Abstract
Die Hautimpedanz an Akupunkturpunkten (APs) wird seit mehr als 50 Jahren als diagnostisches Hilfsmittel eingesetzt. In dieser Studie haben wir mit einem Diagnosewerkzeug (JXT-2008) die Hautimpedanz der Ohr-AP von 30 Brustkrebspatientinnen und die entsprechende Hautimpedanz der Ohr-AP von 30 gesunden Menschen gemessen und dann diese Veränderungen der Ohr-AP-Impedanz bei Brustkrebspatientinnen und gesunden Personen verglichen.
1. Einleitung
Akupunktur ist eine Disziplin der traditionellen chinesischen Medizin, bei der feine Nadeln an bestimmten anatomischen Stellen in die Haut gestochen werden, um bestimmte Punkte des Körpers zu stimulieren. Diese therapeutische Strategie wird seit Tausenden von Jahren bei der Behandlung verschiedener menschlicher Krankheiten angewandt. Die Akupunktur wurde bereits von einer Reihe von Ländern als eine Art komplementärer oder alternativer Medizin bei der Behandlung bestimmter menschlicher Krankheiten übernommen. Das allgemeine Prinzip der Akupunktur, das auf der traditionellen chinesischen Medizin beruht, besteht darin, dass die Stimulierung bestimmter Akupunkturpunkte (APs) das Ungleichgewicht des Qi-Flusses durch bestimmte Kanäle, die als Meridiane bekannt sind, korrigieren kann. In der traditionellen chinesischen Medizin wird Qi zur Beschreibung der verfeinerten nahrhaften Substanz verwendet, die den menschlichen Körper ausmacht und die Lebensaktivitäten aufrechterhält, wie Gu-Qi und Nährstoff-Qi. Qi wird auch verwendet, um die Funktionen der Zang-Fu-Organe zu beschreiben, z. B. das Herz-Qi und das Leber-Qi. Bislang konnte die wissenschaftliche Forschung jedoch noch keine histologischen oder physiologischen Zusammenhänge zwischen Qi und Akupunkturpunkten feststellen. Akupunktur ist besonders nützlich bei der Behandlung von autonomen Dysfunktionen, neurologischen Erkrankungen (wie Migräne oder Schmerzen), Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Lungenerkrankungen (wie Asthma), Drogenmissbrauch, psychischen Störungen und anderen. So könnten neuartige Stimulationstechniken und die Entdeckung neuer Akupunkturpunkte zu einer besseren Akzeptanz bei den Patienten und einer wirksameren Behandlung menschlicher Krankheiten führen. Zu diesem Zweck behauptete ein japanischer Forscher, dass das Vorhandensein einer niedrigen Hautimpedanz an Akupunkturpunkten besser ist als das der Nicht-AP. Daraufhin wurde in Deutschland ein Instrument entwickelt, um die elektrische Reaktion der Haut als diagnostisches Hilfsmittel zu erkennen. Frühere Studien über die Hautimpedanz waren besonders nützlich für die Diagnose und Behandlung verschiedener Krankheiten. Studien haben gezeigt, dass APs bei gesunden Personen eine niedrigere Hautimpedanz aufweisen als Nicht-APs, weshalb Veränderungen der Hautimpedanz an APs von diagnostischer Bedeutung sein können. Eine andere Studie zeigte jedoch, dass die Hautimpedanz an APs im Vergleich zur umgebenden Haut bei gesunden Personen entweder niedriger oder höher sein kann; daher kann die elektrische Hautwiderstandsmessung nicht für die Lokalisierung von Akupunkturpunkten oder für diagnostische Zwecke verwendet werden. Diese Beobachtung könnte auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass diese Studien nur gesunde Personen einschlossen. In einer anderen Studie wurde tatsächlich berichtet, dass es keinen Unterschied zwischen APs und Nicht-APs bei gesunden Personen gab und dass Veränderungen während einer Krankheit auftreten können. Daher haben wir in dieser Studie die Hautimpedanz zwischen den gesunden Personen und den Krebspatienten untersucht und festgestellt. Die traditionelle chinesische Medizin geht jedoch davon aus, dass die Akupunkturmeridiane Kanäle für den Qi-Fluss darstellen, die die Körperoberfläche mit den inneren Organen verbinden. Die Theorie von den Akupunkturmeridianen als „Übertragungslinien“ legt nahe, dass die Meridiane Netze des bevorzugten elektrischen Stromflusses darstellen können.
