正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)在針灸量化研究中的應(yīng)用概況

雙 源，燕 平

(山西中醫(yī)學(xué)院，山西 太原 030024)

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)是研究多因素多水平的一種設(shè)計(jì)方法，它是根據(jù)正交性從全面實(shí)驗(yàn)中挑選出部分有代表性的點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)［1］，這些有代表性的點(diǎn)具備了“均勻分散，齊整可比”的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種研究領(lǐng)域，是一種高效率、快速、經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法［2］。目前醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中面臨的多因素多水平的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)利用正交設(shè)計(jì)，用較少的實(shí)驗(yàn)樣本明確各因素的主次地位和各水平的優(yōu)劣，并可找出諸因素各水平的最佳搭配［3］，為臨床提供確實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

完成試驗(yàn)要求所需的實(shí)驗(yàn)次數(shù)少。例如作一個(gè)3因素3 水平的實(shí)驗(yàn)，按全面實(shí)驗(yàn)要求，須進(jìn)行33= 27種組合的實(shí)驗(yàn)，且尚未考慮每一組合的重復(fù)數(shù)。若按L9(3)正交表安排實(shí)驗(yàn)，只需作9 次，按L18(3)正交表進(jìn)行18 次實(shí)驗(yàn)，顯然大大減少了工作量。

數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布“均勻分散，齊整可比”。均勻分散表現(xiàn)為任一因素中各水平都出現(xiàn)，且出現(xiàn)的次數(shù)相等;齊整可比表現(xiàn)為任2 因素之間各種不同水平的所有可能組合都出現(xiàn)，且出現(xiàn)的次數(shù)相等，使得任一因素各水平的實(shí)驗(yàn)條件相同。這就保證了在每列因素各水平的效果中，最大限度地排除了其他因素的干擾。從而可以綜合比較該因素不同水平對實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的影響情況。

可用相應(yīng)的極差分析方法、方差分析方法、回歸分析方法等對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，引出許多有價(jià)值的結(jié)論。

2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)在針灸量化中的應(yīng)用

2.1 正交設(shè)計(jì)在規(guī)范針刺手法量化中的應(yīng)用

針刺手法是針灸臨床必須掌握的基本技能，是取得療效的關(guān)鍵。廣義的手法是指針刺操作的全部施術(shù)過程［4］。但由于目前針灸從業(yè)人員水平參差不齊，針刺手法差異很大，尚缺乏相應(yīng)的針刺刺激量化標(biāo)準(zhǔn)，致使臨床應(yīng)用混亂，嚴(yán)重影響針刺療效。因此針刺手法參數(shù)量化的研究可有效地指導(dǎo)臨床，從而提高臨床療效。

樊小農(nóng)等［5］復(fù)制大鼠大腦中動(dòng)脈缺血模型(MCAO)，利用針刺頻率的慢、中、快(1、2、3 次/s)和針刺時(shí)間的短、中、長(5 s、60 s、180 s)的2 因素3 水平的正交設(shè)計(jì)，以腦血流量為效應(yīng)指標(biāo)，綜合分析9 種針刺手法作用于“水溝”穴對MCAO 大鼠腦血流量的影響。結(jié)果表明“水溝”穴的操作方法為快頻率、足夠長時(shí)間的針刺(雀啄手法以眼球濕潤為度)。

賀妮娜等［6］利用正交設(shè)計(jì)篩選“醒腦開竅”針刺法中內(nèi)關(guān)穴最優(yōu)針刺參數(shù)。作者復(fù)制大鼠大腦中動(dòng)脈缺血模型(MCAO)，以針刺頻率的慢、中、快(1、2、3次/ s)和針刺時(shí)間的短、中、長(5 s、60 s、180 s)的2因素3 水平的正交設(shè)計(jì)，分析9 種針刺手法作用于“內(nèi)關(guān)”穴對MCAO 大鼠腦血流量和神經(jīng)細(xì)胞壞死數(shù)的影響。結(jié)果表明，內(nèi)關(guān)穴針刺頻率和時(shí)間的最優(yōu)方案為120 次/min，5 s。

2.2 正交設(shè)計(jì)在電針參數(shù)定量化中的應(yīng)用

電針能較客觀地控制刺激量，便于定量分析，對電針的參數(shù)進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)不同的電針參數(shù)產(chǎn)生不同的針效［7，8］。電針參數(shù)量化存在合理性，有待于進(jìn)一步更全面、細(xì)致地研究，以提高電針的臨床療效［9］。

