专利名称：经络穴位的物质基础及其功能探测的新方法
技术领域：
本发明涉及经络，具体涉及经络穴位的物质基础及其功能探测的新方法。
经络学说是中医学说的重要组成部分，在人类防病治病中起了重要的作用，中医中药和针灸推拿在临床医学中的特殊疗效已肯定。因此，探索经络的物质基础和在临床的应用受到极大的关注。但长期来，在经络存在的客观性、经络的物质基础等问题存有不同的议论。
本发明的目的在于深入研究上述问题，阐明经络穴位的物质基础，探测功能及在临床上的用途。
本发明提供了经络穴位的物质基础，是在以结缔组织和细胞外间质为主的全身性网络结构之中、并与毛细血管、神经丛和淋巴管等交织而成的复杂体系。这个体系不仅是各种脏器，组织细胞的载体，并且与这些细胞进行着物质、信息和能量的传输和调节，构成为一个对生物机体的外部环境呈现开放性质的动态平衡体系，并且与穴位位置相对应的深层组织的细胞外间质中，富集有Ca,P,K,Fe,Zn,Mn特异性元素，其功能之一是在穴位周围的局部区域内起着存储和应急调节Ca2+,K+浓度的作用，而后二者是重要的信使物质从而在人体内部各生理活动中发挥着极其重要的影响，这个物质基础中的液晶态胶原纤维具有高效率传输红外光的特征波段，还存在具有受激自发辐射功能的超晶格微结构，预示着人体内部潜在着一个生物光子学系统，在信息、能量等生理活动中起着极其重要的作用。
本发明的另一目的是提供了探测上述经络穴位的物质基础的方法，该方法包括(1)磁共振成象造影定位选择柴胡和羌活传统中药，经过提取、浓缩、灭菌制成含量为0.05g/ml的针剂制剂，分别注入志愿者“阳陵泉”(属胆经)和“秩边”(属膀胱经)穴位内，用MRI设备(日本Shimadozu SMT-100)扫描志愿者的下肢及臀部，对比注射前后二个穴位区MRI的差异。(2)解剖学定位将一条离体人小腿和三具完整人体样本中胆经、胃经、肺经上73个穴位进行了230多次解剖学定位。凭藉资深针灸医生的临床经验，先将针扎入穴位中相当于“地”的深度，然后解剖、观察针尖所处的位置；(3)X射线计算机断层扫描(XCT)定位在二位志愿者的二个穴位上凭针感将针扎入“地”的深度，然后用XCT(日本Shimadozu600S)显示针尖的位置。
上述探测方法的结果如下(1)磁共振成象造影定位的结果如下柴胡和羌活都分别富集于上述二个穴位中，并呈现某种特征分布的形貌和定向扩散，扩散的方向与胆经、膀胱经的走向相对应。
图1(a)和图1(b)分别为注射柴胡前和后4min时的MRI图象，可见柴胡沿着胆经方向扩散；羌活的扩散方向在秩边穴位以上是与脊柱骨平行的，在秩边穴以下则是向外侧倾斜，正好与膀胱经走向一致。MRI造影中还显示出这二个穴位的三维位置都与人体内的结缔组织结构关系密切；综合分析了人体300多个穴位在体表上的分布，判定绝大多数穴位也都是以各种结缔组织为主，含有神经丛、毛细血管、淋巴管的结构，称之为结缔组织结构；联系到经络学说中关于“经脉十二者伏行分肉之间，深而不见”的描述，肌肉所附的骨膜及骨间膜等正好与经络走向相对应，表明通过MRI造影获得结缔组织结构与经络相关。(见图1、2)图1志愿者右下肢“阳陵泉”穴位在注入柴胡提取液针剂前后的MRI对比。图1a注射前的MRI，左下角表示MRI扫描层面与阳陵泉的相对位置和取向；图1b注射后4min时的MRI，箭头所指为柴胡富集在阳陵泉穴位中的结缔组织上具有的特定形态特征，扩散方向与足少阳胆经经脉相一致。(2)解剖学定位结果如下胆经、胃经和肺经上的各个穴位“地”深度的位置全部与结缔组织结构关系密切。(3)X射线计算机断层扫描(XCT)定位结果与解剖定位的位置相符。(见图2)图2扎针入“外丘”(a)“阳交”(b)穴位中“地”深度位置XCT显示针分别处于腓骨骨膜与骨间膜交界处和腓骨骨膜与后外肌间隔的交界处，表明“地”的深度都是某些结缔组织结构。