Die Studie über die Hautimpedanz in den APs des Ohrs wurde als Früherkennungsstrategie für die Erkennung bestimmter Krebsarten bei Patienten durchgeführt. Wenn ein gutartiger oder bösartiger Tumor im Körper vorhanden ist, können die Meridiane den Treffpunkt zwischen der Körperoberfläche und den inneren Organen wahrnehmen und darauf reagieren, woraufhin eine Reihe von Veränderungen der biologischen und physikalischen Aktivitäten an der Oberfläche des Ohrs auftreten. Eine Studie zur Untersuchung der AP-Reaktion bei insgesamt 745 Patienten mit Erkrankungen des Verdauungssystems, der Atemwege und des Herz-Kreislauf-Systems, die von der westlichen Medizin diagnostiziert wurden, ergab einen positiven Zusammenhang zwischen den Diagnosen der westlichen Medizin und den APs. Ziel dieser Studie war es, mit Hilfe einer nichtlinearen Detektionsmethode die Impedanz in verschiedenen Ohr-APs zu ermitteln, ihre grundlegenden Merkmale zu beobachten und schließlich LIA, LDA, RIA und RDA zur Bestimmung des Hautwiderstands zu vergleichen. Darüber hinaus haben wir untersucht, ob die Hautimpedanz an den APs des Ohrs als Diagnoseinstrument für Brustkrebs verwendet werden kann. Die Beobachtung wird Aufschluss darüber geben, ob es Unterschiede in der Hautimpedanz an APs im selben Ohr zwischen Brustkrebspatientinnen und gesunden Personen gibt.
2. Materialien und Methoden
2.1. Versuchsgerät
Um Impedanzveränderungen an APs am Ohr zur Erkennung von Brustkrebs festzustellen, verwendeten wir das Hautimpedanz-Erkennungssystem (Modell: JXT-2008), das von der Shanghai University of Traditional Chinese Medicine (Shanghai, China) entwickelt wurde. Es wurde ein empfindliches Hautimpedanz-Erkennungs- und Analysesystem verwendet, dessen interne Konstruktionsprinzipien in Abbildung 1 dargestellt sind.
(a)
(b)
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Die Impedanz an den Ohr-AP wurde gemessen, nachdem sichergestellt war, dass die Patienten Bodenkontakt hergestellt hatten, und mit Hilfe des Geräts (d. h. JXT-2008) wurden die Patienten mit einem kontinuierlichen Strom mit ansteigender Intensität von 0 μA auf 20 μA und dann wieder zurück von 20 μA auf 0 μA versorgt. Dies ermöglichte die Messung der Strom-Spannungs-Kennlinie auf der Oberfläche des menschlichen Körpers. Das System besteht aus einem 89C51 Single-Chip-Mikrocomputer (SCM), einem Digital-Analog-Baustein (DAC), einem Analog-Digital-Baustein (ADC), einem Konstantstromquellen-Baustein (CCS), einem Spannungsfolger, einem Dämpfungsglied und zwei Sonden. Der SCM wurde über eine USB-Datenleitung an einen Personalcomputer angeschlossen. Der Hardware- und Softwareaufbau dieses Hautimpedanzmessgeräts ist in den Abbildungen 1(a) und 1(b) dargestellt.
2.2. Probanden
Insgesamt 60 Probanden (30 Brustkrebspatientinnen und 30 gesunde Kontrollpersonen) wurden zwischen August 2007 und Januar 2008 vom Longhua-Krankenhaus und der Shanghai University of TCM (Shanghai, China) rekrutiert. Die 30 rekrutierten Brustkrebspatientinnen waren alle weiblich und zwischen 23 und 45 Jahre alt (Durchschnittsalter: 1 Jahr). Diese Studie wurde von der Ethikkommission der Shanghaier Gesellschaft genehmigt und alle Teilnehmerinnen unterschrieben eine Einverständniserklärung zur Teilnahme an dieser Studie.
