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作者:张文启;张亚男;沈燕;孙淳;陈捷;魏雨荷;康健;陈子燚;杨旌旗;杨静雯;宿翀;
单位:北京化工大学信息科学与技术学院;天津中医药大学第一附属医院;国家中医针灸临床医学研究中心;北京市中关村医院中医综合科;北京中医药大学针灸推拿学院;
摘要:目的:基于机器学习技术对提插、捻转两种典型针刺手法分别建立量化模型,探究针刺操作对皮下穴区肌肉组织的影响。方法:使用深度相机捕捉针灸专家进行提插、捻转针刺操作时的手部动作,并同步采用超声成像技术记录受试者的肌肉组织反应。从针灸专家手部动作数据中提取幅度特征和角度特征,从肌肉超声成像数据中提取肌束斜率特征,采用基于动态时间规整重心平均算法的方法对这种双信源数据进行对齐处理。应用多种机器学习方法建立量化模型,对比各模型的性能并对最优模型进行可解释性分析。结果:在分别对两种针刺手法建立的量化模型中,随机森林模型的表现最为突出;在对提插手法建立的量化模型中决定系数(R~2)为0.825;在对捻转手法建立的量化模型中R~2为0.872。结论:通过机器学习方法可有效建立模型并量化针刺操作对皮下肌肉组织的影响,可为理解针刺疗法的作用机制提供新的视角,为未来优化针刺技术、个性化治疗方案设计奠定基础。
关键词:针刺;;量化模型;;可解释性;;动态时间规整重心平均算法;;机器学习
基金资助:国家自然科学基金资助项目:82374305、82074285;; 国家中医针灸临床医学研究中心开放课题项目:NCRCOP2023006、NCRCOP2023002;; 2023年度北京市中医药科技发展资金一般项目:BJZYYB-2023-02