摘要:針刺手法以及刺激量的選擇對(duì)臨床療效有至關(guān)重要的作用,目前關(guān)于針刺手法的臨床應(yīng)用研究較少,缺乏經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計(jì)的前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究不同針刺手法的臨床療效,這也主要是針刺手法的刺激量實(shí)際操作很難做到真正的定量化及客觀化,操作很難做到重復(fù)性以及規(guī)范性。本文從針刺手法的量化和客觀化、針刺手法的作用機(jī)理、針刺手法刺激量和針刺效應(yīng)的關(guān)系三個(gè)方面綜述了近年來在針刺手法客觀化、量化研究方面開展的多學(xué)科交叉研究概況,認(rèn)為多學(xué)科交叉的研究思路、研究手段對(duì)于針刺手法的量化以及針刺量效關(guān)系作用機(jī)理的闡明有著積極的意義,提出利用計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)對(duì)針刺手法參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘可以使得該領(lǐng)域研究進(jìn)一步深入。
關(guān)鍵詞:針刺手法;參數(shù)量化;刺激量;量效關(guān)系
The Review about the Amount of Acupuncture Manipulation Stimulation Quantitative Research
HU Yin-e,YANG Hua-yuan,LIU Tang-yi,GAO Ming,XU Gang,TANG Wen-chao
(Laboratory of Traditional Chinese Medicine Engineering, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 201203,China)
Abstract:Acupuncture manipulation and the selection of intensities are crucial to clinical acupuncture treatment. Currently, few studies focally probed into the clinical application of acupuncture manipulation, leading to the lack of research into the clinical effects of different acupuncture manipulations with designed prospective randomized controlled study. This is mainly attributed to the difficult implementation of quantification and objectification in the practices of acupuncture manipulation intensities, which stem from the insufficiently feasible repeatability and normalization in operations. Hence, in this research, from perspectives of quantification and objectification of acupuncture manipulation, as well as the relations between its intensities and effects, the interdisciplinary research situation of the objectification and quantification of acupuncture manipulation was introduced. On the basis of the research, in order to clarify the functioning characteristics and regularities of acupuncture manipulation, we obtain waveform signals during the process of acupuncture manipulation by The ATP-II acupuncture manipulation parameter tester, we use the wavelet packet transform analysis techniques to extract more characteristic parameters of acupuncture manipulation features,and in this study,we proposed the method of calculation of the intensities of stimulation.