2.2.1. Einschlusskriterien
Die Einschlusskriterien umfassten (1) Patientinnen, bei denen histologisch Brustkrebs diagnostiziert wurde und (2) Patientinnen, die sich einer vollständigen Strahlen- und Chemotherapie unterzogen hatten.
2.2.2. Ausschlusskriterien
Zu den Ausschlusskriterien gehörten Patientinnen mit schweren kardiovaskulären und zerebrovaskulären Erkrankungen, Erkrankungen des Blutsystems, schweren Schädigungen der Leber- und Nierenfunktionen, psychischen Erkrankungen oder anderen Krebserkrankungen.
Alle Teilnehmerinnen füllten Fragebögen zur Lebensqualität oder eine psychiatrische Bewertung aus. Darüber hinaus wurden 30 gesunde Kontrollpersonen von der Shanghai University of TCM (Shanghai, China) rekrutiert; diese weiblichen Freiwilligen waren zwischen 18 und 38 Jahre alt (Durchschnittsalter: 1 Jahr). Sie waren alle „gesund“ im Sinne einer normalen Körpertemperatur und hatten keine bekannten Störungen des autonomen Nervensystems, koronare Herzkrankheiten, systemische Erkrankungen, Krebs oder Hautkrankheiten.
Auswahl und Lokalisierung der APs im Ohr. In einer früheren Studie wurde die Akupunkturbehandlung mit den Ohr-APs bei der Behandlung von Brusthyperplasie nachgewiesen, und die Ohr-APs waren TF4 (Shenmen), BP-B3 (Ruxian), CO18 (Neifenmi) und AT4 (Pizhixia). Darüber hinaus wurden in der aktuellen Studie auch die mit dem Hormonhaushalt verbundenen APs TG2p (Shenshangxian) berücksichtigt. Darüber hinaus zeigt die klinische Erfahrung, dass einige spezifische Bereiche auf den Ohr-APs eine Referenz für die Diagnose von Malignomen darstellen können, und diese APs wurden als MT1 (maligner Tumor 1), MT2 und MT3 bezeichnet, wobei MT2 enger mit der Diagnose von Malignomen verbunden ist. Insgesamt wurden in dieser Studie die folgenden Ohr-APs (d. h. die bilateralen CO18 (Neifenmi), AT4 (Pizhixia), TG2p (Shenshangxian), BP-B3 (Ruxian) und MT2 (bösartiger Tumor 2)) berücksichtigt, die eher mit Brusterkrankungen in Verbindung gebracht werden. Die Lokalisierung dieser Ohr-APs wurde anhand der Nomenklatur GB/T13734-2008 und der Lage der Ohrpunkte (Abbildung 2) ermittelt.
Detektionsmethoden. Das Experiment wurde unter ruhigen, kontrollierten Bedingungen bei einer Raumtemperatur zwischen 20 und 26°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% bis 75% durchgeführt. Alle Probanden wurden gebeten, mehr als 15 Minuten vor dem Experiment im Labor zu erscheinen und sich ruhig hinzusetzen, um ihre Muskeln zu entspannen. Die Hautimpedanz wurde gemessen, nachdem die Ohrhaut 30 Sekunden lang mit 75%igem Alkohol gereinigt worden war. Die Messsonde wurde mit einem Druck von 75 g/mm2 und einem Messwinkel von 90 Grad auf die Punkte aufgesetzt, wobei die gesamte Messzeit 20 Sekunden betrug. Der elektrische Abtaststrom wurde in den ersten 10 Sekunden gleichmäßig und linear von 0 μA auf 20 μA erhöht und in den zweiten 10 Sekunden gleichmäßig von 20 μA auf 0 μA verringert. Die Messungen an den einzelnen APs wurden alle 3 Sekunden aufgezeichnet, und der Messzyklus wurde dreimal wiederholt. Die Daten wurden als Mittelwert ± SD zusammengefasst.
