基于脈動(dòng)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(qiáng)等特點(diǎn)，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(diǎn)是描記脈搏壓力波動(dòng)的一維信號(hào)，因此，目前所提取的脈診信號(hào)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(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法，在對(duì)脈學(xué)文獻(xiàn)整理、脈診經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上，對(duì)中醫(yī)脈診信息采集關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)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(hào)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(shí)現(xiàn)了多維脈動(dòng)信息的同步獲取，強(qiáng)調(diào)對(duì)“脈形、脈

2、勢(shì)”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(shì)”四種屬性簡(jiǎn)化歸類法的提出及四種屬性的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。(2)可視化的傳感技術(shù)：研制一種脈動(dòng)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(hào)，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(shí)現(xiàn)了探頭與被測(cè)物體(橈動(dòng)

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(biāo)準(zhǔn)化定位裝置。(4)B超圖象中，寸口橈動(dòng)脈血管橫截面基本圖形標(biāo)準(zhǔn)的確立。(5)血管運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的確定與常見脈診數(shù)據(jù)庫(kù)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(dòng)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(shì)”關(guān)鍵特征提取的難題。同步心電信號(hào)采集，實(shí)現(xiàn)了多維物理信號(hào)同步比較分析。10MHz超聲探頭，為

4、淺表血管的動(dòng)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(shí)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(shí)間同步性和位置一致性采集與分析。三維可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化的脈診定位裝置，適應(yīng)個(gè)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(shí)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(dòng)信息特征可以簡(jiǎn)化歸類為“位、數(shù)、形、勢(shì)”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(shí)現(xiàn)脈管運(yùn)動(dòng)的可視化。各種脈動(dòng)特征的區(qū)別主要在于“位數(shù)形勢(shì)”四種屬性的區(qū)別。 (3)基本圖像特征：橈動(dòng)脈的具有正常外周血管的聲像特點(diǎn)。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(dòng)變化。縱軸切面為長(zhǎng)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(dòng)變化。 在免加壓時(shí)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(zhǎng)短徑比越大，甚至在收縮

6、時(shí)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(gè)要素、三十三個(gè)層級(jí)，按不同比例交互組合，脈象實(shí)質(zhì)是多變量系統(tǒng)中的某變量等級(jí)，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(jī)特點(diǎn)；同一特征中的不同層級(jí)，反映病性的程度不同。 (5)在最適取脈壓力范圍內(nèi)，血管擴(kuò)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(dòng)信息具有復(fù)雜性特征：系統(tǒng)性、開放性、涌現(xiàn)性、巨量性?！皬?fù)雜-簡(jiǎn)單-復(fù)雜”的思路貫穿整個(gè)脈診研究過程中，包括脈診屬性簡(jiǎn)化歸類、多維信息采集、脈動(dòng)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(shì)”四種屬性，按不同的比例排列組合的結(jié)果。屬性、要素、層級(jí)的比例不同，脈象提示不同的病機(jī)性質(zhì)。 (3)脈動(dòng)信息獲取裝置可靠性、穩(wěn)定性、可重復(fù)性能好，可實(shí)現(xiàn)多維脈動(dòng)信息同步提取，首次提出解決“脈形”、“脈勢(shì)”難點(diǎn)的技術(shù)支持與創(chuàng)新。 (4)每一種脈均可采用“位、數(shù)、形、勢(shì)”四種屬性數(shù)字化方式表述。 (5)脈管的可視化搏動(dòng)特征體現(xiàn)于“位數(shù)形勢(shì)”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