Key words:Acupuncture manipulation; Parameter quantization;Intensities; Intensity-effect relationship
1 研究背景
針刺手法是針灸學(xué)的一個(gè)重要組成部分,也是針灸臨床操作的基本技能,為取得臨床療效的關(guān)鍵因素之一。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對(duì)針刺手法研究越來越深入,對(duì)針刺手法的作用和針刺效應(yīng)有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí),提出了不同的觀點(diǎn)和看法。由于針刺手法在操作過程中涉及到幅度、角度、頻率、作用力、方向、時(shí)間及刺激量等多參數(shù),并且在臨床上受到患者身心狀態(tài)、取穴等因素的影響, 因此,產(chǎn)生的臨床療效有著很大的差異。針刺手法是針刺治療的外在體現(xiàn)形式, 針刺刺激量是針刺治療的內(nèi)在本質(zhì)特征[1]。針刺刺激量不定量化,是掩蓋針灸療效差異的重要原因,它阻礙了針刺量效關(guān)系的研究,阻礙了針灸學(xué)科的發(fā)展。
2 針刺手法刺激量的研究現(xiàn)狀
針刺刺激量是針灸臨床獲取療效的關(guān)鍵因素之一[1]。針刺手法是針刺治療的外在體現(xiàn)形式, 針刺刺激量是針刺治療的內(nèi)在本質(zhì)特征[2]。針刺的刺激量如同藥物劑量一樣,對(duì)療效的產(chǎn)生具有決定性的作用,不淪何種刺激,要引起臟腑的反應(yīng),必須在刺激強(qiáng)度、刺激持續(xù)時(shí)間和刺激強(qiáng)度對(duì)時(shí)間的變化率上達(dá)到某個(gè)閾值,而且各參數(shù)間也會(huì)相互影響,這就涉及到一個(gè)針刺手法的量化問題。關(guān)于針刺刺激量的定量化研究是當(dāng)前針刺研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。在20世紀(jì)90年代初,石學(xué)敏院士就較早的提出了\"針刺手法量學(xué)\"理論 [3-4]。石學(xué)敏\"針刺手法量學(xué)\" 理論的提出,填補(bǔ)了針灸學(xué)歷史上的一個(gè)空白,但在針刺刺激量的定量化研究中,仍存在諸多問題。針刺手法的客觀化和量化,是應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段去驗(yàn)證、揭示傳統(tǒng)針灸學(xué)理論的現(xiàn)代內(nèi)涵,復(fù)旦大學(xué)研制的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)針體受力系統(tǒng),檢測(cè)到針體上的受力和手法操作的波形電信號(hào),篩選出有規(guī)律的得氣指標(biāo)與針刺手法參數(shù)[5]。近10多年來,我們研究室一直致力于針刺手法的客觀化、定量化研究[6],項(xiàng)目研究成果\"ATP-Ⅱ智能針刺手法測(cè)定析系統(tǒng)\"已被全國各大中醫(yī)院校用于針灸教學(xué)實(shí)踐以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究[7-8]。國外學(xué)者對(duì)此也非常感興趣,將一種超聲彈性成像技術(shù)用于人體針刺手法操作時(shí)的定量化研究,發(fā)現(xiàn)增加捻轉(zhuǎn)量對(duì)在提針、插針時(shí)的組織移位和在插針后彈回的組織移位都有顯著的線性效應(yīng)[9]。香港中文大學(xué)通過虛擬人技術(shù)觀察針刺操作的過程,將計(jì)算機(jī)的虛擬仿真應(yīng)用針刺的研究,在針刺手法客直觀化以及危險(xiǎn)穴位操作方面的研究,邁出了較大的步伐[10]。