基于紅外熱像數據運用因子分析法的中醫臟象學說研究

王翠薇+厚磊+袁云娥

[摘要] 目的 利用人體臟腑的紅外熱像定位定量測量數據探索中醫臟象學說臟與臟、腑與腑、臟與腑之間的關聯關系。 方法 2009年3～11月應用紅外熱像技術對北京地區社區、部隊和企事業單位450例健康志愿者（男女不限）的肺、心、肝、脾、腎五臟和胃、小腸、膀胱、大腸四腑的體表投影區的相對溫度進行自動定位定量測量，運用因子分析法提取臟-臟公因子、腑-腑公因子和臟-腑公因子，并結合中醫臟象學說加以解釋。 結果 在臟-臟相關數據集中提取心肺公因子、肝脾公因子和腎因子，經性別、年齡分組后仍可提取以上因子，且累計貢獻率均在84.0%以上；同理，在腑-腑相關數據集中提取膀胱大腸公因子和胃小腸公因子，各組累計貢獻率在85.0%以上，在臟-腑相關數據集中提取心肺大腸膀胱公因子、肝脾胃公因子、腎小腸公因子，各組累計貢獻率亦在75.0%以上。 結論 基于紅外熱像臟腑定位定量測量的臟-臟、腑-腑和臟-腑間存在較好的關聯關系，且可應用中醫臟象學說給予合理解釋，這為深化中醫臟象學說的研究和探尋中醫臟象學說的客觀依據提供了新的研究思路。

[關鍵詞] 中醫臟象學說；臟腑；紅外熱像；因子分析法

[中圖分類號] R221 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）03（a）-0065-04

Study on TCM theory of visceral manifestations by factor analytical method based on the data of infrared thermography

WANG Cuiwei1 HOU Lei2 YUAN Yun'e3

1.Beijing Institute of Modern Digital Infrared Imaging Technology， Beijing 102425， China； 2.National Center for Chronic and Noncommunicable Disease Control and Prevention， Chinese Center for Disease Control and Prevention， Beijing 100050， China； 3.Institute of Infection and Disease Control， Chinese PLA General Hospital， Beijing 100031， China

[Abstract] Objective To explore the relationship of zang-organs and zang-organs， fu-organs and fu-organs， zang-organs and fu-organs by the measured positioning and quantitative data of infrared thermography of human viscera. Methods The relative temperatures of projection zones of body surface of lung， heart， liver， spleen， kidney five zang-organs and stomach， small intestine， bladder， large intestine four fu-organs in 450 cases of healthy volunteers （male or female） of community， troops， enterprise and public institution in Beijing area were taken automatic positioning and quantitative measurement by infrared thermography technology from March to November 2011. The zang-zang common factors， fu-fu common factors and zang-fu common factors were extracted by factor analytical method， and they were explained by combining with TCM theory of visceral manifestations. Results The heart-lung common factors， liver-spleen common factors and kidney factors were extracted in the related data set of zang-zang， the factors above could be still extracted after grouping by gender and age， and the accumulative contribution rates were all more than 84.0%； in the same way， the bladder-large intestine common factors and stomach-small intestine common factors could be extracted in the related data set of fu-fu， the accumulative contribution rate of each group was more than 85.0%； the heart-lung-large intestine-bladder common factors， liver-spleen-stomach common factors， kidney-small intestine common factors could be extracted in the related data set of zang-fu， the accumulative contribution rate of each group was also more than 75.0%. Conclusion The relationship of zang-organs and zang-organs， fu-organs and fu-organs， zang-organs and fu-organs based on the positioning and quantitative measurement by infrared thermography has good relevance， and the TCM theory of visceral manifestations can give a reasonable explanation， which provides a new research idea for deepening the research of TCM theory of visceral manifestations and exploring the objective basis of TCM theory of visceral manifestations.

[Key words] TCM theory of visceral manifestations； Viscera； Infrared thermography； Factor analytical method

藏象一詞最早見于《素問·六節藏象論》，近年來又被眾多學者稱之為“臟象”，《中醫基礎理論》解釋為藏于體內的內臟及表現于外的生理功能和病理現象。追溯臟象概念的生成之源，可發現古代的解剖知識為臟象學說的形成奠定了形態學基礎，古人通過觀察機體表現的生理病理征象，分析推測內臟的活動規律和功能，進而形成研究人體各個臟腑的生理功能、病理變化及其相互關系的學說[1]。但是，因為后世流派問題，中醫臟象學說的諸多理論因缺乏統一、客觀的標準存在頗多爭議，中醫臟腑定位共識度的缺位亦必影響中醫未來的發展。既往的中醫臟象學說研究，多源于文獻古籍中的理論整理，缺乏現代化的科學工具的證明。據文獻回顧，前人曾利用紅外熱像技術在肺與大腸相表里理論、艾滋病患者人群紅外影像特點、中醫經絡紅外輻射的特性、中醫體質、紅外對膝關節炎療效評價及中藥復方的靶向研究等方面開展應用研究[2-8]，本文擬應用該技術對中醫基礎理論中的中醫臟象學說進行理論探討。

