穴位電特性及其探測方法的研究進展及思考

李瑞霞,劉堂義,楊華元

(上海中醫藥大學,上海 201203)

自20世紀50年代日本的中古義雄發現了穴位表面皮膚具有低電阻的特性以來,國內外諸多學者對穴位的電特性進行了研究,并有了許多發現。經穴電阻及導電量特性常常被認為是反映經絡系統客觀性的生物物理指標。隨著技術的不斷更新及對穴位特性研究的不斷深入,其檢測及研究分析方法更加豐富。本文就傳統研究經穴電特性的方法及檢測技術進行比較深入的探討,為經穴電特性研究提供新的思路,補充傳統研究的不足,以期推動經穴電特性的研究。

1 經穴皮膚電特性研究發現的新問題

既往關于經穴電特性的研究,基本是以經穴皮膚為研究對象而展開的,然而近來的研究結果發現與傳統的研究結論存在一定的差異。

1.1 經穴皮膚電特性

20世紀50年代以來,國內外的許多學者研究發現穴位和經絡具有皮膚低電阻、高電位的特性。而近幾年來的研究卻發現經穴的低電阻特性具有相對性,即并不是所有的經穴都具有低電阻特點。如2008年Ahn等[1]對穴位電學特性研究作了系統評價,該研究中納入了9個相對較為嚴謹的研究,其中有4個研究認為并不是所有的穴位都具有低電阻特性。2009年德國的Kramer 等[2]在相關的研究中發現,631個測試點中有62.8%的穴位測量點與周圍皮膚的電阻無差異,163個穴位測量點顯示低于周圍皮膚,71個穴位測量點顯示高于周圍皮膚,穴位的特異性表現不明顯。

有研究者[3]從人體生理和病理等不同狀態下對人體穴位的電特性進行了研究,發現健康人體經絡電阻抗雙側對稱明顯,而患者雙側經絡的電阻抗則明顯失衡。如原發性痛經患者三陰交穴的電阻值失衡現象較正常人明顯。也有研究[4]觀察到雙側經絡阻抗左右失衡、表里失衡與臟腑經絡病變的總體的相關性,該研究結果還提示,導電量(或電阻)異常所涉及的臟腑、經絡可能與疾病的發生有特異相關性。

有研究發現經穴電特性具有方向性。Lee等[5]觀測到合谷與曲池間電傳導的傳導率顯著高于合谷與曲池外 1 cm的非穴點間的電傳導率(針對 20位健康志愿者);同時,合谷到曲池間的電流方向、峰值頻率、電勢值,與曲池到合谷間的明顯不同。

穴位的伏安特性研究發現穴位電阻具有非線性、低慣性特征。如甲亢患者左、右大陵穴和對照點的慣性面積均大于健康人,其中左大陵對照點慣性面積比較差異有統計學意義[6]。

在穴位電特性和時間的關系上有研究發現,靈龜八法針刺對八脈交會穴導電量的影響與針刺時間有關系[7]。

綜上所述,我們可以發現經穴的電特性非常復雜,目前的研究結果也并不完全統一。因此,以目前的研究結果,并不能完全反映經穴的電特性,更加深入的研究和探討,以及研究思路的更新都非常必要。

1.2 對穴位皮膚低電阻特性的解釋

在許多發現經穴具有低電阻特性的研究結果中,對于這種結果產生的生物學基礎,亦有研究者進行了不同程度的探索,取得一定的研究結果,可以為經穴的特異性提供參考。

如梁媛等[8]進行的多次實驗中發現,經脈區皮膚組織的一氧化氮(NO)含量和神經一氧化氮合酶(nNOS)蛋白表達較高,外源性NO和nNOS抑制劑能夠調節穴位皮膚中去甲腎上腺素(NE)的合成與釋放,L-精氨酸衍生的NO復合物和NE可以調節皮膚低電阻穴位的皮膚電導。研究結果提示經穴的皮膚低電阻特性可能與NO和NE有關。