Observationsindex. Der quantitative Index der Hautimpedanz der APs umfasste die linke Anstiegsfläche (LIA), die rechte Anstiegsfläche (RIA), die linke Abstiegsfläche (LDA) und die rechte Abstiegsfläche (RDA). Increase Area (IA) bezeichnet die Fläche, die sich aus der Strom-Spannungs-Kurve (die Stromintensität wurde von 0 μA auf 20 μA erhöht) und der Abszisse zusammensetzt und mittels Integralrechnung berechnet wurde. LIA bezieht sich auf das linke AP von zwei bilateralen symmetrischen APs, und RIA bezieht sich auf das rechte. Wurde die Stromintensität von 20 μA auf 0 μA umgekehrt, erhielt man die entsprechenden Parameter (LDA und RDA). Die Fläche wurde nach der folgenden Formel berechnet:
Statistische Analyse. Die Impedanz in der AP jedes Ohrs wurde dreimal gemessen und die Daten wurden als Mittelwert ± SD zusammengefasst. Um die Unterschiede zwischen gesunden Kontrollen und Brustkrebspatientinnen zu vergleichen, wurde ein Test mit zwei unabhängigen Stichproben durchgeführt. Für die statistische Analyse wurde die Statistiksoftware SPSS 16.0 (SPSS, Chicago, IL) verwendet, und ein Wert von weniger als 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.
3. Ergebnisse
Insgesamt wurden 10 APs (d.h., bilaterales CO18 (Neifenmi), AT4 (Pizhixia), TG2p (Shenshangxian), BP-B3 (Ruxian) und MT2 (maligner Tumor 2)) wurden bei 30 gesunden Personen (der Kontrollgruppe) und 30 Brustkrebspatientinnen gemessen. Die Daten sind in den Tabellen 1-5 aufgeführt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die in LIA, LDA, RIA und RDA gemessenen Hautimpedanzen der bilateralen Ohr-APs (AT4 und TG2p) bei den Patientinnen höher waren als bei den gesunden Personen (Kontrollgruppe); die Unterschiede waren jedoch statistisch nicht signifikant () (Tabellen 2 und 3). Die AP-Spots von CO18 und BP-B3 zeigten ähnliche Ergebnisse, d. h. an den Ohr-APs CO18 und BP-B3 waren die Impedanzen in LIA und LDA bei den Patienten höher als bei den Gesunden (Kontrollgruppe), während die RIA und RDA bei den Patienten niedriger waren als bei den Gesunden (Kontrollgruppe), die Unterschiede waren jedoch statistisch nicht signifikant () (Tabellen 1 und 4). Interessanterweise war die Volt-Ampere-Fläche am AP MT2 (maligner Tumor 2) bei den Patienten signifikant () höher als bei den gesunden Personen. Die Hautimpedanz des Ohr-AP MT2 war bei Brustkrebspatientinnen signifikant erhöht (LIA, Wert = 0,0047; LDA, Wert = 0,0028; RIA, Wert = 0,0030; RDA, Wert = 0,0015), wie in Tabelle 5 aufgeführt. Statistische Analysen zeigen, dass alle detektierten Ohr-APs sowohl bei gesunden Kontrollpersonen als auch bei Brustkrebspatientinnen nichtlineare Eigenschaften aufwiesen. Die Hautimpedanz an anderen Ohr-APs (d. h., CO18, AT4, TG2p und BP-B3) war bei Brustkrebspatientinnen ebenfalls verändert, aber die Veränderungen waren im Vergleich zu den gesunden Kontrollpersonen statistisch nicht signifikant ().
