CN103839471A - 脉诊属性定量反馈训练装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是脉诊属性定量反馈训练装置及方法，实现对脉诊位、数、形、势、温度及其他属性的触觉感知量化表达。训练中运用的装置采用指端两点辨别阈0,75mm作为触觉测量脉宽的基本度量单位。训练中结合触觉，视觉信息与量化的度量概念，实现三者的信息记忆获取的协同关联。标准训练方法名称为逐步交叉训练法。具体在各个属性的训练上有三指取脉，一指测宽脉宽训练法、给定频率的脉率感知分辨法、定量触压，脉压感知脉位训练法、阶梯温变体温训练法，将指下难明的脉诊信息做到指下可明。将传统7～8年的传承与训练周期缩短为22周。

Description

脉诊属性定量反馈训练装置及方法

技术领域

本发明专利属于医学测量、触觉定量感知与评估；触觉感知单位设计，压力温度弹性定量感知；触感量化评估；触诊信息量化训练方法。 

背景技术

中医领域的脉诊，作为千百年来中医的标志性诊法，又是切诊训练中最难以把控的一种技能。作为长期以来“心中了了，指下难明”的中医医师诊断技法，历代医家名家都要出版一本脉学专著，写出自己的脉诊心得。而学有成效中医院校学生也需要毕业几年(七年以上)后才能够对脉诊的“度”有相对量化的概念。中医医师工作时间越久，就会变得越有经验，对脉诊信息的把握就越准确。究其原因，便是在长期连续不断的训练中，通过比较各种各样的脉诊信息，在脑中对其各自的位、数、形、势属性进行比较，得出精确的量的概念。在漫长的训练揣摩周期中，慢慢地将原本没有形成量化的尺度的脉诊通过大量的触觉记忆在心中构建了对不同脉诊信息的量化的信息，并以此为依据对当下的脉诊信息进行比较分析。这种经过漫长训练在心中形成的脉诊信息量化尺度由于只能被中医是本人揣摩体会，无法精确表达，因此在进行脉诊传承的时候，学生无法获取这种基于经验积累的量化度量值，只能依靠自身的悟性，再一次积累经验，通过结合中医同身寸测量、四诊合参等概念，进行脉诊信息的度量的揣摩以及脉证关联，实现对疾病的诊断。有些中医名家评论说中医六十岁才成才，便是在描述脉诊训练的时间周期。 

这样的成长速度在现代化社会的发展节奏中显得十分落后。对中医的传承与发展十分不利，由此，迫切需要一种方法，能够将中医脉诊信息量化的表达出来，实现千古中医医家“心中了了，指下可明”的夙愿。大幅度缩短中医学习中脉诊训练的时间，使得经过几年时间获得的脉诊心得，通过可量化的表达方法将传统训练模式下需要长期脉诊经验才能够获取的脉诊量化信息在极短时间内的训练中获取。由于度量单位清晰，并且能够通过视觉进一步加强信息的感知，在训练时间缩短的同时，能够更加清晰的描述指下诊脉感受，实现“心中了了，指下可明”的脉诊信息可量化获取与表达。 

发明内容

1.装置设计 

本发明为脉诊属性定量反馈训练装置及方法。本专利中的定量触诊测量单位是不同于现有度量标准，如英制，公制等的一种全新的中医测量学领域的度量单位。依据人手指具有的两点辨别阈(约0.75mm)并将此值作为脉宽量化表达的基础度量单位。中医师借助本发明使用的工具对脉诊位、数、形、势属性信息以及温度信息进行设定，并通过训练将其数值与相应的指下感受相互对应。量化的诊断信息在结合症候的综合分析中还需要结合中医同身寸概念，将量化的信息与当下患者进行再次对应，实现量化信息与中医同身寸概念的相互转换与配合。 

脉诊位、数、形、势属性中最早能够被量化的便是“数”，由古法中“一息四至曰平，五至曰数，六至曰疾”等到现在常用的每分钟跳动次数来评价脉搏波“数”的信息。但一般情况下需要借助计时器或者自己的呼吸来判断脉搏波波动频率。依据配套设计的脉诊属性定量反馈训练装置，通过给定频率的脉搏波动指下感知训练，实现对典型定频率的搏动信息的感知记忆，在反复训练的前提下不断提升对节律信息的感知精度。并以此为标实现在不借助于工具的情况下越来越精确的获取脉搏波信息频率量。 

