“基于中醫藏象理論的疲勞檢測與評估系統”臨床應用研究

符美虹，王軍良，徐莞菁，劉廣濤，李少雄，劉堂義*

（1.上海中醫藥大學，上海 201203；2.上海榮泰健康科技有限公司，上海 201713）

疲勞是以機體的主觀感受癥狀，是機體精力減弱或喪失的一種復雜的生理、心理及病理現象的體現［1］。2019年中華中醫藥學會將疲勞定義為主觀上感覺軀體倦怠、力量不足或精神疲憊、注意力不集中，行為上表現為體力或腦力活動的下降，可分為精神疲勞和軀體疲勞［2］。長期的精神壓力和負擔是導致各種疾病的重要因素之一，過度精神疲勞會引發各種生理或心理疾病，嚴重危害人們的健康［3］。因此，研究疲勞有效的測量及緩解方法，不僅有重要的醫學價值，對于疲勞的早期發現及時監測、保護人們的身心健康、提高人們的工作效率、預防和減少不安全行為的發生有重大的社會意義和經濟意義。

精神疲勞是指精神疲憊、注意力不集中的感覺，可伴有做事興趣、警覺性及記憶力等腦力活動的下降［2］。根據精神疲勞的臨床表現可歸屬于“虛勞”“勞倦”的范疇。精神疲勞的病因主要為情志過極所致［4］。人體的情志與五臟緊密相連，且與心關系最為密切，精神疲勞多為心神耗傷、心氣不足所致。清·陳士鐸《辨證奇聞·虛損》中載：“人有用心太過，思慮終宵，以至精神恍惚，語言倦怠，忽忽若有所失，腰腳沉重，肢體困憊，人以為怯癥之成也，誰知是勞其心矣，心勞則血必漸耗，而神無以養”。心為五臟六腑之大主，精神之所舍，故心的生理功能正常，則精神振作、神志清楚、思維敏捷，反之可出現精神倦怠、神志不寧、萎靡、遲鈍健忘等癥狀［5］。故機體出現精神疲勞，心神受損時會出現心陽、心氣不能固攝水液，津液外溢，即有異常汗出；心陽、心氣不能推動血液在脈內正常運行，致心的搏動乏力、遲緩、節律不齊［6］；心氣不足，血脈的濡養全身的功能受到影響，血液不能充盈，組織灌注差［7］。以上三種表現，與現代研究中常用于檢測疲勞的客觀指標：皮膚電阻、心率變異性、血氧飽和度的變化原理相一致，本研究將現代醫學檢測疲勞的生物物理指標與中醫藏象學說（心主血脈、心主神志，心在液為汗）相結合，選取了皮膚電阻、心率變異性、血氧飽和度作為疲勞的主要檢測指標，對智能按摩椅緩解疲勞的有效性進行探究。

1 臨床資料

1.1 一般資料

志愿者來源于上海中醫藥大學及上海榮泰健康科技有限公司2021年1月—2021年3月招募的127 名志愿者。采用隨機分組方式將志愿者按1∶1 分為試驗組62 例，對照組65 例，因試驗組4 人因病歷資料不全，已剔除。兩組一般資料具有可比性（P＞0.05），見表1。本研究方案已通過中國臨床試驗注冊中心審核（臨床注冊號：ChiCTR2100042475）。并已通過上海中醫藥大學附屬曙光醫院倫理委員會批準（批件號：2020－886－95－01）。

表1 兩組一般情況比較

1.2 診斷標準

參照2019年中華中醫藥學會《疲勞的評定標準》中對疲勞的診斷標準：出現精神疲憊、注意力不集中的感覺，可伴有做事興趣、警覺性及記憶力等腦力活動的下降。以疲勞自評量表（FSAS）作為判定疲勞類型、程度及特征的工具。依據精神疲勞因子的標準分進行劃分，不明顯：＜6 分，輕：6～40 分，中：41～80 分，重：81～100分。