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4. Diskussion
In der aktuellen Studie haben wir die Ohr-AP-Impedanz bei Brustkrebspatientinnen und gesunden Kontrollen gemessen und festgestellt, dass die Ohr-AP-Impedanz bei Brustkrebspatientinnen im Vergleich zu den gesunden Kontrollen entweder niedriger oder höher sein kann. Die Veränderungen der Ohr-AP-Impedanz könnten bei der Diagnose dieser Patientinnen hilfreich sein. Wenn man die Hautimpedanz der APs als einen „Punkt“ betrachtet, der sich zeitlich und räumlich verändert, dann spiegelt der Volt-Ampere-Bereich (d. h. LIA, LDA, RIA und RDA) den umfassenden dynamischen Widerstand zwischen den APs wider. Konkret haben wir festgestellt, dass in LIA, LDA, RIA und RDA ein statistisch signifikanter Unterschied zwischen Brustkrebspatientinnen und gesunden Personen im bilateralen Ohr-AP MT2 besteht. Wissenschaftliche Erkenntnisse deuten darauf hin, dass sich die Impedanz der Ohrhaut an den APs elektrisch von den Stellen außerhalb der APs unterscheidet und dass Veränderungen der AP-Impedanz der Ohrhaut von erheblicher diagnostischer, therapeutischer und wissenschaftlicher Bedeutung sein könnten. In der Tat haben verschiedene Forscher in China und einigen westlichen Ländern versucht, einen Unterschied zwischen der Hautimpedanz am AP und der umgebenden Impedanz nachzuweisen, und gezeigt, dass APs einen geringeren Hautwiderstand aufweisen als nahe gelegene Nicht-AP-Stellen, was für die Lokalisierung von APs nützlich ist. Darüber hinaus zeigte eine andere Studie, dass die Hautimpedanz an AP-Stellen im Vergleich zur Umgebung entweder niedriger oder, im Gegensatz zur landläufigen Meinung, höher sein kann und dass dieses Phänomen eine hohe kurzfristige und eine geringe langfristige Reproduzierbarkeit aufweist. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass diese Daten von gesunden Personen gewonnen wurden, und dass es keine Daten über die Hautimpedanz an AP-Stellen bei Personen mit einer Krankheit gab.
Eine Reihe früherer Studien deutete darauf hin, dass bei bestimmten Krankheiten ein höherer oder niedrigerer Widerstand der Hautimpedanz an APs mit klinisch relevanten APs assoziiert war; bei Magenerkrankungen wurden beispielsweise APs mit unterschiedlicher Impedanz an ST36 (Zusanli), RN12 (Zhongwan) und BL21 (Weishu) beobachtet, nicht jedoch an anderen klinisch nicht verwandten APs oder Nicht-AP-Stellen bei denselben Patienten. Die Beobachtungen aus der aktuellen Studie stimmten mit einer früheren Studie überein, wonach höhere Werte im Volt-Ampere-Bereich auf eine höhere Impedanz und nichtlineare Eigenschaften der Volt-Ampere-Kurve hinweisen. Unsere früheren Studien mit diesem Hautimpedanzmessgerät berichteten, dass die Hautimpedanz bei Schlaganfallpatienten höher war als bei gesunden Kontrollpersonen.
Daher kann der Hautimpedanzwert bei der Frühdiagnose von Brustkrebs als Hilfsmittel eingesetzt werden. Es wurde vorgeschlagen, dass seine Veränderungen auf den Verlust des zellulären Zusammenhalts und die Vergrößerung des extrazellulären Raums in Hauttumoren zurückzuführen sein könnten. Dem Bericht von Sugar zufolge vergrößerten sich die extrazellulären Räume während einer Entzündung ebenfalls, aber der Anstieg war deutlich geringer als bei Krebsgewebe. Daher ist es möglich, dass der Hautimpedanzwert für die Früherkennung verschiedener Pathologien geeignet ist. In unserer aktuellen Studie wählten wir fünf klinisch relevante APs aus (bilaterales CO18, AT4, TG2p, BP-B3 und MT2). Wir fanden heraus, dass zwei klinisch relevante APs (bilaterales MT2) bei Brustkrebspatientinnen eine höhere Hautimpedanz aufwiesen als bei gesunden Kontrollpersonen, was mit einer früheren Studie übereinstimmt, in der ein leichter Anstieg des normalisierten Widerstands bei Brustkrebspatientinnen im Vergleich zu gesunden Frauen festgestellt wurde. Unsere Daten bezogen sich jedoch auf die Impedanz an den APs auf der Ohrhaut, basierend auf der traditionellen Akupunktur-Meridian-Theorie der traditionellen chinesischen Medizin. Eine frühere Studie von Keshtkar et al., in der ein Impedanzmesssystem verwendet wurde, zeigte ebenfalls Unterschiede in der Impedanz zwischen normalem und bösartigem Blasengewebe, und der Widerstand von bösartigem Gewebe war höher als der von nicht-bösartigem Gewebe. Unsere aktuellen Daten zu den Ohr-APs (d. h. CO18, AT4, TG2p und BP-B3) waren jedoch nicht mit denen vergleichbar, die von Keshtkar et al. berichtet wurden. Die Hautimpedanzwerte auf den linken oder rechten APs variieren oft, der Hautimpedanzwert derselben Seite der Eingeweide, die an einer Krankheit litt, war viel niedriger als der der gesunden Seite, und dies war sehr aussagekräftig, um die Läsion im menschlichen Körper zu lokalisieren, was mit der Theorie des Meridiangleichgewichts übereinstimmt. Die Verwendung der APs als Diagnoseinstrument basiert auf dem Verständnis, dass die APs mit den inneren Organen des menschlichen Körpers in Verbindung stehen. Die moderne elektronische Technologie in Verbindung mit der Diagnosemethode der traditionellen chinesischen Medizin wurde in verschiedenen wissenschaftlichen Forschungsbereichen eingesetzt. Die Hautimpedanzmessung der APs gab einen enormen Impuls für die Entwicklung von Diagnoseinstrumenten in der traditionellen chinesischen Medizin, die dazu beitragen können, bestimmte Informationen über die pathologischen Veränderungen tiefer und umfassender aufzuzeigen.
