CN86107766A - 中医脉象检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了由复合式中医脉象换能器组、中医脉象信号处理单元和中医脉象显示记录单元所组成的属于医用诊断仪器的中医脉象检测装置及其多种变形结构，利用该装置可在患者双手挠动脉处寸、关、尺三部位，用不同的切脉压力检测患者各种中医脉象特征信息，经处理得到由脉波—脉位趋势图、脉波波形图、脉道形态示意图和脉率趋势图组成的图谱报告，由此诊断患者的脉象属于二十七种中医脉象中哪一种，利用该装置可实现中医切脉的客观化。

Description

本发明属于医用诊断仪器。

在我国，中医用手指触觉在患者双手挠动脉处寸、关、尺三部切脉诊病，已有两千多年历史，积累了丰富的经验并形成了系统的中医脉学理论。但是，传统的凭经验切脉的方法不能建立统一的客观标准，很难学习和推广，五十年代后期中国开始有人探索中医脉象的客观化研究方法，六十年代以后，国内外相继开始研究用于中医的脉波纪录装置，但在已有技术中，尚未见有与传统中医脉诊技术相吻合、与中医脉学理论相统一、能够检测并描述明代李时珍所总结的浮、沉、迟、数、滑、涩、虚、实、长、短、洪、微、紧、缓、芤、弦、革、牢、濡、弱、散、细、伏、动、促、结、代共二十七种中医脉象信息特征的中医脉象检测装置。

美国针刺疗法杂志第11卷第3期1983年7-9月第255-258页发表了约翰H，劳卜医生的文章“用于针灸临床的非创伤性脉波纪录器”，该脉波纪录器由换能器部分、信号处理部分和显示纪录部分构成，其中，三个圆盘形的换能器分别安装在三个手指套的端部，手指套带在医生的第二、三、四指上，就可将三个换能器分别按在病人的手腕挠动脉的寸、关、尺三个部位上进行检测，换能器直径10mm，中央有同轴的靠近下端面的ψ2.5mm的圆孔和靠近上端面的小孔连成的通孔，小孔上方复盖一块贴有压电材料的薄膜，当将圆孔对准挠动脉时，挠动脉的搏动引起圆孔内气腔压力或容积变化，推动薄膜，压电材料便输出脉波信号。该测脉搏的换能器的上方还装入了一个应变式的测力换能器，专司检测操作者的手指按压的切脉压力。三个脉搏波换能器输出的电信号进行放大后送至三笔纪录仪进行脉波描记，三个测力换能器的电信号经放大后用数字打印在脉搏波形图下方。该脉波纪录器存在的缺点是：

1.其换能器实际上并不是检测中医感觉的脉象，而只是检测ψ25mm圆孔范围内皮肤表面位移引起的空腔容积的变化，所检测的切脉压力也不是直接加在ψ2.5mm圆孔范围内的压力，而是圆孔周围的圆环压在病人挠动脉周围的力，所以脉搏波反映的并不是血管压力的变化，而且，更重要的是切脉压力与脉搏波不是相对应的取自同一处的信息。

2.该换能器不能检测脉道的大小，因而不能全面地检测中医脉象信息。

3.换能器的形状决定了与外径为10mm、内径为2.5mm的加压圆环有关的切脉压力和与ψ2.5mm的圆孔有关的脉搏波在测量过程中的操作重复性无法保证。

总之，现有的脉波记录器只能检测在不同的切脉压力下脉搏波波形，不能按照中医脉诊要求同时检测能全面反映二十七种中医脉象信息特征的脉波波形、脉波-脉位变化趋势、脉道形态和脉率变化趋势，尤其是不具备脉道形态检测功能，也不具备良好的操作重复性。

本发明的目的是向从事中医脉象研究和应用的医师、学者、学生和生产厂商等提供一种能够严格地按照传统的中医脉学理论和脉诊技术要求、科学而方便地、在一次检测中得到全面描述中医脉象信息特征并与传统的中医指感脉诊经验和中医脉学理论描述相一致的中医脉象图谱报告的这样一种检测装置，该装置能按照中医传统切脉操作技术检测寸、关、尺三部的压力脉搏波波形及其随着切脉压力变化的趋势，能同时检测脉道的宽度和形态，能同时检测脉率在五十个心动周期以上的时间内的变化趋势，并且使所有这些信号的检测具有良好的操作重复性。