蒯樂等［10］通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)考察電針3 因素(A頻率，B 波型，C 電流強(qiáng)度)、2 水平(A1 2 Hz，A2 100 Hz;B1 連續(xù)波，B2 斷續(xù)波;C1 0.1 mA，C2 0.2 mA)參數(shù)的鎮(zhèn)痛作用以及A×B、A×C和B×C的交互作用，探討電針治療佐劑性關(guān)節(jié)炎大鼠炎癥痛最適宜的電針參數(shù)方案。研究發(fā)現(xiàn)電針治療提高痛閾的優(yōu)化參數(shù)方案為:100 Hz，0.1 mA，斷續(xù)波。電針升高局部 組 織 中β－內(nèi) 啡 肽 含 量，100 Hz 優(yōu) 于2 Hz。4/20 Hz、疏密波、0.1 mA與100 Hz、斷續(xù)波、0.1 mA電針對大鼠炎癥痛鎮(zhèn)痛作用的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05)，得出其最佳參數(shù)為100 Hz、0.1 mA、斷續(xù)波。

2.3 正交設(shè)計(jì)在艾灸量化研究中的應(yīng)用

灸法是針灸臨床中最主要的治療方法之一。影響艾灸療效的因素主要有溫度、灸量、時(shí)間等因素，單因素研究必然不能全面反映其療效，利用正交設(shè)計(jì)將以上因素綜合分析無疑是提高艾灸臨床療效的最佳方法［11 ～13］。

趙天平等［14］采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，觀察麥粒灸頻次(2 次/d，1 次/d，1 次/d)、療程(5 d、7 d、10 d)、壯數(shù)(3 壯/次、6 壯/次、8 壯/次)3 因素3 水平不同灸量對潰瘍性結(jié)腸炎大鼠穴區(qū)溫度和Cx43 表達(dá)的影響。結(jié)果提示麥粒灸3 因素3 水平組合的艾灸壯數(shù)是影響灸后即刻穴區(qū)皮膚溫度的主效應(yīng)因素，2 次/d、3 壯/次、5 d的灸量組合作用最顯著;頻次是影響灸后5 min穴區(qū)皮膚溫度的主效應(yīng)因素;療程是影響灸后穴區(qū)Cx43 陽性表達(dá)的主效應(yīng)因素，1 次/2 d、3 壯/次、10 d的灸量組合作用最顯著。

2.4 正交設(shè)計(jì)在量化拔罐刺激量中的應(yīng)用

拔罐效果主要受時(shí)間、壓力2 個(gè)因素的影響［15］，但在臨床應(yīng)用中對二者并沒有相應(yīng)的規(guī)范指標(biāo)，拔罐時(shí)間和壓力受人為影響較大。對拔罐刺激量的研究仍處于實(shí)驗(yàn)研究的薄弱環(huán)節(jié)，利用正交設(shè)計(jì)規(guī)范拔罐刺激量，對科研和臨床的操作有重要的指導(dǎo)意義。

童伯瑛［16］設(shè)計(jì)2 因素(時(shí)間因素、壓力因素)不等水平(時(shí)間因素為3 個(gè)水平:10 min、20 min和30 min，壓力因素為4 個(gè)水平，分別為－0.04MPa、－0.05MPa、－0.06MPa 和－0.07MPa)的正交表，考察拔罐刺激量對罐斑顏色變化的影響以及時(shí)間因素和壓力因素之間的關(guān)系，以便為拔罐刺激量的標(biāo)準(zhǔn)化研究提供依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，a)時(shí)間因素:拔罐10 min后，罐斑顏色無明顯變化，認(rèn)為超過10 min的拔罐刺激量是無效的。因此選擇10 min為拔罐刺激量。b)壓力因素:若以罐斑顏色重為好，－0.06 MPa即可以達(dá)到最佳的刺激量。

在越來越國際化的今天，針灸在走向世界的角色轉(zhuǎn)變中面臨很多嚴(yán)峻的考驗(yàn)，針灸量化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的要求也越來越迫切［17］。正交設(shè)計(jì)在多因素多水平研究中的優(yōu)勢避免了復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，節(jié)省了樣本量，使實(shí)驗(yàn)過程變得快捷，節(jié)省了大量人力，簡化了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在針灸研究中日益受到學(xué)者們的青睞。但在正交設(shè)計(jì)因素水平的選擇上尚需注意，選擇因素時(shí)要全面合理［18］，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要盡量選擇可以進(jìn)行量化的因素，如電針頻率，留針時(shí)間，艾灸壯數(shù)，拔罐時(shí)間等，如遇不能量化的因素因盡量保證各因素間整齊可比，如腧穴配伍，針刺手法刺激強(qiáng)度等。選擇水平時(shí)要根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)或查閱文獻(xiàn)資料，并且進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)實(shí)驗(yàn)以確定各因素的范圍，保證因素水平在合理的范圍內(nèi)［19］。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)憑借其自身優(yōu)勢，已被越來越多的應(yīng)用在針灸各個(gè)方面的研究中，其應(yīng)用前景不容忽視，相信利用正交設(shè)計(jì)進(jìn)行針灸各影響因素的研究會(huì)在針灸領(lǐng)域越來越普及，針灸量化、規(guī)范化的系統(tǒng)也會(huì)隨著實(shí)驗(yàn)研究的深入不斷完善。

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