關(guān)于針刺刺激量定量化研究的設想

王東巖,李姝,王斌,邢繼杰

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關(guān)于針刺刺激量定量化研究的設想

王東巖1,李姝2,王斌2,邢繼杰1

(1.黑龍江中醫(yī)藥大學附屬第二醫(yī)院,哈爾濱 150001;2.黑龍江中醫(yī)藥大學,哈爾濱 150040)

研究針刺刺激量“量”的概念及其組成因素,對針刺刺激量定量化研究的可行性提出設想。通過既往對針刺刺激量概念的探討,提出針刺刺激量的準確定義,深入分析并提出針刺刺激量的三大組成要素分別為力的做功,熱能的交換和電能的傳遞。并對針刺刺激量的定量化研究提出展望。

針刺療法;刺激量;定量化

針刺刺激量是影響針刺療效的關(guān)鍵因素之一。關(guān)于針刺刺激量的定量化研究是當前針刺研究的熱點和難點問題。20世紀70年代,石學敏“針刺手法量學”理論的提出,填補了針灸學歷史上的一個空白[1]。但在針刺刺激量的定量化研究中,仍存在諸多問題,值得探討。筆者就針刺刺激量的定量化研究進行討論,現(xiàn)報告如下。

1 關(guān)于針刺刺激量“量”的概念

在古代文獻中,對針刺手法的補瀉論述較多,但對針刺刺激量或手法補瀉中刺激量的問題較少提及[2]。直到明代楊繼洲《針灸大成》中才有了“刺有大小”和“針有淺深”說?！按逃写笮　敝羔橌w的受力大小;“針有淺深”指針刺的深度。這與當前針刺研究中手法參數(shù)的相關(guān)概念基本一致,但在楊繼洲的時代,對“刺激量”概念的界定還非常模糊,其刺激量的計量依患者病情而定,往往根據(jù)經(jīng)驗,對“刺有大小”和“針有淺深”做較原始的描述,“刺激量”概念剛有其雛形。

及至現(xiàn)當代,針刺手法的量化研究越來越受到人們的重視。20世紀70年代,從臨床治療劑量角度出發(fā),為研究和確定針刺最佳治療劑量,石學敏明確提出了“針刺手法量學理論”,規(guī)定了針刺手法量學的四大要素,對針刺作用力的方向、大小、施術(shù)時間、兩次針刺間隔時間等作了科學界定[1]。并指出①作用力的方向是決定補和瀉的重要因素之一。②捻轉(zhuǎn)補瀉與作用力的大小有直接關(guān)系,小幅度、高頻率,其限度是1/2轉(zhuǎn),頻率為每分鐘120次以上為補;捻轉(zhuǎn)時,大幅度、低頻率,其限度在1轉(zhuǎn)以上,頻率在每分鐘50～60次為瀉。③施行捻轉(zhuǎn)補瀉手法所持續(xù)時間的最佳參數(shù)是每個穴位1～3 min。④兩次施術(shù)間隔時間最佳參數(shù)為3～6 h。但值得注意的是,針刺治療劑量不同于藥物治療劑量,藥物劑量可以用“克”作單位來計算,而針刺刺激,在“針刺手法量學理論”中卻難以用某一單位來做計量。所以,在針刺刺激量定量化研究中,“手法量學”中“量”的概念并不徹底,當然,“手法量學理論”中,以針刺治療劑量類比藥物治療劑量,直觀上易于理解,“四大要素”的提出又使手法在臨床中可重復,可操作,易于規(guī)范,仍具有重要意義。

王頻等在《電針刺激量量化方案探討》[3]中,對“針灸刺激量”和“電針刺激量”做了一番精辟的論述,其認為針灸手法的刺激要素包含了具體針刺手法、針刺的深度、運針的頻率、留針時間、針刺的次數(shù)、間隔時間以及艾灸的壯數(shù)等,這就是“針灸刺激量”,概括起來就是指進行針灸時所施加的外在物理因素的綜合量值,與針刺時人體穴位內(nèi)在的生物因素無關(guān)。參考“針灸刺激量”來理解“電針刺激量”,其概念應指電針實施過程中所施加的與電脈沖刺激相關(guān)的綜合量值,嚴格來講,就是電脈沖刺激的能量量值。該文章首次用“能量”來描述“電針刺激量”,相應的,電針治療的劑量也就以“焦耳”作為其能量單位。

受以上啟發(fā),筆者認為針刺刺激量就是指在進行針刺治療過程中所施加的外在物理因素的綜合量值?！把a”或“瀉”是對針刺后效果的定性的評價,而不是有關(guān)針刺的量學概念。

