基于FootScan壓力傳感器平板系統(tǒng)的推拿手法參數(shù)分析

徐剛 楊華元 劉堂義 高明 胡銀娥 唐文超

摘要：目的 通過本試驗(yàn)的開展，試驗(yàn)中檢測(cè)并記錄推拿手法操作時(shí)的力學(xué)及相關(guān)特征參數(shù)的變化，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果觀察與分析，將更全面的闡明推拿手法操作要領(lǐng)，為推拿手法教學(xué)與考評(píng)、推拿手法的生物力學(xué)研究以及推拿手法量化、規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化研究提供參考。方法 本實(shí)驗(yàn)利用FootScan壓力傳感器測(cè)力平板系統(tǒng)，觀測(cè)G0組，G1組、G2組、G3組實(shí)施推拿手法操作過程中的參數(shù)，以此來開展推拿手法參數(shù)的量化與標(biāo)準(zhǔn)化研究。結(jié)論 在推拿手法的作用力、接觸面積、作用頻率、及作用力的累計(jì)（沖量）方面對(duì)不同組別進(jìn)行討論，結(jié)果提示在某些參數(shù)對(duì)比方面，不同組別間、不同手法間組有差異，提示此力學(xué)參數(shù)是推拿手法的生物力學(xué)主要參數(shù)。在掌法的壓強(qiáng)分析過程中，各組間無明顯差異，提示此力學(xué)參數(shù)是推拿手法的生物力學(xué)次要參數(shù)。

關(guān)鍵詞：推拿手法；手法量化；生物力學(xué)分析

Analysis of Manipulation of FootScan Pressure Sensor System Based on the Parameters of Plate

XU Gang，YANG Hua-yuan，LIU Tang-yi，GAO Ming，HU Yin-e，TANG Wen-chao

（Chinese Medicine Engineering Technology and Application Laboratory，School of Acupuncture and Massage， Shanghai University of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 201203，China）

Abstract：Objective Through this experiment， massage operation were measured and recorded and related to the change of characteristic parameters of mechanics， and the test results of observation and analysis， will be more comprehensive to clarify massage operation essentials， teaching and assessment for massage， massage the biomechanical study and massage quantification， standardization and standardized research to provide the reference.Methods This experiment using FootScan pressure sensor measuring force plate system， observation group G0， G1， G2， and G3 set of parameters in the process of implementation of tuina manipulation， in order to carry out massage parameter quantitative and standardized research.Conclusion The massage， contact area， frequency， and the power of the force of the cumulative to the discussion of different groups （impulse）， results suggest in terms of certain parameters contrast， between different groups， there are differences between different technique group， prompt the mechanical parameters is an important parameter to massage the biomechanics.In the process of the analysis method of hand pressure， no significant differences between groups， prompt the mechanics parameter is the massage the biomechanics of the secondary parameters.

Key words：Tuina manipulation ； Manipulation quantification ； Biomechanical analysis

推拿手法通常是指指施術(shù)者運(yùn)用自己的雙手作用于病患的特定的穴位或疼痛的地方，并運(yùn)用推、拿、按、摩、揉、捏、點(diǎn)、拍等形式多樣的手法，以期達(dá)到疏通經(jīng)絡(luò)、推行氣血、扶傷止痛、祛邪扶正、調(diào)和陰陽的療效。

1 推拿手法的技術(shù)要求

1.1中醫(yī)推拿手法的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 中醫(yī)推拿發(fā)展至今，各種手法多樣、門派眾多，但對(duì)推拿手法動(dòng)作的基本要求和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是應(yīng)具備"持久、有力、均勻、柔和、深透"的特點(diǎn)。 "持久"是指手法能夠持續(xù)運(yùn)用一定時(shí)間，保持動(dòng)作和力量的連貫性。"有力"是指手法必須具備一定的力量，并根據(jù)治療對(duì)象、體質(zhì)、病證虛實(shí)、施治部位和手法性質(zhì)而變化。"均勻"是指手法動(dòng)作的節(jié)奏、頻率、壓力大小要一定。"柔和"是指手法動(dòng)作的輕柔靈活及力量的緩和，不能用滯勁蠻力或突發(fā)暴力，要達(dá)到"輕而不浮，重而不滯"。"深透"是指每個(gè)手法應(yīng)用完之后，均能使該部位淺層組織和深層組織得到充分放松，即 "滲透"是指手法運(yùn)用后產(chǎn)生是從淺層組織滲透到深層組織的作用效果，如應(yīng)使按摩法產(chǎn)生的熱逐漸滲透到深層組織，這稱為"透熱"。

