牛斌超 劉金樹 楊錚 趙會琴 李曉湘 龍海斌

(南華大學(xué)松霖設(shè)計藝術(shù)學(xué)院,湖南衡陽 421001)

0 緒論

目前,人們對于中醫(yī)文化廣泛關(guān)注,紛紛開始進(jìn)行日常養(yǎng)生。腧穴作為在整個醫(yī)學(xué)體系中擁有舉足輕重地位的存在,其定位對于醫(yī)學(xué)來說仍舊是一個難題,傳統(tǒng)的腧穴定位方法具有不確定性、經(jīng)驗主義等詬病,需要新的探討。本文設(shè)想一種新型腧穴定位的方法——基于大數(shù)據(jù)下ASM算法的腧穴定位法,通過對腧穴作用機(jī)制、定位方法等的研究,解決腧穴定位難的問題,從而促進(jìn)人體機(jī)能水準(zhǔn)發(fā)揮和腧穴對人體的正向反饋作用。

內(nèi)容主要包括對于腧穴的研究,包括腧穴定義、作用機(jī)制、精準(zhǔn)定位對腧穴作用機(jī)制的重要性、傳統(tǒng)的腧穴定位法以及集中高科技定位法,經(jīng)過以上研究最終得出一種新型腧穴定位方法— —基于大數(shù)據(jù)下ASM算法的腧穴定位法。

1 腧穴

1.1 腧穴定義

腧穴,指在人體分布的臟腑經(jīng)絡(luò)循環(huán)路線中,對氣血會聚、轉(zhuǎn)輸與出入的特定處所給定的名稱,在一定程度上反映相關(guān)疾病,又可以通過針灸推拿等刺激對人體機(jī)體起到促進(jìn)作用。

1.2 腧穴作用機(jī)制

腧穴作用機(jī)制是通過針灸等方法刺激目標(biāo)穴位,從而引起特應(yīng)性反應(yīng),產(chǎn)生免疫或治療作用。朱兵通過研究認(rèn)為,穴位的功能狀況是動態(tài)的,會因其靶器官性能狀態(tài)的轉(zhuǎn)變影響其“開/合”及強(qiáng)弱,而穴位的激活過程便是“敏化”[1]。他認(rèn)為“穴位敏化”是病理現(xiàn)象,與此相關(guān)的物理、化學(xué)特征只是伴隨性的結(jié)果,針灸等行為實際上是對交感神經(jīng)進(jìn)行興奮性刺激,從而加快了相應(yīng)部位的自我愈合。陳少宗、朱兵發(fā)現(xiàn)用相同的針刺手法施術(shù)相同穴位,能抑制處于功能亢奮下的器官,也能興奮處于功能抑制下的器官,并且機(jī)體功能狀態(tài)越偏離正常值,施針效果越明顯,機(jī)體功能越靠近正常值,施針效果越弱,這就決定了針刺療法不會出現(xiàn)調(diào)節(jié)過度的情況[2]。

1.3 精準(zhǔn)定位對腧穴作用機(jī)制的重要性

從古至今,針灸醫(yī)者一直對腧穴的精準(zhǔn)定位有著相當(dāng)程度的重視,取穴的精準(zhǔn)程度直接影響臨床治療效果。然而,腧穴定位的過程中存在許多不確定因素,例如個體之間客觀存在的差異性、相關(guān)文獻(xiàn)資料對腧穴定位的模糊性以及定位方法本身的局限性。于是,如何更精準(zhǔn)定位目的腧穴成為中醫(yī)學(xué)發(fā)展過程中一個不可不跨越的鴻溝。

1.4 本章小結(jié)

古醫(yī)者在穴位方面的研究頗多,并初步形成了一套完整的理論與臨床體系,但對其根本原理幾乎渾然不知。近現(xiàn)代各個學(xué)者積極探索腧穴的作用機(jī)制,發(fā)現(xiàn)通過刺激腧穴能夠引發(fā)靶器官的生物機(jī)能變化,從而達(dá)到緩解、治療疾病的作用,為針灸學(xué)提供了科學(xué)依據(jù),也使得腧穴精準(zhǔn)定位研究成為了必要。