1 對象與方法

1.1 研究對象

2009年3～11月募集北京地區社區、部隊和企事業單位的健康志愿者作為研究對象，男女不限，其他入選條件包括：自述身體健康、無器質性疾病及傳染病史或1年內體檢提示身體健康且1周內無發熱等癥狀。所有研究對象均在填寫《知情同意書》后采集遠紅外圖像。研究共納入資料完整、可供分析者共450例，男357例，女93例；年齡17～59歲，其中，17～<25歲280例，25～<35歲106例，35～59歲64例。

1.2 紅外圖像采集

紅外熱像采集與分析采用北京東信康達數字科技有限公司研發的ATA紅外熱像自動檢測系統（2.0版）。檢查方法：在檢查室環境溫度控制在20～24℃的條件下，采集研究對象正面圖和背面圖，圖像要求居于顯示屏中部，頭頂距顯示屏上緣1 cm左右，顯示屏下緣與受試者大腿內側跟部形成正三角形。采用正面圖，通過DTA系統自動定位并測量受檢者正面人體自身平均溫度以及肺、心、肝、胃、脾、小腸、膀胱、大腸等體表投影區的溫度；采用背面圖，通過ATA系統自動定位并測量受檢者背面人體自身平均溫度以及腎體表投影區的溫度，對稱器官以平均值為準。以體表投影區的測量溫度與人體自身平均溫度的差值作為相應體表投影區相對溫度（△T）[9]。女性應避免在月經來潮前后3 d內采集紅外圖像。

1.3 統計學方法

所有數據錄入Excel表后，轉入SPSS 13.0統計軟件包進行統計學處理?？紤]到各投影區之間△T高度相關，故采用探索性因子分析研究各體表投影區△T間的結構特征。在進行因子分析前，先通過相關分析、KMO統計量和Barlett球形檢驗判斷是否可以進行因子分析，在因子分析中，斜交旋轉后因子載荷均較大的變量考慮為公因子提取的依據，以累計貢獻率作為公因子提取是否充分的評價指標[10]。

2 結果

將肺、心、肝、脾、腎等五臟體表投影區△T進行相關分析，兩兩間相關系數均在0.3以上，對其相關系數矩陣統計學檢驗顯示，無論是否按照性別和年齡分層，KMO統計量均在0.55以上，Bartlett檢驗P < 0.001，故可以采用因子分析，斜交旋轉后，各變量較大的因子載荷列于表1，據此可提取2個公因子（心肺公因子和肝脾公因子）及1個特異因子（腎因子），相應特征根為0.6，其對總變異的解釋程度為90.9%，經年齡、性別分層后的因子提取結果保持不變，且對總變異的解釋程度均不低于84.0%。同理，對胃、小腸、膀胱和大腸等四腑體表投影區△T進行因子分析，無論是否按照性別和年齡分層，KMO統計量均在0.44以上，Bartlett檢驗P < 0.001，斜交旋轉后，四腑體表投影區△T提取膀胱大腸公因子和胃小腸公因子，各年齡、性別分層中所提取的對總變異的解釋程度均在85.0%以上（表2）；如果將上述五臟和四腑合并后進行臟腑體表投影區△T的因子分析，則可提取心肺大腸膀胱公因子、肝脾胃公因子、腎小腸公因子等3個公因子，其中，心肺大腸膀胱公因子和肝脾胃公因子無論是否按照性別和年齡分層，公因子各成分仍保持較大的因子載荷，腎小腸公因子在性別和年齡分層后，部分層內的公因子成分因子載荷有所降低，但改變旋轉方式后，腎和小腸的因子載荷仍可提升至0.6以上。以上因子分析KMO統計量均在0.60以上，Bartlett檢驗P < 0.001，提取3個公因子后對總變異的解釋程度均在75.0%以上（表3）。

3 討論

3.1 紅外熱像技術與中醫臟象學說的結合點是二者具有共同的解剖學物質基礎

“臟象”概念的產生來源于形態學觀察，從《內經》《難經》所載的人體解剖學內容來看，我國古代醫家在人體解剖方面做了大量研究工作?！鹅`樞·經水篇》曰：“夫八尺之士，皮肉在此……其臟之堅脆，腑之大小……皆有大數?！崩^《內經》之后，《難經》《針灸甲乙經》《千金方》等均有關于臟腑解剖的描述。這些認識來自人體尸體解剖實踐，臟象學說中的心、肺、脾、肝、膽、胃、小腸、大腸、膀胱等臟腑器官在形態學描述上與現代人體解剖學基本一致。換言之，中醫的臟腑具有解剖學內涵，在形態學上基本認識與現代人體解剖學一致，同名的實質性器官基本對應，這些組織器官便是人體生理活動和病理變化的主要基礎[11]。古代人體解剖知識對臟象學說的形成起了奠基作用。