1.3 納入標準

①符合診斷標準者；②年齡18～45 歲，性別不限；③近1 個月內未采用針對疲勞的干預措施（包括服用相關抗疲勞保健品）；④在實驗前24 h 內未吸煙，飲用酒、咖啡等任何可能對心臟活動有影響或使機體產生興奮的刺激性食物與藥物；⑤無精神障礙及精神疾病史者；⑥同意參加本研究并簽署知情同意書。

1.4 排除標準

①不符合納入標準者；②合并有嚴重心腦血管、肝、腎和造血系統等原發性疾病者；③有骨折、脫位、脊椎椎管內占位性病變、風濕病、手術病史者；④頸背部有外傷、外觀異常者，如有疤痕、大面積色素沉著、潰瘍、丘疹等；⑤妊娠或哺乳期婦女；⑥有嚴重視力、聽力、認知功能障礙，感覺性失語等影響功能評定者；⑦已接受其他有關治療，可能影響本研究的效應指標觀察者。

1.5 剔除、中止和脫落標準

①誤納；②受試者依從性差，未按規定進行治療；③因各種原因中途主動退出者；④治療期間出現嚴重不良事件的受試者或在研究過程中出現其他嚴重的并發疾病或病情惡化者，不適宜繼續參加本研究；⑤病歷資料不全，影響療效評價。

2 試驗儀器

“基于中醫藏象理論的疲勞檢測與評估系統”：上海中醫藥大學中醫工程學教研室與上海榮泰健康科技有限公司共同研發。RT8900按摩椅：上海榮泰健康科技有限公司。

3 干預方法

3.1 健康宣教

試驗組和對照組均給予關于精神疲勞的常規健康宣教。①攝入性會談：對志愿者的日常起居、工作性質進行問診，找出誘發精神疲勞的主要原因；②探討性會談：告知志愿者精神疲勞相關癥狀、體征及危害；③建議性指導：對志愿者進行有關精神疲勞的預防、治療及調養指導，從起居調攝、精神情志調攝、飲食調節、運動調養等多方面給予指導，幫助志愿者改變不良生活方式，緩解精神疲勞，并建立預防意識，包括起居有常，勞逸結合，合理搭配飲食，適量運動、堅持鍛煉，調節心理健康。

3.2 試驗組

在健康宣教的基礎上，選用RT8900太空艙按摩椅對志愿者進行干預。采用按摩椅中的“工作減壓”模式。

“工作減壓”模式：采用三軸聯動3D 立體按摩機芯，按摩頭可多方位獨立伸縮，最長可達8 cm，可實現充分舒展機體，背部超長SL 型導軌從頸部直達腰臀部，覆蓋整個背部；足底三排滾輪刮痧設計，可以全面刺激到足底各個穴位，3D 柔性氣囊可實現對全身的揉壓，整個過程中多種按摩手法重疊交替，左充右放有節奏的按摩，快速舒展全身肌肉，緩解緊繃肌肉，實現全身快速放松。

按摩手法包括：①干預手法：揉捏、按壓、叩擊、拍打等；②干預部位：頸部、肩部、腰背部，臀部，腿部及足底部；③干預時間：30 min。

3.3 對照組

受試者給予經健康宣教后，靜坐于RT8900太空艙按摩椅休息30 min，但不啟動。

4 觀察指標

檢測部位為少沖穴，分別于將于干預前、干預后收集各個觀察指標。

4.1 疲勞自評量表（FSAS）

疲勞自評量表測量內容分為疲勞類型及程度，包括軀體疲勞、精神疲勞、疲勞后果、總體疲勞，標準分值范圍為0～100 分，分值越高，表示軀體疲勞、精神疲勞越明顯，總體疲勞越明顯，其具體的程度等級分為不明顯、輕、中及重四級。

依據精神疲勞因子的標準分進行劃分，具體等級及相應分值范圍：不明顯：＜6分；輕：6～40分；中：41～80分；重：81～100分。

4.2 中文版多維疲勞量表（MFI－20）

該量表共20 個條目，包括體力疲勞、腦力疲勞、動力下降、活動減少四個維度主要用于測量受試者近2周內的疲勞情況。采用Likert5 級評分，總分為20～100 分，得分越高表示疲勞越嚴重，每個維度的得分反映該維度的疲勞程度。