楊威生[9]用 4個皮膚電極的測量方法(即“四極法”),該方法可以最大程度減少傳統檢測經穴電特性檢測方法中存在的一些影響因素,如電阻測量結果與電極的壓力、皮膚的干濕等狀況無關。該研究結果提示,經穴的低電阻特性可能不是來源于皮膚的狀況,從而推斷間液(組織液)的相對含量較高是經絡低阻特性的根源,而經絡的組織學本質則是疏松結締組織里的間液的相對含量較高的帶區。

類似梁媛的研究結果基本支持傳統的觀點,即經穴的電特性來源于穴位皮膚[10]。而楊威生的研究結果則可能從另外的角度來解釋經穴低阻特性,這個結果與本課題的觀點相似[11]。

1.3 穴位皮膚電特性的應用

由于早期大量的研究結果提示經穴具有低阻特性,因此,經穴的這種特性被用來作為疾病診斷的客觀依據。這是目前經穴特異性研究成果中應用最為廣泛的。

李晴輝等[12]設計的基于單片機的穴位探測電路,用恒流源式測量電阻,能較準確地確定穴位的位置;鄭利巖等[13]應用皮膚電阻導電量測定及聲測經絡技術,將導電量較大、聲波波幅值較高點確定為大鼠的經穴點,并通過經穴-臟腑效應實驗,驗證其生理功能,來確定實驗大鼠常用經穴;常鳳香等[14]應用電阻抗數據的采集和處理,采用多元圖進行經絡診斷;宮琴等[15]應用偽彩色圖像的方法表征出耳穴等阻值區間的分布圖,為臨床的定量、直觀檢測提供了依據。

關于這方面的應用報道較多,但迄今為止,經穴低阻特性的臨床應用尚屬起步階段,無論技術、方法還是理論指導,都缺乏系統的指導性。

2 穴位皮膚電特性的探測方法

1956年,中谷義雄測量穴位皮膚電阻時應用的是12伏的低壓串聯式直流電。為盡量減少穴位探測時客觀因素對實驗結果的影響,人們對穴位電特性探測的方法不斷進行改進。如用雙電極法直接比較兩點間的電學特性或用四電極法可測定皮下某一小區域內的電阻,可不受皮膚狀況、電極濕潤度和壓強大小及測量時間長短的影響,且對皮膚無刺激,重復性也好。

“經穴電參量自動巡回檢測系統”[16]可在皮膚多點快速檢測,大大增強了測試數據的時間同一性和可比性,為體表經穴的大面積高密度探測提供了條件和可能;張脈楨[17]設計的雙四電極法用兩組完全相同的電極做在同一小塊電極板上,這兩組電極分別由兩組完全相同的供電系統和電壓測量系統支持,其中一組測量穴位電阻,另一組測量穴位旁電阻,由于測量條件能夠做到基本一致,因此可以更為客觀地反映穴位與非穴位的電阻特性差異,盡可能地減少探測誤差。澳大利亞Kwok等[18]認為傳統的穴位電阻檢測方法因為受穴位皮膚厚度、表面分泌物、探測電極的壓力的影響以及每次只能檢測單一穴位,對研究結果會造成較大的影響,因此研制了一種多道檢測電極的穴位皮膚電阻探測儀,并通過檢測繪制出人體表面皮膚低電阻圖。韓煜等[19]所設計的中醫診斷系統采用特殊電信號來連續性周期性地刺激體表穴位區域,由測量設備實時地連續測量這個區域由上述激勵所產生的“響應”,通過對“響應”的數學解析,可用于探討靈龜八法取穴的科學機理以及“開穴”、“閉穴”的客觀性。

還有一些儀器如CL-1024A型腧穴電阻探測儀(天津中醫學院實驗針灸學研究中心),李自雙[20]等研制的帶286微機的皮膚電阻測量(包括皮膚溫度及脈相)系統等都是用于測定穴位表面皮膚電阻的。

