中医推拿手法量化研究现状

郑木松 吕杰 曹金凤 张延海 李银倩 徐军 周楠 吕强

（1.上海理工大学医疗器械与食品学院，上海 200093；2.上海健康医学院医疗器械学院，上海 201318；3.上海大学期刊社，上海 200444；4.上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院，上海 200437）

中医推拿是传统中医疗法的重要组成部分，是一种通过施加外部作用力而产生作用的物理疗法。传统的推拿手法操作以临床经验为主，对众多行之有效的手法缺乏科学的理论依据。因此，运用现代化的科学技术手段去对传统中医推拿进行量化研究是中医推拿手法现代化发展的必经之路。我国在《“健康中国2030”规划纲要》中提出发展中医特色康复服务的要求，为传统医学的发展带来了新的机遇。另一方面，随着现代生活习惯的改变，人们对养生和保健有着较多的需求，这都使传统中医推拿的量化研究前景十分美好［1］。近年来，大批学者在推拿手法量化上做出了很多具有进步性的研究。作者从国内早期推拿量化研究主要方法和近五年推拿量化研究主要方法两个角度出发，总结前人的研究经验、所取得的成果及不足之处，提出相应展望，期望能为中医推拿手法量化研究发展和相关医疗器械研制提供帮助。

1 早期推拿手法量化主要方法

早期对推拿手法的量化研究主要通过力学传感器对力的大小、力的作用方向、作用的时间、频率、压强、做功等进行量化研究。选取中国知网引用量大于20的文献进行阐述。

频率方面。中医推拿手法是一个周期性操作手法，故单位时间内作用的次数便具有量化的意义。查和萍等［2］就频率与推拿手法的生物力学效应进行研究，得出结论：当推拿手法作用于肱二头肌、肱三头肌等时频率应为120～160次／min；擦法频率稍慢为100次／min左右；振法频率可达600次／min左右。

压强方面。各种手法施力大小的不一，即使同样的施力大小在不同的施力部位上因解剖结构的不同，所得的压强也不同。故不同推拿手法作用于相同施力部位和同一推拿手法作用于不同施力部位所产生的压强便有了量化的意义。张晓刚等［3，4］通过压力检测系统及三维重建方法，量化比较了五种不同推拿手法（指腹按法、单掌按法、双掌按法、拇指指端按法、按揉法）的最大压强，对同一种推拿手法，其研究量化比较了作用于不同施力部位时的压强。

施力方向和大小方面。推拿手法作用过程本质上是一个施力与受力过程，而力的方向与大小是力作用的三个要素之一，故对力的方向和大小进行量化研究是必要的。喻慧荣［5］将按摩手法力的方向分为垂直用力、平面用力、回旋方面用力、多方向用力和其他混合用力五种类型。李义凯等［6］应用压力传感器检测系统，对旋转手法作用出现的咔哒声响时操作者拇指推扳腰椎棘突的最大推扳力进行检测并记录，其结论：拇指的推扳力的大小和咔哒声响的出现无直接的关系，而利手对拇指的推扳力有着较大的影响。吕杰等［7］就一指禅手法垂直作用力的均匀性与一指弹手法作用时手法信号的波形均匀性、周期均匀性的关系进行量化研究，其结论：两者皆可一定程度上反映一指弹手法作用力均匀性，但波形均匀性较周期均匀性具有更好的区分度。

此外，余顺年等［8］对垂直用力和平面用力的推法、按法法等九种推拿手法的实现所需的自由度数以及每个自由度施力的情况动作频率、速度大小、施力的情况进行了量化研究。杜春晓等［9］利用NPMS软件收集系统研究了一指弹推法的频率、有效做功时间比，其结论：一指禅推法的频率应在78次／min左右，而且一指弹推法的有效做功时间可一定程度反映手法的熟练度，有效做功时间越长则可认为对手法越熟练。

2 近5年推拿手法量化主要方法

2.1 采用压力测量仪或推拿手法参数测定系统

采用压力测量仪或推拿手法参数测定系统对推拿手法的力学参数进行测量。传统中医推拿手法是通过师傅教学，而后徒弟在人体直接进行摸索训练的方式。然而新手在不具有相关经验的情况下其手法操作具有较大的盲目性，这无疑具有一定的风险性。近年来，许多研究人员在推拿手法的教学和训练教具领域申请了较多的专利。在此基础上，有学者将其利用在推拿手法的量化研究上。

