微波检测五脏健康的可行性研究*

刘飞 唐新 黄婧禹 韩委呐 韩思学 杨大坚**

（1.重庆市中药研究院（重庆中医药学院）；2.中药健康学重庆市重点实验室，重庆 400065）

微波是一种频率范围在300MHz～300GHz 的电磁波［1］。由于微波频谱宽，传播时不易受环境影响，反应速度快，对公众健康无显著辐射危害等特点［2］，在人们日常生活和国民经济发展中具有广阔的应用前景。其中在医疗方面的应用，特别是在肿瘤的检测应用较多［3］。目前，无论是健康体检还是疾病检测，多数都要接受有损检测，如生化指标的血液检测、肿瘤组织活检等，难免会带来身体的二次伤害，而且检测结果的准确性还存在一定的偏差，比如肿瘤组织的活检。

为实现人体健康状态辨识的科技应对，实现无损检测，本研究以面向社会随机招募的受试者为对象，采用微波遥感无接触、无损伤、快速、精准检测人的脚指甲，以判断人体心、肝、脾、肺、肾五脏的健康状况，并以常规中医诊断、西医体检结果为标准，以判断微波遥感用于无损检测人体心、肝、脾、肺、肾五脏健康的可行性。

1 材料与方法

面向社会随机征集160名受试者，根据年龄，将受试者分为30～39 岁、40～49 岁、50～59 岁和60～69 岁四个年龄段，每个年龄段共40 名受试者，男女各半。对受试者是否有基础疾病、婚否、从事何种工作、居住所在地等都不做任何要求。

健康检测时采集受试者的脚指甲，为避免脚指甲受外界因素污染，采集时先用酒精灯灼烧指甲刀刀口，冷却后将指甲剪至塑料口袋内（用干净的塑料袋套住剪），再用酒精灯灼烧并冷却后的镊子将剪掉的指甲转移至PVC 管，十个脚指的指甲混合作为受试样本，并于室温保存备用。用自制的微波遥感检测仪直接对装有脚指甲的PVC 管进行扫描检测。检测时，先扫描全部样本，如果发现异常再分组扫描。分组时每十份样本为一组，当发现该组有异常，再分别对组内的每份样本进行检测。如果检测时发现该组无异常，则表明该组的每份样本都正常。以健康的心、肝、脾、肺、肾五脏标本切片为标准，分别检测受试者心、肝、脾、肺、肾的健康状况。检测时以仪器指针脉冲数21次为五脏的健康（正常）指标，脉冲指数不等于21次则表示不健康（异常），与21 次差值越大、越不健康。记录心、肝、脾、肺、肾五脏的脉冲指数。

邀请1名中医副主任医师（中医博士）开展常规的中医诊断，采用望、闻、问、切的诊断方式，主要诊断受试者五脏的健康。从中医的角度分别记录心、肝、脾、肺、肾的健康状况。

西医体检时采用常规体检选项，分别选择心电图和心肌酶谱等指标用于表征心脏的健康状况；选择肝功20 项等指标用于表征肝脏的健康状况；选择肾功4项和尿常规指标用于表征肾脏的健康状况；选择肺功能测定指标用于表征肺脏的健康状况；选择腹部彩超等指标用于表征肾脏、肝脏等脏器的健康状况。根据体检结果分别评价心、肝、脾、肺、肾的健康状况。

获得微波遥感检测结果、西医体检结果和中医诊断结果后，先分别进行健康状况分析，再分析微波遥感检测结果与中医诊断结果的一致性，以及微波遥感检测结果与西医体检结果的一致性，最后将三种结果综合分析，以判断微波遥感检测结果用于健康检测的可行性。

每位受试者都遵照西医体检的常规要求。脚指甲采样、西医体检和中医诊断都在重庆市中医院体检中心开展，每位受试者都在体检当日上午12点前完成上述采样和诊断。

2 结果与分析

2.1 微波检测结果

统计发现，在160 名受试者中，以21 次脉冲指数为标准，有4 人的心、肝、脾、肺、肾五脏全都不健康，30～39 岁和60～69 岁年龄段各有1 人分布，2 人分布在40～49 岁年龄段，占总人数的2.50%；有1 人的五脏全部健康，分布在50～59 岁之间，占总人数的0.63%；同时有4 个脏器健康的有5 人，分别分布在本次受试者的四个年龄段，占总人数的3.13%；同时有3 个脏器健康的有20 人，受试者所在的四个年龄段都有分布，占总人数的12.50%；同时有2 个脏器健康的有36 人，受试者所在的四个年龄段都有分布，占总人数的22.50%；只有1 个脏器健康的人数为94 人，受试者所在的四个年龄段都有分布，占总人数的58.75%。上述结果表明，五脏全都健康的受试者极少，几乎每位受试者都存在脏器不健康的现象。

