CN104248425A - 中医脉象诊断仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供的中医脉象诊断仪是在ZL921134134的基础上又增加了定标电路、改进了平衡电路和滤波电路使得提取的脉象更真实、脉图稳定、脉图的幅度与定标电压成一定比例关系，既便于观察，又便于编程。增加了ISA、PCI和USB计算机接口电路，方便了与各种计算机的联接。增加了心电比较电路，提高了诊脉的速度和准确性。增加了人机对话系统，录入病人主述的有关病症和医生观察到的有关病症，进一步提高了诊断的客观性和准确性。采用最新的单片机和大规模集成电路使脉象仪体积更小，价格更低。方便携带，易于推广。为了方便教学增加了28部脉型的提示。而且能诊断38种疾病，使中医脉象诊断仪适用范围广。

Description

中医脉象诊断仪

技术领域

本发明涉及一种中医脉象诊断仪，属于临床诊断疾病及其临床教学的仪器，根据该仪器取得的脉象图利用计算机诊断疾病和中医教学的软件，对脉图特征进行分析给出临床诊断或中医教学演示。

背景技术

采用仪器描记脉象图已经有一百多年的历史，最早1860年法国诞生了第一台脉搏描记器。国外从上世纪70年代开始应用各种记录仪器描记脉象图，但没能达到临床诊断疾病的水平。国内从上世纪60-70年代开始描记脉象图，80年代开始出现脉象仪，但也未达到临床诊断疾病的程度。我国自实施专利法以来，国内外有十几家向中国申请了脉象仪专利，专利权提前终止的有五家，其余有的形成了产品，有的还没有形成产品，有产品的也未达到临床诊断疾病程度，并且都不具备实用性。

发明内容

本发明为解决现有的采用仪器描记脉象的技术存在的无法达到临床诊断疾病的要求的问题，进而提出了一种中医脉象诊断仪，具体包括如下的技术方案：

本发明的中医脉象诊断仪由脉象、压力和定位复合探头、压力放大电路、平衡电路、比例调整电路、定标电路、一次放大电路、两级滤波电路、二次放大电路、A/D转换电路、控制电路、组合接口电路、计算机、打印机、心电探头和心电比较电路组成；脉象、压力和定位复合探头的压力信号输出端接压力放大电路的输入端，压力放大电路的输出端接A/D转换电路的一个输入端；脉象、压力和定位复合探头的脉象信号的两个输出端D+、D‐接平衡电路的两个输入端，平衡电路的输出端接比例调整电路的一个输入端，比例调整电路的输出端接一次放大电路的输入端，一次放大电路的输出端接两级滤波电路的输入端，两级滤波电路的输出端接二次放大电路的输入端，二次放大电路的输出端接A/D转换电路的一个输入端；心电探头输出端接心电比较电路的输入端，心电比较电路的输出端接A/D转换电路的一个输入端；A/D转换电路的输出端接控制电路的输入端，控制电路的一个输出端接定标电路的输入端，定标电路的输出端接比例调整电路的另一个输入端，控制电路的另一个输出端接组合接口电路的输入端，组合接口电路的输出端接计算机的输入端，计算机的输出端接打印机的输入端。

本发明提供的中医脉象诊断仪具有体积小、与计算机联接方便、接口类型全的特点，采取标准模块式设计，方便硬件电路的改进和提高，又便于编制程序。通过对脉图曲线的进一步运算处理，提取出更多的诊断疾病的信息，使诊断的准确性大幅提高，不但能诊断38种疾病，而且能给出28部脉的提示分析，为中医临床教学提供了直观、有效的手段，扩大了中医脉象诊断仪的应用范围。

