基于絕緣針探測技術的穴位內電阻檢測

李瑞霞,劉堂義,楊華元,高明,徐剛,唐文超

(上海中醫藥大學針灸推拿學院,上海 201203)

基于絕緣針探測技術的穴位內電阻檢測

李瑞霞,劉堂義,楊華元,高明,徐剛,唐文超

(上海中醫藥大學針灸推拿學院,上海 201203)

目的觀察穴位內電阻在留針過程中的變化及不同探針檢測穴位電阻的變化。方法以普通針灸針和絕緣針灸針作為探針,應用安捷倫數字萬用表(Agilent 34401A型)觀察針刺留針過程中穴位內電阻變化,并對穴位和非穴位的電阻變化進行比較研究。結果應用普通針進行的檢測中,無論穴位或穴位旁,留針前后阻值有顯著性改變(P＜0.01),而且留針后的電阻是顯著增大的,即R留針后＞R留針前;應用普通針測得的穴位和穴位旁電阻差異無統計學意義(P＞0.05);應用絕緣針檢測的穴位或穴位旁電阻,留針前后阻值有顯著性改變(P＜0.01),而且留針后的電阻是顯著減小,即R留針后＜R留針前;留針前、后的穴位和穴位旁電阻差異無統計學意義(P＞0.05);應用普通針和絕緣針兩種探測方法檢測的穴位(及穴位旁)內部電阻有顯著不同,且R絕緣針＞R普通針。結論應用兩種探針檢測穴位內電阻,無論是穴位還是穴位旁,在留針前后都出現電阻顯著性變化,提示針刺治療會改變穴位內電阻;在本次試驗中,我們未發現穴位與穴位旁內部電阻的差異性;穴位內電阻值與探測的方式及方法有關。【關鍵詞】 穴位;電阻抗;穴位研究;絕緣針探測技術

自20世紀50年代日本的中谷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,也得出了類似的結論[1]。但是穴位皮膚電阻的探測所伴隨的諸多影響因素(如環境的溫度和濕度、皮膚的干燥狀況、電極對皮膚的壓力等),使試驗的可重復性相對較差。楊威生[2]用4個皮膚電極的測量方法,使電阻測量數值不僅與電極壓力的大小無關,也與皮膚的干濕等狀況無關。他分析穴位的低電阻特性不可能來源于皮膚狀況,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是疏松結締組織里間液相對含量較高的帶區。他提出穴位皮膚并不是穴位電特性的決定因素,推測穴位的電特性取決于穴位內部的細胞間液。

但穴位內部的電特性很少有人關注和研究。程紹魯等[3]應用自制的探測儀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差異。當把不銹鋼毫針作為電極刺入皮膚后,形成“濕”式直流阻抗測定法時,則電阻抗振蕩波動現象消失。他發現了穴位皮膚與穴位內部的電特性有不同的表現,這是迄今為止在研究穴位電特性時注意到穴位皮膚與穴位內電特性不同的極少數報道之一。樊祥民[4]測量30例胃病患者在治療前后兩足三里穴位之間的電阻抗,以針灸針作為電極,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。該研究表明,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,存在著顯著差異。治療前的平均阻抗明顯高于治療后,這顯示隨著疾病的治愈或好轉,穴位間電阻抗下降,經絡的通暢性得以恢復。

為觀察人體穴位內部的電特性,我們以絕緣針和普通針灸針作為探針,以健康志愿者作為研究對象,開展本項目的研究。

1 材料與方法

1.1 試驗對象

30例志愿者來自于上海中醫藥大學健康在校大學生,年齡于17～29歲之間。

1.2 探測部位的選擇

右側足三里和上巨虛穴。

參照相關文獻定位[5],足三里在犢鼻穴下3寸,脛骨前脊外一橫指處;上巨虛穴在犢鼻穴下6寸,脛骨前脊外一橫指處。

1.3 試驗器材

安捷倫數字萬用表(Agi lent 34401A型)(Agi lent Technologies,Inc.Malaysia)檢測電流為直流電,電流值為0.5 μA。

普通毫針(0.25 mm×40 mm,批號11050,吳江市神力醫療衛生材料有限公司);絕緣針(0.20 mm×39 mm,吳江市神力醫療衛生材料有限公司),如圖1所示。