通过上述方法表明穴位与体内结缔组织结构关系密切，结缔组织结构与穴位经络系统之间存在相关性。
本发明用手持式视频显微镜(X160～X2500,Hi-Scope videoMicroscope System，美国Questar公司)观察对应于“足三里”穴位的组织结构标本，发现其中除了结缔组织外，还布满了毛细血管、神经丛和淋巴管、形成了以结缔组织为基础交织而成的复杂结构体系，也即是经络穴位的物质基础。经络的各种功能就是这些组织协同作用产生的。
本发明的又一目的是提供了探测上述经络穴位的功能的方法，该方法包括(1)探测经络穴位存在“钙库”的功能采用质子激发X射线荧光发射(PIXE)的原位测定方法，将产生于串列型质子静电加速器(美国National Electrostatic Corp.,9SDH-2型)真空室中的高能质子束(束斑直径1mm，能量1.5eV，束流0.2nA)穿越Kapton隔膜，进入大气空间，使其投射到固定在二维扫描样品台上的解剖学样品表面。因大气中的衰减，质子束的能量降为1.0MeV，穿透样品的深度为25μm。空气中氩(Ar)的含量是恒定的，可用它在PIXE谱图中的峰面积作为内标，校正每次测量中质子束流的微小波动，再对图谱中各种元素的含量(以激发出来的X射线光子产额来表征)进行归一化处理。(2)探测经络穴位中胶原纤维存在红外光传输特征波段的功能取自手术后人下肢中与足少阳胆经经脉相对应的深筋膜，用冷冻切片技术，垂直于胶原纤维束的方向切片，样品厚度为0.1mm左右，将湿润的样品置于载玻片上，利用红外光谱仪(美国Bio-Rad公司，FTS-185型)中的显微分析系统(UMA500)，借助光学物镜调整样品在光路中的二维位置，使密集的胶原纤维束的截面对准视野中的“十”字形中心，然后进行了波数扫描，或取新鲜样品(长30mm，宽10mm，厚1mm)取自离体人下肢中与足阳明胃经经脉相对应的一条深筋膜，用二块KRS-5红外透明窗片将样品夹在中间，调整样品在光路中的位置，务使样品中胶原纤维束的轴向与光轴平等，进行扫描。
上述探测方法的结果如下(1)探测经经络穴位存在“钙库”的功能，结果如下图3“下巨墟”穴位深层“地”的位置上(a)及相距20mm在经穴处(b)结缔组织的PTXE能谱图4人右下肢胆经、胃经穴位富集区的3寸至7寸段扫描示意证实了下巨墟穴位结缔组织结构中的钙含量要比离穴位中心点20mm处的穴位区高数十倍(图3(a)、(b))！对其他组织进行了PIXR测定。可见穴位区组织中的钙含量稍低于胫骨表面和羟基磷酸钙(同一数量级)，但大大高于其他组织。对7条离体人小腿胆经、胃经上穴位密集区段(三寸-七寸)进行纵向扫描(图4)。图5(a)、(b)分别为图5中a、b二条对应于胆经、胃经的扫描线上各点钙产额的纵向分布，可见其峰值的纵向位置都与足少阳胆经和足阳明胃经区段中的各穴位置相吻合，并与等寸线相对应。图5(b)中“下巨墟”穴位以下的三个钙产额峰值位置未能在经络穴位图上找到与之相对应的已标明有名称的穴位。但经临床刺激志愿者下肢该三个峰值位置，均能产生针感。图6是“下巨墟”穴位及其周围结缔组织结构中钙的产额虽较下巨墟穴位为低，但比纵向在经非穴位区要高得多，呈一横向富集带。图7为人下肢胆经、胃经区段PIXE扫描所测数据，归纳成钙富集区特异性分布的示意图。分析该图可归纳为如下五个特征(1)传统经络图上的穴位位置处匀为点状钙富集区。其钙含量较在经非穴位高数十倍，较非经穴高100-200倍。
