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“基于中医藏象理论的疲劳检测与评估系统”临床应用研究

2021-11-03符美虹王军良徐莞菁刘广涛李少雄刘堂义

中医药信息 2021年10期
关键词:按摩椅机体志愿者

符美虹,王军良,徐莞菁,刘广涛,李少雄,刘堂义*

(1.上海中医药大学,上海 201203;2.上海荣泰健康科技有限公司,上海 201713)

疲劳是以机体的主观感受症状,是机体精力减弱或丧失的一种复杂的生理、心理及病理现象的体现[1]。2019年中华中医药学会将疲劳定义为主观上感觉躯体倦怠、力量不足或精神疲惫、注意力不集中,行为上表现为体力或脑力活动的下降,可分为精神疲劳和躯体疲劳[2]。长期的精神压力和负担是导致各种疾病的重要因素之一,过度精神疲劳会引发各种生理或心理疾病,严重危害人们的健康[3]。因此,研究疲劳有效的测量及缓解方法,不仅有重要的医学价值,对于疲劳的早期发现及时监测、保护人们的身心健康、提高人们的工作效率、预防和减少不安全行为的发生有重大的社会意义和经济意义。

精神疲劳是指精神疲惫、注意力不集中的感觉,可伴有做事兴趣、警觉性及记忆力等脑力活动的下降[2]。根据精神疲劳的临床表现可归属于“虚劳”“劳倦”的范畴。精神疲劳的病因主要为情志过极所致[4]。人体的情志与五脏紧密相连,且与心关系最为密切,精神疲劳多为心神耗伤、心气不足所致。清·陈士铎《辨证奇闻·虚损》中载:“人有用心太过,思虑终宵,以至精神恍惚,语言倦怠,忽忽若有所失,腰脚沉重,肢体困惫,人以为怯症之成也,谁知是劳其心矣,心劳则血必渐耗,而神无以养”。心为五脏六腑之大主,精神之所舍,故心的生理功能正常,则精神振作、神志清楚、思维敏捷,反之可出现精神倦怠、神志不宁、萎靡、迟钝健忘等症状[5]。故机体出现精神疲劳,心神受损时会出现心阳、心气不能固摄水液,津液外溢,即有异常汗出;心阳、心气不能推动血液在脉内正常运行,致心的搏动乏力、迟缓、节律不齐[6];心气不足,血脉的濡养全身的功能受到影响,血液不能充盈,组织灌注差[7]。以上三种表现,与现代研究中常用于检测疲劳的客观指标:皮肤电阻、心率变异性、血氧饱和度的变化原理相一致,本研究将现代医学检测疲劳的生物物理指标与中医藏象学说(心主血脉、心主神志,心在液为汗)相结合,选取了皮肤电阻、心率变异性、血氧饱和度作为疲劳的主要检测指标,对智能按摩椅缓解疲劳的有效性进行探究。

1 临床资料

1.1 一般资料

志愿者来源于上海中医药大学及上海荣泰健康科技有限公司2021年1月—2021年3月招募的127 名志愿者。采用随机分组方式将志愿者按1∶1 分为试验组62 例,对照组65 例,因试验组4 人因病历资料不全,已剔除。两组一般资料具有可比性(P>0.05),见表1。本研究方案已通过中国临床试验注册中心审核(临床注册号:ChiCTR2100042475)。并已通过上海中医药大学附属曙光医院伦理委员会批准(批件号:2020-886-95-01)。

表1 两组一般情况比较

1.2 诊断标准

参照2019年中华中医药学会《疲劳的评定标准》中对疲劳的诊断标准:出现精神疲惫、注意力不集中的感觉,可伴有做事兴趣、警觉性及记忆力等脑力活动的下降。以疲劳自评量表(FSAS)作为判定疲劳类型、程度及特征的工具。依据精神疲劳因子的标准分进行划分,不明显:<6 分,轻:6~40 分,中:41~80 分,重:81~100分。