设计专用的指感微粒阵列贴膜，如附图所示。在柔性薄膜表面安置可触知的微小凸点颗粒(微粒)，能够被手指感触到。微粒的形态为半球形，直径为0.3mm，凸起高度为0.5mm。微粒之间的间隔为0.75mm，此距离为手指两点辨别阈，专为脉诊训练设计。在特定的需要下可以改变微粒的设计形态以及大小，以满足不同使用场合以及环境的需要。贴膜能够附着在配套设计的脉诊属性定量反馈训练装置上，也可以附着在人的手腕桡动脉部位，实现脉宽训练。 

在配套设计的脉诊属性定量反馈训练装置(附图1所示)上，装置整体规格为100mm×70mm×25mm的长方体。长方体的上表面除屏幕区域外采用仿生皮肤材料制作，内部有多条不同规格的仿生脉管，按压仿生皮肤表面便可以触及仿生脉管。仿生皮肤表面设计同样的微粒阵列，微粒的形态为半球形，直径为0.3mm， 凸起高度为0.5mm。微粒之间的间隔为0.75mm，排列垂直于脉管轴向，仿生皮肤下方为恒温加热膜，能够配合仿血液流体实现模拟人体腕部的温度梯度。在仿心微型隔膜泵的驱动下进行脉诊信息复现过程中，通过中医医师诊脉并感受脉管上运动的微粒数目，判断脉宽并表达出量化的脉宽信息，比如感受到有三个微粒在脉管搏动的位置上随脉管位置运动，则脉宽信息大约为3×0.75mm＝2.25mm，通过将脉管的一边与微粒阵列之间的相对位置进行固定，可以使得判断误差小于0.75/2mm。 

平行于仿生皮肤表面设计设计有微阵列传感器，在终端显示器上显示在仿生脉管的搏动下引起压力值改变的传感器数量，获取脉宽信息，用于同指下感知进行比对修正。 

在沿着脉管轴向的位置上，设计纵向的脉长感知微粒阵列。阵列可以位于脉管正上方，也可以叠加在脉管搏动旁边，用于量化桡动脉可感知部分的长短。微粒的形态同样为半球形，直径为0.3mm，凸起高度为0.5mm。但是微粒之间的间隔为5mm，微粒数目为12个，总长是6cm。正常人寸关尺三部的长度为20mm，长脉、短脉与平脉之间分别能够相差2cm与1cm。通过对纵向微粒阵列的数目进行感知，能够训练对寸关尺三部脉的脉管长度量化感知判断。 

脉诊属性定量反馈训练装置内部的仿生血管有直径2mm、2.5mm，3mm，3.5mm四种规格。分别用于实现脉宽由窄到宽的渐变过程；设计的仿心隔膜泵能够发出并显示在人心率范围内的任意频率，标准训练下，对60次/分、70次/分、80次/分、90次/分的心率实现指下感知；仿生脉管距离仿生皮肤表面设计0.5mm、1mm、1.5mm、2mm四个间隔，实现脉浮变与沉变的模拟过程与相应的指下量化感知；最后依据对指下量化感知信息的二次处理获取脉势特征。通过训练全面对脉诊可量化的位、数、形、势属性信息全方位实现量化。通过对仿生脉诊手内部仿血液流体的恒温控制，设定36.5℃，37.5℃、38.5℃、39.5℃四个标准温度值，通过反复训练获取各自的指下感受。获取诊脉过程的温度信息，评价被诊者机体的体温状态。 

在脉诊定量反馈训练装置的终端显示屏上能够显示脉搏波动曲线，仿血液流体与仿生皮肤表面温度曲线，脉宽搏动信号图谱，标准触感压力分量。在训练的过程中可以通过视觉信息的参与获取，实现脉诊信息的感官信息关联。更加快速有效的实现医生触诊训练信息量化获取与表达。 