进一步统计发现（见表1），160 名受试者中，心脏健康人数最多，为156 人，占总人数的97.50%；其次是肝脏健康人数，为31 人，占总人数的19.38%；肾脏健康人数为20 人，占总人数的12.50%；肺脏健康人数最少，为17 人，占总人数的10.63%.肝脏、脾脏、肺脏和肾脏的健康比例都低于心脏。上述结果表明，在受试者范围内，心脏的健康状况最优，而肝脏、脾脏、肾脏和肺脏的健康状况应倍加关注。这一结果进一步表明，除了心脏外，有关其他肝、脾、肾和肺四个脏器健康调理的食品或药物市场前景广阔。

心脏健康的受试者中，男性心脏健康人数为77人，占总人数的48.13%，女性心脏健康人数为79 人，占总人数的49.38%.这一结果表明，在研究范围内，女性心脏健康优于男性。就男性不同年龄段的统计来看，50～59 岁男性心脏健康人数最多，为20 人，占总人数的12.50%；其他三个年龄段的心脏健康人数相同，都为19 人，分别占总人数的11.88%.就女性不同年龄段的统计来看，30～39 岁女性心脏健康人数最少，为19 人，占总人数的11.88%；其他三个年龄段的心脏健康人数相同，都为20 人，分别占总人数的12.50%.上述结果表明，在研究范围内，随着年龄的增加，男性和女性的心脏健康都较为稳定。统计中还发现，虽然受试者的心脏健康比率较高，但是一旦心脏出现异常，受试者对应其他四个脏器的健康都将受到一定程度的影响，表现出不健康问题。本研究中有4 名受试者的心脏脉冲数都低于21，同时其他四个脏器的脉冲指数也都低于21。至于是由于心脏不健康导致的其他脏器问题，还是由于其他脏器问题导致的心脏不健康有待于进一步研究。但从160 名受试者高达97.50%的心脏健康率来看，预计是由于其他一个或多个脏器的不健康导致的心脏不健康。因此，日常生活中保护和调理其他四个脏器的健康对保护心脏的健康尤为重要。

肝脏健康的受试者中，男性肝脏健康人数为18人，占总人数的11.25%，女性肝脏健康人数13 人，占总人数的8.13%.这一结果表明，在研究范围内，男性肝脏健康优于女性。就男性不同年龄段的统计来看，30～39 岁和40～49 岁男性肝脏健康人数相同，都为5人，分别占总人数的3.13%；而50～59 岁和60～69 岁的男性肝脏健康人数相同，都为4 人，分别占总人数的2.50%.这一结果表明，在研究范围内，随着年龄的增加，男性肝脏健康越来越差。就女性不同年龄段的统计来看，50～59 岁女性肝脏健康人数最多为5 人，占总人数的3.13%，30～39 岁女性肝脏健康人数次之，为4人，占总人数的2.50%，其他两个年龄段的女性肝脏健康人数相同，都为2 人，分别占总人数的1.25%.这一结果表明，在研究范围内，女性的肝脏健康状况与年龄之间未表现出一定的规律性。

脾脏健康受试者中，男性健康人数为14 人，占总人数的8.75%，女性健康人数为13 人，占总人数的8.13%.这一结果表明，在研究范围内，男性和女性的脾脏健康相当。就男性不同年龄段的统计来看，40～49 岁男性脾脏健康人数最多，为5 人，占总人数的3.13%；30～39 岁和60～69 岁男性脾脏健康人数次之，都为4 人，分别占总人数的2.50%；50～59 岁男性脾脏健康人数最少，仅有1 人，占总人数的0.63%.就女性不同年龄段的统计来看，50～59 岁女性脾脏健康人数最多，为7人，占总人数的4.38%，40～49岁女性脾脏健康人数次之，为3人，占总人数的1.88%，60～69岁女性脾脏健康人数最少，为1 人，占总人数的0.63%.上述结果表明，在研究范围内，无论男性还是女性，其脾脏健康状况与年龄之间都未表现出明显的规律。

肾脏健康受试者中，男性肾脏健康人数为11 人，占总人数的6.88%；女性肾脏健康人数为9 人，占总人数的5.63%.这一结果表明，在研究范围内，男性肾脏优于女性。就男性不同年龄段的统计来看，50～59 岁男性肾脏健康人数为4 人，占总人数的2.50%；60～69岁男性肾脏健康人数为3 人，占总人数的1.88%；其他两个年龄段的男性肾脏健康人数相同，都为2人，分别占总人数的1.25%.上述结果表明，在研究范围内，男性年龄越低，肾脏越不健康。就女性不同年龄段的统计来看，50～59 岁女性肾脏健康人数最多，为4 人，占总人数的2.50%；30～39岁和60～69岁的女性肾脏健康人数相同，都为2人，分别占总人数的1.25%；40～49岁女性肾脏健康人数最少，仅有1人，占总人数的0.63%.上述结果未表现出女性肾脏健康与年龄之间的规律。

