基于脈動信息獲取的中醫(yī)脈診數(shù)字化、可視化探討.pdf

1、脈診的信息模糊、不定量、主觀性強等特點，限制了中醫(yī)診斷的客觀化。目前中醫(yī)脈診儀的共同特點是描記脈搏壓力波動的一維信號，因此，目前所提取的脈診信號特征參數(shù)，不足以全面反映中醫(yī)脈象包含的所有信息。本研究運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法，在對脈學(xué)文獻整理、脈診經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)上，對中醫(yī)脈診信息采集關(guān)鍵技術(shù)進行研究。突破了以往僅從“脈位、脈數(shù)”屬性方面，分析單一信號特征參數(shù)的不足，在理論與技術(shù)的指導(dǎo)支持下，成功實現(xiàn)了多維脈動信息的同步獲取，強調(diào)對“脈形、脈

2、勢”的信息獲取與表述。在脈診四種屬性數(shù)字化模擬重建的基礎(chǔ)上，初步完成了觸覺信息視覺化的階段性工作。 主要內(nèi)容：(1)脈診“位、數(shù)、形、勢”四種屬性簡化歸類法的提出及四種屬性的數(shù)字化實現(xiàn)。(2)可視化的傳感技術(shù)：研制一種脈動信息獲取裝置，該裝置可以同步提取壓力、B超、心電、光電容積信號，其探頭采用仿生柔性壓力傳感器、超聲探頭與液體水復(fù)合的方式，固定于水囊外套中。超聲探頭正前加水囊，壓力傳感器位于水囊側(cè)面，實現(xiàn)了探頭與被測物體(橈動

3、脈)之間的柔性接觸，又為超聲提供了必需的聲耦合條件。(3)探頭三維可調(diào)的標準化定位裝置。(4)B超圖象中，寸口橈動脈血管橫截面基本圖形標準的確立。(5)血管運動標準的確定與常見脈診數(shù)據(jù)庫的建立。(6)探討中醫(yī)脈診的非線性、多維復(fù)雜性。 結(jié)果：(1)將新型脈動信息獲取系統(tǒng)突破了目前常規(guī)脈診的一維(脈搏波形)信息采集模式，解決了“脈形、脈勢”關(guān)鍵特征提取的難題。同步心電信號采集，實現(xiàn)了多維物理信號同步比較分析。10MHz超聲探頭，為

4、淺表血管的動態(tài)跟蹤掃描提供必要條件。探頭利用水囊傳導(dǎo)血管壓力脈搏波、介導(dǎo)超聲傳播，實現(xiàn)了探頭的一體化組合，又保證了壓力脈搏波與超聲脈管圖象的時間同步性和位置一致性采集與分析。三維可調(diào)標準化的脈診定位裝置，適應(yīng)個體的差異性和中醫(yī)的指法要求。該裝置具有良好的可靠性、復(fù)雜性、穩(wěn)定性，探頭的實際壓力與所顯示的電學(xué)量數(shù)值之間有著極好的線性關(guān)系。 (2)脈動信息特征可以簡化歸類為“位、數(shù)、形、勢”四種屬性，并數(shù)字化表述。同步分析多物理量特征

5、，在數(shù)字化重建的基礎(chǔ)上，初步實現(xiàn)脈管運動的可視化。各種脈動特征的區(qū)別主要在于“位數(shù)形勢”四種屬性的區(qū)別。 (3)基本圖像特征：橈動脈的具有正常外周血管的聲像特點。橫軸切面為圓形回聲，邊緣規(guī)整、清晰，透聲性好，低回聲區(qū)的腔壁呈現(xiàn)舒縮的搏動變化?？v軸切面為長形回聲，邊緣規(guī)整、清晰，透聲性好，低回聲區(qū)的腔壁呈現(xiàn)舒縮的搏動變化。 在免加壓時血管橫截面多數(shù)呈近圓形，加壓后血管呈橢圓形、梭形，隨所加壓力越大，長短徑比越大，甚至在收縮

6、時可出現(xiàn)線形改變。在基本圖形中，也有較特殊的變化，芤脈可出現(xiàn)中間凹陷的馬鞍形或梭形改變，澀脈可出現(xiàn)不規(guī)則形。 在不施壓的情況下，比較寸口、人迎、趺陽三部超聲像圖：與其它兩部比較，人迎處可見血管橫截面積明顯增大，但邊界不清楚，基本呈橢圓形；趺陽處可見近圓形，面積最小，舒張收縮變化不大，距離皮膚的位置最淺。 (4)脈象可以概括為四種屬性、九個要素、三十三個層級，按不同比例交互組合，脈象實質(zhì)是多變量系統(tǒng)中的某變量等級，可以形成

7、81000種脈象組合關(guān)系。同一屬性要素特征反映同一病性，提示特定的病機特點；同一特征中的不同層級，反映病性的程度不同。 (5)在最適取脈壓力范圍內(nèi)，血管擴張率變化最大，血管內(nèi)徑與管內(nèi)壓力呈正相關(guān)。 (6)脈動信息具有復(fù)雜性特征：系統(tǒng)性、開放性、涌現(xiàn)性、巨量性。“復(fù)雜-簡單-復(fù)雜”的思路貫穿整個脈診研究過程中，包括脈診屬性簡化歸類、多維信息采集、脈動可視化數(shù)字化、脈診信息軟件的分析。 結(jié)論：(1)脈診是“位、數(shù)、形

8、、勢”四種屬性，按不同的比例排列組合的結(jié)果。屬性、要素、層級的比例不同，脈象提示不同的病機性質(zhì)。 (3)脈動信息獲取裝置可靠性、穩(wěn)定性、可重復(fù)性能好，可實現(xiàn)多維脈動信息同步提取，首次提出解決“脈形”、“脈勢”難點的技術(shù)支持與創(chuàng)新。 (4)每一種脈均可采用“位、數(shù)、形、勢”四種屬性數(shù)字化方式表述。 (5)脈管的可視化搏動特征體現(xiàn)于“位數(shù)形勢”屬性的變化。血管內(nèi)徑大小與管內(nèi)壓力變化呈正相關(guān)。在最適取脈壓力范圍內(nèi)，血管