1.3 纳入标准

①符合诊断标准者;②年龄18~45 岁,性别不限;③近1 个月内未采用针对疲劳的干预措施(包括服用相关抗疲劳保健品);④在实验前24 h 内未吸烟,饮用酒、咖啡等任何可能对心脏活动有影响或使机体产生兴奋的刺激性食物与药物;⑤无精神障碍及精神疾病史者;⑥同意参加本研究并签署知情同意书。

1.4 排除标准

①不符合纳入标准者;②合并有严重心脑血管、肝、肾和造血系统等原发性疾病者;③有骨折、脱位、脊椎椎管内占位性病变、风湿病、手术病史者;④颈背部有外伤、外观异常者,如有疤痕、大面积色素沉着、溃疡、丘疹等;⑤妊娠或哺乳期妇女;⑥有严重视力、听力、认知功能障碍,感觉性失语等影响功能评定者;⑦已接受其他有关治疗,可能影响本研究的效应指标观察者。

1.5 剔除、中止和脱落标准

①误纳;②受试者依从性差,未按规定进行治疗;③因各种原因中途主动退出者;④治疗期间出现严重不良事件的受试者或在研究过程中出现其他严重的并发疾病或病情恶化者,不适宜继续参加本研究;⑤病历资料不全,影响疗效评价。

2 试验仪器

“基于中医藏象理论的疲劳检测与评估系统”:上海中医药大学中医工程学教研室与上海荣泰健康科技有限公司共同研发。RT8900按摩椅:上海荣泰健康科技有限公司。

3 干预方法

3.1 健康宣教

试验组和对照组均给予关于精神疲劳的常规健康宣教。①摄入性会谈:对志愿者的日常起居、工作性质进行问诊,找出诱发精神疲劳的主要原因;②探讨性会谈:告知志愿者精神疲劳相关症状、体征及危害;③建议性指导:对志愿者进行有关精神疲劳的预防、治疗及调养指导,从起居调摄、精神情志调摄、饮食调节、运动调养等多方面给予指导,帮助志愿者改变不良生活方式,缓解精神疲劳,并建立预防意识,包括起居有常,劳逸结合,合理搭配饮食,适量运动、坚持锻炼,调节心理健康。

3.2 试验组

在健康宣教的基础上,选用RT8900太空舱按摩椅对志愿者进行干预。采用按摩椅中的“工作减压”模式。

“工作减压”模式:采用三轴联动3D 立体按摩机芯,按摩头可多方位独立伸缩,最长可达8 cm,可实现充分舒展机体,背部超长SL 型导轨从颈部直达腰臀部,覆盖整个背部;足底三排滚轮刮痧设计,可以全面刺激到足底各个穴位,3D 柔性气囊可实现对全身的揉压,整个过程中多种按摩手法重叠交替,左充右放有节奏的按摩,快速舒展全身肌肉,缓解紧绷肌肉,实现全身快速放松。

按摩手法包括:①干预手法:揉捏、按压、叩击、拍打等;②干预部位:颈部、肩部、腰背部,臀部,腿部及足底部;③干预时间:30 min。

3.3 对照组

受试者给予经健康宣教后,静坐于RT8900太空舱按摩椅休息30 min,但不启动。

4 观察指标

检测部位为少冲穴,分别于将于干预前、干预后收集各个观察指标。

4.1 疲劳自评量表(FSAS)

疲劳自评量表测量内容分为疲劳类型及程度,包括躯体疲劳、精神疲劳、疲劳后果、总体疲劳,标准分值范围为0~100 分,分值越高,表示躯体疲劳、精神疲劳越明显,总体疲劳越明显,其具体的程度等级分为不明显、轻、中及重四级。

依据精神疲劳因子的标准分进行划分,具体等级及相应分值范围:不明显:<6分;轻:6~40分;中:41~80分;重:81~100分。

4.2 中文版多维疲劳量表(MFI-20)

该量表共20 个条目,包括体力疲劳、脑力疲劳、动力下降、活动减少四个维度主要用于测量受试者近2周内的疲劳情况。采用Likert5 级评分,总分为20~100 分,得分越高表示疲劳越严重,每个维度的得分反映该维度的疲劳程度。

