能化设备现状
艾灸具有有效预防感冒和呼吸系统疾病，增强免疫力等功效[19]。但是，传统艾灸存在一些不方便的地方，例如不能由单人独立操作，且温度难以精准控制，容易出现皮肤受热不均匀或因过热而引发烫伤等问题。当下，为有效解决这些由传统艾灸引发的不良后果，已经有学者针对性的进行了艾灸设备的智能化发明与改造。主要体现在三个方面：(1) 温度控制。实现对施灸温度、时间的精准智能控制。(2) 烟雾处理。烟雾处理装置避免了艾烟的刺激。(3) 材料更新。艾灸盒的设计及新型制作材料解决了现有艾灸盒易碎、不耐烧、不易清洗、易发烫等问题。同时，艾灸设备兼具人性化设计，保证了施灸者的私密性；设备具有较强的临床实用性和推广价值，可使中医传统的艾灸疗法发挥更大的作用[20]。目前，常见的艾灸盒材质包括木制、竹制、铁制、不锈钢和陶瓷等。然而，这些材质各有局限：木制和竹制艾灸盒不耐高温且难以清洁；铁制或不锈钢艾灸盒的温度调节难度较大，容易导致患者烫伤；而陶瓷艾灸盒则存在易碎的问题。鉴于此，寻找一种不易碎、耐高温、易清洁且导热系数低的材料用于艾灸盒的制作显得尤为重要。经过广泛的资料调研和多次对比实验分析，我们最终选定了一种特殊的耐高温有机硅材料来制作艾灸盒。此外，我们还设计了一种新型智能艾灸盒，增加了温度可视化和可调节功能。例如，通过调整艾灸柱的高度，可以实现温度的精准控制[21]。
3. 智能化艾灸盒设备的设计
3.1. 设计原理
智能艾灸盒采用了多种现代科技，如红外辐射技术、温控技术等，以实现模拟传统艾灸的效果。智能艾灸盒通过对艾草的加热，使其释放出对人体有益的成分，达到治疗目的。同时，智能艾灸盒还具备温度控制功能，确保艾灸过程的安全与舒适。
Figure 1. Schematic diagram of the circuit flow for a temperature-controlled smart moxibustion box
图1. 温控智能艾灸盒电路流程示意图
以温控智能艾灸盒为例，装置主要包含两个部分：机械部分及箱体部分。(1) 机械部分包括运动机构和执行机构；补充机械部分的简短描述。(2) 箱体部分包括隔热材料及电路装置。在箱体结构设计中，艾灸盒外壳采用木质隔热材料(是耐高温有机硅材料)，可保持艾灸盒内的温度。艾灸盒装置相对两面设置有可调节绑带，用于将艾灸盒固定在身体的不同部位。艾灸盒下腔体装置距底部10 mm处安装挡灰网抽屉，形成集灰腔，用于挡灰及收集灰尘。艾灸盒上下腔体通过磁铁吸附。艾灸盒上腔体内有步进电机、单片机、升降装置、电池、感应温度显示器，感应温度显示器和升降装置连接。艾灸盒下腔体内设置圆柱形结构的艾灸柱外壳，内部用于填装艾柱；艾灸盒下腔体底部设置有可移动式金属挡灰网；艾灸盒腔体内设置有皮肤温度感应器[19]。(3) 控制系统设计主要包含有DS18B20温度传感器、STC89C51系列单片机、LCD1602温度显示器(如图1) [21]。
3.2. 设计创新点
智能艾灸盒的创新点主要体现在以下几个方面：(1) 便捷性。用户无需具备专业的艾灸技能，即可轻松操作；(2) 安全性。通过精准的温度控制，避免了传统艾灸中可能出现的烫伤等风险；(3) 智能化。部分高端智能艾灸盒具备数据分析功能，可根据用户的健康状况动态调整艾灸方案。通过遥控器和单片机实现自动控制温度，方便用户单人自主操作。(4) 控温性。通过调节艾灸柱的高度来控制温度；防掉灰装置可避免灰尘落在皮肤表面导致烫伤；外壳采用木制隔热材料，能够有效保持盒内温度。整体设计十分简洁，结构分为上下两部分，采用模块化设计，制作成本低，便于批量生产。
4. 智能艾灸盒的未来发展趋势
智能艾灸盒的发展趋势将主要体现在以下几个方面。
4.1. 精准化与多模态的智能艾灸设备
未来智能艾灸盒将更注重精准化与多模态融合，即疗效的科学验证与提升。通过集成传感器和AI算法，设备可实时监测用户穴位温度、皮肤渗透度等参数，动态调整热力输出，确保艾灸能量精准作用于目标区域，避免传统艾灸因操作不当导致的烫伤或疗效不足问题。同时，多模式组合(如热灸 + 磁疗 + 光疗)将成为趋势，此外，临床数据的积累将推动设备与中医诊疗方案的深度结合，形成标准化治疗模块，例如针对颈椎病、痛经等特定病症的定制化灸疗程序。该方向的成功，关键在于通过严格的临床试验验证多模态联合疗法相对于单一灸疗的叠加或协同效应。
4.2. 动态健康数据的个性化艾灸设备