1.2客觀評(píng)價(jià)方法的研究 從"持久、有力、均勻、柔和、深透"的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來看，主要是在施術(shù)者操作時(shí)，評(píng)判人根據(jù)自己的主管判斷，按照這四方面進(jìn)行推拿手法操作評(píng)判，缺乏客觀化依據(jù)和定量化評(píng)判手段，不符合對(duì)推拿手法的進(jìn)行規(guī)范性評(píng)判的要求，因此，目前有很多科研工作者在積極開展推拿手法參數(shù)的量化研究，如秦杰[1]等開展了在體手法測(cè)量系統(tǒng)對(duì)滾法的生物力學(xué)分析，王繼紅[2]等發(fā)表開展淺論手法的量化操作，方磊與房敏[3]進(jìn)行了手法規(guī)范化研究之生物力學(xué)進(jìn)展的分析，羅建[4]等開展了踩蹺法力學(xué)參數(shù)的對(duì)比試驗(yàn)研究等等，這些都充分說明了開展推拿手法的客觀化評(píng)價(jià)方法研究的重要性。

2 測(cè)量工具與測(cè)量內(nèi)容

本實(shí)驗(yàn)采用比利時(shí)FootScan壓力傳感器測(cè)力平板（如圖1所示），該測(cè)力平板是世界上目前采樣率最高的壓力測(cè)試系統(tǒng)之一，目前被廣泛應(yīng)用于步態(tài)分析、平衡分析等運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)領(lǐng)域，糖尿病足、專業(yè)運(yùn)動(dòng)員定制鞋設(shè)計(jì)、下肢骨關(guān)節(jié)疾病等臨床及科研領(lǐng)域。

圖1 FootScan壓力傳感器測(cè)力平板系統(tǒng)及采集界面

該系統(tǒng)參數(shù)：測(cè)力平板面積為40×50cm（每平方厘米有4個(gè)傳感器）由USB數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)的USB口相連，傳感器大小為0.5cm×0.7cm，0.5m長的測(cè)力板集成有4096個(gè)傳感器，采樣頻率最高達(dá)500Hz。

我們通過該系統(tǒng)進(jìn)行推拿手法參數(shù)的測(cè)量，主要模擬測(cè)量推拿過程中，受試者所受力的大小、接觸面積、作用時(shí)間、頻率、壓強(qiáng)、沖量（作用力在時(shí)間上的積累）等參數(shù)。應(yīng)用FootScan壓力傳感器測(cè)力平板的好處在于：測(cè)試平臺(tái)可承受較大的負(fù)載，測(cè)試過程中系統(tǒng)的響應(yīng)頻率快，同時(shí)測(cè)試的數(shù)據(jù)可以圖像化信息顯示，測(cè)試過程可以動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)播放力學(xué)參數(shù)的變化，這比以往的圖形曲線的顯示更直觀，測(cè)得的數(shù)據(jù)可導(dǎo)出進(jìn)一步處理等。

3 實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容

基于壓力平板系統(tǒng)的推拿手法特征參數(shù)的采集實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要包括施術(shù)者的選擇、推拿手法的選擇、測(cè)試的步驟等幾個(gè)部分。

3.1施術(shù)者的選擇 要對(duì)推拿手法進(jìn)行量化分析，在測(cè)試過程中需考慮到施術(shù)者的年齡、性別、體質(zhì)、工作經(jīng)驗(yàn)等因素，因此為了方便我們實(shí)驗(yàn)的開展，我們僅從工作經(jīng)驗(yàn)和性別上進(jìn)行考慮，選擇無臨床操作經(jīng)驗(yàn)的針灸推拿專業(yè)男性研究生，有2～4年，5～7年，8年以上工作經(jīng)驗(yàn)的男性推拿醫(yī)師各5名，四類施術(shù)者的操作需嚴(yán)格按照下述推拿學(xué)教科書中的要求進(jìn)行，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作前需經(jīng)一定時(shí)間的測(cè)試和熟練后，使得每次操作時(shí)的手法參數(shù)趨于穩(wěn)定后進(jìn)行正式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，以保證手法的力學(xué)參數(shù)采集的準(zhǔn)確性。

3.2手法的選擇與測(cè)試要求 在手法選擇上，我們選擇便于實(shí)驗(yàn)測(cè)量的手法進(jìn)行測(cè)量，有掌按法、一指禪、滾法等。

掌按法進(jìn)行單、雙掌操作，分別在吸氣末、呼氣末進(jìn)行沖擊、不沖擊的測(cè)定；一指禪推法選擇左、右拇指羅紋面和雙手羅紋面同時(shí)操作進(jìn)行測(cè)定；滾法以第5掌指關(guān)節(jié)背側(cè)吸定于治療部位，用小魚際于手掌背側(cè)在治療部位上作滾動(dòng)的手法，測(cè)定滾法操作初始階段、10s、30s不同時(shí)間段的接觸壓力，如圖2和圖3實(shí)驗(yàn)測(cè)試一指禪和滾法力學(xué)參數(shù)采集的演示。