附图说明

下面将参照附图借助于根据本发明提供的变形机的通用架构的一些示例性实施方式来对本发明进行更详细的描述，附图中：

图1是本发明的电路整体结构示意图；

图2是心电探头电路结构示意图；

图3是组合接口电路11中的PCI接口电路结构示意图；

图4是组合接口电路11中的ISA接口电路结构示意图；

图5是定标电路的电路结构示意图；

图6是平衡电路的电路结构示意图；

图7是比例调整电路4的电路结构示意图；

图8是滤波电路的电路结构示意图；

图9是放大电路的电路结构示意图。

具体实施方式

本具体实施方式提出了一种中医脉象诊断仪，如图1至图9所示，由脉象、压力和定位复合探头1、压力放大电路2、平衡电路3、比例调整电路4、定标电路5、一次放大电路6、两级滤波电路7、二次放大电路8、A/D转换电路9、控制电路10、组合接口电路11、计算机12、打印机13、心电探头14、心电比较电路15组成；脉象、压力和定位复合探头1的压力信号输出端接压力放大电路2的输入端，压力放大电路2的输出端接A/D转换电路9的一个输入端；脉象、压力和定位复合探头1的脉象信号的两个输出端D+、D-接平衡电路3的两个输入端，平衡电路3的输出端接比例调整电路4的一个输入端，比例调整电路4的输出端接一次放大电路6的输入端，一次放大电路6的输出端接两级滤波电路7的输入端，两级滤波电路7的输出端接二次放大电路8的输入端，二次放大电路8的输出端接A/D转换电路9的一个输入端；心电探头14的输出端接心电比较电路15的输入端，心电比较电路15的输出端接A/D转换电路9的一个输入端；A/D转换电路9的输出端接控制电路10的输入端，控制电路10的一个输出端接定标电路5的输入端，定标电路5的输出端接比例调整电路4的另一个输入端，控制电路10的另一个输出端接组合接口电路11的输入端，组合接口电路11的输出端接计算机12的输入端，计算机12的输出端接打印机13的输入端。

具体的，心电探头电路14由心电电极14‐1、导联连接线14‐2、导联选择电路14‐3定标电路14‐4、滤波电路14‐5、放大电路14‐6组成；心电电极14‐1的输出端接导联连接线14‐2的输入端、导联连接线14‐2的输出端接导联选择电路14‐3的输入端，导联选择电路14‐3的输出端接定标电路14‐4的输入端，定标电路14‐4的输出端接滤波电路14‐5的输入端，滤波电路14‐5的输出端接放大电路14‐6的输入端。

具体的，脉象、压力和定位复合探头1、平衡电路3、比例调整电路4、一次放大电路6、两级滤波电路7、二次放大电路8等在一台仪器上共有三套，分别对一部脉的左、中、右进行同时采集和分析。

具体的，压力显示电路2、平衡电路3、比例调整电路4、定标电路5、一次放大电路6、两级滤波电路7、二次放大电路8、A/D转换电路9、控制电路10、组合接口电路11和定位电路14都集成在一块或两块可以插在计算机的PCI或ISA插槽是上的印刷电路板上，并由计算机提供工作电源。

具体的，组合接口电路11的PCI接口电路由PCI9030等专用接口电路及其外围电路组成，组合接口电路11的ISA接口电路由CPLD逻辑门阵列驱动电路及其外围电路组成。

具体的，定标电路5由三级管T1、稳压管D1、五个电阻R1‐R5、电位器W1组成，R4的一端接控制电路10的输出端B，R4的另一端接T1的基极和R5的一端，R5的另一端接Vcc和T1的发射极，T1的集电极接R3的一端，R3的另一端接D1的负极和W1的一固定端和滑动端，D1的正极接地，W1的另一个固定端接R2的一端，R2的另一端接R1的一端和比例控制电路4的一个输入端A，R1的另一端接地。

具体的，平衡电路3由运算放大器A1、七个电阻R6‐R12、二个电容C1‐C2、二个电位器W2‐W3组成，R8＝2M、R9＝400K、C1＝0.022uF，R7的一端接脉象压力探头1的一个输出端D，R7的另一端接V‐，R6的一端接接脉象压力探头1的另一个输出端C和R8的一端R9的一端，R9的另一端接C1的一端，C1的另一端接R8的另一端和C2的一端R12的一端A1的反向输入端，C2的另一端接R12的另一端和A1的输出端W3的一个固定端，W3的另一个固定端接地，W3的滑动端接比例调整电路4的输入端E，R11的一端接A1的同向输入端，R11的另一端接R10的一端和W2的一个固定端，R10的另一端接地，W2的另一个固定端接W2的滑动端个V+。

