掌纹诊法研究与临床应用的概述与展望*
2020-08-01郝一鸣吴海妹王忆勤
吕 仪,陈 聪,郝一鸣,吴海妹,王忆勤**
(1. 上海中医药大学基础医学院 上海 201203;2. 云南中医药大学民族医药学院 昆明 650500)
掌纹诊属于中医望诊内容之一,《难经》云:“望而知之谓之神”;《灵枢·本藏第四十七》云:“卫气和则分肉解利,皮肤调柔,腠理致密。”“赤色小理者,心小;麤理者,心大。”“肾应骨,密理厚皮者,三焦膀胱厚;麤理薄皮者,三焦膀胱薄。疏腠理者,三焦膀胱缓;皮急而无毫毛者,三焦膀胱急。毫毛美而麤者,三焦膀胱直,稀毫毛者,三焦膀胱结也。”《灵枢·经脉第十》云:“凡诊络脉,脉色青,则寒,且痛;赤则有热。胃中寒,手鱼之络多青矣;胃中有热,鱼际络赤。其暴黑者,留久痹也;其有赤有黑有青者,寒热气也;其青短者,少气也。”《望诊遵经·诊手望法提纲》云:“手掌肿无纹,曰阴虚气绝。”
在现代医学中,掌纹诊法的内容属于“皮纹学”范畴,该词由Cummins 和Midlo[1]创造,指的是皮肤上覆盖手掌和足底表面的复杂真皮嵴结构,已被许多研究人员广泛研究[2]。皮纹学被认为是先天性异常的窗口,是宫内异常的敏感指标,并且已知是遗传性疾病中最好的诊断工具之一[3]。1981 年张颖清[4]教授发表的《生物全息律》提示了生物体的部分与整体、部分与部分之间可能有这样的辨证关系:①任何一个相对独立的部分同整体都有对应关系;②在结构模式上整体相同,是整体的比例缩小;③两个相邻的相对独立的部分之间存在着对称关系。
1 现代医学掌纹特征与疾病关系研究
根据中国肤纹学研究协作组的规定,依据《ADA标准[1]-CDA 版本》和《CDA 标准》作为肤纹研究的技术标准和项目标准[5]。与掌纹诊有关的指标主要有atd角及相关、手掌嵴线等。
1.1 atd三角形及其相关指标与疾病关系
a、b、c、d 是食指、中指、无名指、小指各自基部的四个三叉点(三叉点即三个不同方向的平行纹线汇合处),手掌基部靠近腕部三股纹线的汇合处顶点确定为t;最后,把a、t、d三个点连接起来,t为顶点就形成一个就形成一个夹角,即为atd角度(图1)[6-11]。
1.1.1 21-三体综合症
Reed 诊断Down’s 模型中,右手atd 角已经成为其中的一个主要指标之一[12]。赵阳等[13]在其研究中表明,21-三体综合症患儿的atd 角比正常儿童的要大,并认为atd角可以作为21-三体综合症的辅助诊断。
1.1.2 心血管疾病
陆宏等[14]研究表明,女性冠心病患者组双手atd角显著大于对照组。其过往研究[15]发现,冠心病的atd角大于正常对照组,具有统计学意义。Alter 等[16]的分析显示,冠心病患者的atd 角明显变大,其中大多数冠心病的亚型比对照组的atd角大。
Hale等[17]分析了287名患者的掌纹,其中157名患者有先心病,143 名患有心脏病。对先心病患者atd 角的研究结果表明,与正常人群相比,患者组表现出较大的atd角。Brijendra等[18]对150例先心病患者的掌纹进行的观察研究表明,先心病患者的atd 角相比正常人更大,具有统计学意义。
Tafazoli 等[19]研究表明,女性高血压患者左手atd角较大。Lahiri等[20]和Chakravathy 等[21]研究结果表明,高血压组的平均atd 角度大于健康对照组,存在显著的统计学意义。而Kulkarni 等[22]研究表明,在高血压患者中,男性和女性双手的atd 角均较小。Deepa 等[23]的研究表明,在高血压患者中,男性和女性的adt 角和dat 角较小。Kachhave 等[24]和Pursnani 等[25]的研究结果均表明,高血压患者atd角减小。