筆記本電腦、自制導電夾等。

圖1 絕緣針灸針

1.4 試驗地點和環境

上海中醫藥大學中醫工程實驗室;上海中醫藥大學附屬龍華醫院中醫示范病房治療室。溫度(18±3)℃,濕度(60±10)%。

1.5 試驗操作步驟

志愿者平躺于治療床上,平靜休息5 min。

連接數字萬用表和電腦,開啟數字萬用表并調至電阻檢測功能,打開電腦及電腦上儀器所配的數據采集、分析軟件,設置軟件的測試時間為5 min,測試間隔時間為5 s,準備記錄數據。

使志愿者暴露右側小腿皮膚至膝蓋,足三里、上巨虛兩穴常規消毒后,以普通毫針針刺進針1.5寸,得氣后不行針。用兩夾子分別一極接數字萬用表的探頭,一極接穴位針柄處(連接夾子和萬用表探頭的動作一般在5 s內完成)。然后點擊電腦上的確定按鈕,開始檢測并記錄數據。5 min后測試結束,保存數據至相應文件夾。常規方法起針。

以足三里外旁開1寸、上巨虛外旁開1寸作為非穴對照,消毒皮膚并針刺進針1.5寸,檢測方法和過程同上。

志愿者休息1 d后,使用絕緣針灸針按上述方法檢測足三里-上巨虛穴位內電阻和足三里旁-上巨虛旁內部電阻,方法同上。

1.6 統計學方法

試驗數據統計采用SPSS17.0統計軟件包,檢驗方法用配對t檢驗和秩和檢驗,以α=0.05為有統計學意義。

2 結果

2.1 穴位(及穴位旁)電阻留針前后的比較及穴位與穴位旁電阻的比較

采用普通針作為探測電極,對22例健康志愿者進行穴位(及非穴處)內電阻檢測,試驗結果如表1所示。試驗結果表明,應用普通針進行的檢測中,無論穴位或穴位旁,留針前后阻值有顯著性改變(P＜0.01),而且留針后的電阻是顯著增大的,即R留針后＞R留針前;應用普通針測得的穴位和穴位旁電阻差異無統計學意義(P＞0.05)。

表1 22名健康志愿者穴位與穴位旁留針前后的電阻(普通針) (±s,Μ?)

表1 22名健康志愿者穴位與穴位旁留針前后的電阻(普通針) (±s,Μ?)

注：與留針前比較1)P＜0.01

部位 n 留針前 留針后穴位 22 1.239±0.145 2.200±0.1991)穴位旁 22 1.184±0.167 2.101±0.1621)

采用絕緣針作為探測電極,對30例健康志愿者進行穴位(及非穴處)內電阻檢測,試驗結果如表2所示。試驗結果表明,應用絕緣針檢測的穴位或穴位旁電阻,留針前后阻值有顯著性改變(P＜0.01),而且留針后的電阻是顯著減小,即R留針后＜R留針前;留針前、后的穴位和穴位旁電阻差異無統計學意義(P＞0.05)。

表2 30名健康志愿者穴位與穴位旁留針前后的電阻(絕緣針) (±s,Μ?)

表2 30名健康志愿者穴位與穴位旁留針前后的電阻(絕緣針) (±s,Μ?)

注：與留針前比較1)P＜0.01

部位 n 留針前 留針后穴位 30 3.337±0.774 2.545±1.1021)穴位旁 30 3.252±0.839 2.291±0.8331)

2.2 不同探針方式探測結果的比較

對20例健康志愿者,分別采用普通針和絕緣針,同時進行穴位和穴位旁的內部電阻進行檢測,試驗結果如表3所示。試驗結果表明,應用普通針和絕緣針兩種探測方法檢測的穴位(及穴位旁)內部電阻有顯著不同,且R絕緣針＞R普通針。

表3 兩種探針檢測志愿者穴位與穴位旁內部電阻比較(±s,Μ?)

表3 兩種探針檢測志愿者穴位與穴位旁內部電阻比較(±s,Μ?)

