正交試驗設計在針灸量化研究中的應用概況

雙 源，燕 平

(山西中醫學院，山西 太原 030024)

正交試驗設計是研究多因素多水平的一種設計方法，它是根據正交性從全面實驗中挑選出部分有代表性的點進行實驗［1］，這些有代表性的點具備了“均勻分散，齊整可比”的特點，廣泛應用于各種研究領域，是一種高效率、快速、經濟的實驗設計方法［2］。目前醫學研究領域中面臨的多因素多水平的復雜實驗設計利用正交設計，用較少的實驗樣本明確各因素的主次地位和各水平的優劣，并可找出諸因素各水平的最佳搭配［3］，為臨床提供確實可靠的實驗依據。

1 正交試驗設計的特點

完成試驗要求所需的實驗次數少。例如作一個3因素3 水平的實驗，按全面實驗要求，須進行33= 27種組合的實驗，且尚未考慮每一組合的重復數。若按L9(3)正交表安排實驗，只需作9 次，按L18(3)正交表進行18 次實驗，顯然大大減少了工作量。

數據點的分布“均勻分散，齊整可比”。均勻分散表現為任一因素中各水平都出現，且出現的次數相等;齊整可比表現為任2 因素之間各種不同水平的所有可能組合都出現，且出現的次數相等，使得任一因素各水平的實驗條件相同。這就保證了在每列因素各水平的效果中，最大限度地排除了其他因素的干擾。從而可以綜合比較該因素不同水平對實驗指標的影響情況。

可用相應的極差分析方法、方差分析方法、回歸分析方法等對實驗結果進行分析，引出許多有價值的結論。

2 正交試驗設計在針灸量化中的應用

2.1 正交設計在規范針刺手法量化中的應用

針刺手法是針灸臨床必須掌握的基本技能，是取得療效的關鍵。廣義的手法是指針刺操作的全部施術過程［4］。但由于目前針灸從業人員水平參差不齊，針刺手法差異很大，尚缺乏相應的針刺刺激量化標準，致使臨床應用混亂，嚴重影響針刺療效。因此針刺手法參數量化的研究可有效地指導臨床，從而提高臨床療效。

樊小農等［5］復制大鼠大腦中動脈缺血模型(MCAO)，利用針刺頻率的慢、中、快(1、2、3 次/s)和針刺時間的短、中、長(5 s、60 s、180 s)的2 因素3 水平的正交設計，以腦血流量為效應指標，綜合分析9 種針刺手法作用于“水溝”穴對MCAO 大鼠腦血流量的影響。結果表明“水溝”穴的操作方法為快頻率、足夠長時間的針刺(雀啄手法以眼球濕潤為度)。

賀妮娜等［6］利用正交設計篩選“醒腦開竅”針刺法中內關穴最優針刺參數。作者復制大鼠大腦中動脈缺血模型(MCAO)，以針刺頻率的慢、中、快(1、2、3次/ s)和針刺時間的短、中、長(5 s、60 s、180 s)的2因素3 水平的正交設計，分析9 種針刺手法作用于“內關”穴對MCAO 大鼠腦血流量和神經細胞壞死數的影響。結果表明，內關穴針刺頻率和時間的最優方案為120 次/min，5 s。

2.2 正交設計在電針參數定量化中的應用

電針能較客觀地控制刺激量，便于定量分析，對電針的參數進行研究后發現不同的電針參數產生不同的針效［7，8］。電針參數量化存在合理性，有待于進一步更全面、細致地研究，以提高電針的臨床療效［9］。

