微波檢測(cè)五臟健康的可行性研究*

劉飛 唐新 黃婧禹 韓委吶 韓思學(xué) 楊大堅(jiān)**

（1.重慶市中藥研究院（重慶中醫(yī)藥學(xué)院）；2.中藥健康學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400065）

微波是一種頻率范圍在300MHz～300GHz 的電磁波［1］。由于微波頻譜寬，傳播時(shí)不易受環(huán)境影響，反應(yīng)速度快，對(duì)公眾健康無(wú)顯著輻射危害等特點(diǎn)［2］，在人們?nèi)粘Ｉ詈蛧?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有廣闊的應(yīng)用前景。其中在醫(yī)療方面的應(yīng)用，特別是在腫瘤的檢測(cè)應(yīng)用較多［3］。目前，無(wú)論是健康體檢還是疾病檢測(cè)，多數(shù)都要接受有損檢測(cè)，如生化指標(biāo)的血液檢測(cè)、腫瘤組織活檢等，難免會(huì)帶來(lái)身體的二次傷害，而且檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性還存在一定的偏差，比如腫瘤組織的活檢。

為實(shí)現(xiàn)人體健康狀態(tài)辨識(shí)的科技應(yīng)對(duì)，實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)，本研究以面向社會(huì)隨機(jī)招募的受試者為對(duì)象，采用微波遙感無(wú)接觸、無(wú)損傷、快速、精準(zhǔn)檢測(cè)人的腳指甲，以判斷人體心、肝、脾、肺、腎五臟的健康狀況，并以常規(guī)中醫(yī)診斷、西醫(yī)體檢結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，以判斷微波遙感用于無(wú)損檢測(cè)人體心、肝、脾、肺、腎五臟健康的可行性。

1 材料與方法

面向社會(huì)隨機(jī)征集160名受試者，根據(jù)年齡，將受試者分為30～39 歲、40～49 歲、50～59 歲和60～69 歲四個(gè)年齡段，每個(gè)年齡段共40 名受試者，男女各半。對(duì)受試者是否有基礎(chǔ)疾病、婚否、從事何種工作、居住所在地等都不做任何要求。

健康檢測(cè)時(shí)采集受試者的腳指甲，為避免腳指甲受外界因素污染，采集時(shí)先用酒精燈灼燒指甲刀刀口，冷卻后將指甲剪至塑料口袋內(nèi)（用干凈的塑料袋套住剪），再用酒精燈灼燒并冷卻后的鑷子將剪掉的指甲轉(zhuǎn)移至PVC 管，十個(gè)腳指的指甲混合作為受試樣本，并于室溫保存?zhèn)溆?。用自制的微波遙感檢測(cè)儀直接對(duì)裝有腳指甲的PVC 管進(jìn)行掃描檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)，先掃描全部樣本，如果發(fā)現(xiàn)異常再分組掃描。分組時(shí)每十份樣本為一組，當(dāng)發(fā)現(xiàn)該組有異常，再分別對(duì)組內(nèi)的每份樣本進(jìn)行檢測(cè)。如果檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)該組無(wú)異常，則表明該組的每份樣本都正常。以健康的心、肝、脾、肺、腎五臟標(biāo)本切片為標(biāo)準(zhǔn)，分別檢測(cè)受試者心、肝、脾、肺、腎的健康狀況。檢測(cè)時(shí)以儀器指針脈沖數(shù)21次為五臟的健康（正常）指標(biāo)，脈沖指數(shù)不等于21次則表示不健康（異常），與21 次差值越大、越不健康。記錄心、肝、脾、肺、腎五臟的脈沖指數(shù)。

邀請(qǐng)1名中醫(yī)副主任醫(yī)師（中醫(yī)博士）開展常規(guī)的中醫(yī)診斷，采用望、聞、問、切的診斷方式，主要診斷受試者五臟的健康。從中醫(yī)的角度分別記錄心、肝、脾、肺、腎的健康狀況。