本发明的目的是这样来实现的，本发明的中医脉象检测装置与常规的脉波记录器一样由中医脉象换能器组、中医脉象信号处理单元和中医脉象显示和记录单元组成，其中的中医脉象换能器组包括安装在换能器调节控制机构的三个支撑臂上的寸部、关部和尺部换能器。这三个换能器都包括带有触头的传感机构及敏感元件。然而在本实用新型的检测装置中，还包括与中医脉象换能器组中至少一个换能器一般是关部换能器的触头复合在一起的用以获取脉道形态信号的脉道形态检测线阵式辅助换能器和包含在中医脉象信号处理单元中的对来自辅助换能器的脉道形态信号加以处理的脉道形态信号处理电路。因此，本发明的装置可以显示记录脉道形态图。由脉道形态检测线阵式辅助换能器和包含它的换能器本体组成了复合式中医脉象换能器，而它和包含它的换能器本体里的触头组成了复合式中医脉象换能器触头。应用本发明的检测装置，不仅能得到一般的脉波波形图和上述的脉道形态示意图，利用改变显示记录速度以压缩脉波宽度的简单方法，还可以得到便于直观分析的脉波-脉位变化趋势图和脉率变化趋势图，脉率变化趋势图也可以通过设计更完善的摸拟计算电路或采用计算机技术，直接以每分钟的脉搏数来进行描述。此外，当换能器和复合式换能器的触头采用双曲线形检测面的轮廓设计时，通过下面的图示说明将看到，该装置便具有良好的操作重复性。

将寸、关、尺、三个换能器的触头分别覆盖并按压患者挠动脉上的寸、关、尺三个部位，则三个换能器分别将施加在对应的三个部位上的力以及脉象压力信息变成混在一起的切脉压力直流信号和脉搏波交变脉动信号，同时脉道形态检测线阵式辅助换能器也输出一组脉搏波信号，这些信号分别经由通过电缆与寸、关、尺三部换能器中的敏感元件相连接的中医脉象信号处理单元中对应的电路处理后分别输出对应于寸、关、尺三部的三路脉象输出信号以及脉道形态信号，经显示记录单元显示和记录，便得到中医脉象图谱，包括脉波-脉位趋势图、脉波波形图、脉道形态示意图和脉率趋势图，由此图谱，即可诊断患者的脉象属于二十七种中医脉象中的哪一种。与现有技术相比，本发明中医脉象检测装置的优点在于：

1.在人体上检测中医脉象信息的条件和操作方法与中医传统切脉技术要求相符合，易为中医所理解;

2.该装置的中医脉象换能器组，能够全面地检测中医脉象的脉位、脉形、脉势、脉力、脉道、速率、节律、长短等信息特征，该装置的中医脉象信号处理单元和显示、记录单元能以统一的中医脉象图谱格式全面地描述全部（二十七种）中医脉象及各种兼脉脉象;

3.该装置所检测和描述的脉象信号与中医切脉时的指感和中医脉学理论的描述一致，因而可以充分利用中医在两千多年的实践中累积起来的宝贵经验，而不必重新收集数据，进行大量的统计工作。

4.该装置的结构设计充分考虑了中医脉诊中的严格定量要求，在活的生命体上检测脉象时具有良好的操作重复性和长时间稳定性，因而所得的记录可用来建立中医脉诊的客观病吏档案。

总之，这种装置的推广应用将促进中医脉象标准的统一，为实现中医脉诊客观化和自动化奠定基础。

下面结合附图来详细描述本发明中医脉象检测装置的具体实施例

图1是本发明中医脉象检测装置的系统框图。

图2是本发明中医脉象换能器组的工作状态图;