綜上,穴位皮膚電特性的探測方法多樣,隨著認識和研究的深入,新的技術和方法不斷被采用,從而使得經穴皮膚電特性的研究結果更加穩定,可重復性不斷提高,經穴電特性檢測客觀性也不斷得到提升。

3 經穴內電特性的研究與思考

經穴電特性研究有史以來,人們一直把研究的對象局限在穴位皮膚。有學者[10]從解剖學、生理學、物理學的角度進行分析,認為在人體各種組織器官中,皮膚電阻最大。其他組織器官因浸浴于體液中,其電阻很小,和皮膚電阻比較可忽略不計,……,國內外一些學者將“穴位電阻”表述成‘穴位皮膚電阻'是合理的。有文獻記載,人體內部電阻的平均值大約是500 Ω。一般情況下,人體電阻可按1000～2000 Ω考慮[21]。

這種觀點基本上受到目前大多數研究者的認可。盡管如此,還是有人進行了不同的探討和研究。如程紹魯等[22]應用自制的探測儀(定檢測電壓、定探測壓力、定采樣時間)在穴位探測的研究中發現應用傳統的“干”式方法進行皮膚直流電阻抗測定,人體皮膚的電阻抗振蕩波動現象的振蕩頻率是較為固定的,經穴與非經穴部位皮膚的振蕩幅度有明顯的差異(二者相差1倍以上)。當把不銹鋼毫針作為電極刺入皮膚后,形成“濕”式直流阻抗測定法,電阻抗振蕩波動現象消失。發現穴位皮膚與穴位內的電特性有不同表現,可未就此現象作進一步的研究。這是迄今為止在研究穴位電特性時注意到穴位內電特性與皮膚電特性不同的極少數報道之一。

另外也有研究將探針深入到穴位內部進行了相關的研究。如樊祥民[23]以針灸針作為電極,檢測30例胃病患者在治療前后兩足三里穴位之間的電阻抗,當針刺入穴位內部后再輸入電流,以避免電極與皮膚之間壓力的變化影響電阻抗的測量。結果發現,治療后電阻抗與治療前電阻抗的比值大于0.7的16位患者中有6位患者的病情出現了反復,占37.5%;治療后電阻抗與治療前電阻抗的比值小于0.7的14位患者中只有2位患者的病情出現了反復,占14.3%。研究表明,胃病患者在治療前兩足三里穴位之間的電阻抗與治療后比較,存在顯著差異,治療前的平均阻抗明顯高于治療后,顯示經絡的通暢性降低;隨著疾病的治愈或者好轉,穴位間電阻抗下降,顯示經絡的通暢性得以恢復。但這項研究沒有分析該研究結果與傳統的研究方法之間的差異。

傳統針灸學對腧穴的定義為,腧穴是人體臟腑經絡之氣輸注于體表的特殊部位,穴,即孔穴的意思,言經氣所居之處[24]。因此穴位應該是一個縱深的立體結構,穴位電阻應該考慮到內部及深層結構。在概念上穴位電阻也不能等同于穴位皮膚電阻。

本研究小組[11,25]曾就此進行了深入的理論探討,并在總結既往穴位電特性研究方法和技術的基礎上,首次提出了“經穴內電特性”的概念,設想以“絕緣針灸針”和“雙極針灸針”為探針,可以對經穴內的電特性進行研究。并且從理論上分析了這種探測方法的一些特點。①由于探針本身可以作為針灸針應用,所以可以在治療的過程中動態檢測穴位下電特性的變化,這對用于動態觀察針刺手法中的呼吸補瀉法、迎隨補瀉的作用機理有著極大的意義;②應用該探針及其方法,可以探索穴位的相互作用在電特性方面的表現,如電針兩極下的穴位在電針過程中的電特性變化等。后文將對此進一步進行說明。

由上可知,穴位電特性研究,不能完全囿于傳統的經穴皮膚電特性研究范疇,經穴內部結構及特征是經穴特異性的有機組織部分之一,在進行經穴的電特性研究時不可忽視,否則研究結果可能就存在一定的局限性。