2 腧穴定位方法

2.1 傳統(tǒng)腧穴定位

現(xiàn)常用腧穴定位法：骨度分寸定位法、體表標(biāo)記定位法、手指同身寸定位法以及簡便取穴法。其中骨度分寸定位法和手指同身寸定位法廣義上屬于同身寸法取穴,即將有差異的人體長度分為相同數(shù)量的“寸”來進(jìn)行腧穴定位,需要注意的是,“寸”是一個絕對長度,身體特征不同的人的“一寸”也就不同；體表標(biāo)志定位法則是以人體的生物特征為參照進(jìn)行定位,如眼睛、耳朵等顯著特征和關(guān)節(jié)凹陷處、皮膚縫隙等隱性特征[3]；簡便取穴法是人體在自然狀態(tài)進(jìn)行穴位定位的方法,該方法雖然取穴簡便,但過于隨意,取穴偏差大,只可視作特殊狀態(tài)下的腧穴定位法,所以部分學(xué)者和相關(guān)書籍報刊并未承認(rèn)收錄此法。臨床一般認(rèn)為前三種方法定位相對較準(zhǔn)確,只有在操作困難,難以達(dá)到目的效果時才會使用指寸和簡便取穴法。李夢等覺察到頭部腧穴定位時體表標(biāo)記定位與骨度折量定位之間存在一定差異,建議選用體表標(biāo)志定位法[4]。而姚玉芳認(rèn)為,用“寸”定位過于主觀模糊,不具有準(zhǔn)確性,另外,一些專用名詞和表達(dá)方式也過于復(fù)雜,這不僅體現(xiàn)在選取的參照物不夠直觀,還體現(xiàn)在一些新的名詞未加注釋,讓人不知所云,導(dǎo)致人們?nèi)⊙〞r理解上的差異[5]。

2.2 腧穴二步定位法

腧穴二步定位法是建立在傳統(tǒng)定位方法的基礎(chǔ)上的一種更為準(zhǔn)確的腧穴定位方法,分為粗定位和細(xì)定位,并將二者結(jié)合應(yīng)用,主張先使用骨度分寸定位法、體表標(biāo)志定位法、手指同身寸定位法以及簡便取穴法對腧穴進(jìn)行快速簡便的“區(qū)域確定”,然后在此區(qū)域內(nèi)利用艾條進(jìn)行熱熏,根據(jù)部位是否熱敏化探究出熱敏穴位,或者用拇指由輕到重地在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行按壓,根據(jù)患者是否有特殊反應(yīng)進(jìn)行判斷?！饵S帝內(nèi)經(jīng)·靈樞·背腧》中提到：“胸中大腧在杼骨之端……欲得而驗之,按其處,應(yīng)在中而痛解,乃其輸也。灸之則可刺之則不可。氣盛則瀉之,虛則補(bǔ)之。”便是腧穴二步定位法的最早雛形。

2.3 基于經(jīng)穴電阻抗特性腧穴定位

2.3.1 腧穴電特性及定位方法

經(jīng)穴電阻抗特性指的是穴位與非穴位之間客觀存在的電學(xué)特性差異。日本學(xué)者中谷義雄曾使用直流電兩電極法發(fā)現(xiàn)人體體表有電阻小的部分。許云祥發(fā)現(xiàn)電阻低的皮膚部位電位高于對照組,低電位處皮膚電位為動態(tài)變化過程[6]。韓兆亮的研究中得出正常人雙側(cè)經(jīng)絡(luò)電阻抗具備對稱性[7]。