智能艾灸盒个性化需求是艾灸设备发展重点方向。通过物联网、大数据等技术，实现艾灸过程的智能化监控与个性化调整。可通过穿戴设备或手机APP采集用户的体质数据(如舌象、脉象)、生活习惯及实时生理指标(如心率、体表温度)等。基于这些动态数据，设备可自动生成适配的灸疗方案。例如，针对阳虚体质用户增加温补模式，或为办公室久坐人群设计肩颈定向灸疗。未来还可能引入基因检测数据，结合中医辨证理论，实现更精准的个体化健康干预。该方向面临的核心挑战在于如何将复杂、模糊的中医辨证(如舌象、脉象)转化为可被AI模型稳定处理的结构化数据。解决路径可能包括：建立大规模、高质量的中医四诊特征标注数据集；开发结合深度学习与中医专家知识图谱的混合模型；探索多模态信息(舌图、面部视频、脉波信号)的融合分析方法。
4.3. 生态互联的智慧养生艾灸设备
智能化将从单一设备控制向生态系统整合升级。通过AI技术，艾灸盒可与其他健康设备(如智能手环、家庭医疗机器人)互联，形成健康管理闭环。例如，睡眠监测手环检测到用户失眠后，自动触发艾灸盒的安神模式。AI算法的深度应用将实现疗效预测与优化，如基于历史使用数据推荐最佳灸疗时段。此外，虚拟现实(VR)技术可能被引入，通过可视化经络模拟指导用户精准定位穴位。
4.4. 面临的挑战与未来研究方向
尽管前景广阔，智能艾灸盒的深入发展仍面临一系列挑战：
(1) 疗效验证的科学性挑战：当前大多数论述集中于设备功能，其宣称的“精准疗效”缺乏高级别临床证据支持。未来研究必须优先开展符合循证医学标准的大样本、多中心随机对照试验(RCT)，并设立活性对照(如传统艾灸)，以客观评估智能艾灸设备的临床疗效、安全性与成本效益。
(2) 中医辨证智能化的实现瓶颈：实现真正的个性化灸疗，需突破中医辨证客观化与量化的难题。这需要医学、信息科学、传感器技术等多学科深度交叉，共同研发能够可靠采集并解析四诊信息的新型传感技术与AI算法。
(3) 数据安全与隐私伦理：个性化服务依赖于持续收集用户健康数据。必须建立完善的数据加密、匿名化存储与访问控制机制，并制定清晰的用户知情同意协议，以保障数据安全与个人隐私。
(4) 技术整合与成本控制：多模态融合与生态互联意味着更高的技术复杂度和成本。未来研发需在追求技术前沿的同时，考虑产品的可及性与普及性，寻求性能与成本之间的最佳平衡点。
5. 结论
艾灸属于中医领域的一种疗法，主要利用艾绒燃烧产生的热量刺激人体穴位，以调节人体的阴阳平衡和脏腑功能，是一种兼具保健和治疗功效的自然疗法。近年来，随着科技的不断发展以及人们对健康养生的重视程度不断提高，艾灸作为一种自然疗法受到了越来越多的关注。然而，传统艾灸仪大多只能进行局部艾灸，功能较为单一，智能化水平有限，且缺乏艾烟净化装置，难以满足当前市场对高效、便捷、环保的艾灸设备的需求。
智能艾灸盒作为传统艾灸与现代科技结合的产物，具有广阔的市场前景和发展空间。未来，随着技术的不断升级与创新，以及消费者需求的不断变化，智能艾灸盒将不断完善自身功能与服务，为用户提供更加便捷、安全、个性化的健康服务。同时，智能艾灸盒的发展也将推动传统中医与现代科技的深度融合，为健康医疗领域注入新的活力。
本文展望了智能艾灸盒的未来发展趋势，并对其在健康医疗领域的潜在影响进行了预测。未来智能艾灸盒的发展应聚焦于以下几个关键方向：一是通过严谨的临床试验验证其疗效，确保其在医疗保健领域的科学性和可靠性；二是优化用户体验，提升产品的舒适性、便捷性和易用性；三是将智能化技术与个性化需求深度融合，为用户提供定制化的艾灸方案；四是注重环保与可持续性，减少对环境的影响。综合来看，智能艾灸盒不仅推动了艾灸疗法的现代化进程，加速其在全球范围内的普及，还为健康医疗领域注入了新的活力，有望在疾病预防、康复治疗以及健康管理等多个方面发挥更为重要的作用。未来智能艾灸盒将深度融合传统中医理论与现代科技，以精准疗效为核心，以个性化服务为纽带，以智能化生态为支撑，成为“治未病”健康管理的重要工具。研发需重点关注临床验证、数据安全及跨学科技术整合，方能引领行业进入“精准医疗 + 智慧养生”的新阶段。
基金项目
四川省自然科学基金项目(2023NSFSC1807)；成都中医药大学“杏林人才”项目(MPRC2021018)；成都中医药大学大学生创新创业项目(S202510633038)；四川省中医药发展中心项目(STDYB202412)。
NOTES
*通讯作者。