4.3 生理指標

采用上海中醫藥大學中醫工程學研究所研發的“人體疲勞檢測與評估系統”進行檢測，檢測皮膚電阻（SCL）、心率變異性（HRV）、血氧飽和度（SPO2）的變化情況，檢測部位為左手小指少沖穴，每次記錄時間為2 min。

5 療效評價標準

痊愈：療效指數≥90%；顯效：60% ≤療效指數＜90%；有效：20% ≤療效指數＜60%；無效：療效指數＜20%。

療效指數=(FSAS治療前積分- FSAS治療后積分)/治療前積分× 100%

6 統計分析

數據分析使用SPSS24.0 統計軟件進行分析，數據均以±s表示，計量資料經正態性、方差齊性檢驗后采用t檢驗，不符合正態性、方差齊性檢驗、等級資料采用秩和檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

7 試驗結果

7.1 兩組干預前后疲勞量表變化值比較

兩組干預前后FSAS的總體疲勞、精神疲勞及軀體疲勞評分差異均有統計學意義（P＜0.05），可以認為兩組干預前后的FSAS評分有差異，見表2。干預后試驗組FSAS的總體疲勞、精神疲勞及軀體疲勞評分均明顯低于對照組，見圖1。

圖1 兩組干預前后FSAS量表評分變化比較

表2 兩組干預前后FSAS量表的分析結果（±s，分）

表2 兩組干預前后FSAS量表的分析結果（±s，分）

組別試驗組例數58對照組65時間干預前干預后干預前干預后P值T/Z值軀體疲勞5.07±2.41 3.45±2.10 4.45±2.39 4.20±2.50 0.001－4.45總體疲勞17.10±7.42 13.50±5.71 16.89±7.21 16.08±7.14 0.001－5.63精神疲勞6.84±2.63 4.12±2.19 4.97±2.45 4.35±2.40 0.001－5.40

兩組干預前后MFI－20的總體疲勞、體力疲勞評分差異有統計學意義（P＜0.05），可以認為兩組干預前后的總體疲勞、體力疲勞評分的變化值有差異，見表3。兩組干預前后MFI－20 的腦力疲勞評分差異無統計學意義（P＞0.05），尚不能認為兩組干預前后MFI－20的腦力疲勞評分的變化值有差異。干預后，試驗組MFI－20的總體疲勞、體力疲勞評分均明顯低于對照組，見圖2。

圖2 兩組干預前后MFI－20量表變化比較

表3 兩組干預前后MFI－20量表的分析結果（±s，分）

表3 兩組干預前后MFI－20量表的分析結果（±s，分）

組別試驗組例數58對照組65時間干預前干預后干預前干預后P值Z值總體疲勞59.40±5.23 56.02±5.08 60.97±4.81 59.92±4.70 0.006－2.74腦力疲勞12.55±1.88 11.62±1.58 12.74±1.64 12.00±1.68 0.630－4.82體力疲勞29.38±2.76 28.09±3.11 29.74±2.93 29.74±2.67 0.031－2.16

7.2 兩組干預前后SCL變化值比較

兩組干預前后SCLmax、SCLmin及SCLmean差異有統計學意義（P＜0.05），可認為兩組干預前后SCLmax、SCLmin及SCLmean的變化值有差異，兩組干預前后SCL差值無統計學意義（P＞0.05），見表4。試驗組志愿者干預后SCLmax、SCLmin、SCLmean值均高于對照組，見圖3。

表4 兩組干預前后SCL指標的分析結果（±s，kΩ）

表4 兩組干預前后SCL指標的分析結果（±s，kΩ）

組別試驗組例數58對照組65 SCLmean 27.12±11.93 34.30±17.02 27.43±11.80 29.18±10.41 0.007 2.775時間干預前干預后干預前干預后P值T值SCLmax 28.71±13.0 35.16±16.41 29.06±12.47 31.29±11.58 0.021 2.365 SCLmin 25.63±11.19 31.45±14.20 25.93±11.40 27.13±10.15 0.003 3.013 SCL差值4.57±12.47 3.74±2.86 3.06±1.97 3.90±2.87 0.235－1.19