图3是寸、尺部换能器的外形图。

图4是寸、尺部换能器的剖面图。

图5是双曲线形触头悬臂梁换能器的工作原理图。

图6是图5的俯视图。

图7是复合式中医脉象换能器的剖视图。

图8a、8b、8c分别是复合式中医脉象换能器的梯形触头检测面上的、阵元换能器的梯形、矩形和圆形检测面排列示意图。

图9a、9b、9c是三种状态的挠动脉血管所对应的各阵元输出的脉波幅值的分布示意图。

图10是一种用PVDF压电薄膜作为敏感元件的复合式换能器触头的结构图。

图11是构成图10的触头的骨架的接触导电片和绝缘薄板的结构示意图。

图12是构成图10的触头的线阵薄膜的展开图。

图13是用微型应变电阻作为敏感元件的复合式中医脉象换能器触头的外形图。

图14是图13的触头的部件及其装配示意图。

图15是图13的触头的俯视图。

图16a和16b是替换图13的微型应变电阻的两块PVDF薄膜的结构示意图。

图17a和17b分别是图16a和16b的背视图。

图18是用PVDF薄膜替换微型应变电阻的类似图13结构的复合式中医脉象换能器触头的部件及装配示意图。

图19是应变电阻脉波信号分离电路。

图20是压电脉波信号放大电路。

图21是中医脉象信号处理单元的功能设计示意图。

图22至图24是中医脉象图谱的三种可能的结构，其中，图22a、22b、22c、和23a、23b、23c以及24a、24b、24c分别为三种图谱结构中寸、关、尺三部的脉波-脉位趋势图;22d、23d和24d分别为脉道形态示意图;22e、23e和24e分别为脉率趋势图。

图25是用以获得脉波-脉位趋势图的包括在中医脉象信号处理单元内的脉象波形和切脉压力分离标记电路框图。

图26是用以获得图22e的脉道形态示意图的脉道形态信号排序整理电路框图。

图27是用以获得图23e和24e的脉道形态示意图的脉道形态信号幅值排序整理电路框图。

图28是用以获得脉率趋势图的包括在中医脉象信号处理单元内的脉率测量电路框图。

图29是中医脉象信号计算机处理框图。

图30是利用计算机处理的中医脉象图谱报告的一种具体格式。

如图1所示，本发明中医脉象检测装置包括中医脉象换能器组[1]、中医脉象信号处理单元[2]及中医脉象显示和记录单元[3]三个部分，其中中医脉象换能器组如图2所示，它包括寸部换能器[4]、关部换能器[5]和尺部换能器[6]，它们分别安装在换能器调节控制机构[7]的三个支撑臂[7a]、[7b]、和[7c]上，换能器调节控制机构[7]保证寸、关、尺三部换能器[4]、[5]、[6]能在三维空间运动，在x、y轴方向移动寸、关、尺三个换能器，能使它们的触头分别正确地压在患者挠动脉的寸、关、尺三个部位上，在Z轴方向移动换能器，可以调节切脉压力的大小。

在本实施例中寸、关、尺三部换能器采用双曲线形触头悬臂梁应变式结构，除了关部换能器[5]采用复合式结构外，寸部换能器[4]和尺部换能器[6]结构完全相同，它们的外形如图3所示，它包括检测面呈四边形，其中对置的二边平行、另外对置的二边呈双曲线形的触头[8]，换能器壳体[9]和换能器压盖[10]，压盖[10]的作用，一是密封换能器并压住由换能器壳体[9]内部引出的电缆[11]，二是籍以将换能器安装在换能器调节控制机构[7]的支撑臂（图中用虚线表示）上。

图4是图3的寸部和尺部换能器[4]、[6]的剖面图，显示了其内部结构。它包括用金属弹性材料做成的用作传感机构的一部分的悬臂梁[12]、用以固定悬臂梁的压块[13]以及贴在悬臂梁[12]固定端附近上、下两面上的敏感元件[14]例如应变电阻。如果用全桥式应变电阻作敏感元件，可以只粘贴在悬臂梁[12]的一个面上。触头[8]位于悬臂梁[12]的自由端，悬臂梁[12]与触头[8]构成换能器的传感机构。即换能器本体包括传感机构，敏感元件及壳体[9]、压盖[10]和电缆[11]。

图5是双曲线形触头悬臂梁换能器的工作原理图，图6是图5的俯视图，图中设挠动脉血管[15]方向为y，直径为D，手腕表面处于x、y平面，双曲线形的触头[8]轮廓曲线用函数式±f（x）表示。点[16]是贴敏感元件[14]的中心位置，它离开触头[8]远端的距离为L，当满足条件：

f（x）＝C/L-x    c＝常数

此时，点[16]上的应变

$\mathrm{\epsilon \; =}\frac{\mathrm{12c}}{{\mathrm{Ebh}}^2}\mathrm{ADaA}$

式中，E、b和h分别是悬臂梁[12]的弹性模量、宽度和厚度，A是挠动脉血管[15]推动触头[8]的压强，由此证明，当触头[8]形状是双曲线时，悬臂梁[12]上贴敏感元件的位置上的应变与触头[8]覆盖挠动脉血管[15]的位置没有关系，在实际检测脉象时，正是由于操作者不可避免的操作误差和被测者的运动等原因，使得触头覆盖挠动脉的位置不可能固定不变，因而在采用其他形状触头时，检测结果的重复性甚差，而双曲线触头换能器保证了检测脉象信息时的良好操作重复性，从而明显地降低了对中医脉象检测的操作技术的要求，提高了在人体实际检测中的重复性、长期稳定性和定量检测精度。

