CN2420975Y

CN2420975Y - 智能化中医脉象检测装置

Info

Publication number: CN2420975Y
Application number: CN 00217180
Authority: CN
Inventors: 费兆馥; 孙汉钧; 江启中; 汤伟昌; 李斌芳
Original assignee: Shanghai University of Traditional Chinese Medicine
Current assignee: Shanghai large traditional Chinese medicine science and Technology Development Co
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2001-02-28
Anticipated expiration: 2010-04-07

Abstract

本实用新型涉及中医脉象检测装置,该装置由脉象传感器(1)、脉搏波放大器(2)、取脉压力放大器(3)、模数A/D转换器(4)和PC电脑(5)组成。该装置造价、成本低廉,测试灵敏,能模拟中医师按脉的特点,真实地反映脉波信息。并从脉象的特征为入口进入问、望、闻诊参考的中医辨证系统,通过电脑软件的处理,将脉象信息以图形的型式输出,并得出检测结果和临床提示,如通过互联网可为远程诊疗提供客观诊断依据,具有很好的发展前景。

Description

智能化中医脉象检测装置

本实用新型涉及医用诊断仪器，具体涉及中医脉象检测装置。

中医手指切脉是在指端对挠动脉管施加不同压力的条件下(即浮、中、沉压力)，依靠触觉、压觉、振动觉感受器探测脉象信息的。其中包括至数、节律、浮沉、强弱、粗细、刚柔、流利、艰涩等信息。因此，中医脉象信号应该理解为是切脉压力和脉搏波搏动力的集合。在现有的人体脉象检测装置中，例如日本田口贤辉发明的“压力、脉搏测定装置”中[见日本公开特许昭和56-109642，日本公开特许昭和56-1586421及美国John H·Laub发明的“无创脉波记录仪中[见American Journal of Acupuncture Vol.11，No3，1983]均采用一个测力传感器(测定指压力)和一个压电式脉搏传感器复合而成的探头。这些检测装置由于结构上的原因，不能真实地模拟中医指尖切脉的特点，在反映中医脉象信息的特点方面尚存不足。田口贤辉的仪器中，由于其测力换能器不与取脉部位直接接触而失去触诊的特点，不能如实地反映切脉压力。美国Laub的仪器中选用了空气传导式压电脉搏传感器，由于其低频响应不好而易产生波形失真，再者由于实用操作上的原因也难以准确定位，极易产生测量误差。上述这些脉象检测装置实质上是西医脉搏计的设计思路，而与按传统的中医切脉要求而设计的中医脉象检测装置，存在较大差距。

中国专利CN86208967U公开了一种“中医脉象检测装置”该实用新型虽然已采用了一点或三点式传感器采录脉象信号，但最终经计算机处理后，显示并打印的结果乃是反映脉象某些特征的图谱。它存在的缺陷是，不能对脉图的特征作定量化的分析，没有做到脉象的数据化表达。再者其尚未实现运用脉图作为主要依据进行临床辩证的功能。按中医诊断仪的要求还相差甚远。

本实用新型的目的是要公开一种优于目前各种类型脉象仪的智能化中医脉象检测装置，该装置重复性、抗偏载性好，能真实地将脉搏信号传输入计算机，通过人机对话给出对中医脉象的位、数、形、势、名等方面的结论和初步八纲辩证、脏腑辩证的结论，实现真正意义上的模拟中医脉象检测。

本实用新型公开的智能化中医脉象检测装置由脉象传感器、脉搏波放大器、取脉压力放大器、模数(A/D)转换器和PC电脑组成。其中脉象传感器由带尼龙搭扣的表式支架、传感头垂直位置调节机构和传感头装置构成。

本实用新型公开的智能化中医脉象检测装置各单元通过传输信号的电缆相连。脉象检测装置工作时，先由脉象传感器将脉搏搏动力产生的交流电压(脉搏搏动力为40～50克)和由于取脉压所产生的直流电压(取脉压力达250克)，分别输入脉搏波放大器和取脉压力放大器，进行放大预处理，然后经A/D转换器，将模拟信号转换成数字信号送入PC电脑。通过安放在寸口关部的传感器，按递增的取脉压力(5～10个压力梯度，0～250克力)分别测取5～10段脉搏信号。从而采集到一个系列的取脉压力和对应的脉搏波，并对各段信号进行初步的数据预处理，排除随机干扰信号后，进行计算机处理。结合事先设计的联想条件进行人机对话，最后给出中医脉象的位、数、形、势、名方面的结论和初步八纲辩证、脏腑辩证的结论。达到通过脉象检测诊断的目的。

