正交试验设计在针灸量化研究中的应用概况

双 源，燕 平

(山西中医学院，山西 太原 030024)

正交试验设计是研究多因素多水平的一种设计方法，它是根据正交性从全面实验中挑选出部分有代表性的点进行实验［1］，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，广泛应用于各种研究领域，是一种高效率、快速、经济的实验设计方法［2］。目前医学研究领域中面临的多因素多水平的复杂实验设计利用正交设计，用较少的实验样本明确各因素的主次地位和各水平的优劣，并可找出诸因素各水平的最佳搭配［3］，为临床提供确实可靠的实验依据。

1 正交试验设计的特点

完成试验要求所需的实验次数少。例如作一个3因素3 水平的实验，按全面实验要求，须进行33= 27种组合的实验，且尚未考虑每一组合的重复数。若按L9(3)正交表安排实验，只需作9 次，按L18(3)正交表进行18 次实验，显然大大减少了工作量。

数据点的分布“均匀分散，齐整可比”。均匀分散表现为任一因素中各水平都出现，且出现的次数相等;齐整可比表现为任2 因素之间各种不同水平的所有可能组合都出现，且出现的次数相等，使得任一因素各水平的实验条件相同。这就保证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扰。从而可以综合比较该因素不同水平对实验指标的影响情况。

可用相应的极差分析方法、方差分析方法、回归分析方法等对实验结果进行分析，引出许多有价值的结论。

2 正交试验设计在针灸量化中的应用

2.1 正交设计在规范针刺手法量化中的应用

针刺手法是针灸临床必须掌握的基本技能，是取得疗效的关键。广义的手法是指针刺操作的全部施术过程［4］。但由于目前针灸从业人员水平参差不齐，针刺手法差异很大，尚缺乏相应的针刺刺激量化标准，致使临床应用混乱，严重影响针刺疗效。因此针刺手法参数量化的研究可有效地指导临床，从而提高临床疗效。

樊小农等［5］复制大鼠大脑中动脉缺血模型(MCAO)，利用针刺频率的慢、中、快(1、2、3 次/s)和针刺时间的短、中、长(5 s、60 s、180 s)的2 因素3 水平的正交设计，以脑血流量为效应指标，综合分析9 种针刺手法作用于“水沟”穴对MCAO 大鼠脑血流量的影响。结果表明“水沟”穴的操作方法为快频率、足够长时间的针刺(雀啄手法以眼球湿润为度)。

贺妮娜等［6］利用正交设计筛选“醒脑开窍”针刺法中内关穴最优针刺参数。作者复制大鼠大脑中动脉缺血模型(MCAO)，以针刺频率的慢、中、快(1、2、3次/ s)和针刺时间的短、中、长(5 s、60 s、180 s)的2因素3 水平的正交设计，分析9 种针刺手法作用于“内关”穴对MCAO 大鼠脑血流量和神经细胞坏死数的影响。结果表明，内关穴针刺频率和时间的最优方案为120 次/min，5 s。

2.2 正交设计在电针参数定量化中的应用

电针能较客观地控制刺激量，便于定量分析，对电针的参数进行研究后发现不同的电针参数产生不同的针效［7，8］。电针参数量化存在合理性，有待于进一步更全面、细致地研究，以提高电针的临床疗效［9］。

蒯乐等［10］通过正交试验设计考察电针3 因素(A频率，B 波型，C 电流强度)、2 水平(A1 2 Hz，A2 100 Hz;B1 连续波，B2 断续波;C1 0.1 mA，C2 0.2 mA)参数的镇痛作用以及A×B、A×C和B×C的交互作用，探讨电针治疗佐剂性关节炎大鼠炎症痛最适宜的电针参数方案。研究发现电针治疗提高痛阈的优化参数方案为:100 Hz，0.1 mA，断续波。电针升高局部 组 织 中β－内 啡 肽 含 量，100 Hz 优 于2 Hz。4/20 Hz、疏密波、0.1 mA与100 Hz、断续波、0.1 mA电针对大鼠炎症痛镇痛作用的差异无统计学意义(P ＞0.05)，得出其最佳参数为100 Hz、0.1 mA、断续波。

2.3 正交设计在艾灸量化研究中的应用

灸法是针灸临床中最主要的治疗方法之一。影响艾灸疗效的因素主要有温度、灸量、时间等因素，单因素研究必然不能全面反映其疗效，利用正交设计将以上因素综合分析无疑是提高艾灸临床疗效的最佳方法［11 ～13］。

赵天平等［14］采用正交试验设计方法，观察麦粒灸频次(2 次/d，1 次/d，1 次/d)、疗程(5 d、7 d、10 d)、壮数(3 壮/次、6 壮/次、8 壮/次)3 因素3 水平不同灸量对溃疡性结肠炎大鼠穴区温度和Cx43 表达的影响。结果提示麦粒灸3 因素3 水平组合的艾灸壮数是影响灸后即刻穴区皮肤温度的主效应因素，2 次/d、3 壮/次、5 d的灸量组合作用最显著;频次是影响灸后5 min穴区皮肤温度的主效应因素;疗程是影响灸后穴区Cx43 阳性表达的主效应因素，1 次/2 d、3 壮/次、10 d的灸量组合作用最显著。

2.4 正交设计在量化拔罐刺激量中的应用

拔罐效果主要受时间、压力2 个因素的影响［15］，但在临床应用中对二者并没有相应的规范指标，拔罐时间和压力受人为影响较大。对拔罐刺激量的研究仍处于实验研究的薄弱环节，利用正交设计规范拔罐刺激量，对科研和临床的操作有重要的指导意义。