在商品化的换能器设计中，可用近似的梯形触头代替双曲线形触头，这时，对ε与A的线性关系，仅引起不大于2%的误差。这在中医脉象检测中是允许的，而有利之处是使触头的加工工艺大大简化。

换能器中的敏感元件[14]通过电缆[11]与中医脉象信号处理单元[2]连接，把脉象压力信息和施加在患者腕部的力变成电信号进行处理，寸部换能器[4]和尺部换能器[6]送出的脉象信号中，切脉压力直流信号和脉搏波交变脉动信号是混在一起的。

在本实施例中关部换能器[5]除了包括与寸、尺部换能器[4]、[6]相同的结构部分，即上述的换能器本体外，还包括复合在其触头[8]上的附属的脉道形态检测线阵式辅助换能器，它与换能器本体组成复合式中医脉象换能器，如图7所示。该脉道形态检测线阵式辅助换能器是由多个阵元换能器组成的，每一个阵元换能器包括一个微型敏感元件和一个微型传感机构，其中，每个微型传感机构有一个检测脉道形态的检测面[18]，它们等间距地排列在复合式换能器触头[8′]检测面[17]的对称轴上，构成复合式换能器触头[8′]的部分检测面。图8a-8c示出了较常用的梯形的复合式换能器触头[8′]检测面[17]上脉道形态检测面[18]的形状和排列情况，其中图8a，8b，8c分别表示梯形，矩形和圆形的脉道形态检测面[18]的排列的情况，在这三种设计中，阵元换能器从而脉道形态检测面[18]的数目一般都取6至9个，平行排列，相邻两脉道形态检测面[18]中心间距都在0.6至1.1毫米范围，这些参数的选择考虑到中医脉诊的精度要求。当复合换能器触头[8′]压在患者腕上关部检测脉象时，这6至9个脉道形态检测面[18]中有一部分正好压在挠动脉血管上部，对应于它们的阵元换能器便会有脉波信号输出，而且对准挠动脉血管[15]中心的一个换能器输出信号的幅度最大，越是远离挠动脉血管中心的阵元换能器输出的信号就越小，根据各个阵元换能器输出信号的大小分布便可推知脉道大小和大致形态。附图9a、9b、9c分别示出了几种不同状态的挠动脉血管所对应的各阵元换能器输出的脉波幅值的分布情况。

在双曲线形触头或梯形触头上复合多个阵元换能器的结构，不但在阵元换能器的数目和它的脉道形态检测面[18]的形状和尺寸选择上，而且在阵元换能器的微型敏感元件和微型传感机构结构形式上有许多可行方案。

图10示出了一种用PVDF压电薄膜作为组成辅助换能器的阵元换能器的微型敏感元件的复合式换能器触头的结构，它包括绝缘材料制的梯形框架盖板[19]、触头骨架，嵌置在触头槽孔内构成脉道形态检测面[18]的由弹性衬填物制成的微型传感机构触头骨架及复合式换能器触头检测面[17]外的PVDF线阵薄膜[20]和将薄膜的二个边缘[20′]和[20″]分别固定在触头骨架两个对置的相同的侧面上的弧形横槽中的导电橡胶条[21]和[21′]。其中，触头骨架由n片厚度相同的导电材料做的已各自焊接好引出导线[22]的接触导电片[23]和n+1片厚度相同的绝缘薄板[24]间隔排列并胶合而成，接触导电片[23]的数目等于阵元换能器数目，一般取6至9片，在本例的图10中取7片，它们的形状与夹在其间的绝缘薄板[24]的形状都相似，而其大小排列次序渐变。其形状如图11所示，它是在一矩形薄片上缘口中部开一矩形孔[25]、下缘口中部开一楔形孔[26]、两侧中部各开一弧形槽孔[27]和[27′]而制成的，但首末两块绝缘薄板则不开矩形孔。胶合以后，在多个楔形孔[26]排列而成的槽内嵌置7块厚度相等的硬度适当的楔形的弹性衬填物[28]，例如硅橡胶等构成微型传感机构，它的表面即阵元换能器的脉道形态检测面[18]构成复合换能器触头检测面的一部分。