具体的，比例调整电路4由运算放大器A2、四个电阻R13‐R16、三个电容C3‐C5组成，C5＝100‐200P，C3的一端接平衡电路3的输出端F，C3的另一端接R13的一端，R13的另一端接R14的一端和C4的一端R15的一端A2的反向输入端，R14的另一端接定标电路5的输出端G，C4的另一端接R15的另一端和C5的一端R16的一端A2的输出端，C5的另一端接地，R16的另一端接一次放大电路6的输入端H，A2的同向输入端接地。

具体的，滤波电路7由二个运算放大器A3‐A4、十个电阻R17‐R26、七个电容C6‐C12组成，R20＝84.5K、R21＝R22＝R23＝R24＝67.3K、R26＝4.32K、C12＝33nC7＝C8＝C9＝C10＝C11＝47n、R17的一端接一次放大电路6的输出端I，R17的另一端接A3的同向输入端，R18的一端接C6的一端和R19的一端A3的反向输入端，R18的另一端接地，C6的另一端接R19的另一端和A3的输出端R20的一端，R20的另一端接接C7的一端和C8的一端R21的一端，C7的另一端接地，C8的另一端接C11的一端和R22的一端R23的一端，R22的另一端接地，R23的另一端接地，R21的另一端接C9的一端和C10的一端R24的一端，C9的另一端接地，C10的另一端接地，R24的另一端接C11的另一端和A4的同向输入端，R25的一端接R26的一端和C12的一端A4的反向输入端，R25的另一端接地，R26的另一端接C12的另一端和A4的输出端和二次放大电路8的输入端J。

具体的，放大电路8、6由二个运算放大器A5‐A6、六个电阻R27‐R32、三个电容C13‐C15、一个电位器W4组成，C15＝1uF，R27的一端接滤波电路7得到输出端K，R27的另一端接R29的一端和C13的一端A5的反向输入端，R29的另一端接C13的另一端和R30的一端A5的输出端，R28的一端接A5的同向输入端，R28的另一端接地，R30的另一端接R32的一端和C14的一端A6的反向输入端，R32的另一端接W4的一个固定端，W4的另一个固定端接W4的滑动端和C14的另一端A6的输出端C15的一端，C15的另一端接地，R31的一端接A6的同向输入端，R31的另一端接地。

脉象信号是人体复杂系统的一种重要输出信号，传统的脉象信号分析、处理仪器主要是真对脉象信号本身进行分析，在对脉象信号信息的判断上缺少一个标准。脉图的幅度都是相对的高度，缺少一个参考高度，相互之间没有可比性；同时脉图的形状也不是真实的，因为自然环境的干扰信号也对脉图信号的判断带来假象。

本具体实施方式提供的中医脉象诊断仪针对以上的两个关键问题，增加了定标电路和比例调整电路，改进了平衡电路和滤波电路。其中，定标电路如图5和比例调整电路图7都是比较简单的电路组合，没有什么特别之处。但是本发明应用了这两个电路后确发生了质的变化，使脉图的判断有了参考标准。脉图曲线在屏幕上显示的幅度与电压信号的幅值成一定比例关系，即10小格(约10mm)脉图波幅＝1mv信号电压；脉图曲线在屏幕时间轴上每向前推进1小格(约1mm)＝0.04s。使观察读数和软件编制判断容易。改进的滤波电路图8采用了多级组合、串联应用的方法，同时提高了元件的精度(1‰)。提高了对自然环境的主要干扰信号50Hz的滤波效率，同时对脉波的影响最小。增加了心电信号采集电路。采用的是标致的心电机二道电路，同样应用了定标、比例调整、滤波和放大电路。同时在疾病诊断过程中增加了现象与心电的比较环节，增加了判断元素。提高了诊脉的速度和准确性。增加了人机对话系统，录入病人主述的有关病症、医生观察到的有关病症和其他检验的结果，进一步提高了诊断的客观性和准确性。