圖3 兩組干預前后SCL差值比較

7.3 兩組干預前后HR變化值比較

兩組干預前后的HR 變化值，無統計學意義（P＞0.05），尚不能認為試驗組、對照組干預前后的HR有差異，見表5。兩組干預前后HRmax、HRmin及HRmean值均有明顯降低的趨勢，見圖4。

表5 兩組干預前后HR指標的分析結果（±s，次/min）

表5 兩組干預前后HR指標的分析結果（±s，次/min）

組別試驗組例數58對照組65時間干預前干預后干預前干預后P值T/Z值HRmean 76.73±9.26 73.54±9.08 77.29±1.97 74.85±9.41 0.605－5.17 HRmax 82.70±9.35 79.15±9.54 81.92±9.92 80.69±9.96 0.379－0.88 HRmin 70.78±10.23 68.78±9.13 71.37±10.42 70.26±9.19 0.660－4.40

圖4 兩組干預前后HR差值比較

7.4 兩組干預前后HRV變化值比較

兩組干預前后HRV中的HRVlf、HRVlf/hf差異有統計學意義（P＜0.05），可認為兩組干預前后的HRVlf、HRVlf/hf變化有差異。HRVhf、HRVstd差異無統計學意義（P＞0.05），尚不能認為兩組干預前后的HRVhf、HRVstd變化有差異，見表6。干預后試驗組的HRVlf值明顯降低，對照組的HRVlf值明顯升高；干預后試驗組的HRVlf/hf 值明顯降低，對照組的HRVlf/hf 值明顯升高。見圖5。

表6 兩組干預前后HRV指標的分析結果（±s）

表6 兩組干預前后HRV指標的分析結果（±s）

組別試驗組例數58對照組65時間干預前干預后干預前干預后P值T/Z值HRVhf 6.75±3.82 5.63±3.47 4.59±3.15 5.87±4.27 0.061－1.25 HRVlf 3.77±1.99 2.99±1.91 2.58±1.91 3.42±2.49 0.001 3.01 HRVlf/hf 0.56±0.13 0.54±0.12 0.55±0.57 0.60±0.17 0.038－2.10 HRVstd 3.36±2.06 3.26±2.08 3.12±2.56 2.98±1.56 0.598－0.53

圖5 兩組干預前后HRV差值比較

7.5 兩組干預前后SPO2變化值比較

可知，兩組干預前后的SPO2mean 變化值無統計學意義（P＞0.05），尚不能認為兩組干預前后的SPO2mean 變化值有差異，兩組干預前后SPO2min 差異無統計學意義（P＞0.05），尚不能認為兩組干預前后的SPO2min 變化有差異，見表7。兩組干預前后SPO2mine、SPO2min 值均降低，試驗組變化趨勢小于對照組，見圖6。

表7 兩組干預前后SPO2指標的分析結果（±s，%）

表7 兩組干預前后SPO2指標的分析結果（±s，%）

組別試驗組例數58對照組65時間干預前干預后干預前干預后P值Z值SPO2min 98.04±1.54 97.83±1.54 98.35±1.88 97.83±1.99 0.791－0.27 SPO2mean 98.56±1.47 98.42±1.41 98.71±1.85 98.26±2.05 0.553－0.62

圖6 兩組干預前后SPO2差值比較

7.6 小結

本研究應用“基于中醫藏象理論的疲勞檢測與評估系統”、以復合按摩手法（RT8900 按摩椅）為干預手段，以皮膚電阻、心率變異性、血液氧飽和度作為精神疲勞檢測指標，探究按摩椅緩解疲勞的有效性。結果表明：干預后，試驗組志愿者FSAS 的總體疲勞、精神疲勞，軀體疲勞評分及MFI－20 的總體疲勞、體力疲勞評分均明顯低于對照組；試驗組志愿者的SCLmax、SCLmin 及SCLmean 值均高于對照組；試驗組的HRVlf值明顯降低，對照組的HRVlf 值明顯升高。試驗組的HRVlf/hf 值明顯降低，對照組的HRVlf/hf 值明顯升高。