肺脏健康受试者中，男性肺脏健康人数为10 人，占总人数的6.25%；女性肺脏健康人数为7 人，占总人数的4.38%.这一结果表明，男性肺脏健康优于女性。就男性不同年龄段的统计来看，30～39 岁和40～49 岁的男性肺脏健康人数相同，都为3人，分别占总人数的1.88%；其他两个年龄段的肺脏健康人数都为2 人，分别占总人数的1.25%.这一结果表明，在研究范围内，年龄越大，男性肺部越不健康。就女性不同年龄段的统计来看，50～59 岁女性肺脏健康人数最多，为5 人，占总人数的3.13%；30～39岁和60～69岁女性肺脏健康人数都为1 人，分别占总人数的0.63%；40～49 岁女性肺脏全都不健康。上述结果未表现出年龄与女性肺部健康的规律。

2.2 微波检测与中医诊断的比较

如果直接将微波的脉冲值21 作为健康的指标与中医诊断结果进行比对，其比对率较低，不适合在实际中运用。当用0～21 的微波脉冲值表征人体五脏的健康时，可以定义一定的脉冲值范围属于五脏的健康。

因此，为进一步分析微波检测与中医诊断结果的一致性，定义心脏、肝脏、脾脏微波检测脉冲数20～21次为正常；定义肺脏微波检测脉冲数17～21 次为正常；定义肾脏微波检测脉冲数15～21 次为正常。在此基础上结合中医诊断结果分析，发现心脏微波检测结果与中医诊断结果一致的有143人，一致率（占总人数的百分比）为89.38%；肝脏微波检测结果与中医诊断结果一致的有117 人，一致率为73.13%；脾脏微波检测结果与中医诊断结果一致的有123 人，一致率为76.88%；肺脏微波检测结果与中医诊断结果一致的有131 人，一致率为81.88%；肾脏微波检测结果与中医诊断结果一致的有109 人，一致率为68.13%.上述结果表明，在定义的相应微波脉冲范围内，心、肝、脾和肺的检测准确性较高，而肾脏的检测准确性有待进一步研究。

2.3 微波检测与西医体检的比较

同样，如果直接将微波的脉冲值21作为健康的指标与西医体检结果进行比对，其比对率较低，不适合在实际中运用。采用与中医类似的比对方法，可以定义一定的脉冲值范围属于五脏的健康。

根据体检报告，心脏和肺脏在本次西医体检结果中很难定义其健康状况。因此，本研究仅选择肝脏、脾脏和肾脏来进一步分析微波检测结果与西医体检结果的一致性。定义肝脏微波检测脉冲数20～21 次为正常；定义脾脏微波检测脉冲数15～21 次为正常；定义肾脏微波检测脉冲数15～21 次为正常。在此基础上结合西医体检结果分析，表明肝脏微波检测结果与西医体检结果一致的有84 人，一致率为52.50%；脾脏微波检测结果与西医体检结果一致的有148 人，一致率为92.50%；肾脏微波检测结果与西医体检结果一致的有118 人，一致率为73.75%.上述结果表明，在相应的微波脉冲范围内，脾脏和肾脏的检测准确性较高，而肝脏的检测准确性有待进一步提高。

2.4 微波检测与西医体检、中医诊断的综合分析

综合2.2 和2.3 的分析结果，在心、肝、脾、肺、肾五脏中，微波可用于人体肺脏健康状态的检测。

3 结论与讨论

人体是一个完整的系统，无论是哪一个脏器或组织，都携带人体本身完整的信息，这些信息也包括人体的不健康或者疾病。而且脏器之间，组织之间，以及组织与脏器之间都会相互表达对方的某些信息，如肝脏出现健康问题会体现在指甲的性状和色泽［4］；肾脏出现问题，人的毛发会表现出一定的特征［5］，等等。本研究将人体组织（脚指甲）作为样本来检测人体心、肝、脾、肺和肾五脏的健康状况，在理论上是可行的。

本研究根据微波同频共振的原理，在明确健康五脏特有微波频率的基础上，主动式发射该频率的微波（安全剂量）辐射样本，无论受试者的五脏是否健康，检测仪器都会接收到样本自身发射的微波以及其与反射前述外加微波的叠加信息，以实现信号的放大，最终检测仪器发出相应的同频震动信号，通过同频震动信号来判断受试者的五脏是否健康。检测结果不仅发现了受试者的一些健康规律，实现了无接触、无创检测，而且实现了健康检测的定性和定量。该项研究在健康检测领域具有一定的创新性。

在单独分析微波检测结果时，21次的脉冲数被认为是对应脏器的健康状态，不等于21则表示对应脏器不健康。为了进一步表征微波检测结果与中医诊断、西医体检结果之间的一致性，笔者分别对相应脏器脉冲数的正常范围（健康与不健康）做了重新定义。结果表明，与中医诊断结果比较，20～21次的微波脉冲指数范围表征心脏、肝脏、脾脏健康状况的准确性较高；17～21次的脉冲指数范围表征肺脏健康状况的准确性较高。而与西医体检结果比较，结果发现15～21 次的脉冲指数范围用于表征脾脏和肾脏健康状况的准确性较高。综合中医和西医的结果，发现微波可用于人体肺脏健康状态的检测。

上述研究结果为进一步推广微波遥感检测人体的五脏健康状况提供了理论依据。