1、    數據挖掘技術在針刺手法參數研究中的應用思考            作者：胡銀娥，楊華元時間：2007-11-22 13:15:00                      【摘要】 介紹針刺手法參數定量化的研究進展，分析

2、現有針刺手法參數研究的不足，針對這些不足，在已有針刺手法參數科研及臨床研究的基礎上，提出應用數據挖掘技術從采集到的大量針刺手法參數中發掘出有規律的信息，進而探討針刺手法參數與針灸療效之間的關系，為針刺手法參數的標準化、規范化及定量化研究奠定理論基礎。        【關鍵詞】  針刺手法參數；數據挖掘；刺激量；手法波形；傳感器；定量學        The application of data mining technique on acupunctur

3、e manipulation parameter studying            【Abstract】   Introducing the advance of study on acupuncture manipulation parameter， then analyzing the existing study on their deficiency. In allusion to these deficiency， depending on the

4、before research，the article proposes to acquire with the laboratory apparatus ， and mine the rule information from the plenty of the collected acupuncture manipulation parameters with the Data Mining technique. Then find the relation between the acupuncture manipulation parameters and acupuncture cu

5、rative effect consequently， it will be make a theory base for the standard， normalization and quantification study of the acupuncture manipulation parameter.         【Key words】  acupuncture manipulation parameter；data mining；stimulation amount；manipulation wavefor

6、m；sensor；quantification        針灸作為一種物理刺激，必然存在著刺激量的參數問題。大量的實驗及臨床實踐證明針灸療效明顯受到刺激量的影響，刺激參數不同引起的生理效應勢必不同，所以在進行針灸操作時，已不僅僅是簡單的選擇一種針刺手法的問題，更重要的是如何選擇反映刺激量大小的針刺手法參數。        1  針刺手法的量化研究        針灸界的有識之士根據多年的臨床實踐意識到刺

7、激量的重要性，認為針刺手法參數是影響臨床療效的關鍵因素。通過臨床實踐和科學實驗，總結出了反映刺激量的一些參數的大小范圍。        在古代對針灸補瀉論述較多，但對針灸補瀉的刺激量則少有提及，只是在明代針灸名家楊繼洲才提出了針刺手法中補瀉量的大小問題-針灸補瀉的量化觀點，即“刺有大小”和“針有淺深”1。由于當時科學技術和人們認識上的限制，楊繼洲對針灸刺'激量的規定主要是根據患者的情況進行了比較模糊的界定，沒有明確提出針刺手法參數的大小。但是楊繼洲的“刺有大小”論，從理論到具體針刺手法，用大補大瀉、平補平瀉來區分刺激量的輕重，

8、達到了質和量比較一致的成熟階段，對針灸臨床具有十分重要的指導意義2。        近代有些學者根據多年的行醫經驗也認識到刺激量的重要性，通過大量的臨床實踐總結出刺激量的規律。其中具有代表性的是石學敏院士3提出的“針刺手法量學”理論，對針刺作用力方向、大小、施術時間、兩次針刺間隔時間等針刺手法四大要素進行了科學界定，使針刺治療由定性上升到定量的水平，大大提高了臨床療效。石學敏院士主要是從臨床治療劑量的角度，并且在臨床上選擇大量的疑難雜癥進行科學實驗研究，驗證“針刺手法量學”理論的科學性和正確性。針刺手法量學四大要素的提出有效的規范了針

9、刺手法和刺激量，使針灸操作更具有規范化、可重復性和可操作性。        目前在我國高等院校規劃教材針灸學4首次提出了針灸操作的量學要素，這反映了針灸的定量化趨勢是針灸學進一步發展的需要。該教材分別從刺激量的輕度、中度、重度規定針刺手法參數的范圍，給臨床的針灸具體操作做了一個初步的規范。規劃教材刺法灸法學5對行針基本手法的闡述更為具體，如：提插法的指力要均勻一致，幅度一般以35min為宜，頻率每分鐘60次左右;捻轉指力要均勻，角度要適當，一般應掌握在180°360°左右等。袁宜勤等6對提插法和捻轉法提出了更為詳細

10、的規范操作，如進行提插操作時，小刺激量:提插幅度<5mm，頻率<90次/min；中刺激量:提插幅度為510mm，頻率為90120次/min；大刺激量:提插幅度>10mm ，頻率>120次/min。        2  針刺手法參數測定的研究        為了利用針刺手法參數的變化特點來探討與研究針刺實質、針刺機理及針刺效應等，學者們運用現代科學技術研制出能實時采集運針過程中針刺手法參數的儀器，對針刺手法的刺激量進行了客觀化研究。 