1.1.3 乳腺癌
Metovic 等[26]对40 名患有遗传性原发性高血压病的患者和20名正常受试者进行对比研究,研究结果表明:患乳腺癌的女性双手手掌的atd 值均大于健康人群,具有统计学意义。Musanovic 等[27]的研究结果与其类似,乳腺癌患者左手atd 角大于健康人群,具有统计学意义。Oladipo 等[28]对20 名患有恶性乳腺癌的女性患者与25 名健康人进行对比,研究结果表明,恶性乳腺肿瘤的女性患者的手掌dat 角大于健康人群,具有统计学意义,并希望这些皮纹学发现将来成为识别患乳腺癌风险增加的妇女的基线,并可能有助于随后对疾病进行早期治疗。
1.1.4 哮喘
雷昭等[29]研究对象共计305 例,其中哮喘组215例,体虚易感冒患者组80 例,健康对照组100 例,将这些病例进行对比研究表明,与健康对照组比较,哮喘组成年患者合计左右手atd 角增大,具有统计学意义,说明手掌纹理在哮喘患者和健康人群中有一些变化,佐证了atd角增大可能和某些重大性疾病相关。
1.1.5 无精子症
陆宏等[30]的另一项研究表明,宁夏地区汉族无精子症患者的双手atd 角低于对照组,且具有统计学意义。但因无精子症的发病机制之复杂,影响的因素之多,在该研究中未能周全考虑,且病例数不甚多,分组不够细致,且受性染色体异常、生殖内分泌功能紊乱等影响,该研究结果仍待进一步的扩大样本及细分组别后的研究与验证。
1.1.6 口腔鳞状细胞癌/口腔粘膜下纤维化
Gupta 等[31]的研究表明,相比于正常组,口腔鳞状细胞癌和口腔粘膜下纤维化的患者的右手atd 角变小,有统计学意义。
1.1.7 儿童早期龋齿
Anitha 等[32]在其研究成果中表明,患有早期龋齿的儿童相比正常儿童左右手atd 角均较小,且具有显著的统计学意义。
1.1.8 乳腺癌
李洪达[33]的研究表明,乳腺癌患者组的atd角要大于正常组的角,具有显著统计学意义,因此可以将atd角纳入乳腺癌易感性的评价体系当中。
1.1.9 小结
在atd 角的研究中,部分学者对同种疾病进行的研究结果呈现出相反的态势。原因可能是atd 角的大小不仅和其本身、疾病类别有关,也因性别和年龄相关,男性的atd 角度往往更大,并且随着年龄的增长而逐渐减小,因为手掌的长度增长幅度大于宽度,样本选择不合理可能导致相反的结果。所以在研究atd 角时,应当注意年龄、性别、人种、民族等因素的设计是否合理。
1.2 手掌嵴线(ridge counts,rc)
手掌嵴线主要包括a-b rc、b-c rc 和c-d rc 三种,计算a-b、b-c、c-d 之间的嵴线总数,左右手各分开进行统计计算,标记为L/R,如图1所示。
1.2.1 发育障碍
冯志颖等[34]的研究结果表明,技能发育障碍组(I组)与精神正常组(II 组)两组间比较,a-b 嵴数Ⅰ组均明显高于Ⅱ组。但仍有待今后进一步扩大研究数量,以期获得更加明确的发现。
1.2.2 垂体瘤
Gradiser 等[35]的研究结果表明,双手a-b rc 和c-d rc R对垂体瘤的异质性贡献率最高,并得出结论:健康个体和垂体瘤患者之间以及两个不同的患者组(功能性和非功能性肿瘤)之间的皮纹存在差异,皮纹可以作为潜在有用的标记和诊断工具,与临床常用的方法一起,用于鉴定具有获得垂体腺瘤的倾向的特定个体组,其随后将用以早期检测和肿瘤治疗。
