二、针灸数据特征
1)多样性
从前文阐述的数据来源,针灸数据在内容或形式上是多样的,如文本的针灸古籍或现代针灸文献,时间序列的穴位模拟计算所得生理参数、施针过程中毫针受力,其他还有艾灸红外热像图、脉波图等。另外,从语义角度,针灸文本数据时间跨度极大,既有文言文表述的,又有白话文表述的。
2)相似性
针灸数据的相似性主要表现在针灸取穴规律的高度近似。针灸疗法的选穴讲究在辨证论治的基础上,辅以“君臣佐使”的穴位配伍原则。君穴与臣穴构成了处方的主穴,而佐穴与使穴也就是处方中可随证加减之穴,称之为配穴。由此,相同的病候,根据病患个体体质差异,医者对两者的主穴选择可能完全相同,而差异仅在一两处配穴上。针灸数据的相似性也体现在各朝代疾病选穴方案上,同一朝代对同一种疾病的选穴方案相似性会更加高,而随着朝代的变迁,选穴规律会有一定改变,相似性随之降低。
3)容错性
针灸数据来源跨度几千年,上至战国,下至当代,不同来源载体记录的腧穴名、经络名、疾病名、针灸方法、古代书名等信息可能存在巨大的个人表述差异、使用差异。如有些文献将针灸疗法中穴位注射疗法称为“穴位注射”,有的则使用“水针”来表示。又如,“一穴多名”现象,即同一个腧穴有不同的名称,如“中脘”穴,出自《针灸甲乙经》,别名“上纪…“太仓”“胃脘”,在《脉经》中名“中管”;“脉穴同名”现象,即经络名和穴位名相同,如主治妇人经带疾患的“带脉”穴与其所在经络“带脉”同名;“同病异名”现象,如“瘾瘕”又称“积聚”;“省略词”现象,如《医说》记载:“若要安,三里常不干”,这里的三里是“足三里”的缩写。
1.针灸领域的已有应用
随着医疗信息化的深入,中医古籍文献已逐步实现数字化,如周莲菊等研制的“《黄帝内经》计算机检索数据库系统”、南京中医药大学研制的“针灸腧穴文献资料检索系统”、山西中医研究院研制的“针灸甲乙经通检系统”、上海中医药大学研制的“《针灸大成》检索系统”、中国中医研究院研制的“ACULARS针灸文献检索系统”。这些数字化了的中医古籍文献数据,为人们提供了更为便捷的分析途径,接下来本节将列举一些针灸大数据的应用成果。
2.针刺手法虚拟化(https://www.daowen.com)
针灸手法长久以来依靠“师传口授”的方式进行教学和传授,素有“心中易了,指下难明”之说。这种带有主观性的教学方法缺乏定量化、客观化及规范化,一方面造成学生操作技能参差不齐,影响其针灸水平的提高;另一方面,导致名师手法、经验无法准确地保存下来,不断走形甚至失传,影响针灸手法的推广与应用。
近年来,很多研究者致力于借助各种现代科技手段来刻画、模拟针刺过程,以揭示针刺手法的本质和特点,实现针刺手法的量化、规范化、标准化。据报道,美国学者利用超声弹性成像技术发明一套可以控制在人体上实行针刺操作的计算机系统,香港学者研制了一套可通过三维图像形式观察针刺操作过程的“中国针灸触觉式手法模拟仪”。而针对“刺有大小”“针有深浅”问题,我国学者结合传感技术和生物力学原理研制出“针刺测力仪”和“针刺手法参数分析仪”通过对毫针手法(如捻转、提插、补、泻法等)操作的实时采集,将“垂直”和“水平”两个方向上的“提插力”和“扭矩”的变化等数据保存了下来,并给出了毫针在X、y、Z三轴方向上力的变化,从而实现复式手法参数(波幅、频率、最大峰值、最小峰值、平均值和离散度等)测定。
应当看到,此类针刺虚拟化系统不仅可以用于教学,如调用专家数据库参数为学生提供针刺手法学习、模拟;更可以通过挖掘此类数据,从各类参数背后找出具有意义的规律,配合临床实践经验丰富的针灸专家的解释,探索建立规范化的针刺手法参数,最后通过大量的临床检验进行模型修正,得到最优化的针刺手法参数,从而为针刺手法特征刻画、科学表达和针刺手法的标准化、规范化及定量化研究提供依据。
经络的物质基础一直是存有争议的。据目前已有实验结果表明,循经感传的速度和循经小分子物质迁移的速度在每秒钟几毫米到几厘米,而人体神经纤维的传导速度为每秒数米至百余米,血液循环的速度是每秒几十厘米,体液的传导速度是以小时与天为单位的。就传导速度的耦合度来看,经络更可能存在于组织间隙空间中。因此,不少学者建议将腧穴经络理论的研究聚焦于对组织液流动的研究之上。
由于组织液流动过于微观,而人体不同部位的特点差异性又大,所以到目前为止,这方面研究较多采用计算流体数值方法。在经络与组织液流动相关性研究中,丁光宏等…据解剖人体小腿骨间膜(腓骨和胫骨之间的一层结缔组织)中毛细血管、胶原纤维平型排列的特点,建立了组织液流动模型,运用各种不同生理参数和控制方程,借助FLUENT软件进行流体力学数值计算,其得到的结果提示组织液流动与肥大细胞的相互关系可以用来解释中医针灸及经络循经感传机制。例如,针刺刺激激活穴位处富集的肥大细胞,产生脱颗粒现象,释放出组胺等生物活性物质,增加了毛细血管渗透能力,从而加快组织液的流动和增加肥大细胞表面的剪切应力,进一步激活肥大细胞,同时组织液流动速度的增加又可以使肥大细胞分泌物随着组织液的流动传送到更远处,激活沿线肥大细胞和神经细胞,产生肢体上的感传现象。当然,未来的数据科技能解释得更为充分。
3.临床治疗方案推荐
有了准确的病情诊断和腧穴配伍,如何从众多备选方案中选取一种最优的治疗方案便成为提高临床疗效的关键。
目前已有的方法是利用遗传算法对海量针灸治疗处方,如古代针灸处方、经典著作记载处方、历代名家惯用处方、大样品随机对照试验(RCT)治疗方案、临床对照试验(controlled clinical trai1.CCT)治疗方案进行单独分析或综合分析,以寻找出最优针灸处方,为医者临床治疗提供辅助决策功能。以针灸治疗面瘫为例,方案优化内容涉及5个主穴、3个配穴、针刺方法和疗程4点内容,可分为10个基因片段,其中主穴、配穴各分配11位用于编码1 350个穴位,针刺方法分配9位用于编码369种疗法,疗程分配13位用于编码每天治疗次数、疗程间隔、单个疗程次数及总疗程数。上述二进制码序列构成了代表个体遗传特性的基因码链,采用随机数生成原始祖先群体。遗传算法就从这些原始祖先群体开始,然后依次计算各个主穴、配穴、针灸方法、疗程的个体适应度,选取阈值。最终推荐治疗方案为:地仓、合谷、颊车、阳白、翳风配水沟、承浆、迎香,推荐指数(即总体适应度函数值)为0.1101。