中医脉象有别于西医脉搏波，为了实现中医脉象的客观化检测，首先必须从手指切脉的特点出发，研究模拟切脉特点的传感器及检测装置。传感器设计必须从仿生学的角度出发，尽力完善地反映指感。再者是研究脉象指感成分的客观表达要素。脉象传感器性能的优劣，例如重复性、稳定性直接影响脉象信号客观化、数据化的可信度，其又是脉象检测装置辩证系统的基础。

脉象传感器的设计，包括形式、尺寸、感压面尺寸等应尽量近似人指，以便符合传统的切脉特点。弹性元件、应变梁应具有合理的刚度，以实现对脉道加压，并且具有较大的线性范围。传感器应该具有较好的测量重复性，即抗偏载性能好。长期的临床测试中发现，在多次重复测试过程中，经常发生传感器感压触头的机械中心偏离挠动脉管中心的现象。从而导致力作用点的偏移，产生测量误差。理论计算结果表明，一般圆形触头的悬臂梁式传感器，重复性测量误差可高达20％～30％，这就意味着脉象波形的可信度大大下降。因此必须对常规的脉象传感器进行改良，增加抗偏载的有效措施。临床中发现，传感器的稳定性也十分重要，在结构形式的设计上必须充分考虑人体体位及手臂活动等因素而引起的干扰。

本实用新型将脉象传感器设计成腕式手表结构。它由带尼龙搭扣的表式支架、传感头垂直位置调节机构及传感头装置构成。表式支架具有与手腕部相吻合的弧度。传感头工作面采取仿生学设计，平面上设有模拟指面的小平台区及模拟指腹的感压区(即感压触头，其面积为5×5mm²)。当调节螺杆时，可使传感头作垂直上下运动。从而实现对脉管的加压力或减压。由于脉象传感器可通过尼龙搭扣固定于受试者的腕部寸口处，因而可大大降低由于受试者腕部的运动而引起的干扰信号。

本实用新型的脉象传感头设计成带副梁式的悬臂梁新型结构，主悬臂梁的一端被固紧在基架上，另一端呈自由状态。主梁的上下两面各粘贴两片半导体应变片。“L”型的副梁，它被牢固地固定在主梁的自由端。根据理论分析并经模拟试验验证，这种结构形式，具有较好的抗偏载特性，当力的作用点移动时主梁的弯矩保持不变，保证传感器有恒定的电压输出。

本实用新型带副梁式悬臂梁传感器的设计大大提高脉象信号检测的重复性能，根据理论计算及模拟试验验证，其测量误差只为2％～5％。换言之，即在保证一定的测量、精度前提下，可降低临床的操作要求从而提高实用性。由于本传感器采用了表式结构形式，测量时被固定在受试者的腕部，这就形成了一个随动的形式，即可提高测量稳定性，降低手臂活动的干扰。

本实用新型根据中医诊脉的要求，将脉象信息通过计算机处理后提供出数据化、规范化的测试报告。包括受试者的基本参数、原始脉图、最佳脉图及参数、最佳取脉压力、最佳脉图速率图、脉幅(h₁)一取脉压力(P)趋势图、脉幅一周期趋势图以及检测结果和临床提示。

本实用新型公开的智能化脉象检测装置造价、成本低廉，测试灵敏。能模拟中医师按脉的特点，真实地反映脉波信息。可从脉象的特征为入口进入问、望、闻诊参考的中医辩证系统，通过电脑软件的处理，将脉象信息以图形的型式输出，并得出检测结果和临床提示，如通过互联网可为远程诊疗提供客观诊断依据，具有很好的发展前景。