西醫(yī)體檢時(shí)采用常規(guī)體檢選項(xiàng)，分別選擇心電圖和心肌酶譜等指標(biāo)用于表征心臟的健康狀況；選擇肝功20 項(xiàng)等指標(biāo)用于表征肝臟的健康狀況；選擇腎功4項(xiàng)和尿常規(guī)指標(biāo)用于表征腎臟的健康狀況；選擇肺功能測(cè)定指標(biāo)用于表征肺臟的健康狀況；選擇腹部彩超等指標(biāo)用于表征腎臟、肝臟等臟器的健康狀況。根據(jù)體檢結(jié)果分別評(píng)價(jià)心、肝、脾、肺、腎的健康狀況。

獲得微波遙感檢測(cè)結(jié)果、西醫(yī)體檢結(jié)果和中醫(yī)診斷結(jié)果后，先分別進(jìn)行健康狀況分析，再分析微波遙感檢測(cè)結(jié)果與中醫(yī)診斷結(jié)果的一致性，以及微波遙感檢測(cè)結(jié)果與西醫(yī)體檢結(jié)果的一致性，最后將三種結(jié)果綜合分析，以判斷微波遙感檢測(cè)結(jié)果用于健康檢測(cè)的可行性。

每位受試者都遵照西醫(yī)體檢的常規(guī)要求。腳指甲采樣、西醫(yī)體檢和中醫(yī)診斷都在重慶市中醫(yī)院體檢中心開展，每位受試者都在體檢當(dāng)日上午12點(diǎn)前完成上述采樣和診斷。

2 結(jié)果與分析

2.1 微波檢測(cè)結(jié)果

統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在160 名受試者中，以21 次脈沖指數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，有4 人的心、肝、脾、肺、腎五臟全都不健康，30～39 歲和60～69 歲年齡段各有1 人分布，2 人分布在40～49 歲年齡段，占總?cè)藬?shù)的2.50%；有1 人的五臟全部健康，分布在50～59 歲之間，占總?cè)藬?shù)的0.63%；同時(shí)有4 個(gè)臟器健康的有5 人，分別分布在本次受試者的四個(gè)年齡段，占總?cè)藬?shù)的3.13%；同時(shí)有3 個(gè)臟器健康的有20 人，受試者所在的四個(gè)年齡段都有分布，占總?cè)藬?shù)的12.50%；同時(shí)有2 個(gè)臟器健康的有36 人，受試者所在的四個(gè)年齡段都有分布，占總?cè)藬?shù)的22.50%；只有1 個(gè)臟器健康的人數(shù)為94 人，受試者所在的四個(gè)年齡段都有分布，占總?cè)藬?shù)的58.75%。上述結(jié)果表明，五臟全都健康的受試者極少，幾乎每位受試者都存在臟器不健康的現(xiàn)象。

進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)（見表1），160 名受試者中，心臟健康人數(shù)最多，為156 人，占總?cè)藬?shù)的97.50%；其次是肝臟健康人數(shù)，為31 人，占總?cè)藬?shù)的19.38%；腎臟健康人數(shù)為20 人，占總?cè)藬?shù)的12.50%；肺臟健康人數(shù)最少，為17 人，占總?cè)藬?shù)的10.63%.肝臟、脾臟、肺臟和腎臟的健康比例都低于心臟。上述結(jié)果表明，在受試者范圍內(nèi)，心臟的健康狀況最優(yōu)，而肝臟、脾臟、腎臟和肺臟的健康狀況應(yīng)倍加關(guān)注。這一結(jié)果進(jìn)一步表明，除了心臟外，有關(guān)其他肝、脾、腎和肺四個(gè)臟器健康調(diào)理的食品或藥物市場(chǎng)前景廣闊。

