經(jīng)穴電阻特異性在人體穴位識別中的應(yīng)用研究進(jìn)展

韋 哲 張宇剛 張秉璽 王能才

針灸是我國獨(dú)特的一種疾病治療手段，且歷史悠久，中醫(yī)可通過針灸來調(diào)節(jié)人體的經(jīng)絡(luò)氣血，達(dá)到疏通經(jīng)絡(luò)或治療疾病的目的。由于針灸其獨(dú)特的療法，有極其廣泛的適應(yīng)癥，且治療疾病副作用極少，因此中醫(yī)針灸治療受到了非常大的關(guān)注，在世界范圍具有極大的影響[1]。但在針灸治療過程中，如果施針穴位找不準(zhǔn)確輕則影響治療效果，重則造成醫(yī)療事故，因此穴位的識別對于針灸治療至關(guān)重要。

1 經(jīng)穴電阻特異性研究

20世紀(jì)中葉日本中古義雄利用直流式電阻測定儀首次發(fā)現(xiàn)人體的經(jīng)穴處電阻比穴位周邊皮膚電阻低，之后經(jīng)穴處電阻存在特異性引起了世界各地非常多的學(xué)者關(guān)注[1]。法國針灸學(xué)家尼伯亞特定量研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)絡(luò)穴位處的電阻值為周圍非穴位處所測電阻值的二分之一[2]。徐冬梅等[3]利用自己研究制造的體表經(jīng)穴電阻測量儀器對2000余名正常人胃經(jīng)處穴位皮膚表面的電阻分別于四季進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)胃經(jīng)人體皮膚表面電阻按照某種規(guī)律依次減小。席強(qiáng)等[4]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)絡(luò)穴位處的交直流電阻都具有較周圍皮膚阻抗低的特性，至此基本確定了人體穴位處電阻低的事實。

2 穴位電阻的含義與等效生物電路

穴位的縱向結(jié)構(gòu)是由皮層、肌肉和血脈等構(gòu)成，但其橫向究竟是一個點還是一片區(qū)域，國內(nèi)外學(xué)者至今尚無統(tǒng)一的認(rèn)定。按照導(dǎo)電物質(zhì)對電阻的定義，導(dǎo)電物質(zhì)的橫截面變小，相對應(yīng)的導(dǎo)電物阻值會增加。如果把穴位按一個點計算阻值，其經(jīng)穴處阻值會趨于無限大。因此，從經(jīng)穴電阻研究角度而言，可將穴位以經(jīng)穴定點為圓心，皮膚表面半徑為0.2～0.5 cm的圓作為穴位的有效測量區(qū)，在立體構(gòu)造上看作是以體表穴位有效區(qū)域為底面的近似圓柱物[5]。

穴位縱向結(jié)構(gòu)還包含一系列組織器官等，但由于這些組織器官太過于復(fù)雜，不能完成將這些組織器官完全等效，但細(xì)胞是構(gòu)成人體所有器官的最小基本單元，因此可將細(xì)胞的等效電路再進(jìn)行簡化，得出等效生物電路模型，穴位電路基本上等效為一個電容與電阻的串聯(lián)，再與一個電阻并聯(lián)[4-5](如圖1所示)。

圖1 細(xì)胞等效生物電路圖

3 穴位電阻探測儀的研究

3.1 二電極與四電極電阻探測儀

自日本首次提出經(jīng)穴電阻低于非經(jīng)穴處電阻時，世界各地研究人員對穴位阻值特異性投入了非常多的探索與研究[6]。最早的經(jīng)絡(luò)電阻探測是日本的中古義雄，其測量使用的是串聯(lián)式直流測定儀，電源是9～12 V干電池，儀器有兩個電極，測量時被測者一手握著一個電極，另一個電極放置于被測人的皮膚所測點，中古義雄的串聯(lián)式直流測定儀是最早的兩電極皮膚電阻探測儀[7]。1958年，德國的福爾醫(yī)師利用穴位電阻的變化研究制造出了一種可以測量穴位電阻、診斷疾病和治療疾病的穴位診斷治療儀器福爾電針，之后在福爾電針的基礎(chǔ)上德國研制出了新的皮膚阻抗測量儀[8]。20世紀(jì)50年代日本以中古義雄為首的科研團(tuán)隊也研制出了類似的儀器“良導(dǎo)絡(luò)診”；之后臺灣安拓公司也研制了一種經(jīng)絡(luò)測定儀。半個多世紀(jì)以來，雖然國內(nèi)外一直致力于兩電極電阻探測儀的研究，但這些儀器都是基于兩電極原理研制。