2 外在物理因素的綜合量值

針灸針不同于注射器,使用注射器的目的在于對人體添加物質(zhì),改變?nèi)梭w內(nèi)環(huán)境;而針刺,可以看做是一種單純的物理刺激,但無論哪種物理刺激的實現(xiàn),都要憑藉于針體與人體組織的接觸。事實上,在這一接觸面上可以實現(xiàn)的物理刺激僅有3種,即力、熱、電。

2.1 針刺中有關(guān)力的綜合量值

“有關(guān)力的綜合量值”就是指在針刺過程中相關(guān)力的做功,其單位為焦耳能量。在手法針刺的研究中,不論哪種針刺手法的實現(xiàn),都要涉及針體與人體組織的相對運動,若以皮膚表面做參照,針體在人體組織中相對運動的形式大致都可在水平面、矢狀面和冠狀面上實現(xiàn)分解。若把針灸針的針尖設為一個理想尖端的話,針體與人體組織相對運動中所涉及到的力就僅有動摩擦力和靜摩擦力,它們也可以在上述3個平面上實現(xiàn)分解,針體與人體組織的相對位移矢量同樣可以在這3個平面上分解。根據(jù)“力的做功=力×力的方向上的位移”,理論上就可以計算針刺過程中相關(guān)力的做功。這就肯定會涉及針刺手法參數(shù)的問題,就目前研究顯示[4-8],針刺手法參數(shù)已經(jīng)可涉及運針操作時力和速度的變化、手法力的大小及方向變化、角位移、線位移、幅度、頻率、時間、針體受力波形及針體受力變化等。就計算“力的做功”而言,這些參數(shù)是足夠的。

當然,上述僅是理想狀態(tài)下的簡單模型,實際分析并計算畢竟會復雜得多。為了精確分析計算,在模型建立及算法上肯定是需要更先進的技術(shù)。但相信,力的做功并非是一個不可計算量。

2.2 針刺中有關(guān)熱的綜合量值

針灸針是熱的良導體,針體與人體組織間存在溫差,就會有熱的交換。熱交換的能量量值,就是針刺中有關(guān)熱的綜合量值,其單位,也是焦耳能量。值得說明的是,這里的熱交換作為一個外在的物理因素,與針刺時人體穴位內(nèi)在的生物因素無關(guān)。例如燒山火、透天涼等復雜針刺手法所致的局部組織溫度的改變,因與針刺時人體穴位內(nèi)在生物因素有關(guān),故而不能看做是單純熱交換,也與針刺中有關(guān)刺激量的量學概念無關(guān),而只能作為針刺后效應或效果來理解。但手法操作后由于人體組織局部溫度改變,以致針體與人體間發(fā)生熱交換的能量,則應在針刺刺激量的計算范圍。

若要直接對針刺中熱交換的能量量值進行準確計算,技術(shù)上的核心難點在于應用高敏感的溫差感受器測量針體與人體組織發(fā)生熱交換前后的溫差變化。應用經(jīng)典的熱交換公式Q=CP×m×ΔT(Q為熱交換的能量量值,CP為發(fā)生熱交換的物質(zhì)的比熱容,m為發(fā)生熱交換的物質(zhì)的質(zhì)量,ΔT為熱交換前后物質(zhì)的溫差),即可對熱交換的能量量值Q進行求解(人體或針灸針的比熱容CP相對固定,質(zhì)量m也可近似確定,ΔT須通過高敏感的溫差感受器進行測量)。當然,若應用的是電能加熱,也可通過所消耗的電能對熱交換的能量進行間接的近似計算。

在手法針刺的研究中,由于針體或人體組織的溫差變化不大,或人體組織的溫差雖有變化,但針體的質(zhì)量相對人體的質(zhì)量太小。所以,手法針刺中熱交換的能量可能會很小,甚至可以忽略,其意義大小還較難說,而且限于技術(shù)手段,恐怕也較難監(jiān)測。筆者認為其目前僅是一個思路,相關(guān)模型的建立并熱交換的能量量值計算還并不成形。

理論上,對針刺中熱交換的能量進行定量化研究的較理想模型是溫針灸、火針或電熱針。因為在這3種針灸方式中,“熱能的交換”相對于“力的做功”和“電能的傳遞”而言,其所占比重要大得多,以致“力”和“電”可以被忽略。只是在實際的測量和計算中,溫針灸和火針更依賴于高敏感的溫差感受器,所以在溫差測量技術(shù)的要求上可能會更難。同時,由于電熱針可以通過所消耗的電能間接近似計算熱交換的能量,從而避開了溫差測量技術(shù)的難題,所以在當前階段,相較其他兩種模型顯得更為理想。

