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1、第一章 绪论 2 最适当的指力和指法；循是沿着脉道纵轴方向向上或向下指指相移，以体会脉动 的长短和来势的盛衰；推法是顺应脉动，左右内外推动脉脊，以体会脉率快慢和 脉搏的力量、趋势。 三是调整脉诊的呼吸。 四诊中的其他诊法在呼吸上没作要求， 但是在脉诊上， 医生要调整呼吸。因为脉动次数是以医生一呼一吸为时间单位来计算的。医生的 呼吸一般应该调整到每分钟 1618 次，这就是一般健康人的呼吸，否则，呼吸 过快和过慢都引起判断偏差。 所以， 医生看病首先就要保证自己是健康的。 另外， 医生调整呼吸还有助于安定神志、聚精会神。 脉象的变化，脉证的变化极为繁多，信号也极其微小。传统中医切诊，主要 依靠中
2、医师的经验判断。不同的中医流派，甚至不同的中医师对于同一个脉象可 能有不同的理解，进而采取不同的诊断方法。加上中医相授多以口诀和感觉，若 无多年训练，也很难正确的辩证。 脉经作者王叔和曾说： “在心易了，指下难 明” ，正说明了传统中医无客观立据的困难。这与西医客观的诊断结果是截然不 同的，因此有些人不免产生中医误诊率高的想法。这也是目前中医人才的断档， 中医院在发展规模和数量上停滞不前，发展缓慢，远远落后于西医的发展的原因 之一。为了避免和减少人们的这种看法，就需要在诊断中与权威的中医思想结合 起来，采取客观的诊断方法，提供尽可能准确、客观的诊断结果，从根本上改变 人们对中医的错误认识，这也
3、就是脉象诊断仪研究的初衷之一。 1.2 国内外研究现状 传统中医学要发展就必须与现代科技相结合，实现更科学、客观的诊断。50 年代开始，国内、日本、韩国以及台湾地区4都先后开展了脉象学及脉诊客观化 的研究，希望在脉象形成机理研究的基础上，提取全面的脉象信息，用信息处理 技术加以分析，得到脉象定量化指标及分类。 1.2.1 脉象仪的发展过程及研究现状 早在上世纪五十年代就有人应用杠杆式脉搏描记仪，试图通过机械能的作 用，直接描记高血压弦脉脉搏波形，但失真较大。五十年代末，有人研制出以酒 石酸钾钠压电晶片为换能器的脉搏描记器，将中医寸、关、尺的脉搏，通过换能 器转换为电能加以放大描记，初步确定了中
4、医弦脉、滑脉、平脉等的特征图形， 1959 年，进行高血压弦脉及其机制的研究。 六十年代初研制的“20 型三线脉象仪”，首次实现了寸、关、尺三部切脉 第一章 绪论 3 压力的任意调节和客观定量测定，以及与指感基本一致的压力脉象波型的描记。 该仪器在临床试用取得大量的实验数据。之后，全国各地陆续研制出各种不同换 能器（如半导体硅应变片换能器，电感式压力换能器，电阻抗式换能器）的脉象 仪，不断提高换能器的灵敏度，精确度，并改进探头的造型。 近年来有些单位还将声像图仪、 频谱分析应用于中医脉象研究。 七十年代初， 中国医学科学院分院利用电子学的新进展，研制出性能较好的脉搏图机，所描记 的脉搏图能反映
5、出十余种脉象。为用脉搏图形识别这些脉搏打下了初步基础。七 十年代末北京中医学院采用测量脉搏图参数， 进行系统分析， 来描述弦、 滑、 细、 平等脉象的脉搏图特征，从定性推进到定量。八十年代初魏韧提出多因素脉图识 别法，将切脉时医师的应指感觉分解为八种成分，其不同组合构成各种脉象。还 研制出 MTY-A 型脉图仪，在传统的波形图外尚可描记各种取脉压力下的脉搏幅 度趋势图及脉管粗细图，认为可综合上述八种指感成分，因而能反映出所有各种 脉象。 近来李景唐对这种多因素脉图识脉法作进一步论证， 并研制出 MX-5 型多功 能中医脉象仪，在以上三种图之外，增加了脉率趋势图，利用这四种图设计出 27 种中医
6、脉象图谱。此外，浙江大学研制出一种多维脉象信息检测系统。中医 科院生物医学工程研究所研制出中突型三探头传感器以及测寸口动脉弯曲振动 的传感器，特别是研制出一种能测定表浅动脉运动和截面变化的仪器。并研制了 不同类型的中医脉象教具，如脉象模拟装置，电子脉象教学仪等。物理学中的进 展，如流体力学的研究，各种传感器的设计和研究，都对研究中医脉象起了相当 大的作用5。 北京中医药大学和中国医学科学院生物医学工程研究所科研人员共同合作 研制的 Bio-Me 脉象仪。该产品的研究起点比较高，集合了柔性压力传感器，三 维定位，多路信号复合采集和综合分析等优点。ZM-型智能脉象仪是上海中医 药大学中医诊断教研室
7、研制的一款脉象仪， 该产品最突出的功能就是辅助诊断软 件的功能比较完善。 1.2.2 脉搏波信号的分析方法 脉象信息的分析方法随着数学、生物力学、工程学的发展而发展，同时又受 到脉象信息检测方法所制约。近年来，常用的脉搏波分析方法有如下几种6： 1) 时域分析法。时域分析法是目前应用最广泛的一种分析方法。它直接通 过对脉搏波的形态分析，来阐明动脉血管内流体参量与时间和空间的函 数关系。李冰星等运用多元回归分析，提取阳虚、气虚患者的脉搏波特 征指标，得出了回归方程，提示以脉搏波参数作为客观化指标之一是可 第一章 绪论 4 行的。朱传湘等测量迟、数、缓、平脉各 40 例的脉象参数，结果脉动 周期时