Wang[11]分析針刺足三里獲取的電信號(hào)位研究對(duì)象,應(yīng)用非線性動(dòng)力學(xué)分析了四種針刺手法針刺足三里時(shí)獲取的電信號(hào),通過遞歸圖確定了不同針刺電信號(hào)的平穩(wěn)性。美國學(xué)者Davis等也報(bào)道了6位中國針灸專家在實(shí)施同一捻轉(zhuǎn)手法時(shí),捻轉(zhuǎn)幅度個(gè)體差異顯著,但捻轉(zhuǎn)力量沒有差異,并且補(bǔ)瀉手法對(duì)捻轉(zhuǎn)力量也無影響[12]。最新研究從運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)角度探索捻轉(zhuǎn)手法的動(dòng)作特征,從而為捻轉(zhuǎn)手法操作的定量化提供依據(jù),提出議將捻轉(zhuǎn)頻率離散度和操作時(shí)間用于捻轉(zhuǎn)手法的定量評(píng)估[13],可以看出也是從不同刺激量的角度來考慮手法的定量化。以上研究,主要是從實(shí)施者角度研究針刺手法刺激,但是針刺效應(yīng)是施術(shù)者和受試者相互作用的過程,只有把兩者都能夠客觀化、定量化,臨床的針刺手法才能做到真正的重復(fù)和規(guī)范。
3 針刺手法量效關(guān)系研究
不同刺激量的針刺手法產(chǎn)生不同的臨床療效,說明不同的刺激量產(chǎn)生的臨床效應(yīng)是有相應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)的,不同的刺激量所引起的生理效應(yīng)的差別,究其原因也許正是與這種針下反應(yīng)不同直接相關(guān)。在不同針刺手法的刺激下所產(chǎn)生的中樞和器官的反應(yīng)不同,如果通過現(xiàn)代的科學(xué)方法,進(jìn)一步揭示兩者之間的關(guān)系,并構(gòu)建針刺手法的量效關(guān)系,則可以為臨床手法刺激量的選擇提供指導(dǎo)和理論基礎(chǔ),最終為提高針刺的臨床療效有重要的意義。
在量化研究的基礎(chǔ)上,胡銀娥等[14-17]致力于應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)尋找量化參數(shù)的規(guī)律和特點(diǎn),并在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的基礎(chǔ)上,在大量針刺手法信息中,找到單式手法和部分復(fù)式手法的共性特征,并建立針刺手法的非線性數(shù)學(xué)模型,建立針刺手法手法的數(shù)學(xué)模型后,又結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),開展針刺手法仿真系統(tǒng)的研制工作[18]。自針刺手法仿真系統(tǒng)研制成功后,由于該儀器能夠在針刺過程中刺激參數(shù)可以客觀化、定量化,提高了實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性以及規(guī)范性,因此,研究者應(yīng)用該儀器開展動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究,從而該儀器的研制對(duì)針刺效應(yīng)的研究有了很大的推動(dòng)作用。楊華元等[19-21]以不同刺激量參數(shù)的捻轉(zhuǎn)手法刺激自發(fā)性高血壓大鼠(SHR),比較其降壓效應(yīng)及對(duì)心肌血管緊張素(Ang)Ⅱ含量的影響,結(jié)果輕刺激量捻轉(zhuǎn)手法與中刺激量捻轉(zhuǎn)手法均有顯著抑制血壓上升的作用,而重刺激量捻轉(zhuǎn)手法抑制血壓上升的效果不明顯。王彩虹等[22]通過三種不同刺激量的捻轉(zhuǎn)針刺手法,觀察應(yīng)用三種不同刺激參數(shù)的針刺手法針刺前后正常人穴位溫度變化的針刺效應(yīng),探討刺激量的大小和溫度變化的相互關(guān)系。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)有較好結(jié)果的基礎(chǔ)上,我們又開展了定量化針刺手法參數(shù)的臨床實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證針刺手法仿真系統(tǒng)的效應(yīng),因此選用健康人作為針刺對(duì)象[23]。也有借助電磁學(xué)相關(guān)知識(shí),開展針刺手法刺激量的研究,楊國平[24]從電磁學(xué)觀點(diǎn)探討針刺手法,人為行針手法會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)方而的電磁場(chǎng),但是這兩種電磁場(chǎng)作用于患者對(duì)療效有何影響、其作用機(jī)理如何及其與經(jīng)絡(luò)有何關(guān)系,需進(jìn)一步探討研究。