11、       2.1  針刺手法參數采集設備的研制   20世紀90年代初楊華元等7進行了針刺手法模擬操作的研制工作，并制作出針刺手法參數測定儀，該儀器采用電阻傳感器技術采集針刺手法參數，并通過二道生理記錄儀輸出手法波形，在波形上有數值標記。顧新8亦研制出針刺手法教學測試儀，該儀器主要是通過微電機傳感技術采集提插、捻轉信號，通過二道生理記錄儀可以反映針刺手法（提插、捻轉）的速度、力的變化。這兩種手法測定儀只是在液晶顯示屏上顯示針刺手法波形，根據手法波形特征對針刺手法參數進行相關的分析。  

12、60;     隨著科學的進步，學者們對針刺手法參數定量化做了進一步的研究。丁光宏9等通過現代集成傳感技術和生物力學原理，研制一套能在人活體上測試各種針刺手法并能感受施針者和受針者相互作用力的檢測系統，該系統能記錄均勻捻轉和均勻提插手法的針體受力波形及針體受力數值。李慶華10等亦通過微小力傳感技術和生物力學原理，研制了“針刺手法傳感針”，通過該針的操作能直接在計算機中顯示運針過程中傳感針的受力波形，進而能夠客觀地記錄運針過程中手法操作的細節。這兩者在針刺手法參數的研究方面還主要是通過直觀分析手法波形的規律來研究針刺手法參數及與針刺效應的關系。研制出能夠客觀、實時記

13、錄針刺手法參數并且能夠對手法參數進行分析和處理的系統迫在眉睫，為此，楊華元11等在原有針刺手法參數測定儀的基礎上，改進工藝，并運用現代通信技術和計算機技術，對針刺操作過程中的針刺手法參數的變化進行實時采集和觀察，進而更好的分析與研究各種運針過程中針刺參數的變化和針刺效應的關系，為針刺手法的量化研究以及教學提供了新的手段。針刺手法測試系統能夠完成對單復式針刺手法（各大流派）進行大量的針刺手法采集、存儲以及建立針刺手法評分標準和專家針刺手法數據庫，為利用計算機技術對針刺手法參數進行更深入的處理、分析與研究提供了大量的數據源，為探討與研究針刺手法參數和針刺效應之間的規律提供了一種新的科研思路。

14、60;       2.2  針刺手法參數分析  研究者們利用現代科學技術對針刺手法進行實時采集，同時他們亦利用物理學、統計學及計算機技術對針刺手法參數進行相應的分析和處理，進而揭示針刺手法規律以及與針刺效應的關系。        20世紀90年代初，楊華元12等不僅研制出了針刺手法參數測定儀，并用物理學的知識和原理分別對進行提插和捻轉操作時針刺手法參數進行了簡單的受力分析，根據分析結果能更好地研究針刺手法。通過分析提插過程作用力得出：由于肌體的層次不同及得氣時阻力

15、的變化，使針體做勻速運動，提插加速度發生變化，從而引起了操作者手感的變化，當阻力足夠大時，針體幾乎不發生位移，但作用力依然存在；分析捻轉過程作用力得出：由于肌體組織形式及捻轉次數的變化，引起阻力矩的變化，同樣阻力矩隨著捻轉角速度變化和肌體的不同反應而發生變化。通過觀察采集到的針刺手法波形，闡發了傳統針灸理論的科學內涵，如做單純提插手法時波形類似正弦波曲線，說明頻率比較穩定，深度變化較為一致等。通過分析波形，能更好地探討和研究針刺機理、針刺的實質以及針刺效應等。           丁光宏等13在

16、研制動態監測針體受力系統時，也對針體上的各種力和檢測到的手法波形進行了統計學和頻域上的分析，篩選出有規律的得氣指標與參數。他主要從兩個方面對檢測數據進行分析，第一，通過針體受力波形的直觀分析表明針體上受力的變化規律與傳統針刺手法的描述吻合；第二，通過對均勻捻轉、均勻提插、捻轉補法、捻轉瀉法、提插補法和提插瀉法等6種手法進行了實驗研究，并且借助統計學處理發現，針體上的波形和數值對不同的手法差異有顯著性，而不同的施針者在人體上實施同一針刺手法所測得的波形和數值都有驚人的相似。因此提出采用針體受力大小和波形作為針刺手法的客觀定量參數。      &#