通过设计便携的脉诊定量反馈训练装置，在训练过程中采用类似盲文阅读训练法的模式。给医学生的脉诊属性以精确地刻度化的训练。在对标准的刻度化，量化的信息感知下，省去前期通过大量的脉诊信息积累形成心中可感，指下难明的度量标准过程，率先对确定的标准脉诊度量信息单位形成触觉感知。将中医院校期间7～8年的理论与临床见习过程与工作后7～8年的独立经验积累过程，通过规范化的操作训练模式，在一个学期的时间内，通过训练得到初步的实现。训练结果包括：可以实现量化表达脉诊信息位、数、形、势属性以及温度和通过信息二次处理获取的弹性等信息，为中医以及其他医学诊断的诊法训练提供可靠的训练装置与方法。同时在量化信息的获取基础上，通过脉证相合，对疾病的证型及其病情轻重程度进行可量化诊断。整个量化训练过程将在一学期的时间内全面实现。如表1所示。 

表格1.脉诊属性定量反馈时序 

2.使用方法 

设计指感微粒阵列贴膜，贴膜上附有指下可感的微粒阵列，微粒之间的距离为指端可分辨的两点辨别阈。 

在脉形训练过程中运用指感微粒阵列贴膜对脉宽训练的方法有真实诊病脉诊训练法与在脉诊属性定量反馈训练装置上进行模拟诊脉训练法两种。操作时运用三指取脉，一指测宽脉宽训练法。 

在真实诊病过程中，首先用心感受指下的脉管跳动，得出不借助指感微粒阵列贴膜的脉搏波位、数、形、势指下感受以及脉诊合参信息。然后覆盖指感微粒阵列贴膜于寸关尺三部的一部，用心感受随脉管跳动的微粒数量，然后运用手指左右微调指感微粒阵列贴膜连同表面皮肤的位置，指感微粒阵列贴膜连同表面皮肤与脉管之间发生轻微的左右平移，使得一端的微粒恰好处于桡动脉的搏动左侧或右侧起始处。然后开始感受指下覆盖在脉搏上随脉而动的微粒个数，结合微粒间的固定间距，判断脉宽并报出脉宽的具体数值，实现脉宽信息的量化表达。在脉诊属性定量反馈训练装置上进行模拟诊脉训练的过程中，通过选择不同直径的仿生脉管及其搏动方式，感受指下获取的脉宽信息以及相应联动的微粒数量。 

在脉数属性的训练上采用给定频率的脉率感知分辨法，通过对给定频率的脉搏波动指下感知训练，实现对频率为60次/分、70次/分、80次/分、90次/分的心率实现指下感知，并形成对其搏动信息的感知记忆，在反复训练的前提下不断提升对节律信息的感知精度。在2周期内完成对脉率信息的误差小于6次/分。达到量化脉数信息的训练目的。 

脉位的属性信息量化获取采用薄膜压力传感器。使用定量触压，脉压感知脉位训练法，通过在脉诊属性定量反馈训练装置上内置的薄膜压力传感器，在诊脉的过程中实现指下压力值的定量显示，通过观察在显示屏上显示的压力脉搏图，观察波峰波谷之间的压力值及其差值信息，得到手指对脉管的施加压力与脉搏波跳动时产生的压力。在感受基础压力值的前提下，进一步感受脉管内的压力变化，对应薄膜压力传感器的波幅变化，获取脉管搏动的压力变化值，实现对脉力的量化表达。在其训练过程中可以逐步增加变量。首先单独调节脉管高度，感受脉浮变，沉变的量以及指下感觉，获取，脉浮几许，沉几许的相对量化的概念；然后通过更换不同厚度的可替换仿生皮肤，获取模拟胖人与瘦人的浮沉差异与指下感受；接下来通过在不同脉位的状态下更换不同口径的脉管，获取各个脉位的状态下，指下感受到的脉宽信息对应的脉管直径；最后通过简要的脉长训练，获取寸关尺三部脉的长短信息，得到对脉位的综合信息量化感知与表达。 