4 穴位內電特性的初步觀察

為了初步觀察經穴內電特性的特點,我們應用普通毫針、絕緣針灸針和“雙極針灸針”,以家兔為研究對象,觀察其穴位內部電阻情況,實驗中嘗試了以下各種電路接法(后三里與豐隆。穴位的定位和針刺深度參照實驗針灸學[26]),均觀察半小時左右,發現①兩普通毫針分別刺入兩穴位內部,電極接在兩毫針的針柄上,其間的電阻值呈現不斷上升的趨勢,早期(前10 min左右)上升非常快,后期上升緩慢,漸趨于穩定,而且多次測量的重復性較好,可能是因為針刺改變了家兔穴位內部的組織特性,從而對家兔穴位間的電阻產生了影響,使得電阻升高,并且此過程具有時間性,推測對此的研究將有可能為臨床上針刺治療的留針時間找到依據;②一個電極接刺入足三里內部的普通毫針針柄(另一種接法是用絕緣針灸針替代普通毫針),另一極接豐隆穴的皮膚表面,兩極之間的電阻在1.5～2.5 MΩ,隨著時間的推移,阻值變化不大,比較穩定;③兩穴位皮膚間的電阻值隨時間變化較穩定,推測穴位電阻可能由穴位內部組織決定,而非穴位處皮膚,皮膚性質不是穴位電阻的決定因素,但因為影響因素多,如空氣濕度,皮膚表面的光潔度,電極與皮膚的接觸壓力等,所以重復此實驗方法電阻值結果不一;④兩電極分別接刺入穴位內部絕緣針灸針針柄時,阻值隨時間的變化而不穩定。可能是因為針刺對穴位內部的電特性產生了影響,隨著時間的推移穴位內部的電特性發生了復雜的變化;⑤兩電極分別接在刺入一個穴位的“雙極針灸針”的皮膚探測點引出線和深層探測點引出線,即測量一個穴位表面皮膚和內部深層立體縱向上的電阻時,阻值不穩定。可能由于因為皮膚處的影響因素使測量的重復性較差;⑥兩電極分別接在刺入一個穴位的“雙極針灸針”的淺層探測點引出線和深層探測點引出線,即測穴位內部立體縱向上的電阻時,阻值不太穩定,推測是針刺對家兔的穴位內部組織產生了影響,使其穴位內部的電特性有所改變。

以上對穴位內電阻特性的初步觀察提示,穴位電特性是一個變化的因素,尤其是在治療的過程中。因此,基于“雙極針灸針”的穴位內電特性動態、實時檢測是研究穴位電特性現象一種非常有意義的手段和方法,值得進一步深入研究。

5 結語和思考

綜上所述,我們基本上可以肯定經穴具有一定的電學特性,它是經穴特異性的一個方面。經穴電特性不僅僅是穴位表面皮膚的電特性,更應該包括穴位內部深層的電特性。對穴位內部的電特性研究,克服檢測方法中的缺點,確保其客觀、可重復性,對全面揭示經穴的電特性具有十分重要的意義。在此提出一些對將來研究的想法,①為何穴位皮膚的低電阻特性并不能在所有的實驗中得到證實?②對于穴位表面皮膚的低電阻點可以進一步檢測該穴位內部是否也具有低電阻特性;③基于“雙極針灸針”的檢測方法可以檢測穴位深部點與點之間的電阻,這與用兩普通毫針刺入穴位深部,測量其兩針柄間的電阻有何不同;④根據傳統的針灸學認為不同的穴位、不同的人體,針刺的深度均以同身寸為標準,那么檢測經穴電特性應以多深為宜,是否需要得氣,等等,這些問題均值得思考和研究;⑤針刺作用對人體經穴的電特性是否產生影響以及隨針刺的時間、補瀉手法的變化會產生怎樣的影響,如果有影響又當如何進一步深入分析。對這些問題進行探討、思索和研究,有利于揭示經穴電特性現象,推動經穴診斷和療效評價的發展。

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