圖2 一指禪手法測(cè)試示意圖 圖3 滾法測(cè)試示意圖

3.3測(cè)試的步驟 施術(shù)者熟悉操作流程及與測(cè)試儀器配合使用熟練后，將操作手掌放置在壓力測(cè)試平板上，按照標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程的要求進(jìn)行推拿手法操作，同時(shí)由實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、記錄測(cè)試過程中施術(shù)者手掌與壓力平板之間的壓力情況，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集每次按壓手法的測(cè)量力的大小、接觸面積、作用時(shí)間、頻率、壓強(qiáng)、作用力在時(shí)間上的積累（沖量），及最大壓力、接觸面積、最大壓強(qiáng)、平均壓強(qiáng)。如圖4～圖6所示，采集掌按法受力參數(shù)的實(shí)驗(yàn)演示圖。采集完成掌按法后，依次完成滾法、一指禪法法采集，每人每種手法采集前均經(jīng)一定時(shí)間的測(cè)試和熟練后進(jìn)行，每種手法采集共3次，保留個(gè)人覺得操作最好的1次手法記錄進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

4 分析與討論

推拿手法操作作為一項(xiàng)臨床操作性極強(qiáng)的技能，由于種種原因，推拿手法的教學(xué)與實(shí)踐多師傳口授得以進(jìn)行， 通過對(duì)推拿基本操作手法時(shí)的語言描述、口頭闡述、教師示范、學(xué)生則在領(lǐng)會(huì)理解的基礎(chǔ)上，對(duì)砂袋練習(xí)或相互演練為主，這使得整個(gè)教學(xué)過程，缺乏直觀、定量的衡量方法及準(zhǔn)則，影響了學(xué)習(xí)者對(duì)手法操作自身的力學(xué)特征及引起的力學(xué)變化的理解，正是由于不同學(xué)習(xí)者的領(lǐng)悟和理解不同，使得不同學(xué)習(xí)者間實(shí)踐操作水平有明顯差異。

通過對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，無臨床操作經(jīng)驗(yàn)的針灸推拿專業(yè)男性研究生（G0組），有2～4年（G1組）、5～7年（G2組）、8年以上工作經(jīng)驗(yàn)的男性推拿醫(yī)師（G3組）的推拿手法分析發(fā)現(xiàn)：在推拿手法的作用力方面，四組操作者中，尤其在滾法和一指禪法中G3和G2組與G0組與G1組存在明顯差異，G3組與G2組無明顯差異，但在掌按法差異，表現(xiàn)不明顯。從壓力的峰值來看，無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但G3同其他組別相比較而言，其手法參數(shù)力學(xué)最高值及最高值±10%的壓力值在整個(gè)手法操作過程中持續(xù)時(shí)間較長，力學(xué)參數(shù)大小變化較小。而其他組別最高值大小有超過G3組的情況，但手法參數(shù)力學(xué)最高值及最高值±10%的壓力值在整個(gè)手法操作過程中所長時(shí)間明顯低于G3組，這說明G3組的持久、有力明顯優(yōu)于其他組別。

在手法的接觸面積方面，推拿手法的接觸面積與操作著的手掌有一定關(guān)系，幾組操作者中最大作用面積無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但在滾法中G2組與G3組的滾法操作中最大面積與最小面積的差值相對(duì)其他組別有明顯差異。

在手法的作用頻率方面，G0組和G1組、G2組G3組相比，三種手法中滾法的作用頻率明顯高于其他組，有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。掌按法操作時(shí)這種差異表現(xiàn)不明顯，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

在手法的壓強(qiáng)方面，四組內(nèi)三種不同手法數(shù)據(jù)分析，暫無明顯規(guī)律，但在作用力在時(shí)間上的積累（沖量）方面，G3組明顯優(yōu)與G0組，略高于G2組，G1和G2組差異性不大，這也說明，沖量（I=Ft）反映了推拿過程中推拿手法的作用力在推拿時(shí)間的效應(yīng)積累，即推拿的及時(shí)效應(yīng)。

5 本實(shí)驗(yàn)的意義

通過本實(shí)驗(yàn)的測(cè)量與數(shù)據(jù)分析，對(duì)不同的施術(shù)者的推拿手法，能客觀的闡釋生物力學(xué)參數(shù)信息，歸納施術(shù)者推拿手法參數(shù)特點(diǎn)。同時(shí)，另一方面也可以用于推拿手法的實(shí)踐教學(xué)，學(xué)習(xí)者觀看專家的推拿手法操作曲線及作用面積范圍的動(dòng)態(tài)變化圖片，自己在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)與專家手法力學(xué)參數(shù)的吻合。若今后借助三維動(dòng)作圖像采集與分析軟件，在采集推拿過程中的力學(xué)參數(shù)同時(shí)，可以進(jìn)一步進(jìn)行推拿手法操作的三維動(dòng)作解析，將更全面的實(shí)現(xiàn)推拿手法操作要領(lǐng)的闡明。由此可見，本實(shí)驗(yàn)開展為探討推拿手法客觀量化描述及專家手法力學(xué)數(shù)據(jù)庫的建立提供了一條新的思路。

參考文獻(xiàn)：

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編輯/哈濤