兩組干預前后志愿者的MFI－20 腦力疲勞評分、SCL差值、HR、HRVhf、HRVstd及SPO2值無明顯差異。

8 討論

精神疲勞作為現代工作者的一種常見癥狀，嚴重影響人們的工作效率及日常生活，中醫學和現代醫學對精神疲勞的緩解均有其獨特的方法。目前多采用口服咖啡因［8］、飲食中補充蝦青素和芝麻素（AS）［9］、短時有氧運動［10］、口服中藥、推拿［11］、針灸［12－13］、拔罐［14］或聯合療法［15－16］等。推拿具有疏經通絡、活血祛瘀，增強機體血液循環，促進機體的營養供給及改善代謝水平，進而發揮緩解機體疲勞及改善機體五臟六腑等作用，可有效改善精神疲勞的癥狀。據現代研究表明，推拿對皮膚和肌肉的刺激會激活機體表面的感覺、溫度、振動和疼痛感受器，并轉移到自主神經和中樞神經系統，然后引發神經化學反應，使過度激活的神經系統得到穩定，副交感神經系統被激活，從而達到放松身心，緩解疲勞的效果［17－18］。可達到放松緊張情緒、提高持續的注意力和非語言的長期記憶等作用［19－21］，其效果明顯，無創，適用人群廣且無顯著副作用，可廣泛用于緩解機體疲勞中。現今，自動化已廣泛運用于現代科學研究的各個領域，推拿治療手法的自動化實現可重復性高、操作簡便及節省人力的優點，而RT8900按摩椅是一種椅子式按摩器，其設計原理主要來源于推拿理論學說，以中醫的臟腑、經脈學說為理論基礎，再結合現代醫學中的解剖和病理診斷［22－23］，使用按摩球、滾輪和安全氣囊等機械工具，可自動對人體表面某些特定的部位進行推拿按摩手法，以此來調節各項人體機能［24］。本研究基于“人體疲勞檢測評估系統”，探究智能按摩椅緩解疲勞的有效性，以期為人體疲勞的緩解提供更簡便、可靠的方法。

結果表明：干預后，試驗組志愿者FSAS 量表的總體疲勞、精神疲勞，軀體疲勞評分及MFI－20量表的總體疲勞、體力疲勞評分變化值均明顯低于對照組；可說明該干預方案對志愿者的總體疲勞、精神疲勞及軀體疲勞有顯著療效。現今，按摩椅已可以模擬專業人士的推拿手法，如點、捏、壓及揉法等手法［25］。本研究使用的RT8900 按摩椅多采用的是揉捏、推?、點按、叩擊、拍打等手法，涉及機體多個部位如頸部、肩部、腰背部，臀部，腿部及足底部等。揉法可行氣活血、疏通經絡、消腫止痛、寧心安神等功效，?法具有活血祛瘀、疏經通絡、滑利關節等作用，推法具有活血化瘀、促進血液循環等作用；點按法具有開通閉塞、解痙止痛、舒筋活血等作用，叩擊法可通經活絡、行氣止痛、活血散瘀等，均有利于促進機體血液流通、機體肌力的恢復和肌纖維的再生［26］。

皮電、心率變異率（HRV）及血氧飽和度可用于測量疲勞的原理，是基于人體處于精神疲勞狀態時，交感神經活動的增強和副交感神經活動減少，這與中醫藏象學說對精神疲勞的認識相符，即精神疲勞時，基于“心主神志”“心之所藏，在內者為血，在外者為汗”等理論，存在著心－血－津液－汗的變化關系［27－28］。