本具体实施方式提供的中医脉象诊断仪诊断疾病的程序如下：

主程序如下：主程序开始，新建病历程序，登记病历程序，录入病人主述病症程序，录入医生观察初步判断程序，录入其他检验结果程序，启动录入脉象图程序，判断脉图是否真实？否，则反回录入脉象图程序，是，则将脉象图存贮到寄存器内。然后启动诊断子程序，诊断子程序结束，则返回主程序开始。

诊断子程序如下：诊断子程序开始，首先进行病种判断，如果是检查脏腑，则转入脏腑诊断程序，首先依次提取左右腕的寸关尺脉象图，然后判断脉图的相关特征是否正常；正常，不符合心、肝、肺、胃、肾18种病症的，则返回取脉图程序继续取脉诊断。如果不正常，判断符合心部中的“心气虚、心血虚、心血瘀阻、心火亢盛”；或肝部中的“肝气郁滞、肝血虚、肝火上炎、肝胆湿热”；或肺部中的“肺阴虚、风热犯肺、热邪壅肺”；或胃部中的“胃热、胃寒、血瘀胃脘”；或肾部中的“肾阳虚、肾阴虚、肾虚水泛、膀胱湿热”的哪一种疾病，符合则给出相应处方，然后返回主程序开始。如果是检查心脑血管，则转入心肌缺血和脑供血不全诊断程序，首先依次提取左右腕的寸关脉象图，然后判断脉象图的相关特征是否正常，如果正常，则返回取脉图程序，继续取脉图诊断。如果脉图不正常，则判断是心肌缺血，还是脑供血不全，并给出相应的处方，然后返回主程序开始。如果是检查以上两种部位以外的病症，则转入18种中西医疾病的诊断程序，首先对18种疾病进行分型，如果是检查I型病(心绞痛、室性心动过速、室性过早博动)，则取左寸脉，然后判断脉图的相关特征是否正常，如正常，则返回取脉图程序。如果不正常，则判断是这三种疾病的哪种疾病，是哪种疾病则给出相应处方，然后返回主程序开始。如果是检查Ⅱ型病(肺炎、风湿热、过敏性紫癜、痢疾、急性支气管炎、慢性支气管炎、肺结核)，则取右寸脉，然后判断脉图的相关特征是否正常，如正常，则返回取脉图程序。如果不正常，则判断是这七种疾病的哪种疾病，是哪种疾病则给出相应处方，然后返回主程序开始。如果是检查Ⅲ型疾病(高血压、中风、慢性活动性肝炎)，则取左关脉，然后判断脉图的相关特征是否正常，如果正常，则返回取脉图程序。如果不正常，则判断是这三种疾病的哪种，是哪种疾病则给出相应处方，然后返回主程序开始。如果是检查Ⅳ型病(慢性胃炎、消化性溃疡、便秘)，则取右关脉，然后判断脉图的相关特征是否正常，如果正常，则返回取脉图程序。如果不正常，则判断是这三疾病的哪种，是哪种疾病则给出相应处方，然后返回主程序开始。如果是检查Ⅴ型病(急性肾小球肾炎、急性肾盂肾炎)，则取右尺脉，然后判断脉图的相关特征等是否正常，如果正常，则返回取脉图程序。如果不正常，则判断是这二种疾病的哪种，是哪种疾病则给出相应处方，然后返回主程序开始。

本具体实施方式提供的中医脉象诊断仪具有提取的脉象图真实，脉图中仅含杂波的1％，脉图稳定，重复性好，操作速度快。脉图在屏幕上的幅度与电压信号的幅值成一定比例关系，使观察读数和软件编制判断容易。本发明的中医脉象诊断仪的诊断疾病的程序编制简单合理，提取脉图的重复周期、脉图的波幅、脉图的面积、脉图的角度等参数进行诊断判断，同时增加了心电比较过程。比较脉图与心电图的同步性等参数。增加了诊断的判断元素，具有准确率高的优点，准确率可达到95％以上。它不但能诊断脏腑五个部位的18种疾病，而且又能诊断心脑血管疾病，还能诊断中西医结合的18种病症。该中医脉象诊断仪诊断心脑血管疾病具有能发现早期病变的功能，比心电图机、CT机超前，为患者早期治疗提供了保证。本中医脉象诊断仪可以接收脉管的左、中、右，寸、关、尺九个区域，浮、中、沉三个水平的二十七路信号，克服了已有诊脉不分寸、关、尺的弊病。