4.3 生理指标

采用上海中医药大学中医工程学研究所研发的“人体疲劳检测与评估系统”进行检测,检测皮肤电阻(SCL)、心率变异性(HRV)、血氧饱和度(SPO2)的变化情况,检测部位为左手小指少冲穴,每次记录时间为2 min。

5 疗效评价标准

痊愈:疗效指数≥90%;显效:60% ≤疗效指数<90%;有效:20% ≤疗效指数<60%;无效:疗效指数<20%。

疗效指数=(FSAS治疗前积分- FSAS治疗后积分)/治疗前积分× 100%

6 统计分析

数据分析使用SPSS24.0 统计软件进行分析,数据均以±s表示,计量资料经正态性、方差齐性检验后采用t检验,不符合正态性、方差齐性检验、等级资料采用秩和检验,P<0.05 为差异有统计学意义。

7 试验结果

7.1 两组干预前后疲劳量表变化值比较

两组干预前后FSAS的总体疲劳、精神疲劳及躯体疲劳评分差异均有统计学意义(P<0.05),可以认为两组干预前后的FSAS评分有差异,见表2。干预后试验组FSAS的总体疲劳、精神疲劳及躯体疲劳评分均明显低于对照组,见图1。

图1 两组干预前后FSAS量表评分变化比较

表2 两组干预前后FSAS量表的分析结果(±s,分)

表2 两组干预前后FSAS量表的分析结果(±s,分)

组别试验组例数58对照组65时间干预前干预后干预前干预后P值T/Z值躯体疲劳5.07±2.41 3.45±2.10 4.45±2.39 4.20±2.50 0.001-4.45总体疲劳17.10±7.42 13.50±5.71 16.89±7.21 16.08±7.14 0.001-5.63精神疲劳6.84±2.63 4.12±2.19 4.97±2.45 4.35±2.40 0.001-5.40

两组干预前后MFI-20的总体疲劳、体力疲劳评分差异有统计学意义(P<0.05),可以认为两组干预前后的总体疲劳、体力疲劳评分的变化值有差异,见表3。两组干预前后MFI-20 的脑力疲劳评分差异无统计学意义(P>0.05),尚不能认为两组干预前后MFI-20的脑力疲劳评分的变化值有差异。干预后,试验组MFI-20的总体疲劳、体力疲劳评分均明显低于对照组,见图2。

图2 两组干预前后MFI-20量表变化比较

表3 两组干预前后MFI-20量表的分析结果(±s,分)

表3 两组干预前后MFI-20量表的分析结果(±s,分)

组别试验组例数58对照组65时间干预前干预后干预前干预后P值Z值总体疲劳59.40±5.23 56.02±5.08 60.97±4.81 59.92±4.70 0.006-2.74脑力疲劳12.55±1.88 11.62±1.58 12.74±1.64 12.00±1.68 0.630-4.82体力疲劳29.38±2.76 28.09±3.11 29.74±2.93 29.74±2.67 0.031-2.16

7.2 两组干预前后SCL变化值比较

两组干预前后SCLmax、SCLmin及SCLmean差异有统计学意义(P<0.05),可认为两组干预前后SCLmax、SCLmin及SCLmean的变化值有差异,两组干预前后SCL差值无统计学意义(P>0.05),见表4。试验组志愿者干预后SCLmax、SCLmin、SCLmean值均高于对照组,见图3。

表4 两组干预前后SCL指标的分析结果(±s,kΩ)

表4 两组干预前后SCL指标的分析结果(±s,kΩ)

组别试验组例数58对照组65 SCLmean 27.12±11.93 34.30±17.02 27.43±11.80 29.18±10.41 0.007 2.775时间干预前干预后干预前干预后P值T值SCLmax 28.71±13.0 35.16±16.41 29.06±12.47 31.29±11.58 0.021 2.365 SCLmin 25.63±11.19 31.45±14.20 25.93±11.40 27.13±10.15 0.003 3.013 SCL差值4.57±12.47 3.74±2.86 3.06±1.97 3.90±2.87 0.235-1.19