1978年，楊威生等[9]研制出可探測穴位皮膚下深2 mm處一小塊區(qū)域電阻的四電極探測儀，該探測儀使用頻率5000 Hz的正弦交流電作為測量電流，電極的安放順序為電壓-電流-電壓參考-電流參考，且該四電極法無刺激作用。美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Ahn等[10]學(xué)者利用四根金針作為4個電極，將金針插入人體內(nèi)，通過計算機(jī)采集數(shù)據(jù)，探測儀器使用3300 Hz交流電作為測量電流，電極安放順序為電流→電壓→電壓→電流，測量的是經(jīng)絡(luò)的電阻。由于兩電極阻值測量儀大多使用直流電源，而直流電能使蛋白質(zhì)變性，對人體皮膚原來狀態(tài)產(chǎn)生破壞，測試時還會對測試者造成一定程度的痛感并且對人體組織產(chǎn)生極化，從而影響阻值的測定[1]。此外，使用兩電極測量時電流分布不均勻，使測量的阻值與實際阻值誤差非常大，且在阻抗測量時，測量電極會與人體的生物組織產(chǎn)生接觸阻抗，最終測量結(jié)果疊加在總阻抗上，影響測量結(jié)果。相比于四電極探測儀，楊威生等[9]1978年的研究表明，四電極法測量經(jīng)穴電阻與皮膚狀況、電極濕潤程度、壓力的大小和與皮膚接觸的時間長短等都沒有關(guān)系，且測量時對皮膚并無刺激性作用[9]。比較兩電極與四電極測量儀，四電極測量儀測量穴位電阻時干擾因素少，儀器使用時較穩(wěn)定，因此四電極測量儀器的研發(fā)可作為研究者的主攻方向。6類穴位阻值探測儀簡單對照見表1。

依據(jù)經(jīng)典中醫(yī)理論，人體中共有361個穴位，但由于人體穴位的復(fù)雜性，不是所有的穴位都具有低電阻特異性[11-13]。穴位處電阻相對于周圍皮膚電阻較低在理論和臨床上均已得到普遍認(rèn)證，但目前臨床研究中對穴位電阻的測量，主要集中在人體的十二經(jīng)原穴[14-16]。

3.2 二電極與四電極測量電路

(1)二電極測量電路需要激勵與測量兩個電極，通常是將幅值恒定的交變電壓通過激勵電極輸入到被檢測的生物體組織，然后再通過測量電極得到被測組織的測量電壓[17-19]，如圖2所示。

圖2 二電極測量電路示意圖

(2)四電極測量電路需要一對激勵電極與一對測量電極，激勵電極是將幅值恒定的交變電流輸入到被檢測的生物體組織，測量電極用于測量人體檢測部位的電壓壓差[17-18]，如圖3所示。

表1 穴位電阻探測儀

圖3 四電極測量電路示意圖

4 展望

通過人體經(jīng)穴阻值特異性研究，穴位阻值測量主要有兩電極法與四電極法，通過介紹兩電極測量過程中的缺點和四電極測量中的優(yōu)點比較兩電極法，其中四電極法干擾因素較少，因此四電極法探測儀器的研發(fā)可作為研究者的主攻方向。目前，穴位電阻測量儀器眾多，多數(shù)已經(jīng)過臨床應(yīng)用，在人體穴位識別中取得了非常好的進(jìn)展，但測量儀器多樣，且尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，雖各種測量儀器都有其優(yōu)點，但在測量過程中各影響因素較多，不能將各種儀器的影響因素控制在相對統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[20-22]。因此，統(tǒng)一穴位電阻測量儀器標(biāo)準(zhǔn)對人體穴位阻值測量意義非凡。穴位識別對中國傳統(tǒng)針灸的幫助極其巨大，精準(zhǔn)的穴位識別是針灸治療的重要一步，只有保證施針的準(zhǔn)確無誤，才能為后續(xù)的針灸治療提供有效保證，在醫(yī)療應(yīng)用方面潛力無窮。