下面结合附图，对本实用新型作进一步的说明。

图1智能化中医脉象检测装置连接示意图

图2脉象传感器结构图

图3传感头装置A-A剖视图及力作用点位移时力矩示意图

图4传感头固定位置立体效果图

图5原始脉图

图6最佳脉图及最佳脉图速率图

图7脉幅(h1)-取脉压力(P)趋势图

图8脉幅-周期趋势图

图9检测结果和临床提示

如图1所示本实用新型公开的智能化中医脉象检测装置由脉象传感器1、脉搏波放大器2、取脉压力放大器3、模数(A/D)转换器4和PC电脑5组成。如图2所示，其中脉象传感器由带尼龙搭扣11的表式支架6、传感头垂直位置调节机构7和传感头装置8构成。表式支架具有与手腕部相吻合的弧度，传感头工作面采取仿生学设计，平面上设有模拟指面的小平台区9及模拟指腹的感压区10(即感压触头，其面积为5×5mm²)。当调节螺杆7时，可使传感头装置作垂直上下运动，从而实现对脉管的加压力或减压。如图4所示脉象传感头装置设计成带副梁式的悬臂梁新型结构，主悬臂梁15的一端被固紧在基架12上，另一端呈自由状态。主梁的上下两面各粘贴两片半导体应变片13。“L”型的副梁14被牢固地固定在主梁的自由端。根据理论分析并经模拟试验验证，这种结构形式，具有较好的抗偏载特性，如图3所示，当力的作用点从F1移动至F2时主梁的弯矩保持不变，即有2M≡M_A+M_B，保证传感器有恒定的电压输出。

当脉象检测装置工作时，先由脉象传感器1将脉搏搏动力产生的交流电压和由于取脉压力所产生的直流电压，分别输入脉搏波放大器2和取脉压力放大器3，进行放大预处理，然后经A/D转换器4，将模拟信号转换成数字信号送入PC电脑5。通过安放在寸口关部的传感器1，按递增的取脉压力(5～10个压力梯度，0～250克力)分别测取5～10段脉搏信号。从而采集到一个系列的取脉压力和对应的脉搏波，并对各段信号进行初步的数据预处理，排除随机干扰信号后，进行计算机处理。结合事先设计的联想条件进行人机对话，最后给出中医脉象的位、数、形、势、名方面的结论和初步八纲辩证，脏腑辩证的结论。并将脉象信息通过计算机处理后提供出数据化、规范化的测试报告。包括受试者的基本参数和原始脉图、最佳脉图及参数、最佳取脉压力、最佳脉图速率图、脉幅(h₁)-取脉压力(P)趋势图、脉幅-周期趋势图，检测结果及临床提示。

图5是原始脉图，其为4秒钟时域内采集到的系列脉图和取脉压力的汇聚。并标有增益状态(例如增益：1)

图6是最佳脉图及参数、最佳取脉压力、最佳脉图速率图，它是经取样在系列脉图和系列取脉压力数据组中经计算机自动辨别选中的最佳脉图及参数计算结果，最佳取脉压力值、最佳脉图速率图。并标有增益状态(例如增益：1)

图7是脉幅(h₁)一取脉压方(P)趋势图，它是系列取脉压力(P)和所对应的脉搏波主峰高(h₁)的依赖关系曲线。并标有增益状态(例如增益：1)

图8是脉幅一周期趋势图，它是脉波主峰h₁、脉波周期与时间(40秒)依赖关系图，并标有增益状态(例如增益：1)

图9是检测结果和临床提示，显示了脉象位、力、数、形、律、势名的结论。提示出了张力、阻力、生理年龄、自律神经平衡状态及辩证结论。

Claims

1．一种智能化中医脉象检测装置，其特征在于该脉象检测装置是由脉象传感器(1)、脉搏波放大器(2)、取脉压力放大器(3)、模数A/D转换器(4)和PC电脑(5)组成，脉象传感器(1)通过电缆分别与脉搏波放大器(2)、取脉压力放大器(3)相连，脉搏波放大器(2)、取脉压力放大器(3)分别通过电缆与模数A/D转换器相连，模数A/D转换器最后与PC电脑连接。

2．一种如权利要求1所述的智能化中医脉象检测装置，其特征在于其中所述的脉象传感器是由带尼龙搭扣(11)的表式支架(6)、传感头垂直位置调节机构(7)和传感头装置(8)构成。

3．一种如权利要求1或2所述的智能化中医脉象检测装置，其特征在于其中所述的脉象传感器的传感头装置是带副梁式的悬臂梁结构，主悬臂梁(15)的一端被固紧在基架(12)上，另一端呈自由状态，主梁的上下两面各粘贴两片半导体应变片(13)，L型的副梁(14)被固定在主梁的自由端。