图12是图10中的PVDF线阵薄膜[20]的展开图，它内表面上镀有7个电极[29]，其外表面上镀有整块的接地电极，当将它包裹在触头骨架上后，7个电极分别与7个接触导电片[23]相接触，因此可将PVDF压电薄膜[20]上产生的电荷导出。

嵌置弹性衬填物[28]并包裹上PVDF薄膜[20]的触头骨架与盖板[19]下表面胶合，再将盖板[19]的上表面与关部换能器本体的悬臂梁[12′]胶合。这样，图10所示的由盖板[19]、触头骨架、弹性衬填物[28]和PVDF线阵薄膜[20]装配在一起的组件即是一个7阵元压电式脉道形态检测辅助换能器，又是复合式中医脉象换能器的触头。用这种触头压在挠动脉血管[15]上检测脉象时，覆盖着血管[15]的脉道形态检测面[18]受到血管[15]的压力波动作用将会产生弯曲变形，同时受到垂直压力和张力作用，因而产生电信号，弹性衬填物[28]为薄膜的弯曲变形提供了条件，然而其适当的硬度还合将脉搏搏动力传递到复合换能器本体的悬臂梁上。所以关部换能器[5]的换能器本体的性能仍与寸、尺部换能器[4]、[6]相同。

在关部换能器的设计中保留与寸、尺部换能器[4]、[6]结构相同的双曲线或梯形触头悬臂梁换能器作为关部换能器本体，可检测中医师指端感觉到的平均脉搏压力，可象中医师那样找到每个患者的最佳切脉压力的客观数值而且最佳切脉压力和它所对应的脉象波形（包括幅值）都有良好的操作重复性。

图13表示用微型应变电阻作为辅助换能器的阵元换能器的微型敏感元件的复合式换能器触头的例子，图14是该触头的部件及其装配示意图，图15是图13的俯视图，图中示出的是7个阵元换能器的梯形复合式触头，阵元换能器数一般取6至9个，梯形复合式触头由两部分[29]和[29′]构成，每一部分由楔形块[30]或[30′]与其长直角边所在侧壁一端平伸出的垂直于此侧壁的分别为n/2个或n-1/2个和n+1/2个梳状排列的、作为辅助换能的传感机构的微型金属弹性楔[31]和[31′]构成，其中n为阵元数目，在本例取7个阵元的情况下，微型金属弹性梁[31]和[31′]的数目便分别为3个和4个，每个微型金属弹性梁上贴有一片微型应变电阻[32]或[32′]作为微型敏感元件，楔形块[30]和3个微型金属弹性梁[31]及楔形块[30′]和4个微型金属弹性梁[31′]分别用整块的金属弹性材料加工而成，使两组微型金属弹性梁[31]和[31′]相互交叉排列，如图16所示，并在楔形块[30]和[30′]的相互平行的两侧分别和用与其同样的材料做成的加强挡板[67]和[67′]粘接或焊接，使之装配成一体，即成为复合式触头。7片应变电阻的14根引线均可通过贴在两楔形块[30]和[30′]相互对置的内侧壁上的印刷板转接，因7个应变电阻可有一个公共端，故实际引出线为8根。将如此的复合式触头用粘接或焊接工艺与换能器本体的悬臂梁装配在一起，便组成复合式的关部换能器，用它检测脉象信息时，由于微型金属弹性梁[31]和[31′]的刚度较大，变形较小，故对换能器本体而言，梯形触头换能器的原有性能维持不变，由多个微型金属弹性梁[31]和[31′]和多个微型应变电阻[32]和[32′]所组成的多个阵元换能器构成了脉道形态检测线阵式辅助换能器，用它可检测出脉道的大小和形态。