在温度量化感知训练上，采用阶梯温变体温训练法，实现诊脉过程中对机体的温度状态进行评估，在人体正常状态下，皮肤表面温度低于机体内部温度。在桡动脉处，体表温度低于内部温度0.5～3℃，发热时由于血液循环阻力增大，会出现发热而四肢变凉，机体内外温度差变大。在脉诊的过程中，初按觉得冰凉，但不久却有热象显现。古法脉诊中也有“初按表有寒，久按则热象现”的记载，意味着病人体内有郁热。 

在脉诊的过程中，由于指端诊脉部位的皮肤散热受限，皮肤温度会出现上升趋势，若果受试者有发热症状。而体表温度与正常人数值相同，则指下温度变化会有所不同。有经验的中医医师的诊脉过程中，对指下温度变化的感受，能够判断机体是否处于发热状态。而快速获取受试者机体寒热状态。然而由于自古以来没有精确的温度获取与计量，因此对热的程度无法量化的描述。通过在脉诊属性定量反馈训练装置上训练对不同仿血液流体温度的值进行报数，可以获取内部温度信息与指端感受的关联。 

使用的过程中需要首先预热1分钟，防止内部流体温度未达到指定温度。装置运用双加热器充分模拟了随着人体血液循环而布散的热平衡状态，将仿体表温度与内部仿血液流体温度分开设置，并通过计算修正散热系数，使得仿生手的散热速率、局部温度梯度与内部热传导率与人体相似。在设置好的体表温度与内部仿血液流体温度下进行脉诊训练，通过对不同的状态下的温度传导模式进行感受，然后根据感受表达出量化的内部温度值，并与显示值对照，不断修正自己的主观量化感受与实际温度值之间的对应关系。达到通过诊脉得到被诊者的体温信息的目的。仿体表温度采用专门设计恒温控制柔性薄膜，其温度值范围设定在33℃～39℃之间，温差调节级差每级相隔0.5℃，并置于标准0.75触感刻度线与指感微粒阵列贴膜下方。在训练的过程中打开之后，就可以在脉宽训练的同时获取温度信息。在训练的过程中不断地缩短每一个量的感知时间，并最终达到同时获取脉宽，温度信息。实现在没有指感微粒阵列贴膜与体温计的时候，实现对脉宽的量化感知与表达和机体温度的诊断。 

脉压训练采用固定力度手指按压，将脉诊时医生的浮、中、沉取脉压力采用固定的5kPa、10kPa、20kPa、25kPa压力值，感受指下的脉搏波各属性，同时实现最适取脉压的定量化选择。 

附图说明

图1.脉诊属性定量反馈训练装置三视图分析 

图2.中医师诊脉过程的脉宽量化表达训练图 

图3.第1周期单次训练时间流程 

图4.第3～4周期单次训练时间流程 

图5.第4～5周期以及后期训练时间流程 

其中的数字标识分别是 

1.标准0.75触感刻度线 

2.恒温控制柔性薄膜(旁边垂直于标准微粒阵列的位置上有脉长感知微粒测量贴膜) 

3.薄膜压力传感器(内置微压阵列触点) 

4.显示屏 

5.纽扣电池盖板 

6.微型隔膜泵 

7.典型脉选择旋钮 

8.仿生脉管选择旋钮 

9.仿生脉管 

10.指感微粒阵列贴膜 

11.可替换仿生皮肤(厚度分为1mm、2mm、3mm等等级，模拟不同的桡动脉生理形态) 

12.脉管浮沉调节 

13.手指触压方式 

具体实施方式

本脉诊属性定量反馈训练装置可以结合一对一、一对多师带徒训练。具体以实践为主，本训练方法的名称为逐步交叉训练法。由于装置的体积小，配件简单，操作方便，允许在课堂教学上实现同步实践，不需要再单独加设实验课。同时采用这种方法能够实现随时随地训练。对于中医爱好者，无论是中医诊断课堂以及其他相关课堂的上课过程中，还是在在公交车上、课间活动时间以及任何空余以及等待时间内，都可以进行训练。如果采用标准的训练方法，即配合课堂教学任务同步进行训练，每星期训练五次，每次训练时间半个小时，能够实现一个学期内完成对脉诊的初步量化识别。如果增加每日训练时间。则总的训练周期能够进一步缩短。但是为了达到训练目的，在训练的过程中必须结合视觉，触觉信息，并且集中注意力，在注意力缺失的情况下训练会影响训练进度，降低训练效果。 