蒯樂等［10］通過正交試驗設計考察電針3 因素(A頻率，B 波型，C 電流強度)、2 水平(A1 2 Hz，A2 100 Hz;B1 連續波，B2 斷續波;C1 0.1 mA，C2 0.2 mA)參數的鎮痛作用以及A×B、A×C和B×C的交互作用，探討電針治療佐劑性關節炎大鼠炎癥痛最適宜的電針參數方案。研究發現電針治療提高痛閾的優化參數方案為:100 Hz，0.1 mA，斷續波。電針升高局部 組 織 中β－內 啡 肽 含 量，100 Hz 優 于2 Hz。4/20 Hz、疏密波、0.1 mA與100 Hz、斷續波、0.1 mA電針對大鼠炎癥痛鎮痛作用的差異無統計學意義(P ＞0.05)，得出其最佳參數為100 Hz、0.1 mA、斷續波。

2.3 正交設計在艾灸量化研究中的應用

灸法是針灸臨床中最主要的治療方法之一。影響艾灸療效的因素主要有溫度、灸量、時間等因素，單因素研究必然不能全面反映其療效，利用正交設計將以上因素綜合分析無疑是提高艾灸臨床療效的最佳方法［11 ～13］。

趙天平等［14］采用正交試驗設計方法，觀察麥粒灸頻次(2 次/d，1 次/d，1 次/d)、療程(5 d、7 d、10 d)、壯數(3 壯/次、6 壯/次、8 壯/次)3 因素3 水平不同灸量對潰瘍性結腸炎大鼠穴區溫度和Cx43 表達的影響。結果提示麥粒灸3 因素3 水平組合的艾灸壯數是影響灸后即刻穴區皮膚溫度的主效應因素，2 次/d、3 壯/次、5 d的灸量組合作用最顯著;頻次是影響灸后5 min穴區皮膚溫度的主效應因素;療程是影響灸后穴區Cx43 陽性表達的主效應因素，1 次/2 d、3 壯/次、10 d的灸量組合作用最顯著。

2.4 正交設計在量化拔罐刺激量中的應用

拔罐效果主要受時間、壓力2 個因素的影響［15］，但在臨床應用中對二者并沒有相應的規范指標，拔罐時間和壓力受人為影響較大。對拔罐刺激量的研究仍處于實驗研究的薄弱環節，利用正交設計規范拔罐刺激量，對科研和臨床的操作有重要的指導意義。

童伯瑛［16］設計2 因素(時間因素、壓力因素)不等水平(時間因素為3 個水平:10 min、20 min和30 min，壓力因素為4 個水平，分別為－0.04MPa、－0.05MPa、－0.06MPa 和－0.07MPa)的正交表，考察拔罐刺激量對罐斑顏色變化的影響以及時間因素和壓力因素之間的關系，以便為拔罐刺激量的標準化研究提供依據。研究發現，a)時間因素:拔罐10 min后，罐斑顏色無明顯變化，認為超過10 min的拔罐刺激量是無效的。因此選擇10 min為拔罐刺激量。b)壓力因素:若以罐斑顏色重為好，－0.06 MPa即可以達到最佳的刺激量。

在越來越國際化的今天，針灸在走向世界的角色轉變中面臨很多嚴峻的考驗，針灸量化、標準化、規范化的要求也越來越迫切［17］。正交設計在多因素多水平研究中的優勢避免了復雜的實驗設計，節省了樣本量，使實驗過程變得快捷，節省了大量人力，簡化了實驗設計，在針灸研究中日益受到學者們的青睞。但在正交設計因素水平的選擇上尚需注意，選擇因素時要全面合理［18］，在實驗設計中要盡量選擇可以進行量化的因素，如電針頻率，留針時間，艾灸壯數，拔罐時間等，如遇不能量化的因素因盡量保證各因素間整齊可比，如腧穴配伍，針刺手法刺激強度等。選擇水平時要根據臨床經驗或查閱文獻資料，并且進行相應的預實驗以確定各因素的范圍，保證因素水平在合理的范圍內［19］。正交試驗設計憑借其自身優勢，已被越來越多的應用在針灸各個方面的研究中，其應用前景不容忽視，相信利用正交設計進行針灸各影響因素的研究會在針灸領域越來越普及，針灸量化、規范化的系統也會隨著實驗研究的深入不斷完善。

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