图13的结构的另一种变换形式为，将微型应变电阻[32]和[32′]分别改用两块PVDF压电薄膜，它们如图16a和16b所示，而图17a和17b分别为16a和16b的背视图。两块PVDF压电薄膜[33]和[33′]分别由一矩形部分及从其一长边侧平伸出的3个和4个相互交叉排列的梳齿状部分组成梳状薄膜，它们的正面，在每一梳齿状部分及其邻近的矩形部分间各涂有一个电极[34]或[34′]，在它们的背面，在各一梳齿状部分及其邻近的矩形部分间涂有接地电极[35]或[35′]，并且各电极在矩形部分相连。然后，如图18的该触头部件及装配示意图所示，将薄膜[33]和[33′]的梳齿状部分弯折到与矩形部分成直角，在矩形部分背面涂导电胶使其分别与楔形块[30]和[30′]的长直角边所在侧壁粘接在一起，并使每一电极与对应的微型金属弹性梁[31]或[31′]接触，所有电极引出线也用导电胶粘接。在这一实施例中，在装配触头时，可在其内部空腔充填弹性材料[36]，使PVDF薄膜[33]和[33′]分别与微型金属弹性梁[31]和[31′]的接触良好，并可压住引出线，同时又不影响微型金属弹性梁[31]和[31′]的运动。

此外，图13里的作为微型敏感元件的微型应变电阻也可用导电橡胶或陶瓷压电材料代替。

由以上所举的实例可以说明，实现复合式中医脉象换能器的可行结构方案是相当多的。

由于脉道检测线阵换能器组的任务仅是检测交变的脉搏波信号，所以将脉搏波转变成相应电信号的基本电路是简单的。

对于前述用微型应变电阻作为敏感元件的实例，可用如图19所示的应变电阻脉波信号分离电路把脉波信号引出至中医脉象信号处理单元[2]中的放大器[41]，图中仅示出了一个阵元换能器的应变电阻和相应的电路，它由应变电阻[32]或[32′]和一个电阻R串联，并在接点接入一个与放大器[41]连接的隔直流电容器C组成。而对于前述用PVDF压电薄膜作为敏感元件的实例，可用如图20所示的压电元件脉波信号放大电路先进行电流放大，再进行积分以恢复脉搏波波形。图中仅示出一个阵元换能器的压电元件和相应电路，它由压电元件[42]、电流放大电路[43]、积分恢复电路[44]组成，并与中医脉象信号处理单元[2]中的放大器[41′]连接。

图19和图20所示的电路，可以设置在处理单元[2]中，也可以在中医脉象换能器组[1]中专门设置一个接续器部件来完成脉波信号的转换。

一种利用模拟电路实现的中医脉象信号处理单元[2]的功能设计示意图如图21所示。其输入端接收的是来自中医脉象换能器组[1]的输出信号。其中，来自关部换能器本体的脉象信号[46a]和来自寸部、尺部换能器的脉象信号[45]、[47]都是切脉压力（直流或缓变）信号和脉搏波（交变）信号的混合信号，还有来自关部脉道检测线阵式辅助换能器的与阵元换能器数目相同的脉搏波信号[46]，诸如阵元换能器数目为7，则有7路脉搏波信号。中医脉象信号处理单元[2]通过它所包含的电路将这10路输入信号加以处理，输出对应于寸、关、尺三部的脉象输出信号[45′]、[46′]和[47′]，并送至中医脉象显示和记录单元[3]，一般用专用或通用的三线示波器或三笔记录仪进行显示和记录。这些脉象输出信号的设计特点，可用最后显示或记录下来的中医脉象图谱予以说明，图22、23、24是中医脉象图谱的三种可能的方案。

图22a-22e是最简单的模拟信号处理结果。在寸、关、尺三部上，同时或分别施加一系列由小到大的切脉压力，将来自寸部换能器、关部换能器本体和尺部换能器的三路脉象信号分别经包含在中医脉象信号处理单元[2]内的三个如图26所示的电路处理，即可得到图22a、22b、22c、三组一系列的脉波-脉位趋势图，在此方案中，脉波-脉位趋势图是以常规记录速度得到的，所以它又可作为脉波波形图，其中脉幅最高的一个对应着最佳切脉压力，由每一组脉波-脉位趋势图即可判断该部位上脉象的浮、沉、虚、实以及脉象形态的弦、滑、平、涩等等。图22a、22b、22c中每一对脉象波形的后面一个波形上迭加一个矩形标记，由该标记脉冲的宽度d可计量切脉压力值，而由其高度h可计量放大器的增益或脉搏波幅值相应的绝对搏动力。上述的脉波-脉位趋势图是经由中医脉象信号处理单元内的脉象波形和切脉压力分离标记电路[25]得到的，该电路[25]主要包括切脉压力分离显示电路[48]与A/T转换和标记电路[49]，还包括放大电路[50]和脉波信号处理电路[51]，来自寸、尺部换能器和关部换能器本体的脉象信号输入放大电路经切脉压力与分离显示电路[48]分离出切脉压力直流信号，再经A/T转换和标记电路[49]转换成宽度与其电平大小成比例的脉冲，将此脉冲信号送至放大电路[50]输入端，与脉象波形迭加，经脉波信号处理电路[51]处理，即可得到最后的带标记信号45′、46a′和47′，分别对应图22a、22b、和22c，信号幅值与放大器增益或比例。