現(xiàn)已知的測量經(jīng)穴電阻抗特性的方法主要有直流電兩電極、交流電兩電極以及四電極法。沈雪勇等觀察到腧穴伏安曲線具備非線性和慣性兩大特征,不同腧穴的區(qū)別體現(xiàn)在伏安特性上,以慣性面積的差異為顯著特點,因此低慣性面積更具有鉆研意義[8]。另外,他們還認(rèn)為將腧穴視為一維的點不具有實際意義,并提出了以腧穴為圓心,半徑為2mm～5mm的“穴區(qū)”這一概念,在模型表達(dá)上則是以皮膚表面為底,垂直于皮膚切線向內(nèi)的類圓柱體。體液中無機(jī)鹽電阻極小,所以腧穴的電阻主要由皮膚電阻構(gòu)成。該模型將腧穴周圍一部分環(huán)境變量納入考慮因素內(nèi),極大程度避免了因模型過于簡單和無關(guān)因素變量過多而造成的實驗數(shù)據(jù)誤差[9]。

2.3.2 穴位電特性的影響因素

影響腧穴電阻檢測的相干因素,主要有溫度、濕度、腧穴定位尺度以及電阻儀器的選擇等[10]。多項實驗數(shù)據(jù)證明,人體腧穴溫度要比普通皮膚高0.5℃～1℃。魏建子等對多名大學(xué)生的太淵、大陵、神門穴的伏安面積和慣性面積進(jìn)行了測試,得出了腧穴慣性面積具有明顯的晝夜差異,存在生理性晝夜節(jié)律的結(jié)論[11]。李光華依據(jù)子午流注納甲法開穴原則對實驗者五輸穴進(jìn)行觀察測定,發(fā)現(xiàn)各個腧穴電位值規(guī)律遞增[12]。多名外國學(xué)者認(rèn)為,在檢測腧穴電阻時,實驗結(jié)果會受到志愿者個體本身因素如志愿者的性別、年齡、健康狀況等影響。

2.4 本章小結(jié)

體表標(biāo)志法、骨度折量法、指寸法、簡便取穴法在現(xiàn)階段臨床上被廣泛使用,然而這幾種傳統(tǒng)的腧穴定位手段也有很明顯的缺陷與局限性,一是定位不夠精準(zhǔn),療效潛能不能充分被發(fā)揮；二是過于經(jīng)驗主義和主觀化,缺乏標(biāo)準(zhǔn)化,全憑醫(yī)師個人的臨床經(jīng)驗主觀判斷施術(shù),一定程度上沒有擺脫經(jīng)驗主義的桎梏。腧穴二步定位法雖然在傳統(tǒng)取穴手法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),但是還是沒有擺脫經(jīng)驗主義的桎梏,缺乏一套科學(xué)的理論進(jìn)行指導(dǎo)。從20世紀(jì)50年代起,有學(xué)者開始對穴位的電特性進(jìn)行研究,逐漸對穴位電特性有了較為深入的研究,并研發(fā)設(shè)計了一些經(jīng)穴探測與治療儀器。值得肯定的是近現(xiàn)代腧穴定位方法是以科學(xué)理論知識為框架、實驗數(shù)據(jù)為指導(dǎo),具有科學(xué)性和可重復(fù)性,解釋體系也從中國樸素唯物主義上升了現(xiàn)代科學(xué)唯物主義。不過,現(xiàn)階段穴位電阻抗特性的相關(guān)研究仍然處于實驗階段,現(xiàn)有的理論體系嚴(yán)格上是披著客觀主義的黑箱,仍有很多的問題亟待解決,例如各個影響因素未能進(jìn)行實驗量化評測、未能建立腧穴電阻抗特性的精確數(shù)學(xué)模型等。

3 大數(shù)據(jù)下應(yīng)用ASM算法的腧穴定位法

基于以上大量針對腧穴定位的研究,以及對現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)、腧穴有關(guān)領(lǐng)域,如人臉識別、針灸、醫(yī)學(xué)影像等相關(guān)學(xué)習(xí),小組提出結(jié)合大數(shù)據(jù)和ASM算法的腧穴定位法。

3.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)