图3 两组干预前后SCL差值比较

7.3 两组干预前后HR变化值比较

两组干预前后的HR 变化值,无统计学意义(P>0.05),尚不能认为试验组、对照组干预前后的HR有差异,见表5。两组干预前后HRmax、HRmin及HRmean值均有明显降低的趋势,见图4。

表5 两组干预前后HR指标的分析结果(±s,次/min)

表5 两组干预前后HR指标的分析结果(±s,次/min)

组别试验组例数58对照组65时间干预前干预后干预前干预后P值T/Z值HRmean 76.73±9.26 73.54±9.08 77.29±1.97 74.85±9.41 0.605-5.17 HRmax 82.70±9.35 79.15±9.54 81.92±9.92 80.69±9.96 0.379-0.88 HRmin 70.78±10.23 68.78±9.13 71.37±10.42 70.26±9.19 0.660-4.40

图4 两组干预前后HR差值比较

7.4 两组干预前后HRV变化值比较

两组干预前后HRV中的HRVlf、HRVlf/hf差异有统计学意义(P<0.05),可认为两组干预前后的HRVlf、HRVlf/hf变化有差异。HRVhf、HRVstd差异无统计学意义(P>0.05),尚不能认为两组干预前后的HRVhf、HRVstd变化有差异,见表6。干预后试验组的HRVlf值明显降低,对照组的HRVlf值明显升高;干预后试验组的HRVlf/hf 值明显降低,对照组的HRVlf/hf 值明显升高。见图5。

表6 两组干预前后HRV指标的分析结果(±s)

表6 两组干预前后HRV指标的分析结果(±s)

组别试验组例数58对照组65时间干预前干预后干预前干预后P值T/Z值HRVhf 6.75±3.82 5.63±3.47 4.59±3.15 5.87±4.27 0.061-1.25 HRVlf 3.77±1.99 2.99±1.91 2.58±1.91 3.42±2.49 0.001 3.01 HRVlf/hf 0.56±0.13 0.54±0.12 0.55±0.57 0.60±0.17 0.038-2.10 HRVstd 3.36±2.06 3.26±2.08 3.12±2.56 2.98±1.56 0.598-0.53

图5 两组干预前后HRV差值比较

7.5 两组干预前后SPO2变化值比较

可知,两组干预前后的SPO2mean 变化值无统计学意义(P>0.05),尚不能认为两组干预前后的SPO2mean 变化值有差异,两组干预前后SPO2min 差异无统计学意义(P>0.05),尚不能认为两组干预前后的SPO2min 变化有差异,见表7。两组干预前后SPO2mine、SPO2min 值均降低,试验组变化趋势小于对照组,见图6。

表7 两组干预前后SPO2指标的分析结果(±s,%)

表7 两组干预前后SPO2指标的分析结果(±s,%)

组别试验组例数58对照组65时间干预前干预后干预前干预后P值Z值SPO2min 98.04±1.54 97.83±1.54 98.35±1.88 97.83±1.99 0.791-0.27 SPO2mean 98.56±1.47 98.42±1.41 98.71±1.85 98.26±2.05 0.553-0.62

图6 两组干预前后SPO2差值比较

7.6 小结

本研究应用“基于中医藏象理论的疲劳检测与评估系统”、以复合按摩手法(RT8900 按摩椅)为干预手段,以皮肤电阻、心率变异性、血液氧饱和度作为精神疲劳检测指标,探究按摩椅缓解疲劳的有效性。结果表明:干预后,试验组志愿者FSAS 的总体疲劳、精神疲劳,躯体疲劳评分及MFI-20 的总体疲劳、体力疲劳评分均明显低于对照组;试验组志愿者的SCLmax、SCLmin 及SCLmean 值均高于对照组;试验组的HRVlf值明显降低,对照组的HRVlf 值明显升高。试验组的HRVlf/hf 值明显降低,对照组的HRVlf/hf 值明显升高。