心臟健康的受試者中，男性心臟健康人數(shù)為77人，占總?cè)藬?shù)的48.13%，女性心臟健康人數(shù)為79 人，占總?cè)藬?shù)的49.38%.這一結(jié)果表明，在研究范圍內(nèi)，女性心臟健康優(yōu)于男性。就男性不同年齡段的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，50～59 歲男性心臟健康人數(shù)最多，為20 人，占總?cè)藬?shù)的12.50%；其他三個(gè)年齡段的心臟健康人數(shù)相同，都為19 人，分別占總?cè)藬?shù)的11.88%.就女性不同年齡段的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，30～39 歲女性心臟健康人數(shù)最少，為19 人，占總?cè)藬?shù)的11.88%；其他三個(gè)年齡段的心臟健康人數(shù)相同，都為20 人，分別占總?cè)藬?shù)的12.50%.上述結(jié)果表明，在研究范圍內(nèi)，隨著年齡的增加，男性和女性的心臟健康都較為穩(wěn)定。統(tǒng)計(jì)中還發(fā)現(xiàn)，雖然受試者的心臟健康比率較高，但是一旦心臟出現(xiàn)異常，受試者對(duì)應(yīng)其他四個(gè)臟器的健康都將受到一定程度的影響，表現(xiàn)出不健康問題。本研究中有4 名受試者的心臟脈沖數(shù)都低于21，同時(shí)其他四個(gè)臟器的脈沖指數(shù)也都低于21。至于是由于心臟不健康導(dǎo)致的其他臟器問題，還是由于其他臟器問題導(dǎo)致的心臟不健康有待于進(jìn)一步研究。但從160 名受試者高達(dá)97.50%的心臟健康率來(lái)看，預(yù)計(jì)是由于其他一個(gè)或多個(gè)臟器的不健康導(dǎo)致的心臟不健康。因此，日常生活中保護(hù)和調(diào)理其他四個(gè)臟器的健康對(duì)保護(hù)心臟的健康尤為重要。

肝臟健康的受試者中，男性肝臟健康人數(shù)為18人，占總?cè)藬?shù)的11.25%，女性肝臟健康人數(shù)13 人，占總?cè)藬?shù)的8.13%.這一結(jié)果表明，在研究范圍內(nèi)，男性肝臟健康優(yōu)于女性。就男性不同年齡段的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，30～39 歲和40～49 歲男性肝臟健康人數(shù)相同，都為5人，分別占總?cè)藬?shù)的3.13%；而50～59 歲和60～69 歲的男性肝臟健康人數(shù)相同，都為4 人，分別占總?cè)藬?shù)的2.50%.這一結(jié)果表明，在研究范圍內(nèi)，隨著年齡的增加，男性肝臟健康越來(lái)越差。就女性不同年齡段的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，50～59 歲女性肝臟健康人數(shù)最多為5 人，占總?cè)藬?shù)的3.13%，30～39 歲女性肝臟健康人數(shù)次之，為4人，占總?cè)藬?shù)的2.50%，其他兩個(gè)年齡段的女性肝臟健康人數(shù)相同，都為2 人，分別占總?cè)藬?shù)的1.25%.這一結(jié)果表明，在研究范圍內(nèi)，女性的肝臟健康狀況與年齡之間未表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。

脾臟健康受試者中，男性健康人數(shù)為14 人，占總?cè)藬?shù)的8.75%，女性健康人數(shù)為13 人，占總?cè)藬?shù)的8.13%.這一結(jié)果表明，在研究范圍內(nèi)，男性和女性的脾臟健康相當(dāng)。就男性不同年齡段的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，40～49 歲男性脾臟健康人數(shù)最多，為5 人，占總?cè)藬?shù)的3.13%；30～39 歲和60～69 歲男性脾臟健康人數(shù)次之，都為4 人，分別占總?cè)藬?shù)的2.50%；50～59 歲男性脾臟健康人數(shù)最少，僅有1 人，占總?cè)藬?shù)的0.63%.就女性不同年齡段的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，50～59 歲女性脾臟健康人數(shù)最多，為7人，占總?cè)藬?shù)的4.38%，40～49歲女性脾臟健康人數(shù)次之，為3人，占總?cè)藬?shù)的1.88%，60～69歲女性脾臟健康人數(shù)最少，為1 人，占總?cè)藬?shù)的0.63%.上述結(jié)果表明，在研究范圍內(nèi)，無(wú)論男性還是女性，其脾臟健康狀況與年齡之間都未表現(xiàn)出明顯的規(guī)律。