龔斌等[25]用間生態(tài)學(xué)說的均等相、反常相、抑制相解釋針刺有效刺激量的大小與針刺療效補(bǔ)瀉、針刺療程的關(guān)系。提出針刺有效刺激量的概念,認(rèn)為針刺手法、患者敏感度、刺激時(shí)間是構(gòu)成有效刺激量的三個(gè)因素,有效刺激量大為瀉法、有效刺激量小為補(bǔ)法,但是如何具體計(jì)算刺激量大小,該研究者未涉及。也有研究者,從針刺手法機(jī)理方面開展研究,周國祥等[26]以不同針刺手法針刺大鼠內(nèi)關(guān)穴,探討針刺內(nèi)關(guān)穴對(duì)缺血再灌注損傷心肌的保護(hù)作用及與血漿β-內(nèi)啡肽的相關(guān)性,針刺內(nèi)關(guān)穴能抑制心肌缺血再灌注大鼠血漿β-EP的升高,減輕應(yīng)激反應(yīng)的發(fā)生,從而起到保護(hù)心肌的作用,而重手法針刺組的針刺效果優(yōu)于輕手法針刺組。Itoh K等[27]用不同針刺方式治療老年人慢性腰痛,發(fā)現(xiàn)深刺激的治療效果優(yōu)于淺刺激及常規(guī)針刺療法,但是深、淺刺激量是多少呢?只有強(qiáng)、弱之分,未計(jì)算出定量化的值。
綜上所述,針刺的有較好的臨床療效,但是在實(shí)驗(yàn)過程中,從操作者自身角度定義刺激量,明顯的主觀性,客觀化不足,影響了實(shí)驗(yàn)的可信度和精確度,各研究之間差異太大。
4 結(jié)論和思考
4.1綜上所述,我們總結(jié)前期研究結(jié)果如下。
4.1.1在針刺手法的量化的研究,多學(xué)科交叉的研究思路是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷產(chǎn)生的,而新的研究思路和研究手段的引入,又為針刺手法的客觀化研究提供了不斷創(chuàng)新的可能性。
4.1.2在針刺手法量化的研究工作中,尚有可進(jìn)一步深入和完善之處,雖然結(jié)合了一些其他學(xué)科的思路、手段進(jìn)行了多學(xué)科交叉的研究,但是沒有借助分子生物實(shí)驗(yàn)對(duì)針刺手法刺激量和作用效應(yīng)的關(guān)系以及作用機(jī)理,進(jìn)行更深入的分析,也沒有引入刺激量的計(jì)算方法。
4.2基于以上總結(jié)的問題,我們提出如下問題。
4.2.1采取針刺手法仿真儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,該仿真儀器能夠做到刺激參數(shù)(頻率、角度、時(shí)間)的客觀化和定量化,并通過與電針針刺效果進(jìn)行比較,證明該儀器有較好的針刺效果,但是目前更多的是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[28-31],在臨床實(shí)驗(yàn)開展較少,并且在臨床實(shí)驗(yàn)中未選擇某一疾病為研究對(duì)象,而是選擇健康人作為研究對(duì)象[32],針刺效應(yīng)是否等于就有了治療效應(yīng)呢?這還有待更深入、更系統(tǒng)、更全面的研究開展。
4.2.2針刺手法及其刺激量的大小決定了針刺的效應(yīng),在臨床治療中,針刺屬于雙向調(diào)節(jié),并非刺激量越大越好,但是刺激量太小就沒有作用,在臨床針對(duì)某一疾病,如何做到客觀的、定量的把握針刺手法的刺激量以及治療結(jié)束后如何客觀的評(píng)價(jià)臨床療效?這個(gè)問題一直是臨床針刺的難題,如果在臨床進(jìn)行針刺的時(shí)候,刺激量能夠做到像藥物的劑量一樣,有選擇刺激量的標(biāo)準(zhǔn),這對(duì)提高針刺臨床療效以及推廣針刺的應(yīng)用將有重要的意義。
4.3針刺手法量效關(guān)系研究的幾點(diǎn)思考 因此,迫切需要開展研究針刺手法刺激量與治療臨床某一具體疾病效應(yīng)之間關(guān)系的研究,并且在計(jì)算刺激量,我們提出如下的構(gòu)想。
4.3.1根據(jù)針刺手法的特征參數(shù),計(jì)算捻轉(zhuǎn)手法的刺激量 通過得到針刺手法的波形圖,采用小波變換的分析技術(shù),對(duì)波形電信號(hào)求一次微分(位移除以時(shí)間,即速度)以及二次微分(速度除以時(shí)間,即加速度),從而得到針刺手的操作時(shí)的加速度a,進(jìn)而計(jì)算刺激量。從而根據(jù)不同的時(shí)間段,即上升期T1、下降期T2,計(jì)算出上升期總功率,上升期平均功率,下降期總功率和下降期平均功率,這樣上升期和下降期的功率可以決定上升期和下降期的刺激量[33-34]。應(yīng)用小波包分析技術(shù)提取手法波形的特征參數(shù)的技術(shù)路線如圖1所示。