皮膚電是心理、生理學各個領域中應用最廣泛的測量方法之一，皮下的汗腺活動造成是皮電變化的主要原因［29］。人體精神疲勞時，交感神經處于活躍狀態，相應地受其控制的汗腺分泌汗液的活動增強。人體汗腺的排泄管是一種單管結果，從真皮層向上至皮膚表面，當汗液充盈時，則形成了很多低電阻的并聯回路，導致表皮的電阻降低，導電能力大幅度增強［30－31］。與中醫理論中的心與汗的關系相符，《醫悟·卷五》中說：“汗者，心之液，化于血，本于陰，動于臟腑之蒸發。”“汗為心之液”是說心血、心精為汗液化生之源，心氣、心陽受損可導致汗出異常，精神疲勞為情志過極所致，心神耗傷，導致汗出增多，故皮膚阻抗降低，皮電增大。試驗結果顯示：干預后，試驗組志愿者的SCLmax、SCLmin、SCLmean 均高于對照組。試驗組SCL 值均高于對照組說明，本研究的試驗組的干預方法較對照組，更有效的降低交感神經的活躍程度，減少機體汗液的分泌，緩解機體精神疲勞程度。

心率變異性（HRV）是心電信號的主要成分，心率變異率是反映心臟隨時間跳動所發生的細微差異變化，主要是反映交感神經、副交感神經的張力以及兩者之間平衡的重要指標［32－34］。《素問·五臟生成篇》曰：“諸血者，皆屬于心”，心主血脈是指心氣推動血液在脈管中循環運行的功能。血液濡養全身的作用，依賴于心氣的推動，心氣為推動一身氣血的原動力，心氣充沛則血液充盈，血液能在脈道正常運行，故心旺則血和脈調和，功能正常［35］，心氣、心陽受損導致心的節律發生變化，搏動緩慢、乏力，節律不齊。與心率變異性所反映的心血管內環境平衡的生理信號相一致。試驗結果表明：干預后，試驗組的HRVlf 值明顯降低，對照組的HRVlf 值明顯升高。試驗組的HRVlf/hf 值明顯降低，對照組的HRVlf/hf 值明顯升高。LF 反映的是交感神經的活躍程度，研究表明疲勞程度增加，交感神經興奮加強，試驗組的HRVlf 值明顯降低，對照組的HRVlf 值明顯升高。說明試驗組經按摩椅干預30 min 后，機體的交感神經活躍度降低，疲勞程度得到緩解。而對照組的HRVlf 值明顯升高，說明：僅休息30 min 對志愿者疲勞程度無明顯效果，甚至會增加交感神經的興奮程度。HRVlf/hf 被認為是反映交感神經系統與副交感神經系統之間的平衡，主要表現交感神經張力的高低。試驗組HRVlf/hf 指標的降低，結合干預后，試驗組LF 降低的情況，說明試驗組的干預方法能夠有效降低交感神經系統活躍程度，即可緩解機體的緊張程度，有效緩解疲勞。HRVhf 副交感神經的活性試驗結果顯示：干預前后兩組志愿者的HRVhf 并無明顯變化，說明兩組干預方法，對志愿者的副交感神經無明顯影響。

血氧飽和濃度（SPO2）指血液中血紅蛋白氧含量占血紅蛋白氧容量的百分比，在一定程度上反映動脈血氧的變化［36］，當人體處于精神疲勞狀態時，交感神經處于興奮狀態，會致使基礎代謝上升，使得各組織中氧的消耗率劇增。當人體存儲的氧被大量消耗后，耗氧與攝氧失衡，人體的總含氧量便會開始下降［37］。這與中醫學的認識基本一致，《素問·平人氣象論》“心藏血脈之氣”，《素問·脈要精微論》曰：“夫脈者，血之府也”，故心氣受損，不能夠正常推動血液在脈管中正常運行，血液濡養全身的功能受損，導致組織灌注差，二氧化碳濃度高。但試驗結果表明兩組SPO2值均無明顯差異，說明兩種干預方法不能提高疲勞志愿者的血氧飽和度。

綜上，RT8900 按摩椅作為干預手段，可有效緩解精神疲勞，以“基于中醫藏象理論的疲勞檢測與評估系統”及中西醫理論相結合選取的客觀指標：皮膚電阻、心率變異性均可有效反映復合按摩椅手法（RT8900 按摩椅）緩解疲勞的效果，但血氧飽和度卻沒有隨著疲勞程度變化而改變，可能與干預手法時間不足以及參與本研究的志愿者均為輕中度的精神疲勞志愿者有關，今后的研究將針對中、重度精神疲勞進行研究。