(2)点状钙富集区之间的纵向连线，呈一含量不均等的钙纵向富集带，其含量较非经非穴组织高数倍至数十倍，这二条纵向钙富集带与传统经络图上的胃经、胆经经脉的走向吻合。
(3)七寸平面点状钙富集之间的横向连线上也呈现一横向钙富集带，其钙含量较非经非穴组织高数十倍，比纵向钙富集带还高！其形态特征尚未见经络学说中有相关的描述。
(4)钙及其它元素特异性分布的现象只存在于穴位相对应的筋膜的一侧，在反面另一侧不存在此种特异性分布，其中必有生理功能上的需要和合理性。
(5)用PIXE测定七个人小腿样本，获得了相同的钙富集区特异分布，并与传统经络穴位图中穴位位置之间存在形态学相关性。
上述结果表明，“钙库”存在于穴位深层处结缔组织结构的细胞间质之中，而不在某些细胞之中，通常细胞外钙的含量比细胞内的高出近万倍；也不在骨骼之中，因为二者在形态学上不存在相关性。这种“钙库”是在特定的区域内起到应急调节细胞外间质中的Ca2+浓度和储存亚稳态结合钙的作用。
“钙库”中的磷也是呈富集状态的，各个穴位Ca与P之间的重量比均为Wca/Wp=2.19，离散度很小。较之骨骼中羟基磷酸钙的Wca/Wp=2.15，还要高0.04。从这个差值反映出存在于细胞间质中的是未知的钙磷化合物。基于它可能是一种细胞间质的局部区域内起到调节Ca2+浓度、针刺时释放Ca2+的“钙库”物质，它应该是一种亚稳态的钙磷化合物。在探索其物理化学状态、性质和结构的实验研究中的情况是细胞间质中的基质是一大类分子量极大的多糖类物质，如透明质酸、硫酸软骨素等，它们与大量的水分子构成为具有复杂构象的胶体，凝胶与溶胶并存，二者之间的水分子构成具有复杂构象的胶体，凝胶与溶胶并存，二者之间没有明显的边界。重量比为2.19的钙磷化合物很可能以氢键的形式与聚糖大分子中众多的羟基(-OH)缔合为某种亚稳态的结构，它们“随机应变”。
鉴于穴位中磷元素也呈富集状态，这就有可能利用31P磁共振成象和计算机图像三维重构技术，测得一幅活体中全身的31P分布图。PIXE证实穴位区富集Ca,P,K,Fe,Zn,Mn等元素。(2)探测经络穴位中胶原纤维存在红外光传输特征波段的功能，结果如下图8显微红外谱法测定红外光在胶原纤维中轴向透过率的波长特征。
结果在波数3750cm-1(波长2.66μm)处，透光度最高值达到76％，显示胶原纤维的轴向在近红外波段具有较高的透光度。图9红外光谱法测定胶原纤维轴向(a)和垂直于胶原纤维轴向(b)的透过率/波长特征。
结果表明在1100-500cm-1的波数范围(波长范围9-20μm)内存在一个较高效率的红外传输特征波段，其透光度为62％。
不同组织的胶原纤维由于其中的胶原蛋白类型不同，其红外传输的特征波段也有差别，与不同经脉相对应的结缔组织结构中其胶原蛋白的类型也不同，从而其红外传输特征也有差异。
本发明的经络穴位物质基础及功能在临床上有很大的应用价值，通过穴位“钙库”可以治疗巴金森氏症，以结缔组织经络穴位中胶原纤维存在红外光传输特征波段的功能，可用于治疗乳腺小叶增生等。运用本发明的方法对进一步研究灸法治疗及和能量、信息有关的经络穴位，及与生物光子学相关的生理系统有着深远的意义。
权利要求