氣化是人體生命活動中新陳代謝的過程，氣化規律是臟象體系構建的內在（能量變化）基礎，人體和自然的認識行為如“司外揣內”“返觀內視”等方法皆是建立于氣化觀的基礎之上[12]。氣化過程伴隨著人體能量的變化，紅外熱像技術探測的是人體的紅外熱輻射能，能夠連續、動態、全面、重復地記錄人體臟腑的能量分布狀態，可從時間上（連續性、可重復性）、空間上（全面性、整體性）觀察人體能量變化規律[13]，紅外熱像技術與臟象學說二者之共性首先是基于共同的解剖學基礎，人體臟腑功能改變必然伴隨能量變化，紅外熱像技術可客觀捕捉記錄這個“黑箱”過程，近年來該技術在中醫理論研究中逐漸被認可和重視。

3.2 紅外熱像為基于臟象學說體系的臟腑關聯提供了有力支持

中醫學是以整體辨證觀和動態平衡觀為理論核心。臟腑生理功能的完成有賴于其他臟腑的協同與配合，臟腑之間的關聯關系是中醫臟象學說中的重要組成部分[14]。本研究利用紅外熱像技術所呈現的臟腑投影區的溫度值運用醫學統計因子分析法，結果顯示在臟-臟關系中，心與肺、肝與脾呈現密切關聯，在腑-腑關系之中，膀胱與大腸、胃與小腸呈現密切關聯；在臟腑之間的關系中，心肺與膀胱大腸、肝與脾胃、腎與小腸存在較為密切的關聯關系。該結果為中醫臟象學說理論體系提供了客觀數據支持，筆者將上述關聯關系在中醫臟象學說理論體系中有關研究總結如下：

3.2.1 臟與臟的關聯 20世紀60年代，鄧鐵濤教授提出了五臟相關理論，其中心肺相關、肝脾相關是五臟相關理論的重要組成部分[15]。心肺同居上焦，解剖位置相鄰且經絡相連。二者共同參與人體血液的生成運行與呼吸吐納之間的協同調節。血液的正常運行必須依賴心氣推動和肺氣的輔助。肺朝百脈，助心行血，是血液正常運行的必要條件。心主一身之血，肺主一身之氣，二者互相協調，才能保證全身氣血的正常運行，維持機體各臟腑組織的新陳代謝。肝和脾共同在人體的消化吸收、氣血運行及水液代謝過程中發揮重要作用，二者生理功能及病理變化極易互相影響，張仲景就此提出了“見肝之病，知肝傳脾，當先實脾”的著名論斷。

3.2.2 腑與腑的關聯 腑以通為用，是為傳化之腑，這種傳化關系是四腑受納（水谷）、轉輸（精氣于五臟）、排泄（糟粕排出體外）功能的生理基礎[16]，故解剖位置相鄰的腑之間功能易于互相影響。胃居小腸之上，稟受由食道傳來的飲食物，通過胃的腐熟功能，將飲食物轉化為食糜，再通過胃的降濁功能，將食糜傳向小腸，通過小腸化物，將食糜轉化為精微物質。胃與小腸共同參與了受納、腐熟、化物的重要生理過程，所以其二者之間的協調關系尤為重要。食物經過小腸秘別清濁后，水液歸膀胱，食物殘渣走大腸，一源而二岐[17]。膀胱與大腸共同參與了糟粕排出體外的排泄過程，且二者同屬下焦解剖位置相鄰，功能互相影響，臨床常用“實小便而利大便”的治則來治療腹瀉。

3.2.3 臟與腑的關聯 心肺屬臟且同屬上焦，膀胱大腸屬腑且同屬下焦。肺與大腸經絡相表里，肺氣清肅下降，氣機調暢，并布散津液，能促進大腸的傳導，有利于糟粕的排出。大腸傳導正常，糟粕下行，亦有利于肺氣的肅降。二者配合協調，從而使肺主呼吸及大腸傳導功能均正常。前人曾應用紅外熱像技術從“腸病及肺”的角度觀察探討肺與大腸之間的關聯關系，發現潰瘍性結腸炎的患者紅外熱像溫度以肺為最高，其次為結腸，且與正常組排列特點一致[2，18]。肺為水上之源，膀胱為水下之流，肺有通調水道，下輸膀胱的功能，二者共同調節水液代謝。且在中醫臟腑別通理論之中，肺與膀胱氣化相通，肺病宜清利膀胱水，后用分利清濁，膀胱病宜清肺氣為主，兼用吐法[19]，可見上焦之臟與下焦之腑在功能影響方面有著較強的關聯關系。