1.2.3 心血管疾病
图1 手掌a、b、c、d、t三叉点及大小鱼际示意图[10]
陆宏等[14]的研究表明,宁夏地区冠心病患者a-b rc R 显著高于对照组。任杰等[36]的研究表明,各型先心病患儿的atd 角均明显大于对照组。Brijendra 等[18]的研究结果表明,各种类型的先心病患者的a-b rc、bc rc、c-d rc、a-c rc 与正常人相比均具有显著的统计学差异。
目前来看,现代医学对掌纹的研究主要集中于atd角以及手掌嵴线的对比分析,取得了一定的成果,说明了这些指标可能与一些先天性疾病及重大疾病的相关性较为密切,有一定的深入探究其规律的价值。
2 掌纹采集、提取及分析研究
2.1 掌纹采集方法
目前,基于掌纹诊的临床研究采集方式研究不甚很多,主要有印泥捺印法、数码相机拍摄采集法,部分也出现了超声波采集仪和半导体采集仪。
印泥捺印法存在的问题主要有患者配合度以及处理难度大等问题,采集信息后患者清洗不便,对于一些手部骨骼或其他原因导致手掌畸变无法捺印的,其位于掌心的部分信息难以采集,且无法对手掌的颜色进行分析,难以处理大批量样本,并且采集过程中,患者用力程度会影响到部分指标如atd 角的大小,并且手掌部分肌肉隆起处并沾染过多印泥染料时会导致局部颜色过深从而影响如a-b、b-c、c-d 嵴数的统计。
数码相机拍摄采集法存在的问题主要有需要的分辨率较高,后期进行颜色分析对光源的要求较高,由于该法属于非接触方式采集,对实验采集人员的技术有一定的要求,且对掌纹信息算法要求更高,完整的一套采集分析设备可能较为昂贵,不便于快速普及。
目前已有的采集方法暂时无法做到集清晰、方便、颜色准确、稳定地采集掌纹为一体,这也为后续的研究开发提出了更高的要求。
2.2 特征类型和提取方法
完整的掌纹分析除了需要清晰、稳定的图像外,还需要依靠有效的特征类型和提取掌纹方法。目前已有的掌纹识别领域的特征类型和特征提取方法主要有[37]以下几种,具体如下:
基于编码的记录方式:LRV(Local Relative Variance)[38]、MCI & GCI & ST(Mean & Gaussian Curvature Image & Surface Type)[39]、Blur invariant phase[40]、 Orientation[41]、 Double-orientation[42]、 Local Orientation[43]等。
基于图像的记录方式:2D PCA&2D[44]、Mean &Standard deviation[45]、GMP(Gabor Magnitude and Phase)information[46]、 Orientation[47]、 Energy information[48]、Direction&Line[49]、Discrimination[50]等。
基于学习的记录方式:Energy & Frequency[51]、ICA[52]、Phase[53]、Texture[54]、ROI[55]等。
图2 人体手掌主线及部分辅助线分布图
以上的这些方法各有优势,记录方式也在不断进步,部分已经运用在如掌纹扫描识别设备上。目前,已有部分掌纹提取技术可以实现基于结构光成像技术提取3D 掌纹信息并加以分析,能够有效地抵抗手掌外伤、光影造成的偏差。其未来的研究方向可以结合目前比较热门的AR/MR 技术,更直观、多角度地展示掌纹的形态数据。
