低温全身冷疗是指将身体短时间(通常3分钟)暴露于-180 ~ -50℃低温环境下,利用强烈、短时间温度刺激,激活身体应激保护机制,对缓解疼痛、减轻病理症状、改善睡眠、改善健康状况等具有较好效果。目前低温冷疗技术已广泛应用于运动员运动后恢复。

低温全身冷疗WBC形式(左图)和PBC形式(右图)

低温全身冷疗装备主要有两种形式,Whole-body cryotherapy (WBC)通常使用电制冷,使用时整个人进入冷疗舱中。Partial-body cryotherapy (PBC)通常利用液氮蒸发产生的低温蒸汽降温,使用时身体部分处于舱中,头部则露在舱外并呼吸室温空气。目前全身冷疗装备主要由欧美发达国家生产,尤其是电制冷的WBC装备,仍然存在冷疗舱内温度未达标、舱体单位体积能耗大、降温时间慢、连续使用性能差等问题,难以满足对冷疗装备的经济性和使用便捷性等需求。

混合工质制冷的低温冷疗装备流程

近年来,在中国科学院科技服务网络计划(STS计划)、低温科学与技术全国重点实验室青年基金课题等支持下,理化所低温科学与技术全国重点实验室低温制冷与特种动力技术研究中心公茂琼研究员团队开发了深低温混合工质快速制冷、自动化温度控制等关键技术,突破原有电制冷低温冷疗舱技术瓶颈,形成了低温冷疗核心技术体系,取得国际公开报道中同类装备在最低制冷温度、制冷效率、降温速度等核心指标方面的领先水平,申请及授权相关专利20余件,主持团体标准1件,相关成果在Appl. Therm. Eng.‌等本领域期刊发表。

低温全身冷疗WBC形式(左图)和PBC形式

在此基础上,依托相关产业化项目,公茂琼研究员、赵延兴研究员、王宪项目副研究员等主导开展了低温冷疗系列装备研发工作,形成了混合工质制冷、高效间壁式换热、舱内均匀温控、局部快捷除霜、自动化宽温区运行等关键工艺,研发了低温机械式全身冷疗舱、液氮式全身桑拿舱、局部式冷疗仪等装备,先后亮相第三届中国(安徽)科技创新成果转化交易会、中国国际体育用品博览会等,获得媒体广泛报道。

央视科教频道《创新进行时》栏目报道

2025年9月14日,中国女子曲棍球国家队获得亚洲杯冠军。在集训和比赛期间,理化所团队研制的液氮式全身桑拿舱装备用于国家队队员每日训练后恢复,快速缓解运动后疲劳,提高每日睡眠质量,并记录了大量实验数据,为高水平运动员取得更高突破提供科技支持。

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