童伯瑛［16］设计2 因素(时间因素、压力因素)不等水平(时间因素为3 个水平:10 min、20 min和30 min，压力因素为4 个水平，分别为－0.04MPa、－0.05MPa、－0.06MPa 和－0.07MPa)的正交表，考察拔罐刺激量对罐斑颜色变化的影响以及时间因素和压力因素之间的关系，以便为拔罐刺激量的标准化研究提供依据。研究发现，a)时间因素:拔罐10 min后，罐斑颜色无明显变化，认为超过10 min的拔罐刺激量是无效的。因此选择10 min为拔罐刺激量。b)压力因素:若以罐斑颜色重为好，－0.06 MPa即可以达到最佳的刺激量。

在越来越国际化的今天，针灸在走向世界的角色转变中面临很多严峻的考验，针灸量化、标准化、规范化的要求也越来越迫切［17］。正交设计在多因素多水平研究中的优势避免了复杂的实验设计，节省了样本量，使实验过程变得快捷，节省了大量人力，简化了实验设计，在针灸研究中日益受到学者们的青睐。但在正交设计因素水平的选择上尚需注意，选择因素时要全面合理［18］，在实验设计中要尽量选择可以进行量化的因素，如电针频率，留针时间，艾灸壮数，拔罐时间等，如遇不能量化的因素因尽量保证各因素间整齐可比，如腧穴配伍，针刺手法刺激强度等。选择水平时要根据临床经验或查阅文献资料，并且进行相应的预实验以确定各因素的范围，保证因素水平在合理的范围内［19］。正交试验设计凭借其自身优势，已被越来越多的应用在针灸各个方面的研究中，其应用前景不容忽视，相信利用正交设计进行针灸各影响因素的研究会在针灸领域越来越普及，针灸量化、规范化的系统也会随着实验研究的深入不断完善。

［1］ 范刚启，陆 艳，赵 杨，等. 针药结合治疗中风研究的系统分析［J］.针刺研究，2007，32(2):139-141.

［2］ 夏传涛，袁秉祥. 无空列正交试验的设计及SPSS 软件的数据处理［J］.数理医药学杂志，2006，19 (1):91-92.

［3］ 将晓林，范刚启，陆 斌，等. 谈正交设计在针刺手法研究中的应用［J］.数理医药学杂志，2000，13(6):557-558.

［4］ 范刚启，田青乐，吴 旭. 谈正交设计在针刺手法研究中的应用［J］.中国针灸，1999，19(8):497-499.

［5］ 樊小农，王 舒，李雅洁，等.“水沟”穴最佳刺激参数的筛选研究［J］.中国针灸，2008，28(12):913-917.

［6］ 贺妮娜，樊小农，王 舒，等.正交设计法筛选"醒脑开窍"内关穴最优针刺参数方案的研究［J］. 针灸临床杂志，2011，27(2):52-56.

［7］ Tag uchi T，Taguchi R. Effect of Varying Frequency and Duration of Electroacupuncture Stimu-lation on Car2 Rageenan2 induced Hyperalgesia［J］.Acupunct Med，2007，25(3):80-86.

［8］ Huang C，Wang Y，Chang Jk，et al. Endomorphin and Opioid Receptors in Mouse Brain Mediate the Analgesic Effectinduced by 2 Hz but not 100 Hz Electroacupuncture Stimulation［J］.Ncuroscience Letters，2000，294(3):159.

［9］ 蒯 乐，杨华元.电针参数定量化的实验与临床研究进展［J］. 中国临床康复，2002，6 (15):2224-2225.

［10］ 蒯 乐，杨华元，蒋 洁，等.多因素量化参数电针对大鼠炎症痛镇痛作用的比较［J］.中国针灸，2008，28(11):829-832.

［11］ Okazaki M，Udaka Y，Saito Y，et al. Increase in Plasma Fibrinogen and Plasminogen Activator Inhibitor Level in Diabetic KK and KKAy mice［J］. In Vivo，2003，17(1):5-11.

［12］ 顾一煌，金宏柱，吴云川，等.同艾灸量对运动后血清肌酸激酶影响的实验研究［J］.南京中医药大学学报，2006，22(6):373-375.

［13］ 张 英.不同灸治时程对红细胞免疫功能影响的比较［J］.中国针灸，2000，20(10):613-614.

［14］ 赵天平，口锁堂，马晓芃，等.正交设计研究艾灸对溃疡性结肠炎大鼠穴区温度和Cx43 表达的作用［J］.上海针灸杂志，2010，29(6):335-338.

［15］ 黄烈弥.电针拔罐与低中频脉冲电疗法治疗不同类型颈椎病的疗效观察［J］.针灸临床杂志，2002，8(9):34.

［16］ 童伯瑛.拔罐刺激量的研究［D］.河南中医学院，2008.

［17］ 范刚启，王茵萍，何 崇，等.实现针灸科研思维模式的转变［J］.中国针灸，2002，22(9):631-632.

［18］ 贺妮娜，樊小农，王 舒，等. 正交设计法在针灸研究中的应用［J］.针灸临床杂志，2011，27 (1):63-65.

［19］ 范刚启，周 喆，刘冠军，等. 正交设计在针灸临床研究中的应用［J］.上海针灸杂志，1995，14(1):42-43.