当然，本发明的上述实施例仅为便于理解而提出的，根据前述内容，本领域的技术人员在实际实施时完全可以根据具体情况针对其中的某项或多项特征进行变化或组合，因此，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖的范畴。

Claims (10)

1.中医脉象诊断仪，它由脉象、压力和定位复合探头(1)、压力放大电路(2)、平衡电路(3)、比例调整电路(4)、定标电路(5)、一次放大电路(6)、两级滤波电路(7)、二次放大电路(8)、A/D转换电路(9)、控制电路(10)、组合接口电路(11)、计算机(12)、打印机(13)、心电探头(14)和心电比较电路(15)组成；其特征在于，脉象、压力和定位复合探头(1)的压力信号输出端接压力放大电路(2)的输入端，压力放大电路(2)的输出端接A/D转换电路(9)的一个输入端；脉象、压力和定位复合探头(1)的脉象信号的两个输出端D+、D‐接平衡电路(3)的两个输入端，平衡电路(3)的输出端接比例调整电路(4)的一个输入端，比例调整电路(4)的输出端接一次放大电路(6)的输入端，一次放大电路(6)的输出端接两级滤波电路(7)的输入端，两级滤波电路(7)的输出端接二次放大电路(8)的输入端，二次放大电路(8)的输出端接A/D转换电路(9)的一个输入端；心电探头(14)的输出端接心电比较电路(15)的输入端，心电比较电路(15)的输出端接A/D转换电路(9)的一个输入端；A/D转换电路(9)的输出端接控制电路(10)的输入端，控制电路(10)的一个输出端接定标电路(5)的输入端，定标电路(5)的输出端接比例调整电路(4)的另一个输入端，控制电路(10)的另一个输出端接组合接口电路(11)的输入端，组合接口电路(11)的输出端接计算机(12)的输入端，计算机(12)的输出端接打印机(13)的输入端。

2.根据权利要求1所述的中医脉象诊断仪，其特征在于，心电探头电路(14)由心电电极(14‐1)、导联连接线(14‐2)、导联选择电路(14‐3)定标电路(14‐4)、滤波电路(14‐5)、放大电路(14‐6)组成；其特征在于心电电极(14‐1)的输出端接导联连接线(14‐2)的输入端、导联连接线(14‐2)的输出端接导联选择电路(14‐3)的输入端，导联选择电路(14‐3)的输出端接定标电路(14‐4)的输入端，定标电路(14‐4)的输出端接滤波电路(14‐5)的输入端，滤波电路(14‐5)的输出端接放大电路(14‐6)的输入端。

3.根据权利要求1所述的中医脉象诊断仪，其特征在于，脉象、压力和定位复合探头(1)、平衡电路(3)、比例调整电路(4)、一次放大电路(6)、两级滤波电路(7)、二次放大电路(8)等在一台仪器上共有三套，分别对一部脉的左、中、右进行同时采集和分析。

4.根据权利要求1所述的中医脉象诊断仪，其特征在于，压力显示电路(2)、平衡电路(3)、比例调整电路(4)、定标电路(5)、一次放大电路(6)、两级滤波电路(7)、二次放大电路(8)、A/D转换电路(9)、控制电路(10)、组合接口电路(11)、定位电路(14)都集成在一块或两块可以插在计算机的PCI或ISA插槽是上的印刷电路板上，并由计算机提供工作电源。

5.根据权利要求1所述的中医脉象诊断仪，其特征在于，组合接口电路(11)的PCI接口电路由PCI9030等专用接口电路及其外围电路组成，组合接口电路(11)的ISA接口电路由CPLD逻辑门阵列驱动电路及其外围电路组成。