8、间：数脉为 0.640.04 秒，迟脉为 1.160.25 秒，缓脉为 0.97 0.04 秒，与平脉周期相比有非常显著的差别，说明上述三种脉象的时值 变化是主要的，这与历代文献和现代临床医师的看法比较接近。钱宗才 描述了在脉搏波信号采集过程中取法压力的标记，以及信号系数解释系 统，并扼要地介绍非参数回归近邻权函数的估计和实验方法。李敏等观 察比较桡动脉直径内从中间到两边的七个等分点上压力随时间变化的 波形，检测后发现细脉者中间到两边的峰高下降快而且平均值较小，并 设想用脉搏波面积积分和七个脉搏波平均峰值的乘积作为鉴别脉道粗 细的指标，与中医切脉符合率达 80%左右。朱德增用逐步回归分析法对
9、测得的脉搏波的 24 项血流动力学指标进行多因素分析，其中 7 项指标 被选进建立细脉者血瘀证判别式，用判别式判断血瘀证，与临床辨证结 果有很高的符合率。 2) 多因素识图法。多因素识图法是指下感觉的多种因素的模糊集合。目前 认为它是一种比较全面地反映指下感觉的识图方法。李景唐认为指端不 同感觉的模糊集合有 9 个，并归纳为寸、关、尺三个部位的各四种脉搏 图：脉位趋势图、脉象波形图、脉率趋势图、脉道形态示意图。他认为 这四种脉搏图概括了中医脉诊的全部信息，可由此区分中医 7 种脉象。 郑行一以获得二维信号为基础，用空间幅度分布图、脉宽踪迹图来进行 脉象分析。 3) 频谱分析法。频谱分析7是近现
10、代工程学中常用的一种处理波动信息的 方法。贵州华有德等运用信息离散谱的理论与方法，对脉搏波的压力波 与容量波数据作了频谱分析。台湾新竹交通大学利用电子计算机对肝 炎、心脏病和胃肠道病人的脉象进行频谱分析，并引入了能率的概念。 彭世喜等运用频谱分析法发现病理性弦、细、滑脉的脉象图各段能量分 布不同，认为此方法是中医脉象客观研究的有效新途径。1990 年台大尤 景良以临床住院肝癌、肝硬化患者为研究对象，在测量 25 例患者脉搏 波后发现，肝脏及消化系统的实质病变与脉搏诸波频谱异常有关。1991 年许英伟、杨明兴对住院肾脏患者作脉搏波谐波频谱的研究，也再次证 明了体内脏器确与特定的心跳谐振波有密切关
11、联。 1993 年台中中国医药 学院张修诚等以脉搏波谐波频谱分析进行中医脉象学说与器官共振理 论的相关研究，并分别从经络与器官共振理论，肝机能异常与脉搏波频 谱异常，以及中医肝阴不足证的脉搏波频谱分析中，探讨中医脉象的形 成机理。 第一章 绪论 5 4) 速率分析法速率又称斜率，即动脉内压力的变化率，反映脉搏波在每一 点上的变化速度。斜率波与脉搏波相对应，正向波为升支斜率，反映脉 搏波上升的变化速度， 负向波为降支斜率， 反映脉搏波下降的变化速度。 分折斜率图的改变可更灵敏地反映各种脉象的变化趋向。 5) 建立数学模型利用流体力学、生物力学等理论，对脉象进行数理描述， 建立脉搏波的数学模型，
12、如非线性弹性腔理论、 流体瞬变的线性化理论。 王德春认为应以数理因素为纲，分析临床脉象，建立一套新的脉搏形态 测量方法。喻方亭运用脉搏波的线化理论对 70 例弦脉脉图的分析，认 为脉搏波线化理论中弦脉的参数 H 和 M 不仅是一种简便易行的方法， 而且对判定脉图是否为病理性弦脉和预测血管硬化的程度有一定的诊 断价值。临床上还可以根据这些理论建立某些疾病的判别方程式，使脉 图直接用于临床。 6) 人工智能方法。随着计算机运用的普及，计算机技术的智能化日益引起 了人们的关注，人们越来越多地依赖计算机处理各种各样的信息，以代 替费时费力的人工处理。目前电子计算机能更全面，更客观，更详细地 采集和记录
13、脉图信息，已广泛应用于脉图的形态分析，频谱分析，多因 素分析，速率分析以及其他分析。王贞洁对 1213 例脉图进行计算机处 理，运用多因素分析法对平滑、弦滑、紧等脉，用单因素分析法对浮、 沉、迟、数等脉，建立了各自的判别式，不同脉象符合率达 90%以上。 尤其近年来人工智能领域中神经网络的再度突起及其所引起的研究和 应用高潮更为我们提供了一个有力的武器。 1.3 课题内容的提出及研究意义 中医在脉诊时， 往往根据每个病人的情况以不同的压力切取不同穴位点上的 脉搏信号。因此，脉象仪在采集脉搏波信号时，也需要根据不同的情况施加不同 的取脉压力，变换取脉的位置。 目前市场上的脉象仪产品大多采用手动的方式调整取脉压力和位置。取脉压 力的精确度无法保证，且由于传感器的外形尺寸的限制，每次确定的采脉位置也 未必准确和合乎要求， 采集的脉搏波数据也多为波形的方式显示， 其直观性较差， 除了专业医师之外，普通大众不易对波形进行诊断和辨别。 本课题在继承前人研究成果的同时，在取脉压力、寻找和定位取脉位置和对 脉搏波信号的计算机识别方面进行了改进， 使采集脉搏波信号的方式能够尽可能 地与人类手指探知脉象的动作相一致，做到实时准确的显示脉搏波信号曲线，根