1.一种经络物质基础，其特征在于该物质基础是在以结缔组织和细胞外间质为主的全身性网络结构之中、并与毛细血管、神经丛和淋巴管等交织而成的复杂体系，这个体系不仅是各种脏器，组织细胞的载体，并且与这些细胞进行着物质、信息和能量的传输和调节，构成为一个对生物机体的外部环境呈现开放性质的动态平衡体系，并且与穴位位置相对应的深层组织的细胞外间质中，富集有Ca,P,K,Fe,Zn,Mn特征元素，其功能之一是在穴位周围的局部区域内起着存储和应急调节Ca2+,K+浓度的作用，而后二者是重要的信使物质从而在人体内部各生理活动中发挥着极其重要的影响，这个物质基础中的液晶态胶原纤维具有高效率传输红外光的特征波段，还存在具有受激自发辐射功能的超晶格微结构，预示着人体内部潜在着一个生物光子学系统，在信息、能量等生理活动中起着极其重要的作用。
2.一种探测如权利要求1所述的经络物质基础的方法，其特征在于该方法包括(1)磁共振成象造影定位选择柴胡和羌活传统中药，经过提取、浓缩、灭菌制成含量为0.05g/ml的针剂制剂，分别注入志愿者“阳陵泉”(属胆经)和“秩”(属膀胱经)穴位内，用MRI设备(日本Shimadozu SMT-100)扫描志愿者的下肢及臀部，对比注射前后二个穴位区MRI的差异；(2)解剖学定位将一条离体人小腿和三具完整人体样本中胆经、胃经、肺经上73个穴位的组织学位置进行了230多次解剖学定位。凭藉资深针灸医生的临床经验，先将针扎入穴位中相当于“地”的深度，然后解剖、观察针尖所处的组织学位置；(3)X射线计算机断层扫描(XCT)定位在二位志愿者的二个穴位上凭针感将针扎入“地”的深度，然后用XCT(日本Shimadozu600S)显示针尖的位置。
3.一种探测如权利要求1所述的经络物质基础功能的方法，其特征在于该方法包括(1)探测经络穴位存在“钙库”的功能采用质子激发X射线荧光发射(PIXE)的原位测定方法，将产生于串列型质子静电加速器(美国National Electrostatic Corp.,9SDH-2型)真空室中的高能质子束(束斑直径1mm，能量1.5eV，束流0.2nA)穿越Kapton隔膜，进入大气空间，使其投射到固定在二维扫描样品台上的解剖学样品表面。因大气中的衰减，质子束的能理降为1.0MeV，穿透样品的深度为25μm。空气中氩(Ar)的含量是恒定的，可用它在PIXE谱图中的峰面积作为内标，校正每次测量中质子束流的微小波动，再对图谱中各种元素的含量(以激发出来的X射线光子产额来表征)进行归一化处理；(2)探测经络穴位中胶原纤维存在红外光传输特征波段的功能取自手术后人下肢中与足少阳胆经经脉相对应的深筋膜，用冷冻切片技术，垂直于胶原纤维束的方向切片，样品厚度为0.1mm左右，将湿润的样品置于载玻片上，利用红外光谱仪(美国Bio-Rad公司，FTS-185型)中的显微分析系统(UMA500)，借助光学物镜调整样品在光路中的二维位置，使密集的胶原纤维束的截面对准视野中的“十”字形中心，然后进行了波数扫描，或取新鲜样品(长30mm，宽10mm，厚1mm)取自离体人下肢中与足阳明胃经经脉相对应的一条深筋膜，用二块KRS-5红外透明窗片将样品夹在中间，调整样品在光路中的位置，务使样品中胶原纤维束的轴向与光轴平等，进行扫描。
全文摘要
本发明涉及经络穴位的物质基础及其功能探测的新方法。该物质基础是在以结缔组织和细胞外间质为主的全身性网络结构之中、并与毛细血管、神经丛和淋巴管交织而成。有“钙库”的功能,和具有高效率传输红外光的特征波段,在人体生理活动中起重要作用。
文档编号G01N35/00GK1230687SQ9811075
公开日1999年10月6日 申请日期1998年3月31日 优先权日1998年3月31日
发明者费伦, 承焕生, 蔡德亨, 杨世埙, 许建荣, 陈尔瑜, 党瑞山, 丁光宏, 沈雪勇, 唐颐, 魏瑚 申请人:丁光宏