脉诊量化表达训练方法为周期循环训练法。 

训练过程的总则大体分为四步： 

1.单变量训练需要专注量化变量信息。 

2.每次训练过程都要依次完成所有的量化训练内容。 

3.在意识中对获取的指下信息不断进行量化评价并综合，同时获取的信息量逐步增加。 

4.结合中医脉、证、理法方药理论并综合量化诊断信息获取诊断结论。 

具体操作细则是： 

在打开脉诊属性定量反馈训练装置之前，首先用手指触压指感微粒阵列贴膜与脉长微粒测量贴膜。采用盲文训练法训练指下对微粒的感知，实现手指接触后两秒钟分辨出指下接触的微粒数目，作为衡量脉宽的指下感知能力的前提。训练方法为，将手指放在指感微粒阵列贴膜上，两秒钟后拿开，依靠回忆报出指下感受距离下的微粒个数。然后用同样的方法点按薄膜压力传感器内置的微压阵列触点，由于微粒的形状与间距是一致的，因此获得同样指下的感受。通过显示屏显示得出受到压力的微粒数目，然后将显示数目与自己报出的数目进行比较，差距在±1个微粒以下时，说明训练合格，可以进行脉宽感知训练。 

打开微型仿心隔膜泵开关，驱动2mm直径的仿生脉管搏动，搏动模式为平脉，节律60次/分。高度不变，然后手指压放在脉搏波动处的标准微粒阵列上，两秒钟之后将手指拿开，依靠记忆分辨随脉而动的微粒数目，并依据此算出脉宽量化信息。然后用同样的方法点按薄膜压力传感器内置的微压阵列触点，并尽可能保持手指施加的力不变，然后在显示器上观察受到显著变力作用的微粒数目，计算指下感受到的脉宽信息。 

然后，依次更换仿生脉管，搏动模式，节律次数，脉管距离皮肤的距离，以及不同厚度的可替换仿生皮肤，分别模拟脉大变，脉细变；脉甚变，脉微变；脉数变，脉迟变；脉浮变，脉沉变；以及胖人脉搏指 下感受，瘦人脉搏指下感受等各种不同脉诊信息的指下感受与相应的脉宽量化值。每一种变化持续一分钟。共10分钟。 

打开温控开关，调节温度至正常人的血液温度37.5℃，表面温度调节到35℃。预热一分钟后将手指放在相应的热感部位，对标准的体温信息进行指下感触。然后进一步调节仿血液流体的温度至38.5℃和39.5℃。感受温变过程以及稳定后的温度状态在指下的主观感觉。手指接触仿生皮肤2秒之后拿开，判断并表达量化的温度值。然后再按压20秒，一边体会温度信息，同时感受指下的脉搏波波动以及包括指感微粒阵列的脉宽信息。努力在短时间同时获取两种信息并通过语言量化表达出来。共计10分钟。 

将手指放在薄膜压力传感器的表面，观察显示出来的值，改变手指施加的压力值，使得显示值为标准的10kPa，20kPa，25kPa三个数值。并分别在这三个指定的压力值下感受不同温度和不同模式下的脉诊信息。运用指下所能够感受到的脉宽量化信息，脉搏波压力变化量化信息，并评价不同压力状态下的指感信息变化差异。 

第1周期单次训练时间流程如图3所示： 

第2～3周期单次训练时间流程如图4所示： 

第4～5周期以及后期训练时间流程如图5所示： 

通过以上流程的训练之后，就可以实现对脉诊信息的量化表达。 

中医诊断后开出的方药有量的概念，中医诊断结果也有量的因素存在。仅仅因为没有指定的量化标准进行衡量，导致在诊断结果特别是脉诊信息量化表达上不清晰，导致学习以及传承周期过长。通过脉诊属性定量反馈训练装置以及如上图2～4所示训练方法，能够实现在一个学期的诊断课程或其他相关课程的学习中嵌入训练。不延长学习时间，主要在效率上做提高。将至少7～8年才能够完成的传统技法缩短为22周，并且通过这样的方法培训出来的学生在今后的临床实践过程中，也能够更迅速地把握脉诊信息，进一步缩短成长时间。同时，可量化的表达方式使得脉诊经验的传承具有了更高的精确度，更加有利于学生理解体会典型脉的特征与属性。本方法度量尺度是以人的触觉生理为依据，因此作为规定的度量单位具有 更深刻的意义。本方法以及相关装置的普及能够通过加快中医师的成长速度，为今后中医的进步提供更加广阔的发展空间。 