圖1 提取針刺手法特征參數(shù)
因而,根據(jù)物理學(xué)中做功的原理,功率的計(jì)算可以表示為:
功率(P) = 手法作用力(F)×針刺捻轉(zhuǎn)角速度(ω)(1)
其中F = m× a ,m針體的質(zhì)量,在本次研究中設(shè)定為一個(gè)常量。
因而,捻轉(zhuǎn)手法的刺激能量可表達(dá)為:
捻轉(zhuǎn)刺激量(W)= 功率(P)×刺激時(shí)間( t ) (2)
= 手法作用力(F)×針刺捻轉(zhuǎn)角速度(ω)×刺激時(shí)間( t )
= 質(zhì)量 (m)×加速度(a)× 針刺捻轉(zhuǎn)角速度(ω)× 刺激時(shí)間( t )
在前期針刺手法定量化研究以及針刺手法特征提取及作用規(guī)律研究的基礎(chǔ)上,可以得到針刺手法的波形圖,可以求出針刺操作的加速度a,針刺捻轉(zhuǎn)角度ω,刺激時(shí)間t,因此可以根據(jù)公式(2)計(jì)算捻轉(zhuǎn)手法的刺激量。
4.3.2針刺手法規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化研究 歷代醫(yī)家通過長期的臨床實(shí)踐積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為針刺手法的選擇對(duì)臨床療效有至關(guān)重要的作用。由于長期缺乏針刺手法的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化,對(duì)于針刺手法的研究只能停留在理論上的闡述和操作方法上的文字描述,針刺手法是一種操作性很強(qiáng)的技術(shù),其操作過程無法進(jìn)行詳細(xì)的量化,缺乏可遵循的統(tǒng)一客觀標(biāo)準(zhǔn),這給后世醫(yī)家學(xué)習(xí)、繼承和發(fā)展帶來不必要的困難,特別是在現(xiàn)代針灸學(xué)的研究中,由于針刺手法不能統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),從而在一定的程度上限制了針灸領(lǐng)域科學(xué)研究的可重復(fù)性,使針刺手法的傳承和發(fā)展以及針刺動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面研究遇到了瓶頸。目前針刺手法的臨床應(yīng)用研究雖然經(jīng)通過嚴(yán)格設(shè)計(jì)、隨機(jī)對(duì)照等方法研究針刺手法的臨床效應(yīng),但是在實(shí)際操作中難以做到真正的定量化、規(guī)范化以及標(biāo)準(zhǔn)化。因此,開展針刺手法量化、規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化的研究是直接關(guān)系到針刺的臨床效應(yīng),也是針刺治療從臨床經(jīng)驗(yàn)跨越到針刺手法量學(xué)研究的重要一步。因此,開展針刺手法量效關(guān)系的研究,必須對(duì)針刺手法進(jìn)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
4.3.3開展與臨床療效相結(jié)合的針刺與效應(yīng)關(guān)系研究 石學(xué)敏院士曾明確指出,大多數(shù)針灸臨床與基礎(chǔ)研究成果只停留在論文與證書上,難以反饋到臨床。那些具有科學(xué)量化標(biāo)準(zhǔn),已形成規(guī)范化治療方案、具有可重復(fù)性的研究成果屈指可數(shù),針灸臨床研究尚缺乏規(guī)范的具有可重復(fù)性的研究成果。所以,在開展針刺手法與效應(yīng)關(guān)系的研究上,必須通過臨床采集大量的針刺手法數(shù)據(jù),開展針刺效應(yīng)的量化、規(guī)范化的試驗(yàn)研究,其目的是為了能夠更好的提高臨床療效,并且能進(jìn)一步豐富和發(fā)展針灸理論,闡明針刺的作用機(jī)理,使針刺手法在臨床應(yīng)用中保留其特色和優(yōu)勢(shì),推動(dòng)針灸學(xué)科發(fā)展。
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編輯/哈濤