2.3 針刺中有關(guān)電的綜合量值

針灸針也是電的良導體,“有關(guān)電的綜合量值”便是針體與人體組織的電能的傳遞,其單位仍然是焦耳能量。在手法針刺的研究中,由于手法操作者與被針刺者之間所承載的電荷不同,存在電位差,所以必然會存在電能量的傳遞。尤其長年習練傳統(tǒng)內(nèi)家拳法的針灸師,以意氣運針,在針灸針的針尖處更會存在明顯的“尖端放電”效應。盡管這部分能量真實存在,但或者由于其量小、微弱,或者由于其確實難于測量,在手法針刺的研究中往往都被從“刺激量”的概念中忽略掉了。與手法針刺不同,電針針刺則是研究針刺中有關(guān)電的綜合量值的理想模型。在電針針刺的簡單模型中(由于電脈沖能量較高,“力”和“熱”可以被忽略),電針刺激量即可認為是電脈沖刺激的能量量值,電針刺激強度即相當電脈沖刺激的輸出功率。若設電脈沖輸出電壓為Um,電針儀輸出方波的波寬為tw,人體穴位兩點間電阻為R,電脈沖刺激頻率為F,刺激時間為t,則電針刺激量Q甚至可以用公式Q=2×(U2m/R)×tw×F×t進行計算[3]。這種直接使用電針儀輸出參數(shù)并應用公式的計算在刺激量的定量化研究中是非凡的。更由于其刺激方式(電針儀輸出電脈沖的波形、頻率、周期等之間的組合)、刺激強度、刺激時間等參數(shù)均可人為設定,使得電針針刺在現(xiàn)階段針刺刺激量定量化研究的諸多模型中更為理想,更具可行性、實用性。

3 討論

綜上可以給出針刺刺激量的定義如下,針刺刺激量即是在針刺過程中,針體與人體組織間力的做功、熱能的交換和電能的傳遞三者能量的和值。針刺刺激強度即針刺刺激量與針刺時間的比值(是一個“能量/時間”的概念)。

在針刺刺激量的定量化研究中,手法針刺是研究針刺中有關(guān)力的綜合量值的理想模型;溫針灸、火針、電熱針是研究針刺中有關(guān)熱的綜合量值的理想模型,其中電熱針可通過消耗的電能間接計算熱交換的能量,避開了溫差測量技術(shù)的難題,較其他兩種模型更理想;電針針刺是研究針刺中有關(guān)電的綜合量值的理想模型,較之其他諸模型由于電針參數(shù)可人為設定,在刺激量的定量化研究中更具可行性、實用性。

盡管本文就針刺刺激量、針刺刺激強度等概念給出了準確定義,并試圖將定量化研究的設想予以清晰描述,但限于一些高級算法和相應技術(shù)的缺憾,本文所提供的僅是一個思路或設想,量化研究的方案并不完全成形。也正限于一些高級算法和相應技術(shù)的缺憾,筆者受王頻、楊華元等的啟發(fā),才有了電針針刺模型的應用傾向,并正在著力于電針刺激量定量化研究的可能。筆者相信,在刺激量可量化研究后的相當長一段時間內(nèi),針刺刺激量-效應關(guān)系、刺激強度-效應關(guān)系必會是研究的熱點和難點。更會有“刺激量給予方式(力、熱、電)不同,效果能否相同?”“刺激強度不同,效果是否相同?”“相同刺激強度,刺激方式不同,效果能否相同?”“各種刺激方式可否相互替代?”等諸多問題值得我們思考并深入研究。

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Design of Quantitative Study on Acupuncture Stimulation

-1,2,2,-1.

1.,150001,; 2.,150040,

To study the concept and components of acupuncture stimulation quantity, and to raise the research design of quantifying acupuncture stimulation. By discussing the concepts of acupuncture stimulation quantity in the past, it defined the acupuncture stimulation quantity and brought up the hypothesis through profound analyses that the three major components of acupuncture stimulation quantity should be the work of force, exchange of thermal energy, and transmission of electric energy. It also put forward the prospect of the quantitative research on acupuncture stimulation.

Acupuncture; Stimulation quantity; Quantification

1005-0957(2013)05-0410-03

2012-12-21

黑龍江省自然科學基金面上項目(D200942)

王東巖(1971 - ),女,教授,博士生導師

王斌(1986 - ),男,2005級7年制學生,E-mail:wbcy0226@ 126.com

A

R245.3

10.3969/j.issn.1005-0957.2013.05.410