但目前尚未查找到基于识别算法并结合中医掌纹诊理论用以诊病的工具或仪器。由于不同的医生理解不同,水平差异,会对掌纹诊察结果有所差异,使用机器区域分割识别,结合专家经验大数据分析结合算法后得出的结论相对更加客观化以及标准化,有利于提高诊断的正确率和速率。
3 中医掌纹诊法与疾病关系研究
中医掌纹诊法也有相当的历史,目前的研究重点主要集中在大、小鱼际处[56],《灵枢》等文献记载,大小鱼际与脏腑经络连接紧密,脏腑病变亦可反映在手掌的大小鱼际处,因此,可以对大小鱼际与疾病的关系进行对应的研究。
大小鱼际的异常掌纹主要包括:米字文、十字纹、三角纹、岛纹、并字纹、矩形纹、星型纹、链状纹等[57]。
3.1 中医中掌纹的主线研究
黄志信[58]及王晨霞的已有的研究结果主要为:人的手上有3条主线,可能有多条辅助线(图2)。
临床上常用且常见的主要为3条线:
3.1.1 1线
1 线,是从手掌尺侧小指下部至中指、食指缝隙下,以弧形、反向抛物状呈现,也称远端横曲线,小指根下横曲线。此线主要代表呼吸系统功能的强弱。
3.1.2 2线
正常2线为抛物线状,最高点位于手掌中央,起于食指的第三关节腔边缘,向小鱼际抛行,止于无名指中线,也称近端横曲线,也称为小鱼际抛物线。
3.1.3 3线
3 线,起点位在食指指根线与拇指指根线中点,环绕整个拇指丘,经大鱼际圆弧部中央,延伸到掌中线,也称大鱼际曲线,大鱼际抛物线,生命线,地线。3 线可以指导了解人的目前的精力、免疫能力、精力情况、健康与否、疾病发展阶段,等等。3 线也与中医的肝、脾功能密切相关,起点高,肝偏旺,起点低,脾偏虚。
3.2 大、小鱼际纹
大鱼际位于手掌掌面桡侧大拇指根部与掌根的连接部位,肌肉丰厚处。《黄帝内经》将其也称为“鱼”“手鱼”等。《针灸甲乙经·卷三·手太阴及臂凡一十八穴第二十四》云:“数脉并注此”,指手太阴、手少阴、手厥阴三脉皆注于大鱼际处。治疗方面,《灵枢·厥病》等均记载针刺鱼际、太渊可治疗心系疾患。
小鱼际位于手掌内侧,主要作用于小指,手掌内侧隆起部位即是。为手少阴心经的循行之处,《灵枢·经脉·经脉第十》云:“是主心所生病者,目黄,胁痛,臑臂内后廉痛厥,掌中热痛。”亦可用于诊察疾病。
目前,已有多位学者对大小鱼际的掌纹特应征以及颜色等进行了临床观察及研究,并取得了一定的成果。
3.2.1 糖尿病
在刘井红[59]的研究中,对小鱼际中下部的1~3 条横纹(即糖尿病纹)进行了分析,结果表明,该手征在人群中存在特异性,并且与樱红掌、十指尖鲜红、小鱼际下部异常鲜红等手征联合诊断时,具有较好的诊断效能。
3.2.2 心血管疾病
任杰等[36]的研究表明,各型先心病患儿3~4 指间、大鱼际区、小鱼际区花纹出现率均高于对照组,且均以箕型纹为主。唐艺洪[60]临床观察发现,冠状动脉供血不足型胸痹患者大鱼际抛物线尾端有岛纹者,出现了心电图的异常,与临床诊断相符合。
3.2.3 过敏性鼻炎
宋润祺等[61]研究发现,根据过敏性鼻炎患者大鱼际掌纹特应征阳性主要体现在:大鱼际皮肤表面粗糙,存在格子状的纹理,该纹理长期存在,不受其他因素改变而变化。结合中医理论,认为此病、此种特应征阳性与肺、肾相关,在治疗过程中,可以使用金匮肾气丸治以补肾渗湿,从而减少复发,提高疗效。
刘颖慧[62]的研究结果表明,变应性鼻炎病人大鱼际掌纹形态具有明显的特征性,即大鱼际表面皮肤较粗糙,纹理可见,多为格纹,纹路较大,扪之不碍手。大鱼际表面皮肤更加粗糙,纹理十分明显,扪之不柔软,甚至碍手,且间隙增宽。