范志勇等［10］研究得出提拉旋转斜板法操作过程的力－时间曲线以及对相应力学参数（谷值、平均预加载力和最大冲击力）进行记录与显示，其研究方法基于多点薄膜压力检测系统进行检测和记录，并认为其研究对林氏正骨“法从手出”的手法进行了数字分析，可作为林氏正骨“法从手出”手法特点的评价标准。汪鹏等［11］利用薄膜压力测试系统与表面机电仪对推拿手法作用于膝关节骨性关节炎治疗时的推拿力度参数和上肢表面肌电参数进行测量，认为其研究建立了上肢核心肌群疲劳度的客观定量方法，也可为膝关节骨性关节炎推拿手法的人因工程研究和模拟手法的推拿机器装置提供数据基础。

卢群文等［12，13］利用ZTC－I智能推拿手法参数测试系统采集和对比分析了筋伤、骨伤、小儿推拿三个不同推拿流派拇指揉法的力学参数，其结论为：三个不同流派手法都具备各自的临床特点，反映在不同流派之间的揉法压力大小不同、频率稳定且有区别。不同推拿流派拇指揉法一定程度上反映了各自流派临床治疗疾病的特点。此外，其利用相同的方法对“峨眉伤科疗法”不同揉法的力学参数进行了采集和分析，并认为“峨眉伤科疗法”拇指、大鱼际、掌根3种揉法具有轻快柔和、均匀深透、虽轻而不浮、柔匀而着实的特点。朱茂［14］运用SF－Ⅲ型推拿参数测定系统测量和分析了医生在该仪器上进行法操作时不同方向前摆力度、回摆力度、峰谷差和频率等参数指标，并认为法操作的前冲力大、内收撤力小、波的振幅长，频率快，等特点可作为法操作要领用于教学和临床。

2.2 采用力学测量装置和动作捕捉系统结合方式

采用力学测量装置和动作捕捉系统结合方式来对推拿手法的力学参数（力的大小、角加速度等指标）和运动学参数（时间、角度、位移、线速度、线加速度等指标）进行量化研究。动作捕捉系统是一种利用数字信息技术来测量人体在三维空间运动信息的技术装备，己经被广泛运用于虚拟现实、生物力学、游戏、医疗康复等其他人机交互领域［15］。该技术的出现使得推拿手法操作过程中施力的大小、频率、速度、时间等要素定量化成为现实，也使对推拿手法的研究从经验化、个性化转向标准化、可视化、客观化［16］。

李建国［17］分析了摇拔戳手法操作时的力学及运动学参数。方法：通过一定数量的数字动作捕捉镜头组成的动态捕捉系统加上动作捕捉软件内生成的3D模型运动矢量的空间变化获得手法过程中的运动学参数、安装有一个陀螺仪与加速传感器模块的力学传感器手套来测量手指运动时线加速度的参数。殷京［18］利用和文献［17］一样的方法分析了拔戳揉捻手法操作时的力学及运动学参数。高春雨［19］应用运动捕捉技术，得到坐位腰椎旋转手法的运动轨迹，并对三个运动学参数（旋扳时间、最大速度、最大加速度）进行了量化研究。其研究为分析不同操作者个体差异对坐位腰椎旋转手法操作运动力学参数的影响，分别对不同操作者的左右手的参数进行了对比分析。

苏少婷［20］对腰椎定点旋转手法治疗L4－L5椎间盘突出操作过程的力学参数和运动学参数进行了量化研究，其中，力学参数可由力学测量系统测得，运动学参数可由运动捕捉系统采集得到。其结论：（1）腰椎定点旋转手法治疗过程中相关力学参数：拇指最大推扳8.88±1.29kg，预加载力4.24±1.06kg，旋扳力9.13±1.68kg，旋扳最大作用力15.2±2.39kg。（2）腰椎定点旋转手法治疗过程中相关运动学参数：腰椎前屈20.19±5.57°、侧屈角度42.45±7.26°、旋转角度48.78±8.33°、平均扳动时间874.07±93.18ms、旋扳前后旋转角度差9.56±2.94°、最大加速度409.37±159.46m／s2。