两组干预前后志愿者的MFI-20 脑力疲劳评分、SCL差值、HR、HRVhf、HRVstd及SPO2值无明显差异。

8 讨论

精神疲劳作为现代工作者的一种常见症状,严重影响人们的工作效率及日常生活,中医学和现代医学对精神疲劳的缓解均有其独特的方法。目前多采用口服咖啡因[8]、饮食中补充虾青素和芝麻素(AS)[9]、短时有氧运动[10]、口服中药、推拿[11]、针灸[12-13]、拔罐[14]或联合疗法[15-16]等。推拿具有疏经通络、活血祛瘀,增强机体血液循环,促进机体的营养供给及改善代谢水平,进而发挥缓解机体疲劳及改善机体五脏六腑等作用,可有效改善精神疲劳的症状。据现代研究表明,推拿对皮肤和肌肉的刺激会激活机体表面的感觉、温度、振动和疼痛感受器,并转移到自主神经和中枢神经系统,然后引发神经化学反应,使过度激活的神经系统得到稳定,副交感神经系统被激活,从而达到放松身心,缓解疲劳的效果[17-18]。可达到放松紧张情绪、提高持续的注意力和非语言的长期记忆等作用[19-21],其效果明显,无创,适用人群广且无显著副作用,可广泛用于缓解机体疲劳中。现今,自动化已广泛运用于现代科学研究的各个领域,推拿治疗手法的自动化实现可重复性高、操作简便及节省人力的优点,而RT8900按摩椅是一种椅子式按摩器,其设计原理主要来源于推拿理论学说,以中医的脏腑、经脉学说为理论基础,再结合现代医学中的解剖和病理诊断[22-23],使用按摩球、滚轮和安全气囊等机械工具,可自动对人体表面某些特定的部位进行推拿按摩手法,以此来调节各项人体机能[24]。本研究基于“人体疲劳检测评估系统”,探究智能按摩椅缓解疲劳的有效性,以期为人体疲劳的缓解提供更简便、可靠的方法。

结果表明:干预后,试验组志愿者FSAS 量表的总体疲劳、精神疲劳,躯体疲劳评分及MFI-20量表的总体疲劳、体力疲劳评分变化值均明显低于对照组;可说明该干预方案对志愿者的总体疲劳、精神疲劳及躯体疲劳有显著疗效。现今,按摩椅已可以模拟专业人士的推拿手法,如点、捏、压及揉法等手法[25]。本研究使用的RT8900 按摩椅多采用的是揉捏、推㨰、点按、叩击、拍打等手法,涉及机体多个部位如颈部、肩部、腰背部,臀部,腿部及足底部等。揉法可行气活血、疏通经络、消肿止痛、宁心安神等功效,㨰法具有活血祛瘀、疏经通络、滑利关节等作用,推法具有活血化瘀、促进血液循环等作用;点按法具有开通闭塞、解痉止痛、舒筋活血等作用,叩击法可通经活络、行气止痛、活血散瘀等,均有利于促进机体血液流通、机体肌力的恢复和肌纤维的再生[26]。

皮电、心率变异率(HRV)及血氧饱和度可用于测量疲劳的原理,是基于人体处于精神疲劳状态时,交感神经活动的增强和副交感神经活动减少,这与中医藏象学说对精神疲劳的认识相符,即精神疲劳时,基于“心主神志”“心之所藏,在内者为血,在外者为汗”等理论,存在着心-血-津液-汗的变化关系[27-28]。