Claims (10)

1.本发明专利为脉诊属性定量反馈训练装置及方法。其中的量化触诊训练法以及装置使用到的测量单位是设计的指端触觉信息的度量单位，是不同于现有度量标准，如英制，公制等的一种全新的中医测量学领域的度量单位。依据人手指具有的两点辨别阈(约0.75mm)并将0.75mm作为脉宽量化表达的基础度量值。用于脉诊过程的脉宽信息的量化表达。

2.脉诊属性定量反馈训练装置上设计有脉位、数、形、势属性量化训练机构。其中包括：基础定标值为0.75mm的指感微粒阵列贴膜；间距5mm的脉长感知微粒阵列；压力量化感知薄膜压力传感器；恒温控制柔性薄膜；可替换仿生皮肤。

3.其中薄膜压力传感器内置有间隔0.75mm的微压阵列触点，检测受到压力或变化压力下的触点数目，显示真实测量到的脉宽信息并修正人的感知误差，浮、中、沉三部定压压力值分别选取为10kPa、20kPa、25kPa。恒温控制柔性薄膜的温度调节精度为0.5℃。设计的指感微粒阵列贴膜每隔0.75mm都有可触知的微小凸点颗粒(微粒)，能够被手指感触到。微粒的形态为半球形，直径为0.3mm，凸起高度为0.5mm。设计上指感微粒阵列贴膜也包括手指可触知的直径小于0.75mm间隔的任意形态微粒阵列。

4.运用指感微粒阵列贴膜训练指下脉宽量化信息感知的方法有真实诊病脉诊训练法与在脉诊定量反馈训练装置上进行模拟诊脉训练法两种；操作中运用三指取脉，一指测宽法训练中医医师的脉宽信息量化表达。运用装置动态地改变不同脉管的位置与运动，以及更换不同厚度的可替换仿生皮肤，比较指下的感受差异，并将指下感受与显示器显示的脉管量化状态相互对应。

5.在脉数属性的训练上运用对给定频率的感知分辨法获取心率范围内典型脉率的量化信息识别。采用对频率为60次/分、70次/分、80次/分、90次/分的心率实现指下感知分辨能力。

6.在脉压训练上运用定量触压，脉压感知法训练施压力度量化控制与对压力信息的量化感知与表达。采用标准的10kPa，20kPa，25kPa三个压力值作为标定浮、中、沉三部取脉压，训练指下施压力度控制。采用装置中脉浮变、脉沉变模型训练识别仿生脉管与仿生皮肤距离变化对应的指下感受，得出脉浮变量，沉变量的可量化表达信息。在手指施加压力到标定的浮、中、沉三部压力时，配合显示出来的波形图量化感知脉搏压力信息。

7.采用阶梯温变训练法，获取对指定温度的感知能力。装置运用双加热器充分模拟了随着人体血液循环而布散的热平衡状态。在装置脉宽训练部位实现温度仿真训练。通过对指下温度感知信息与屏幕上显示出来的温度值相对应，训练一定精度的触觉测温能力。

8.训练法要求每次训练依次训练脉诊信息位、数、形、势属性及其温度等信息然后进行综合感知与脉证结合。对以上各量的训练采用逐步交叉训练法，通过逐步增加同时感知的信息变量以及训练时间，实现对脉诊属性全部量化表达能力。

9.在22周的训练周期完成后能够量化脉宽、脉率、脉位、温度、皮下脂肪厚度、机体温度等脉诊属性，在实际诊断过程运用量化的脉诊信息与辩证得出的证型合参实现量化中医诊断证候的度的表达。

10.本训练法既可以配合诊断相关的课程同步训练，又可以单独在任何空余时间训练。在使用中结合视觉信息，强化训练记忆。

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