腎臟健康受試者中，男性腎臟健康人數(shù)為11 人，占總?cè)藬?shù)的6.88%；女性腎臟健康人數(shù)為9 人，占總?cè)藬?shù)的5.63%.這一結(jié)果表明，在研究范圍內(nèi)，男性腎臟優(yōu)于女性。就男性不同年齡段的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，50～59 歲男性腎臟健康人數(shù)為4 人，占總?cè)藬?shù)的2.50%；60～69歲男性腎臟健康人數(shù)為3 人，占總?cè)藬?shù)的1.88%；其他兩個(gè)年齡段的男性腎臟健康人數(shù)相同，都為2人，分別占總?cè)藬?shù)的1.25%.上述結(jié)果表明，在研究范圍內(nèi)，男性年齡越低，腎臟越不健康。就女性不同年齡段的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，50～59 歲女性腎臟健康人數(shù)最多，為4 人，占總?cè)藬?shù)的2.50%；30～39歲和60～69歲的女性腎臟健康人數(shù)相同，都為2人，分別占總?cè)藬?shù)的1.25%；40～49歲女性腎臟健康人數(shù)最少，僅有1人，占總?cè)藬?shù)的0.63%.上述結(jié)果未表現(xiàn)出女性腎臟健康與年齡之間的規(guī)律。

肺臟健康受試者中，男性肺臟健康人數(shù)為10 人，占總?cè)藬?shù)的6.25%；女性肺臟健康人數(shù)為7 人，占總?cè)藬?shù)的4.38%.這一結(jié)果表明，男性肺臟健康優(yōu)于女性。就男性不同年齡段的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，30～39 歲和40～49 歲的男性肺臟健康人數(shù)相同，都為3人，分別占總?cè)藬?shù)的1.88%；其他兩個(gè)年齡段的肺臟健康人數(shù)都為2 人，分別占總?cè)藬?shù)的1.25%.這一結(jié)果表明，在研究范圍內(nèi)，年齡越大，男性肺部越不健康。就女性不同年齡段的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，50～59 歲女性肺臟健康人數(shù)最多，為5 人，占總?cè)藬?shù)的3.13%；30～39歲和60～69歲女性肺臟健康人數(shù)都為1 人，分別占總?cè)藬?shù)的0.63%；40～49 歲女性肺臟全都不健康。上述結(jié)果未表現(xiàn)出年齡與女性肺部健康的規(guī)律。

2.2 微波檢測(cè)與中醫(yī)診斷的比較

如果直接將微波的脈沖值21 作為健康的指標(biāo)與中醫(yī)診斷結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，其比對(duì)率較低，不適合在實(shí)際中運(yùn)用。當(dāng)用0～21 的微波脈沖值表征人體五臟的健康時(shí)，可以定義一定的脈沖值范圍屬于五臟的健康。

因此，為進(jìn)一步分析微波檢測(cè)與中醫(yī)診斷結(jié)果的一致性，定義心臟、肝臟、脾臟微波檢測(cè)脈沖數(shù)20～21次為正常；定義肺臟微波檢測(cè)脈沖數(shù)17～21 次為正常；定義腎臟微波檢測(cè)脈沖數(shù)15～21 次為正常。在此基礎(chǔ)上結(jié)合中醫(yī)診斷結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)心臟微波檢測(cè)結(jié)果與中醫(yī)診斷結(jié)果一致的有143人，一致率（占總?cè)藬?shù)的百分比）為89.38%；肝臟微波檢測(cè)結(jié)果與中醫(yī)診斷結(jié)果一致的有117 人，一致率為73.13%；脾臟微波檢測(cè)結(jié)果與中醫(yī)診斷結(jié)果一致的有123 人，一致率為76.88%；肺臟微波檢測(cè)結(jié)果與中醫(yī)診斷結(jié)果一致的有131 人，一致率為81.88%；腎臟微波檢測(cè)結(jié)果與中醫(yī)診斷結(jié)果一致的有109 人，一致率為68.13%.上述結(jié)果表明，在定義的相應(yīng)微波脈沖范圍內(nèi)，心、肝、脾和肺的檢測(cè)準(zhǔn)確性較高，而腎臟的檢測(cè)準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步研究。

2.3 微波檢測(cè)與西醫(yī)體檢的比較

同樣，如果直接將微波的脈沖值21作為健康的指標(biāo)與西醫(yī)體檢結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，其比對(duì)率較低，不適合在實(shí)際中運(yùn)用。采用與中醫(yī)類似的比對(duì)方法，可以定義一定的脈沖值范圍屬于五臟的健康。