关部脉象输出信号46′中，除了上述的对应关部换能器本体的带标记信号46a′外，还有脉道形态信号46b′，如图22d所示，这是来自关部复合式换能器中脉道形态检测线阵式辅助换能器的7个阵元换能器的7路脉波信号[46b]经图26所示脉道形态信号排序整理电路处理后的输出信号在较低的记录速度下记录而得到的。图26的电路包括与阵元换能器数目相等、以便接收来自每一阵元换能器的一路脉波信号的脉道信号放大电路和[52]箝位电路[53]，以及一个转接到输出端的多路转换开关[54]，由于箝位电路[53]的设置，所以7路脉波波形排列整齐。由图22d可直观地判断脉道的虚大，细微等属性。

至于从图25的电路输出的信号，还可在低的记录速度下记录较长时间的脉波信号，以观察脉率变化趋势，如图22c所示。

图22d的脉道形态图和图22e的脉率趋势图也可分别经图26和图25的电路而在每秒25mm的标准记录速度下记录，但浪费了记录纸。

以上图22a至22e的中医脉象图谱还可以有多种变形结构，只须改变处理单元[2]中的相应处理电路即可得到。图23a至23e便是另一种中医脉象图谱结构。其中，23a至23c分别是对应寸部、关部和尺部的脉波-脉位趋势图，它们将切脉压力和增益标记信号单独记录，一则醒目、二则紧缩了图谱幅面。这只须将图25中形成的标记脉冲信号不与脉象波形信号迭加，而是分别记录即可。图23（d）为脉道形态示意图，它实际上是图22（d）的包络线，这只须相应地用图27的脉道形态信号幅值排序整理电路代替图26的电路即可。图27的电路与图26之不同在于箝位电路与多路转换开关间还设置7个采样保持电路[54]，它们分别将7路脉道信号的峰值加以保持，因此，经多路转换开关[54]输出的是7路脉道信号的峰值直流电平，呈阶梯状。图23（e）中的脉率趋势图是由脉率测量电路形成的，图28是该电路的框图，它由微分电路[56]、触发脉冲整形电路[57]、单稳态电路[58]和频率测量电路[59]依次连接组成，经图25电路处理后的脉波信号输入该电路，输出的即为按每分钟脉搏数计算好的脉率趋势图23e。

图24a至24e是中医脉象图谱的又一种结构，其中，利用低速记录将脉波-脉位趋势图进行了时间轴上的压缩，而且寸、关、尺三部切脉压力均采用预定的系列值，例如25g、50g、75g……直至250g，这样便省去了切脉压力标记信号，但放大器增益标记信号仍予保留，图24d和24e是与图23d和23e一样分别通过图27的处理电路和28的脉率测量电路形成的，为了分析波形的需要，还在标准记录速度下记录最佳切脉压力下的脉象波形图24f、24g和24h。

总之，利用图25、26、27、28的基本原理电路，可以构成多种中医脉象处理单元[2]的方案，只要其输出端可提供寸、关、尺三部的脉波-脉位趋势图，脉象波形图、脉道形态示意图和脉率趋势图的记录信号，便可全面地描述二十七种中医脉象信息特征。