6.根据权利要求1所述的中医脉象诊断仪，其特征在于，定标电路(5)由三级管T1、稳压管D1、五个电阻R1‐R5、电位器W1组成，R4的一端接控制电路(10)的输出端B，R4的另一端接T1的基极和R5的一端，R5的另一端接Vcc和T1的发射极，T1的集电极接R3的一端，R3的另一端接D1的负极和W1的一固定端和滑动端，D1的正极接地，W1的另一个固定端接R2的一端，R2的另一端接R1的一端和比例控制电路(4)的一个输入端A，R1的另一端接地。

7.根据权利要求1所述的中医脉象诊断仪，其特征在于，平衡电路(3)由运算放大器A1、七个电阻R6‐R12、二个电容C1‐C2、二个电位器W2‐W3组成，R8＝2M、R9＝400K、C1＝0.022uF，R7的一端接脉象压力探头(1)的一个输出端D，R7的另一端接V‐，R6的一端接接脉象压力探头(1)的另一个输出端C和R8的一端R9的一端，R9的另一端接C1的一端，C1的另一端接R8的另一端和C2的一端R12的一端A1的反向输入端，C2的另一端接R12的另一端和A1的输出端W3的一个固定端，W3的另一个固定端接地，W3的滑动端接比例调整电路(4)的输入端E，R11的一端接A1的同向输入端，R11的另一端接R10的一端和W2的一个固定端，R10的另一端接地，W2的另一个固定端接W2的滑动端个V+。

8.根据权利要求1所述的中医脉象诊断仪，其特征在于，比例调整电路(4)由运算放大器A2、四个电阻R13‐R16、三个电容C3‐C5组成，C5＝100‐200P，C3的一端接平衡电路(3)的输出端F，C3的另一端接R13的一端，R13的另一端接R14的一端和C4的一端R15的一端A2的反向输入端，R14的另一端接定标电路(5)的输出端G，C4的另一端接R15的另一端和C5的一端R16的一端A2的输出端，C5的另一端接地，R16的另一端接一次放大电路(6)的输入端H，A2的同向输入端接地。

9.根据权利要求1所述的中医脉象诊断仪，其特征在于，滤波电路(7)由二个运算放大器A3‐A4、十个电阻R17‐R26、七个电容C6‐C12组成，R20＝84.5K、R21＝R22＝R23＝R24＝67.3K、R26＝4.32K、C12＝33n C7＝C8＝C9＝C10＝C11＝47n，R17的一端接一次放大电路(6)的输出端I，R17的另一端接A3的同向输入端，R18的一端接C6的一端和R19的一端A3的反向输入端，R18的另一端接地，C6的另一端接R19的另一端和A3的输出端R20的一端，R20的另一端接接C7的一端和C8的一端R21的一端，C7的另一端接地，C8的另一端接C11的一端和R22的一端R23的一端，R22的另一端接地，R23的另一端接地，R21的另一端接C9的一端和C10的一端R24的一端，C9的另一端接地，C10的另一端接地，R24的另一端接C11的另一端和A4的同向输入端，R25的一端接R26的一端和C12的一端A4的反向输入端，R25的另一端接地，R26的另一端接C12的另一端和A4的输出端和二次放大电路(8)的输入端J。

10.根据权利要求1所述的中医脉象诊断仪，其特征在于，放大电路(8)、(6)由二个运算放大器A5‐A6、六个电阻R27‐R32、三个电容C13‐C15、一个电位器W4组成，C15＝1uF，R27的一端接滤波电路(7)得到输出端K，R27的另一端接R29的一端和C13的一端A5的反向输入端，R29的另一端接C13的另一端和R30的一端A5的输出端，R28的一端接A5的同向输入端，R28的另一端接地，R30的另一端接R32的一端和C14的一端A6的反向输入端，R32的另一端接W4的一个固定端，W4的另一个固定端接W4的滑动端和C14的另一端A6的输出端C15的一端，C15的另一端接地，R31的一端接A6的同向输入端，R31的另一端接地。