3.2.4 哮喘
周兆山等[63]研究发现,手掌大鱼际部分的格子大小、纹路深浅、粗糙程度与哮喘风险的可能性呈显著的相关性。
3.2.5 肺间质纤维化
庄娜等[64]通过观察发现,肺间质纤维化患者的大鱼际表面皮肤粗糙、纹理清。对实验数据进行分析后,发现纹理部分呈现格子状、鱼尾状或渠状样分布。根据结果,将以上的指标设定为大鱼际掌纹特应征阳性。通过条件Logistic回归分析,大鱼际掌纹特应征与肺间质纤维化有相关性,肺间质纤维化患者存在大鱼际掌纹特应征阳性现象;关联性分析表明,大鱼际掌纹形态与肺间质纤维化患者的年龄、病程无相关性。表明大鱼际掌纹特应征是肺间质纤维化的特征性表现。
3.2.6 湿疹
赵国静等[65]研究结果表明,根据周兆山等[63]的研究结果对不同大鱼际掌纹形态进行分级,分级者的年龄、病程比较差异均无统计学意义(P>0.05);Logistic回归分析示,大鱼际掌纹特征是湿疹患者的危险因素,湿疹患者大鱼际掌纹形态分级与谷类、牛奶、花粉阳性程度正相关。结论为大鱼际掌纹特应征是湿疹的典型体征,该体征不随病程的长短而变化,相对恒定,大鱼际掌纹特应征呈阳性的湿疹患者应尽量避免接触谷类、牛奶、花粉。
上述学者的研究证实了大小鱼际及其纹理、颜色等与疾病的相关性,为中医掌诊法的理论提供了临床依据。
4 总结与展望
掌纹诊作为中医四诊的一部分,在临床应用时仍需注意遵循四诊合参、辨证论治的基本要求,不可谓仅依靠掌纹进行疾病的诊断及治疗。在临床应用中,掌纹诊也会受到其他因素的干扰,例如,手掌划伤、外力作用,等等,亦可能干扰正常的掌纹信息,从而对医生的诊断结果造成干扰,因此诊断仍需结合四诊和病史进行。
目前,现有的研究结果表明,掌纹的变化属于渐进式或先天成型,所以对于遗传性疾病、免疫缺陷、慢性病等具有相对较好的准确性,但对一些成因十分复杂的疾病如肿瘤、急性病的诊察效果不佳。同时,现有的研究仍存在一些对立的统计结果,且由于多数研究的样本容量相对较小,性别、年龄控制不甚理想,导致研究结果一定程度上缺乏临床意义。
在掌纹诊的发展历程中,也出现了对其理解有偏差的声音,需要更多的学者对掌纹诊予以重视,并加以归纳,提炼出一个规范化、定量化、客观化的诊断判定。现有的研究的特性决定了掌纹诊客观化量化需要进行多学科交叉融合,对掌纹的图像采集需要结合光学、影像学的帮助以获取标准、清晰、稳定的掌纹特征,需要软件工程等人员构建模型,多角度、深入地获取精确的掌纹信息,亦需要数学、统计学等构建掌纹诊的模型、根据专业医师的经验以及文献数据挖掘进行大数据分析,后期还需要专业人员根据前面的数据和资料设计出掌诊仪并进行调校以投入市场。目前来看因掌纹具有的独特性,可被用于加密解密等方面,因此在进行数据采集、整理、分析等过程中,要严格遵守保密要求,获得被采集者的同意,甚者有必要对数据要进行加密处理。
掌纹诊经过两千多年的发展沉淀,具有简便、易学、低成本、安全无创的特性,怠其无系统性专著传世,实为遗憾。目前,掌纹诊的研究仍旧以西医学提出的指标为主,如atd 角、a-b rc 等,基于我国传统医学的研究的指标很少,且有一定的局限,规模也比较小。我国的中医学者仍需对掌纹诊所蕴含的更多的内在价值加以挖掘、整理以及归纳,使之更加完善并且系统化,从而应用在现代大型仪器不便到达,或者较为落后的基层地区,当地的医生经过系统的培训掌握后可快速应用于临床中。相关的研究人员待对其理论系统化整理后亦可进行客观化仪器的设计与开发,也是对现有客观化诊断设备的有力补充。