作为一种更为灵活的方案，可以利用微型计算机实现脉象信号处理，图29是其原理结构图，其中，换能器组[1]输出10路信号给模拟信号予处理电路[60]，它除了放大之外，主要是把寸、关、尺部的脉象信号进行交直流成分的分离，因此它通过多路转换开关[61]输出给A/D转换电路[62]的是13路信号，适当设计计算机[63]的软件，通过键盘[64]对这13路信号进行采样编辑，最后在显示器[65]和打印机[66]上得到不同设计形式的中医脉象图谱报告，但其共同点是都包括了带增益标记和切脉压力值标记的脉波-脉位趋势图、脉象波形图、脉道形态示意图和脉率趋势图。在利用计算机的方案中，许多标记、坐标单位都可以使用文字，并可附加各种说明。图30是利用计算机处理方案的一个具体的中医脉象图谱报告格式。其中，（a）、（b）、（c）各为寸、关、尺各部的脉波-脉位趋势图。（d）、（e）、（f）为寸、关、尺部的脉象波形图，（g）为脉率趋势图，（h）为脉道形态示意图

在上述讨论中，将关部换能器做成由换能器本体和附属的脉道形态检测线阵式辅助换能器组成的复合式中医脉象换能器，当然也可以将寸部或尺部换能器做成同样的复合式换能器，或者同时使寸、关、尺三部换能器各自附有一个脉道形态检测线阵式辅助换能器，构成三个复合式中医脉象换能器。

Claims (10)

1、一种中医脉象检测装置，它包括中医脉象换能器组[1]，中医脉象信号处理单元[2]和中医脉象显示记录单元[3]，其中，中医脉象换能器组由寸、关、尺三部换能器[4]、[5]、[6]组成，所述的换能器包括带有触头[8]的传感机构及敏感元件[14]，其特征在于，在上述中医脉象检测装置中，还包括与中医脉象换能器组[1]中至少一个换能器的触头[8]复合在一起的、用以获取脉道形态信号的脉道形态检测线阵式辅助换能器和包含在中医脉象信号处理单元[2]中的、对来自所述的辅助换能器的脉道形态信号加以处理的脉道形态信号处理电路，所述的辅助换能器与包含它的换能器本体组成复合式中医脉象换能器，而所述的换能器触头[8]和与它复合在一起的脉道形态检测线阵式辅助换能器组成复合式中医脉象换能器触头[8′]。

2、按权利要求1所述的中医脉象检测装置，其特征在于，所述的换能器[4]、[5]、[6]的传感机构还包括由金属弹性材料制成的悬臂梁[12]，所述的换能器触头[8]和复合式中医脉象换能器触头[8′]装在所述的悬臂梁[12]的自由端上，它们的检测面都为四边形，其中对置的两边相互平行，另外对置的两边是满足公式：

f（x）＝C/L-x

的双曲线形，式中，C为常数，L为敏感元件[14]中心离触头[8]或[8′]的远端的距离，或者，所述的触头[8]和[8′]的检测面的形状也可取近似上述双曲线型的梯形。

3、按照权利要求1，2所述的中医脉象检测装置，其特征在于，所述的脉道形态检测线阵式辅助换能器由多个阵元换能器组成，每一个阵元换能器都包括一个微型敏感元件和一个微型传感机构，而每个微型传感机构有一个脉道形态检测面[18]，它们等间距地排列在复合换能器触头[8′]的检测面[17]的对称轴上，构成复合换能器触头[8′]的部分检测面。

4、按权利要求3所述的中医脉象检测装置，其特征在于，所述的阵元换能器从而脉道形态检测面[18]的数目为6至9个，平行排列，相邻两脉道形态检测面的中心间距为0.6至1.1mm。

5、按权利要求3所述的中医脉象检测装置，其特征在于，所述的阵元换能器的脉道形态检测面[18]呈矩形、圆形或梯形。

6、按权利要求3所述的中医脉象检测装置，其特征在于，所述的微型敏感元件由PVDF薄膜，微型应变电阻、导电橡胶或陶瓷压电材料构成。

7、按权利要求3所述的中医脉象检测装置，其特征在于，所述的微型传感机构由微型金属弹性梁或弹性衬填物构成。

8、按权利要求1所述的中医脉象检测装置，其特征在于，所述的脉道形态信号处理电路包括与构成辅助换能器的所述阵元换能器的数目相等的脉道信号放大电路和箝位电路及一个多路转换开关。

9、按权利要求8所述的中医脉象检测装置，其特征在于，所述的脉道形态信号处理电路还包括与构成辅助换能器的所述阵元换能器数目相等的、在箝位电路和多路转换开关间的采样保持电路。

10、一种利用中医脉象检测装置检测中医脉象的方法，它包括分别记录组合成描述中医脉象的图谱的脉波-脉位趋势图，脉象波形图、脉道形态图和脉率趋势图。

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