数据挖掘技术在针刺手法参数研究中的应用思考.docx

数据挖掘技术在针刺手法参数研究中的应用思考【摘要】 介绍针刺手法参数定量化的研究进展，分析现有针刺手法参数研究的不足，针对这些不足，在已有针刺手法参数科研及临床研究的基础上，提出应用数据挖掘技术从采集到的大量针刺手法参数中发掘出有规律的信息，进而探讨针刺手法参数与针灸疗效之间的关系，为针刺手法参数的标准化、规范化及定量化研究奠定理论基础。 【关键词】 针刺手法参数；数据挖掘；刺激量；手法波形；传感器；定量学 The application of data mining technique on acupuncture manipulation parameter studying 【Abstract】 Introducing the advance of study on acupuncture manipulation parameter， then analyzing the existing study on their deficiency. In allusion to these deficiency， depending on the before research，the article proposes to acquire with the laboratory apparatus ， and mine the rule information from the plenty of the collected acupuncture manipulation parameters with the Data Mining technique. Then find the relation between the acupuncture manipulation parameters and acupuncture curative effect consequently， it will be make a theory base for the standard， normalization and quantification study of the acupuncture manipulation parameter. 【Key words】 acupuncture manipulation parameter；data mining；stimulation amount；manipulation waveform；sensor；quantification 针灸作为一种物理刺激，必然存在着刺激量的参数问题。大量的实验及临床实践证明针灸疗效明显受到刺激量的影响，刺激参数不同引起的生理效应势必不同，所以在进行针灸操作时，已不仅仅是简单的选择一种针刺手法的问题，更重要的是如何选择反映刺激量大小的针刺手法参数。 1 针刺手法的量化研究 针灸界的有识之士根据多年的临床实践意识到刺激量的重要性，认为针刺手法参数是影响临床疗效的关键因素。通过临床实践和科学实验，总结出了反映刺激量的一些参数的大小范围。 在古代对针灸补泻论述较多，但对针灸补泻的刺激量则少有提及，只是在明代针灸名家杨继洲才提出了针刺手法中补泻量的大小问题-针灸补泻的量化观点，即“刺有大小”和“针有浅深”进行了针刺手法模拟操作的研制工作，并制作出针刺手法参数测定仪，该仪器采用电阻传感器技术采集针刺手法参数，并通过二道生理记录仪输出手法波形，在波形上有数值标记。顾新8亦研制出针刺手法教学测试仪，该仪器主要是通过微电机传感技术采集提插、捻转信号，通过二道生理记录仪可以反映针刺手法的速度、力的变化。这两种手法测定仪只是在液晶显示屏上显示针刺手法波形，根据手法波形特征对针刺手法参数进行相关的分析。 随着科学的进步，学者们对针刺手法参数定量化做了进一步的研究。丁光宏9等通过现代集成传感技术和生物力学原理，研制一套能在人活体上测试各种针刺手法并能感受施针者和受针者相互作用力的检测系统，该系统能记录均匀捻转和均匀提插手法的针体受力波形及针体受力数值。李庆华10等亦通过微小力传感技术和生物力学原理，研制了“针刺手法传感针”，通过该针的操作能直接在计算机中显示运针过程中传感针的受力波形，进而能够客观地记录运针过程中手法操作的细节。这两者在针刺手法参数的研究方面还主要是通过直观分析手法波形的规律来研究针刺手法参数及与针刺效应的关系。研制出能够客观、实时记录针刺手法参数并且能够对手法参数进行分析和处理的系统迫在眉睫，为此，杨华元11等在原有针刺手法参数测定仪的基础上，改进工艺，并运用现代通信技术和计算机技术，对针刺操作过程中的针刺手法参数的变化进行实时采集和观察，进而更好的分析与研究各种运针过程中针刺参数的变化和针刺效应的关系，为针刺手法的量化研究以及教学提供了新的手段。针刺手法测试系统能够完成对单复式针刺手法进行大量的针刺手法采集、存储以及建立针刺手法评分标准和专家针刺手法数据库，为利用计算机技术对针刺手法参数进行更深入的处理、分析与研究提供了大量的数据源，为探讨与研究针刺手法参数和针刺效应之间的规律提供了一种新的科研思路。 针刺手法参数分析 研究者们利用现代科学技术对针刺手法进行实时采集，同时他们亦利用物理学、统计学及计算机技术对针刺手法参数进行相应的分析和处理，进而揭示针刺手法规律以及与针刺效应的关系。 20世纪90年代初，杨华元12等不仅研制出了针刺手法参数测定仪，并用物理学的知识和原理分别对进行提插和捻转操作时针刺手法参数进行了简单的受力分析，根据分析结果能更好地研究针刺手法。