在五臟相關理論中，肝脾有著較強的關聯關系，在臟腑相關理論之中的肝脾胃三者關系密切。脾胃后天之本亦是人體氣機升降的樞紐，其重要性不言而喻。肝與胃位置相鄰經絡相通，肝的功能異常會直接導致胃失和降，脾失健運。若相反，脾虛氣血生化無源，或脾不統血，失血過多，均可導致肝血不足；脾氣壅滯又可影響肝氣不舒[20]。

腎和小腸在解剖位置上前后對應，陽虛命門火衰，不能溫煦小腸，小腸失于泌別清濁，可引起遺溺。清代王清任基于解剖基礎之上，認為小腸在氣府元氣的作用下，將進入小腸之食蒸化為糞，轉入大腸。王清任記述：“小腸外、氣府內，乃存元氣之所。元氣即火，火即元氣，此火乃人生命之源?！卑凑胀跚迦蚊枋?，小腸功能發揮需要下焦身重元氣的作用，故小腸功能與腎陽密切相關[21]。

4 結論

本研究結果表明，基于紅外熱像臟腑定位定量技術的臟與臟、腑與腑以及臟與腑之間均存在的較好關聯關系，以客觀的實證數據驗證了中醫臟象學說中的相應內容，這為中醫的整體觀提供了客觀依據，為深化中醫臟象學說的研究提供了新的研究思路。

[參考文獻]

[1] 孫廣仁.藏象的概念及其生成之源[J].中醫研究，1997，10（5）：1-5.

[2] 倪金霞，高思華.基于紅外熱像技術的“腸病及肺”的可視化研究[J].北京中醫藥大學學報，2015，38（1）：25-28.

[3] 陳彬，劉險峰，袁云娥.中醫藥治療183例艾滋病的紅外熱態特征分析——基于ATA紅外成像熱態分析技術的應用研究[J].醫藥論壇雜，2014，35（6）：84-87.

[4] 厚磊，李洪娟，王健.HIV感染者的紅外熱像特征初探[J].世界中西醫結合雜志，2011，6（6）：486-489.

[5] 竇思東，許瑞旭，吳南茜.中醫經絡紅外輻射特性研究進展[J].中華中醫藥雜志，2016，31（7）：2709-2712.

[6] 張冀東，何清湖，孫濤.紅外熱成像技術在中醫體質研究的現狀淺析[J].中華中醫藥雜志，2015，30（5）：1406-1409.

[7] 劉云，張斌青，宋青鳳.紅外熱成像技術在中醫藥治療膝骨關節炎療效評價中的應用[J].中醫正骨，2016，28（5）：67-69.

[8] 鄭霞，鄧延莉，李啟佳，等.應用紅外熱像診斷系統評價左歸丸、右歸丸及其拆方藥物靶向性的研究[J].中國中西醫結合雜志，2014，34（4）：446-449.

[9] 厚磊，李紅娟，許俊琴，等.兼夾體質與上熱下寒的相關性研究[J].中醫雜志，2011，52（16）：1396-1397.

[10] 姜晶梅.醫學實用多元統計學[M].北京：科學出版社，2013.

[11] 魯明源.臟腑、藏象和臟器[J].山東中醫藥大學學報，2000，24（5）：326-328.

[12] 王慧峰，嚴世蕓.藏象體系之氣化研究思路分析[J].中華中醫藥學刊，2010，28（5）：1048-1049.

[13] 李洪娟，王樂鵬，莫芳芳.紅外成像檢測技術在中醫領域研究綜述[J].紅外技術，2015，37（5）：185-189.

[14] 肖微，周俊，章文春.紅外熱成像技術在中醫臨床研究的應用進展[J].江西中醫藥大學學報，2015，27（6）：109-112.

[15] 邱仕君，陳堅雄，程賓.對中醫五臟相關學說的理論探討[J].湖北民族學院學報醫學版，2007，24（1）：1-5.

[16] 喻自成.“臟腑相關論”探討[J].中醫藥學報，1984，12（5）：28-32.

[17] 賈美華.膀胱、大腸互治淺識[J].遼寧中醫雜志，1983，10（9）：28-29.

[18] 倪金霞，高思華，田甜，等.基于紅外熱像技術的健康人臟腑功能的可視化研究[J].北京中醫藥大學學報，2012， 35（10）：666-669.

[19] 王旭，吳愛華，劉雁.臟腑別通理論的源流和機理及其應用[J].廣州中醫藥大學學報，2007，24（5）：427-429.

[20] 李花，蔡光先，劉柏炎.中醫“肝脾相關”理論闡微[J].天津中醫藥，2010，27（3）：210-212.

[21] 清·王清任.醫林改錯注釋[M].北京：人民衛生出版社，1985.