3.1.1 技術(shù)概述

大數(shù)據(jù)又稱巨量資料,是一種在獲取、存儲、管理、剖析方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫工具的運(yùn)算實力的數(shù)據(jù)集合,從字面上理解就是海量的數(shù)據(jù),但除開這些數(shù)據(jù),還包括數(shù)據(jù)的采集,過濾,清洗,存儲,處理,查看等工序,并且每一個部分都將需要一些相關(guān)的技術(shù)框架來支持。分析得數(shù)據(jù)越多,得到的結(jié)果將會越準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)的價值也更大。在成本可控的范圍內(nèi),大數(shù)據(jù)技術(shù)快速地進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、檢索、分析,從海量的數(shù)據(jù)中提取最有價值的數(shù)據(jù)信息,為人們提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)信息服務(wù)。

3.1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

大數(shù)據(jù)技術(shù)目前應(yīng)用廣泛,在各個領(lǐng)域都發(fā)揮極大的作用。網(wǎng)絡(luò)生活已經(jīng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)密不可分,購物網(wǎng)站通過大數(shù)據(jù)分析出用戶的喜好,為用戶提供推送信息服務(wù),例如拼多多、淘寶網(wǎng)等。除此之外,加工制造企業(yè)也為了提升企業(yè)的競爭力,開發(fā)研究大數(shù)據(jù)技術(shù),應(yīng)用到企業(yè)管理、安全生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)流程,使制造企業(yè)加工生產(chǎn)中的制造工藝、制造模式、制造原理、以及生產(chǎn)工具,都有了很大的改變和進(jìn)步,生產(chǎn)水平也得到了提升。多數(shù)企業(yè)也使用大數(shù)據(jù)分析市場變化,實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)化的正確管理和運(yùn)營。

3.1.3 前景分析

如今,大數(shù)據(jù)已經(jīng)能夠應(yīng)用到各行各業(yè),但是其數(shù)據(jù)質(zhì)量卻良莠不齊,大量無關(guān)甚至虛假的信息都傾注其中。伴隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的逐漸發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)和云技術(shù)等新的技術(shù)不斷地出現(xiàn),已經(jīng)深入改變了人們的生活方式和工作。隨著時代的發(fā)展,數(shù)據(jù)量迅速激增,大數(shù)據(jù)技術(shù)面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn),社會需要大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷向前發(fā)展,為人們提供更好的數(shù)據(jù)服務(wù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的最大精純化。

3.2 ASM算法

3.2.1 ASM算法概述

ASM算法——又叫主動形狀模型,是一個基于統(tǒng)計學(xué)的人臉定位算法,由曼徹斯特大學(xué)的Cootes等人在九十年代提出,根據(jù)被檢測物體的外形邊緣作為樣本,從而進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)計算,進(jìn)行識別定位。構(gòu)建的形狀與物體邊緣不斷的貼近,最終與目標(biāo)形狀相符合。

3.2.2 ASM算法應(yīng)用領(lǐng)域

目前ASM算法在醫(yī)學(xué)、考古學(xué)、人臉識別等領(lǐng)域均有多方面的應(yīng)用。在醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用中取得了較好的效果,更有效地克服傳統(tǒng)方法的不足,解決日益復(fù)雜的分割問題,促進(jìn)了醫(yī)學(xué)影像、圖像視覺的研究發(fā)展?？脊沤邕\(yùn)用改進(jìn)的ASM算法對文字以及圖案進(jìn)行筆形特征、圖案特征的提取,進(jìn)行資料信息的匹配從而進(jìn)行研究。人臉識別技術(shù)利用攝像機(jī)收集目的人物的圖象視頻,并自主在圖像中檢測和跟蹤人臉,對收集到的圖象進(jìn)行一系列的圖象采集、定位、比對等相關(guān)操作,ASM算法是其核心算法。

3.2.3 前景分析

ASM算法——主動形狀模型憑借其快速的統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)計算以及定位,已經(jīng)在人臉識別領(lǐng)域達(dá)到成熟階段,并逐步地向人體其他生物特征進(jìn)發(fā)。在其他領(lǐng)域雖有應(yīng)用的方面,但尚有不足之處。生物識別的難度主要體現(xiàn)在相似性與易變形,所以ASM算法在這兩方面還存在機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

