基于皮肤电学特性的穴位特异性研究发展及趋势

高园 陈菊 温川飙 梁繁荣 高原 罗悦

1 前言

在中国传统治疗中，通常认为穴位区别于其他非穴位具有一定的特殊性。基于此，可以通过对穴位的针灸、推拿、点按或者艾灸等外部刺激治疗相应疾病。近年，人们主要从组织结构形态、物理特性(电学特性、电磁、热、声、光)、化学特性、脑区反应、左右同名穴位平衡等方面[1]对穴位展开多方向的特异性研究。经过多年研究，穴位特异性依然存在争议性[2]，比如利用S法用来评估疼痛时发现不支持穴位特异性理论，但又在血流动力学与神经影像学方法上支持穴位特异性理论[3]，所以，需要进一步的研究来证明穴位的特异性存在。经过大量研究发现，皮肤的电学特性是客观存在的，并且与穴位、经络存在一定相关性，但是穴位的电学特性受个体差异性影响很明显[3]，是否能把电学特性作为穴位特异性的支撑还需要更深的研究。近年，通过不同跨学科方法对穴位电学特征的研究，穴位电学客观量分析已经成为一种探索穴位特异性理论的研究方向。通过本文的分析与思考，梳理“电学特性—穴位”历年研究发展情况及研究思路的变迁，明确出基于皮肤电特性的穴位特异性研究方法的研究趋势。

2 国内外研究进展分析

国内外许多学者在研究经络和穴位本质的过程中发现穴位存在电学特性(见表1、2)。2018年杨晗、梁繁荣等[4]通过文献计量学分析在穴位电特异性上研究情况，筛选相关文章90篇，其中，穴位电阻特性有52篇、伏安特性17篇、电位8篇、电流8篇。可以看出，穴位电学特性主要围绕穴位(表、内)电阻、伏安特性、电位、电流指标等。由于电位与电阻的物理特殊关系，穴位电位与电阻之间的研究有一定相关性[5-6]，在一些观点上可以相互支撑。

2.1 国内穴位电学特性研究进展

在国内，大量研究中发现皮肤低电阻点或高电位点多与传统穴位相符，但并不是所有的穴位均具有低电阻、高电位特性，测量受到个体的差异性影响较大，实验可重复性差。随着穴位电学特性的深入，近几年的研究基本上均认为穴位低电阻特性具有相对性，不是所有穴位具有低电阻特性。并且，穴位的高电位也不稳定，电位测量具有很低的重现性[5]。历年来国内主要穴位电学特性研究研究情况如表1。

表1 国内主要穴位电学特性研究情况

2.2 国外穴位电学特性研究进展

在国外，电学特性的研究报道较多，较早开始利用量化的方法来解释中医经穴理论。但是截目前，经过文献调研国外尚未提出穴位电学特性支撑穴位具有特异性的观点，由于进一步实验没有显著性数据支持，国外对于穴位的电学特性在穴位定位、病理评估、脏腑诊断上的应用持消极观点[20-21]。

国外受到西医影响，较早使用定量方式研究中医，为中医穴位客观化奠定基础，但是定量的思维方式忽视中医的 “辨”，使得后期研究多造成消极的研究观点。这一认知主要由于国外缺少对中医整体性的认识，造成了对中医研究的局限性和停滞不前的情况。随着与信息学科交叉的深入研究，研究中医穴位手段日益丰富，穴位的电特异性研究逐渐走向综合性指标的研判，而不是研究归为单一指标的定量判定，同时，穴位电信号处理方式与人工智能、大数据分析、信号抗干扰处理等现代信息技术结合将是挖掘穴位电特异性一个重要方法。历年来国外穴位电学特性研究研究情况如表2。

表2 国外穴位电学特性研究情况

2.3 国内外研究进展分析

从上述文献研究中我们可以看出：穴位电学特性(皮肤低电阻点或高电位点等)多与传统穴位相关，但是并没有凸显严格规律形成理论基础。国外研究限于对中医系统认知不能深入，同样，国内在交叉学科上的不足限制了穴位特异性的研究。

在研究历程中，穴位电学特性分析对象和方法也在改进，由对测量静态离散数值到对测量动态连续信号的改进，从进行线性分析到进行非线性分析的尝试。但整体看，研究进展缓慢，终其原因是受限于中医与其他信号分析、数据分析的学科交叉不够深入。