注：與普通針比較1)P＜0.01

探針 n 穴位 穴位旁普通針 20 1.237±0.155 1.207±0.239絕緣針 20 3.244±0.794 2.980±0.8161)1)

2.3 穴位內電阻的變化規律

通過對試驗結果的統計分析,我們發現以下規律。第一,應用普通針進行穴位內電阻檢測,電阻在5 min之內呈現不斷上升的趨勢,可以從1.2 Μ?左右上升到2.2 Μ?左右。第二,絕緣針測得電阻的變化情況有兩種,約5%的試驗對象其阻值在5 min內維持于4 Μ?左右不變;或在初期上升至4 Μ?左右后維持不變。95%的試驗對象其電阻總體呈下降趨勢,從4 Μ?左右下降至2.5 Μ?左右;或在初期呈現上升趨勢,從3 Μ?左右上升到4 Μ?左右以后再下降至2.5 Μ?左右。數據變化特征如圖2所示。第三,應用絕緣針檢測的穴位(或穴位旁)內電阻,要顯著高于應用普通針的檢測結果,但在留針后,兩種檢測方法的結果,其差異沒有統計學意義。

圖2 普通針和絕緣針探測穴位內電阻的規律

3 分析與討論

3.1 關于留針過程中穴位內電阻的變化

從以上結果來看,兩種探針探測結果中規律性、重復性較好的數據,可能提示穴位在留針的過程中,穴位內電阻各層次的變化是不同的。由試驗結果我們可以看到,穴位深層兩點間的電阻變化是呈下降趨勢的,這與既往的研究結果[4]相似,可能是因為針刺后穴位的經絡通暢性升高,組織的導電性升高,電阻變小;而用普通針灸針檢測穴位電阻的結果則與此相反,對于這種現象的產生,我們可以作如下解釋,即穴位在針刺后,其內部不同層次的組織在生理上發生了不同的變化,欲解釋這種現象,必須進一步進行一系列相關的研究,如擴大樣本量,在穴位內不同層次應用絕緣針進行檢測等,這可能會為本試驗的結果提供較為可信的解釋。留針5 min后,兩種探測方法檢測的穴位內電阻趨于一致,這也許是穴位內電阻的真實情況,之前的不同趨勢有可能是兩種探測方式所造成的不同結果,或者說是穴位的復雜性所造成的。

穴位電阻的這種特性,在古代文獻中,有關穴位特異性的描述亦可找到相關依據。如《素問·刺要論》：“病有浮沉,刺有淺深,各至其理,無過其道……深淺不得,反為大害。”針對這種情況,傳統的刺法有相應的刺法如淺刺法(揚刺、半刺等)、深刺法(如輸刺、短刺等)。又如《靈樞·衛氣失常》：“夫病變化,浮沉深淺,不可勝窮,各在其處,病間(輕)者淺(刺)之,甚(重)者深(刺)之,間者小之,甚者眾之,隨變而調氣。”由此可知,穴位的特異性在縱深的角度上有獨特的表現。

3.2 關于不同探針方式的探測結果

由兩部分試驗結果發現,兩種不同探針檢測的穴位內電阻有顯著差異,絕緣針所檢測的穴位內電阻顯著高于普通針,即R絕緣針＞R普通針。以下根據并聯電阻理論,進行初步的解釋(如圖3所示)。由于兩種探測方式中穴位與探針的接觸面積不同,普通針測電阻可以看作是無數個兩點間電阻(包括兩穴位處皮膚間電阻)的并聯,即R普通針=R總,根據物理學知識,1/R普通針=1/R總＋1/R1＋1/R2＋1/R3＋……1/Rn,由于并聯電阻小于其中任意一個分電阻的阻值,故R總＜R最小。從理論上分析,穴位深層次的電解質可認為最豐富,導電量最大,電阻最小,故認為R絕緣針≈R最小(R皮膚≈R最大),所以R普通針＜R絕緣針。由此則極易理解本次試驗的結果。從檢測電極的接觸面積上看,由于進針的深度是一致的,普通毫針(0.25 mm×40 mm)電極的接觸面積大于絕緣針(0.20 mm×39 mm)電極的接觸面積,根據電阻的計算公式R=ρ(l/s)(ρ為電阻材料的電阻率,l為電阻材料的長度,s為電阻材料的截面面積),材料的電阻值與電極的面積(直徑)成反比,其試驗的結果亦與此相符,即R絕緣針＞R普通針。而R絕緣針的初始值(4 Μ?)是R普通針的初始值(1.2 Μ?)3倍多,所以,出現本次試驗的結果可能是由于以上兩種原因共同作用的結果。當然,為了證實以上結論,有必要進一步進行試驗,以相同直徑的兩種電極進行比較試驗。