皮肤电是心理、生理学各个领域中应用最广泛的测量方法之一,皮下的汗腺活动造成是皮电变化的主要原因[29]。人体精神疲劳时,交感神经处于活跃状态,相应地受其控制的汗腺分泌汗液的活动增强。人体汗腺的排泄管是一种单管结果,从真皮层向上至皮肤表面,当汗液充盈时,则形成了很多低电阻的并联回路,导致表皮的电阻降低,导电能力大幅度增强[30-31]。与中医理论中的心与汗的关系相符,《医悟·卷五》中说:“汗者,心之液,化于血,本于阴,动于脏腑之蒸发。”“汗为心之液”是说心血、心精为汗液化生之源,心气、心阳受损可导致汗出异常,精神疲劳为情志过极所致,心神耗伤,导致汗出增多,故皮肤阻抗降低,皮电增大。试验结果显示:干预后,试验组志愿者的SCLmax、SCLmin、SCLmean 均高于对照组。试验组SCL 值均高于对照组说明,本研究的试验组的干预方法较对照组,更有效的降低交感神经的活跃程度,减少机体汗液的分泌,缓解机体精神疲劳程度。

心率变异性(HRV)是心电信号的主要成分,心率变异率是反映心脏随时间跳动所发生的细微差异变化,主要是反映交感神经、副交感神经的张力以及两者之间平衡的重要指标[32-34]。《素问·五脏生成篇》曰:“诸血者,皆属于心”,心主血脉是指心气推动血液在脉管中循环运行的功能。血液濡养全身的作用,依赖于心气的推动,心气为推动一身气血的原动力,心气充沛则血液充盈,血液能在脉道正常运行,故心旺则血和脉调和,功能正常[35],心气、心阳受损导致心的节律发生变化,搏动缓慢、乏力,节律不齐。与心率变异性所反映的心血管内环境平衡的生理信号相一致。试验结果表明:干预后,试验组的HRVlf 值明显降低,对照组的HRVlf 值明显升高。试验组的HRVlf/hf 值明显降低,对照组的HRVlf/hf 值明显升高。LF 反映的是交感神经的活跃程度,研究表明疲劳程度增加,交感神经兴奋加强,试验组的HRVlf 值明显降低,对照组的HRVlf 值明显升高。说明试验组经按摩椅干预30 min 后,机体的交感神经活跃度降低,疲劳程度得到缓解。而对照组的HRVlf 值明显升高,说明:仅休息30 min 对志愿者疲劳程度无明显效果,甚至会增加交感神经的兴奋程度。HRVlf/hf 被认为是反映交感神经系统与副交感神经系统之间的平衡,主要表现交感神经张力的高低。试验组HRVlf/hf 指标的降低,结合干预后,试验组LF 降低的情况,说明试验组的干预方法能够有效降低交感神经系统活跃程度,即可缓解机体的紧张程度,有效缓解疲劳。HRVhf 副交感神经的活性试验结果显示:干预前后两组志愿者的HRVhf 并无明显变化,说明两组干预方法,对志愿者的副交感神经无明显影响。

血氧饱和浓度(SPO2)指血液中血红蛋白氧含量占血红蛋白氧容量的百分比,在一定程度上反映动脉血氧的变化[36],当人体处于精神疲劳状态时,交感神经处于兴奋状态,会致使基础代谢上升,使得各组织中氧的消耗率剧增。当人体存储的氧被大量消耗后,耗氧与摄氧失衡,人体的总含氧量便会开始下降[37]。这与中医学的认识基本一致,《素问·平人气象论》“心藏血脉之气”,《素问·脉要精微论》曰:“夫脉者,血之府也”,故心气受损,不能够正常推动血液在脉管中正常运行,血液濡养全身的功能受损,导致组织灌注差,二氧化碳浓度高。但试验结果表明两组SPO2值均无明显差异,说明两种干预方法不能提高疲劳志愿者的血氧饱和度。

综上,RT8900 按摩椅作为干预手段,可有效缓解精神疲劳,以“基于中医藏象理论的疲劳检测与评估系统”及中西医理论相结合选取的客观指标:皮肤电阻、心率变异性均可有效反映复合按摩椅手法(RT8900 按摩椅)缓解疲劳的效果,但血氧饱和度却没有随着疲劳程度变化而改变,可能与干预手法时间不足以及参与本研究的志愿者均为轻中度的精神疲劳志愿者有关,今后的研究将针对中、重度精神疲劳进行研究。

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