3 基于皮肤电特性的穴位特异性研究方法的趋势讨论

3.1 穴位电位研究比电阻研究更能反映穴位本质问题

受到测量技术的影响，电阻的测量是一种主动测量方式，需要在皮肤表面施加一个安全的电流刺激，从而通过采集到的电位计算出相应的电阻抗。相比之下，穴位电位的研究直接采集人体自发产生的电信号进行分析,避免了外加激励的影响，因此可能更接近穴位电特性的本质。有研究人员用实验数据证明了穴位点电阻抗与电位波形之间存在着极大的相关性,并且通过数据对比发现穴位电位相比电阻抗更能客观地反映出穴位点的本质特征[33]。

3.2 穴位电学信息动态连续化的测量的本质是符合中医思辨方式

从文献研究看出，穴位电信号逐渐走向动态分析，不再局限于静态点的比较这动因更多来源于信号分析和数据分析的角度考虑的。但其实不然，由于中西医的思想基础不一样，国外研究者缺乏中医理论思维，普遍认为现象具有不以人的意志为转移的客观性或观察的重复性，常采用定量实验和逻辑推理的方法实验验证。中国传统医学需要能反映其节律性变化的适当长的时间内连续实施，可以看为中医的动态变化，例如关节疼的病患的痛感程度的感知是与既往经验相比较(相对性)而获得的，是对活着的人体(功能性)动态观察(时序性)的结果[34]。所以针对穴位电信号需要动态连续化测量，而不是逐个指标离散分析，这与中医思维相符合，动态连续化测量才具备中医数据分析基础，实验设计趋于动态化、过程化，体现中医时序性和相对性，增强穴位电学特性的信息量，进而有机会发现更多“隐藏”信息。

3.3 个体差异性的考虑

穴位电学特性虽然具有一定的共同性，但是随着研究的深入，有不能忽视的个体差异性，穴位的电学特性是个性化的, 因人而异、受到脂肪含量的影响[35]，发现体质与穴位电信号有一定相关性，阳虚质组的电阻测量值比平和质组低，且阳虚质组每条经的气血都是处于低水平状态[36]；穴位的电学特性因病而变化，主要表现有穴位敏化的现象[37]和病证相关经脉的两侧同名穴位的电学特性的失衡现象[3]。所以在采集设备的关键算法设计时需考虑影响电学特性的个体差异，尽量减小个体差异造成的影响。

3.4 中医与信息学科交叉研究

穴位电信号处理方式与人工智能、大数据分析、信号抗干扰处理等现代信息技术结合。

穴位电学特性在诸多试验中分析方法局限在统计学和简单线性对比上[38]，但是，对于穴位电信号属于非线性、时变信号，仅仅通过统计学和线性规律对比很难提取信号信息及发现信号的内部规律。现代信息分析与处理的方法和人工智能算法的引入，有助于挖掘出穴位电信号更多潜在的特点与规律。2013李江等[39]为了区分和辨别中风病人与正常人不同身体生理状态，提出通过小波神经网络技术的人体经穴电位信号分析方法。2012年秦建华等[40]提出了通过遗传算法的人体穴位阻抗特征子集选择与优化算法。能够有效地减少分类识别的特征数和提高信号识别的准确率,且将穴位阻抗特征的平均状态辨识率提高9%左右。现代信息技术的应用和技术的不断更新，会将原本“隐藏”的信息“暴露”出来，增加发现客观穴位特异性指标的可能性。

4 结论

截止目前为止，虽然穴位特异性实际上尚存争议，但是基于皮肤电特性的穴位特异性研究方法的提升有利于解决这一问题。本文通过国内外对穴位电学特性研究现状的梳理，总结根据皮肤电学特性去研究穴位特异性问题的思路发展，分析出四点研究趋势：一是实验设计尽量避免了外加激励的影响，穴位电位信号相较于电阻信号具有研究优势；二是动态连续性采集的引入与中医思维，从测量动态连续化的皮肤穴位电学信号入手研究更有意义；三是考虑(排除)个体差异性因素；四是现代信息交叉学科技术的引入，将穴位电信号处理方式与人工智能、中医动态分析、信号抗干扰处理等现代信息技术结合。为中医穴位特异性问题研究提供新的思路和方法学参考。