通过分析提插过程作用力得出：由于肌体的层次不同及得气时阻力的变化，使针体做匀速运动，提插加速度发生变化，从而引起了操作者手感的变化，当阻力足够大时，针体几乎不发生位移，但作用力依然存在；分析捻转过程作用力得出：由于肌体组织形式及捻转次数的变化，引起阻力矩的变化，同样阻力矩随着捻转角速度变化和肌体的不同反应而发生变化。通过观察采集到的针刺手法波形，阐发了传统针灸理论的科学内涵，如做单纯提插手法时波形类似正弦波曲线，说明频率比较稳定，深度变化较为一致等。通过分析波形，能更好地探讨和研究针刺机理、针刺的实质以及针刺效应等。 丁光宏等13在研制动态监测针体受力系统时，也对针体上的各种力和检测到的手法波形进行了统计学和频域上的分析，筛选出有规律的得气指标与参数。他主要从两个方面对检测数据进行分析，第一，通过针体受力波形的直观分析表明针体上受力的变化规律与传统针刺手法的描述吻合；第二，通过对均匀捻转、均匀提插、捻转补法、捻转泻法、提插补法和提插泻法等6种手法进行了实验研究，并且借助统计学处理发现，针体上的波形和数值对不同的手法差异有显着性，而不同的施针者在人体上实施同一针刺手法所测得的波形和数值都有惊人的相似。因此提出采用针体受力大小和波形作为针刺手法的客观定量参数。 为了使科研成果更好地运用于教学，杨华元等14又通过结合物理学知识、计算机技术对针刺手法参数进行分析，把针刺手法在三轴方向各个力的变化值ki=cksfk作为针刺手法的一个重要参数，同时建立针刺手法库，对学生的手法评价主要是通过采集学生的针刺手法参数，并且设定相应的权值建立针刺手法评分标准，从而对针刺手法的评价有一个客观化的量化指标。 3 现有针刺手法参数分析的不足 通过回顾针刺手法参数定量化研究的文献，可以发现对针刺手法参数的研究已经取得了令人瞩目的进展。但以往研究尚存在不完善之处，第一，虽然一些学者根据大量的临床经验及科学实验总结出针刺手法参数的选择规律，但是没有利用计算机技术对这些数据进行进一步的分析和处理，从而用多学科交叉方法来继承与发展中医文化。第二，随着传感器技术的发展，纷纷研制出能采集到针刺手法参数的仪器。但目前对采集到的针刺参数的分析与研究不是很充分，主要是通过直观观察手法波形总结规律，虽然也通过统计学及计算机技术处理与分析针刺手法参数，但是没有充分利用计算机技术处理大量的数据信息，并且从大量数据信息中发掘出有规律的东西。 4 解决问题可能的途径 石学敏教授15曾指出：唯有运用现代科学技术知识才能促进针灸医学的发展，诸医家在阴阳哲学的范围内，仅能从个人的观察和漫长的经验重复中得出结论，无法深入到用科学方法探讨肉眼无法观察到的医学实质的领域。作为临床学科的针灸医学，如果没有基础研究作为后续支持，就难以进步，难以进入人类科学的殿堂，永远是一种虽然有效但却说不清道不明的治疗手段而已。 合理的研究队伍 在医学的科研方面，临床实验和科研是互相补充，缺一不可的。目前随着国家对传统中医药的重视，在中医药领域也有很多科研项目。在学校的科研人员可能比医院的医务工作者更快的接受到新的信息，并且在学校有多学科交叉与互补的优势，但是医院的医务工作者一般比学校的科研人员有 针刺手法参数定量化的研究有一定的进展，通过研制的现代仪器采集针刺手法参数，从而在针刺手法参数定量化研究跨出了很大的一步，但是目前还没有见到用数据挖掘技术来分析与研究针刺手法参数的报导。 研究方法 借助数据挖掘技术在中医药其他方面的研究思路，将数据挖掘技术应用到针刺手法参数的研究中，开拓针刺手法参数的科研思路。 首先通过现代科学仪器采集大量针刺手法参数，建立针刺手法参数数据库；然后利用数据挖掘技术能充分处理、分析大量数据的优势，从大量的针刺手法参数中发掘出有规律的信息，结合具有丰富临床实践经验的针灸专家解释数据挖掘结果，探索建立规范化的针刺手法参数；最后通过资深的针灸专家指导及大量的临床检验进而修正。主要的研究思路如图1所示。 图1 研究思路图 研究意义 通过数据挖掘技术对针刺手法参数进行分析与研究，一方面，可以发现针刺手法参数组合和针灸疗效之间的关系与现有的针灸理论的一致性，进而用现代科学阐释针灸学的科学内涵。另一方面，可以发掘一些新的针刺手法参数组合，通过资深的针灸专家解释及科学实验总结这些参数对应的针灸疗效。这些研究最终为针刺手法参数的标准化、规范化、定量化的研究奠定理论基础，并且对针灸临床实际操作有重要的指导意义。【参考文献】 1 陈治忠，赖新生.从计量学角度探讨杨继洲针刺手法.针灸临床志，2006，22:1-2. 2 盛燮荪 .杨继洲刺有大小论探析.浙江中医杂志，2000，35：277-278. 3 卞金玲，张春红.石学敏院士针刺手法量学的概念及核心.中国针灸，2003，23：287-289. 4 石学敏.针灸学.北京:中国中医药出版社，2002，136. 5 郭泽新.刺法灸法学.北京：中国中医药出版社，2003，120. 6 袁宜勤，海月明，顾星，等.针刺手法规范化的初步研究.中医药学刊，2002，20：230-231. 7 杨华元，顾训杰，夏锦杉.针刺手法参数测定仪研制及手法受力分析.针灸临床杂志， 1995，11:51. 8 顾星.中医针刺手法教学测试仪的研制.中国针灸，2001，21:229. 9 丁光宏，沈雪勇 ，戴建华，等.中医针刺过程中针体受力的动态监测系统研制.生物医学工程学杂志，2003， 20：121-124. 10 李庆华，李付国，艾炳蔚，等.中医针刺手法用传感针的研制.传感技术学报，2006，19：285-288. 11 刘堂义，杨华元，顾训杰，等. 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