3.3 大數(shù)據(jù)下應(yīng)用ASM算法的腧穴定位方法

3.3.1 方法概述

大數(shù)據(jù)下應(yīng)用ASM算法的腧穴定位方法主要包括大數(shù)據(jù)以及ASM算法技術(shù),主要邏輯是:人體生物特征掃描后進(jìn)行大數(shù)據(jù)下的樣本匹配、變形,將樣本數(shù)據(jù)庫中腧穴的相關(guān)信息匹配到被檢測物體的生物特征上,從而進(jìn)行腧穴定位。利用攝像機(jī)采集生物特征的圖象視頻,并自動在圖象中檢測和跟蹤相關(guān)生物特征,根據(jù)大數(shù)據(jù)中的樣本庫對檢測到的圖像進(jìn)行一系列的采集、定位、比對。首先,數(shù)據(jù)庫對樣本進(jìn)行整理、篩選、資料整合,構(gòu)建樣本庫。其次,掃描生物特征,進(jìn)行樣本與目標(biāo)物體的比對,通過變形分析,進(jìn)行標(biāo)記腧穴關(guān)鍵點。最后,匹配局部關(guān)鍵點,修正匹配結(jié)果,逐漸收斂,達(dá)到精準(zhǔn)化腧穴定位的目的[13]。

3.3.2 應(yīng)用意義

運(yùn)用大數(shù)據(jù)與ASM算法結(jié)合的腧穴定位法在一定程度上提高了腧穴定位的準(zhǔn)確率以及效率,節(jié)省時間的同時也方便操作。傳統(tǒng)的腧穴定位手段有很明顯的缺陷與局限性,如定位不夠精準(zhǔn),不能充分被發(fā)揮療效,過于經(jīng)驗主義和主觀化,缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的方法。而現(xiàn)階段穴位電阻抗特性的相關(guān)研究仍然處于實驗階段,相比之下,大數(shù)據(jù)與ASM算法結(jié)合的腧穴定位法建立了龐大的數(shù)據(jù)樣本以及實驗化數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型,可以進(jìn)行更精確、更快速地處理,在一定程度上提高了腧穴定位的準(zhǔn)確率以及效率,更具有實際應(yīng)用價值,為之后更廣泛的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的保障。

3.3.3 應(yīng)用前景

根據(jù)ASM本身的數(shù)據(jù)性、快速性以及其目前的廣泛應(yīng)用性,大數(shù)據(jù)的巨量性及相關(guān)技術(shù)的高能性,可以看出兩者結(jié)合下的腧穴定位法具有很大的應(yīng)用前景。目前可行的方面是在人體某些人生特征上,包括五官、頭型、身形,但能否用于完全的生物特征仍在探索,雖然此方法可以在很多領(lǐng)域中使用并且達(dá)到理想的效果,它仍舊面臨著更多的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。但總體上說,基于大數(shù)據(jù)下ASM算法的腧穴定位法應(yīng)用前景仍舊十分光明。

4 結(jié)論

腧穴對人體機(jī)能具有較強(qiáng)的決定性作用,然而對其定位仍是醫(yī)學(xué)上一個偌大的難題。通過此次對于腧穴以及與傳統(tǒng)技法、現(xiàn)代科技相關(guān)的腧穴定位方法的研究,提出新的腧穴定位方法——基于大數(shù)據(jù)下ASM算法的腧穴定位法。該方法具有很強(qiáng)的技術(shù)性,憑借龐大的數(shù)據(jù)庫以及精確的技術(shù),可以達(dá)到更高的水平——提高腧穴定位的準(zhǔn)確率以及效率,節(jié)省時間的同時也方便操作,其應(yīng)用在部分生物特征已經(jīng)毫無問題,具有很宏觀的前景。