2.3 采用有限元分析法

采用有限元分析法对推拿进行量化研究。有限元分析法是一种将复杂的整体分割成一个个相对简单的单元区域，通过对每个分割单元的函数计算，单元与单元之间再通过节点联系起来，便得到一个趋近复杂整体真实解的解。生物力学研究的方法可分为体外研究和体内研究。有限元分析法是体外研究中一种十分重要的方法。近年来，利用有限元分析法来对脊柱领域的推拿手法作用机理进行量化解释是一研究热点［21，22］。

李庆兵［23］采用有限元分析法对分别构建了健康人和腰间盘突出患者的腰间盘L1－S1节段三维有限元模型，在此模型基础上，改变踩晓的周期和时长的参数值以及测得时效参数的改变对L1－S1节段和L4－L5脊柱功能单元的应力和应变的影响。其研究认为：踩晓最优时效参数应为周期1.25S、时长20S。舒新农等［24］通过有限元分析法构建L3－S1节段三维有限元模型，在其模型基础上比较坐位直腰旋转手法和斜扳手法对腰间盘突治疗的力学效果。其研究认为，相对于坐位直腰旋转手法，斜扳手法对腰间盘突出治疗的力学效果更佳。

刘建辉等［25］通过建立颈椎间盘有限元模型，分别模拟前屈30°、中立位和后伸30°三个体位予以旋转推拿的力学载荷，并用相应软件计算不同体位的力学载荷下颈椎间盘有限元模型髓核应力分布和位移变化，其结论：颈椎间盘有限元模型分析结果支持后伸30°位时旋转手法对颈椎间盘髓核影响较小，安全性高。王宇等［26］利用有限元方法，分析椎间盘退变程度不同的颈椎在正常承载与推拿下的颈椎力学变化机制，并探究了推拿旋转角度对不同退化程度椎间盘的影响。其研究认为椎间盘退化后，椎间盘应力重新分布，髓核承载力减小，纤维环承载力显著增加，关节应力也增大；还认为对退化颈椎施加推拿手法时的旋转角度应根据椎间盘退变程度适当减小。叶宜颖［22］构建踝足部的三维有限元模型，在其模型基础上，观察研究踝足部摇拔戳手法作用后踝足部内部的挤压和形变等情况。其研究还对不同手法作用于踝足部模型时各部位的形变、应力和应变等参数进行分析，并认为其研究完成了摇拔戳手法治疗踝关节扭伤的作用机理的分析。

3 小结

推拿手法的量化研究可以分为对医生手法的参数规范化和对患者的局部建模参数分析。医生手法的规范化是对手法力、方向、位移、角度、频率等的量化研究，采用力学测量传感器、运动捕捉系统和相关捕捉软件来获取数据信息，同时，这方面往往采用控制单一变量法来对手法效果进行评价，进而找出较优解。对患者的局部建模参数分析主要是通过有限元分析法来模拟患者人体部位的真实情况，再通过假设简化及控制相关参数来建立模型，再由模型比较不同手法的力学效果，从而得出在此前提下较优的推拿手法。为此，该文认为还存有以下不足之处：（1）量化研究中，存在样本数较少问题，往往针对某一特定群体，而推拿实际治疗中面对多样的人群，即具有年龄、身高体重、颈围、疾病史、肌肉紧张度等等不同的因素。因此，缺乏对手法系统性的实际研究；（2）对单一推拿手法的研究量化居多，而对组合推拿手法的研究量化较少；（3）运动捕捉系统需处理的数据量十分庞大且会受到视角较大、距离较远、皮肤标记移动误差等因素所影响，需要在测量、建模、仿真和运动分析等方面进一步完善［27］；（4）有限元分析法应用于人体骨骼受力分析中，为了提高模型计算的效率，往往对模型进行较多的人为假设与简化。例如许多研究只对骨结构进行有限元建模，而人体脊柱除骨骼外还具有韧带等软组织构成，这就无可避免了模拟研究结果只是一种趋势解，而不是真实人体结构下的解［28－30］。基于以上不足，提出以下展望：（1）量化研究工作应基于大量样本，同时还应对实际操作中面向的不同人群进行量化研究；（2）推拿手法往往不是单一动作，而是一套复杂的组合动作，后续研究应予以重视；（3）有限元分析法进行人体局部组织建模应减少人为假设和简化，做到既考虑骨骼也考虑其周围等软组织，贴合人体真实结构提高数据可信度。

此外，随着中医推拿手法量化研究的不断深入，其手法操作特征、量化指标必将逐渐明晰，这也将有利于中医推拿医疗器械的研制。