Unseres Wissens gibt es in der wissenschaftlichen Literatur keine Studien, die die Hautimpedanz an denselben Ohr-APs zwischen Brustkrebspatientinnen und gesunden Kontrollen beschreiben. Wir haben festgestellt, dass die Ohr-AP von Brustkrebspatientinnen und gesunden Personen möglicherweise unterschiedliche spezifische elektrische Eigenschaften aufweisen. Da die Mehrzahl der gemessenen Ohr-AP keine höhere Hautimpedanz aufwiesen, kann aus unseren Daten nicht geschlossen werden, dass die Hautimpedanzmessungen der Ohr-AP (d. h. CO18, AT4, TG2p und BP-B3) für diagnostische Zwecke verwendet werden können. Der Ohr-AP MT2 könnte jedoch als diagnostischer Anhaltspunkt bei der Diagnose von Brustkrebs bei Patienten verwendet werden. Eine mögliche Einschränkung dieser Studie ist jedoch, dass sie auf einer einzigen Population basiert und die gemachten Beobachtungen möglicherweise nicht auf eine andere Population übertragbar sind. Die Impedanz unterschied sich sowohl in der Kontroll- als auch in der Patientengruppe signifikant zwischen älteren und jüngeren Menschen. Es ist jedoch zu beachten, dass das Alter der Studienpopulation 45 Jahre oder jünger war.
5. Schlussfolgerungen
Die aktuelle Studie zeigt, dass die Hautimpedanz von Brustkrebspatientinnen nur an einem AP (MT2) im Ohr niedriger war als die von gesunden Kontrollpersonen, und dass es keine Unterschiede in der Impedanz an anderen Ohr-APs zwischen den Gruppen gab. Weitere Studien mit einer größeren Kohorte sind erforderlich, um die aktuelle Beobachtung zu verifizieren und ihre Genauigkeit bei der Erkennung von Brustkrebs im Frühstadium und bei der Stadieneinteilung der Krankheit zu untersuchen.
Abkürzungen
| Bilaterale CO18: | Neifenmi |
| AT4: | Pizhixia |
| TG2p: | Shenshangxian |
| BP-B3: | Ruxian |
| MT2: | Maligner Tumor 2 |
| APs: | Akupunkturpunkte |
| JXT-2008: | JinXueTanCe-2008. |
Interessenkonflikt
Die Autoren erklärten, dass es in dieser Arbeit keinen Interessenkonflikt gibt.
Beitrag der Autoren
Yine Hu führte das Studiendesign durch, beteiligte sich am Sequenzabgleich und verfasste den Text. Wenchao Tang führte die klinischen Studien durch. Pin Wang war an der Entwicklung und Implementierung der Messgeräte-Hardware beteiligt. Tangyi Liu war an der Konzeption der Studie beteiligt und führte die statistische Analyse durch. Huayuan Yang konzipierte die Studie, beteiligte sich an ihrer Planung und Koordinierung und half bei der Abfassung des Artikels. Alle Autoren haben die endgültige Fassung gelesen und gebilligt.
Danksagung
Die Autoren möchten sich bei allen Teilnehmern dieser Studie bedanken. Diese Studie wurde zum Teil durch ein Stipendium der National Natural Science Foundation of China (Nr. 81072880) unterstützt.