圖3 穴位電阻的構成

3.3 關于穴位與穴位旁內部電阻的差異

由表1和表2的試驗結果可發現,兩種探針探測健康志愿者穴位與穴位旁電阻間均無統計學差異,這種試驗結果與以往穴位皮膚電阻(阻抗)的研究結論[6-9]不一致,即穴位的低阻特性在本試驗中未觀察到。本次試驗的結果只提示了穴位內電阻在針刺治療過程中的變化情況,不同的探針方式檢測的結果會有差異。而對于本次試驗的這個結果,我們尚無確定的相關科學解釋,尚有待進一步研究。

觀察留針過程中穴位內電阻的動態變化及根據其提示的意義,也許能在將來指導針刺的臨床治療,使針刺達到最好的治療效果,使其作用途徑清晰明了,便于掌握。

本次試驗首次嘗試了用絕緣針作為探測手段觀察穴位內電阻的特性,得到了值得探討的有關數據,我們將進一步研究,開展探測單穴皮膚至穴位深部的電特性;基于絕緣針探測兩穴位內不同層次間的電阻;開展以疾病為研究對象的穴位電特性研究等。通過這些研究,將有利于全面地探討和認識穴位或機體內部的電特性。

[1]李瑞霞,劉堂義,楊華元.穴位電特性及其探測方法的研究進展及思考[J].上海針灸雜志,2012,31(9)：686-689.

[2]楊威生.低阻經絡研究Ⅲ：對經絡組織學本質的推斷[J].北京大學學報(自然科學版),2008,44(2)：277-280.

[3]程紹魯,鄭毓新,余迺登,等.443例人體經穴皮膚電阻抗振蕩波動現象觀察[J].針刺研究,2000,25(2)：109-111.

[4]樊祥民.生物電阻抗技術在人體經絡研究中的應用[J].數理醫藥學雜志,2008,21(4)：472-474.

[5]石學敏.針灸學[M].第2版,北京：中國中醫藥出版社,2007：45.

[6]Hyv?rinen J, Karlsson M. Low-resistance skin points that may coincide with acupuncture loci[J]. Med Biol, 1977,55(2)：88-94.

[7]張人驥,楊威生.低阻經絡研究Ⅱ：健康人常態低阻經絡的分布[J].北京大學學報(自然科學版),1978,14(1)：135-142.

[8]王學民,常曉劍,曹玉珍.基于生物電放大器的經絡阻抗研究[J].北京生物醫學工程,2007,26(4)：365-368.

[9]徐冬梅,謝玉華,余乃登,等.健康人胃經五輸穴體表阻抗的規律性研究[J].貴陽醫學院學報,2005,30(6)：523-524.

Detection of Electric Resistance of Acupoint with Insulated Probe Technique

LI Rui-xia, LIU Tang-yi, YANG Hua-yuan, GAO Ming, XU Gang, TANG Wen-chao. College of Acupuncture-moxibustion and Tuina, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 201203,China

ObjectiveTo observe the change of the electric resistance of acupoint during needle-retaining and the difference in acupoint resistance detected by using difference probes.MethodThe Agilent digital multimeter (Agilent 34401A) was used to detect the change of acupoint resistance during needle-retaining by ordinary acupuncture needle and insulated needle, and the resistances of acupoint and non-acupoint were also compared.ResultRegarding the detection by ordinary acupuncture needle, the resistances increased significantly after needle-retaining in both acupoint and non-acupoint (P＜0.01); the difference in resistance between acupoint and non-acupoint was statistically insignificant (P＞0.05). For the detection by insulated needle, the resistances decreased significantly after needle-retaining in both acupoint and non-acupoint (P＜0.01); the difference in resistance between acupoint and non-acupoint was statistically insignificant (P＞0.05). According to the detections, the resistances of both acupoint and non-acupoint by insulated needle were significantly higher than those by ordinary needle.ConclusionThe resistances of acupoint and non-acupoint changed significantly after needle-retaining by both ordinary needle and insulated needle, indicating that acupuncture treatment can change the acupoint resistance; in the current study, we didn’t find the difference between acupoint and non-acupoint in resistance; the acupoint resistance value is related to the measurement tools and methods.

Acupoint; Electric impedance; Research on acupoints; Insulated probe technique

R224.2

A

10.13460/j.issn.1005-0957.2014.02.0177

1005-0957(2014)02-0177-04

2013-06-30

教育部科學技術研究重點項目(210076);上海市教委創新項目(重點,10ZZ76);國家中醫藥管理局重點學科(中醫藥工程學科)

李瑞霞(1984 - ),女,2009級碩士生

劉堂義(1969 - ),男,副教授,E-mail：l tyabc@sina.com