17、160; 為了使科研成果更好地運用于教學，楊華元等14又通過結合物理學知識、計算機技術對針刺手法參數進行分析，把針刺手法在三軸方向各個力的變化值ki=ck·s·fk作為針刺手法的一個重要參數，同時建立針刺手法庫，對學生的手法評價主要是通過采集學生的針刺手法參數，并且設定相應的權值建立針刺手法評分標準，從而對針刺手法的評價有一個客觀化的量化指標。        3  現有針刺手法參數分析的不足        通過回顧針刺手法參數定量化研究

18、的文獻，可以發現對針刺手法參數的研究已經取得了令人矚目的進展。但以往研究尚存在不完善之處，第一，雖然一些學者根據大量的臨床經驗及科學實驗總結出針刺手法參數的選擇規律，但是沒有利用計算機技術對這些數據進行進一步的分析和處理，從而用多學科交叉方法來繼承與發展中醫文化。第二，隨著傳感器技術的發展，紛紛研制出能采集到針刺手法參數的儀器。但目前對采集到的針刺參數的分析與研究不是很充分，主要是通過直觀觀察手法波形總結規律，雖然也通過統計學及計算機技術處理與分析針刺手法參數，但是沒有充分利用計算機技術處理大量的數據信息，并且從大量數據信息中發掘出有規律的東西。     

19、;   4  解決問題可能的途徑        石學敏教授15曾指出：唯有運用現代科學技術知識才能促進針灸醫學的發展，諸醫家在陰陽哲學的范圍內，僅能從個人的觀察和漫長的經驗重復中得出結論，無法深入到用科學方法探討肉眼無法觀察到的醫學實質的領域。作為臨床學科的針灸醫學，如果沒有基礎研究作為后續支持，就難以進步，難以進入人類科學的殿堂，永遠是一種雖然有效但卻說不清道不明的治療手段而已。        4.1  合理的研究隊伍  在

20、醫學的科研方面，臨床實驗和科研是互相補充，缺一不可的。目前隨著國家對傳統中醫藥的重視，在中醫藥領域也有很多科研項目。在學校的科研人員可能比醫院的醫務工作者更快的接受到新的信息，并且在學校有多學科交叉與互補的優勢，但是醫院的醫務工作者一般比學校的科研人員有更多的臨床實踐經驗，并且科研最終目的是為臨床服務，是為了在臨床獲得更好的療效，更好的服務人民群眾。因此對于某個學科的科學研究應該有多學科交叉人員參加。從科研上可能會提出一些有前瞻性的想法，會做一些科學實驗來驗證其正確性，但是這些想法最終是要通過臨床實踐來檢驗。        4.2&#

21、160; 數據挖掘技術  數據挖掘是近年來隨著人工智能和數據庫技術的交叉融合而興起的邊緣學科，它致力于發現隱含在數據中的關于事物本質和事物發展趨勢的知識或規律，并為專家的決策提供支持16。中醫藥是中華民族的瑰寶，進行中醫藥的數據挖掘是中醫藥現代化研究的重要組成部分17。        數據挖掘技術在中醫藥的某些方面已有了良好的應用趨勢。 在中藥復方方面的研究，利用數據挖掘技術發現新的藥對組合，然后用相關的理論進行解釋已經越來越受到重視18。將數據挖掘技術應用于中醫診斷，可以通過大量的臨床數據發現證型和癥狀之間的關系，進而模擬

22、中醫專家的診斷推理過程。另外，數據挖掘技術在證候規范化、標準化的研究方面發揮了一定的作用。        5  基于數據挖掘技術的針刺手法參數的研究思路        針刺手法參數定量化的研究有一定的進展，通過研制的現代儀器采集針刺手法參數，從而在針刺手法參數定量化研究跨出了很大的一步，但是目前還沒有見到用數據挖掘技術來分析與研究針刺手法參數的報導。        5.1  研究方法 

23、借助數據挖掘技術在中醫藥其他方面的研究思路，將數據挖掘技術應用到針刺手法參數的研究中，開拓針刺手法參數的科研思路。        首先通過現代科學儀器采集大量針刺手法參數，建立針刺手法參數數據庫；然后利用數據挖掘技術能充分處理、分析大量數據的優勢，從大量的針刺手法參數中發掘出有規律的信息，結合具有豐富臨床實踐經驗的針灸專家解釋數據挖掘結果，探索建立規范化的針刺手法參數；最后通過資深的針灸專家指導及大量的臨床檢驗進而修正。主要的研究思路如圖1所示。 圖1  研究思路圖0 " align=baseline border=0>5.2  研究意義  通過數據挖掘技術對針刺手法參數進行分析與研究，一方面，可以發現針刺手法參數組合和針