根據(jù)體檢報(bào)告，心臟和肺臟在本次西醫(yī)體檢結(jié)果中很難定義其健康狀況。因此，本研究?jī)H選擇肝臟、脾臟和腎臟來(lái)進(jìn)一步分析微波檢測(cè)結(jié)果與西醫(yī)體檢結(jié)果的一致性。定義肝臟微波檢測(cè)脈沖數(shù)20～21 次為正常；定義脾臟微波檢測(cè)脈沖數(shù)15～21 次為正常；定義腎臟微波檢測(cè)脈沖數(shù)15～21 次為正常。在此基礎(chǔ)上結(jié)合西醫(yī)體檢結(jié)果分析，表明肝臟微波檢測(cè)結(jié)果與西醫(yī)體檢結(jié)果一致的有84 人，一致率為52.50%；脾臟微波檢測(cè)結(jié)果與西醫(yī)體檢結(jié)果一致的有148 人，一致率為92.50%；腎臟微波檢測(cè)結(jié)果與西醫(yī)體檢結(jié)果一致的有118 人，一致率為73.75%.上述結(jié)果表明，在相應(yīng)的微波脈沖范圍內(nèi)，脾臟和腎臟的檢測(cè)準(zhǔn)確性較高，而肝臟的檢測(cè)準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步提高。

2.4 微波檢測(cè)與西醫(yī)體檢、中醫(yī)診斷的綜合分析

綜合2.2 和2.3 的分析結(jié)果，在心、肝、脾、肺、腎五臟中，微波可用于人體肺臟健康狀態(tài)的檢測(cè)。

3 結(jié)論與討論

人體是一個(gè)完整的系統(tǒng)，無(wú)論是哪一個(gè)臟器或組織，都攜帶人體本身完整的信息，這些信息也包括人體的不健康或者疾病。而且臟器之間，組織之間，以及組織與臟器之間都會(huì)相互表達(dá)對(duì)方的某些信息，如肝臟出現(xiàn)健康問題會(huì)體現(xiàn)在指甲的性狀和色澤［4］；腎臟出現(xiàn)問題，人的毛發(fā)會(huì)表現(xiàn)出一定的特征［5］，等等。本研究將人體組織（腳指甲）作為樣本來(lái)檢測(cè)人體心、肝、脾、肺和腎五臟的健康狀況，在理論上是可行的。

本研究根據(jù)微波同頻共振的原理，在明確健康五臟特有微波頻率的基礎(chǔ)上，主動(dòng)式發(fā)射該頻率的微波（安全劑量）輻射樣本，無(wú)論受試者的五臟是否健康，檢測(cè)儀器都會(huì)接收到樣本自身發(fā)射的微波以及其與反射前述外加微波的疊加信息，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大，最終檢測(cè)儀器發(fā)出相應(yīng)的同頻震動(dòng)信號(hào)，通過同頻震動(dòng)信號(hào)來(lái)判斷受試者的五臟是否健康。檢測(cè)結(jié)果不僅發(fā)現(xiàn)了受試者的一些健康規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸、無(wú)創(chuàng)檢測(cè)，而且實(shí)現(xiàn)了健康檢測(cè)的定性和定量。該項(xiàng)研究在健康檢測(cè)領(lǐng)域具有一定的創(chuàng)新性。

在單獨(dú)分析微波檢測(cè)結(jié)果時(shí)，21次的脈沖數(shù)被認(rèn)為是對(duì)應(yīng)臟器的健康狀態(tài)，不等于21則表示對(duì)應(yīng)臟器不健康。為了進(jìn)一步表征微波檢測(cè)結(jié)果與中醫(yī)診斷、西醫(yī)體檢結(jié)果之間的一致性，筆者分別對(duì)相應(yīng)臟器脈沖數(shù)的正常范圍（健康與不健康）做了重新定義。結(jié)果表明，與中醫(yī)診斷結(jié)果比較，20～21次的微波脈沖指數(shù)范圍表征心臟、肝臟、脾臟健康狀況的準(zhǔn)確性較高；17～21次的脈沖指數(shù)范圍表征肺臟健康狀況的準(zhǔn)確性較高。而與西醫(yī)體檢結(jié)果比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)15～21 次的脈沖指數(shù)范圍用于表征脾臟和腎臟健康狀況的準(zhǔn)確性較高。綜合中醫(yī)和西醫(yī)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)微波可用于人體肺臟健康狀態(tài)的檢測(cè)。

上述研究結(jié)果為進(jìn)一步推廣微波遙感檢測(cè)人體的五臟健康狀況提供了理論依據(jù)。