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中医脉诊传感器的研制与应用.pdf

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中医脉诊传感器的研制与应用.pdf

2006年4月第26卷第2期APR2006VOL26NO2湖南中医学院学报JOURNALOFTCMUNIVOFHUNAN51新技术新方法中医脉诊传感器的研制与应用顾星1王方2N湖南中医药大学,湖南长沙410007;2湖南中医药大学2003级研究生班,湖南长沙410007〔摘要〕目的研制符合中医脉诊方法的传感器,以适应脉象客观化检刹的雷要。方法采用压力应变电队片,研制了一种中医脉诊传感器,结合生物机能实验系统、计算机技术,对113名在校大学生的左右手寸关尺三部,进行了脉象检ALO结果在100G压力状态下,男生寸关尺三部的主波峰波幅显著高于女生;男女关部脉象主波峰幅度最高,以关部、寸部、尺部的顺序递减。结论中医脉诊传感器在设计上是可行的;应用于人体脉搏的信号来集德定。关健词〕诊断/中医;脉诊/传感器中图分类号1112411文献标识码S文章编号10005633200602005102STUDYONDEVELOPMENTOFPULSETAKINGSENSORINTRADITIONALCHINESEMEDICINEGUXINGTCMUNIVOHUNAN,CHANGSHA,410007,CHINAABSTRACTOBJECTIVETODEVELOPASENSORSUITABLETHEPULSEFEELINGSTYLEINTCMMETHODADOPTINGCHANGEABLEPRESSUREELECTRICRESISTANCE,APULSETAKINGSENSORWASDEVELOPEDANDUSEDTODETECTTHEPULSESTATEONTHEAREACUN,GUANANDCHIINBOTHHANDSOF113STUDENTSCOMBINEDWITHLIVINGFUNCTIONALEXPERIMENTALSYSTEMANDCOMPUTERRESULTSWITH100GOFPRESSURE,THEMAINWAVECRESTSONTHE3AREACUM,GUARANDCHIOFBOYSWEREHIGHERTHANTHATOFGIRLS,BUTTHEWAVECRESTINGUARPULSEWASHIGHESTINBOTHBOYSANDGIRLS,THENINTHECONANDCHIPARTSWASDECREASEDGRADUATELYCONCLUSIONSTHEDESIGNOFTHESENSORISWORKABLEANDTHESIGNFROMTHEMACHINEINDETECTIONOFPULSECONDITIONISSTEADYKEYWORDSDIAGNOSIS/CHINESEMEDICINE;PULSEFEELING/SENSOR中医脉诊的客观化研究,主要目的在于,解决沿袭几千年的医者凭手指触感患者寸口脉的主观判断方法。其关键点在于脉象用手指触摸和仪器采集的齐同性是否一致。仪器采集脉象的难点是传感器的灵敏度、重复性及类型,是否能真正反映脉象特征。因此,关键在如何把握中医脉诊理论与现代传感器技术的沟通与交流。目前应用于临床成熟的中医脉象分析系统井不多见,笔者根据中医脉诊寸、关、尺三部的位置,自主研制了三头传感器,同步采集三部脉搏信号,对健康人进行了常人脉象的观察特报告如下,供同行参考。传感器的研制遵循传统中医脉诊的寸、关、尺三部取脉方法,分别山3个传感器复合组成。每个传感器包括1个微型敏感元件和1个微型传感装置。微型敏感元件由PVDF薄膜、微型应变电阻、导电胶构成,微型传感装置由微型金属弹性悬臂梁构成,外接生物机能实验系统,采集数据经A/D模拟转换,在计算机显示、分析处理。3个传感器惰圆形探头分别按压在被测试者挠动脉的寸、关、尺三部,可分别施加压力,59为1个压力〔收稿日期20051228〔茜金项目〕湖南省教育厅科研基金资助NO01C226,〔作者简介〕顾星1960,男,湖南益阳人,副教授,医学博士,主要从事中医诊断客观化研究52湖南中医学院学报2006年第26卷计量单位经记录显示可获取脉象的脉位、脉力、脉形、脉辛、节律等信息特征。长时间记录的稳定性好,重复性高,取脉压力、仪器增益可调,有足够的频响‘灵敏度、动态范围等整个系统山脉诊传感器、电桥放大器、生物机能实验系统、计算机组成。其工作原理是当脉搏跳动时,动力直接作用于传感器的探头上使得传感器发牛振动,导致传感器扩散电阻桥中的电阻值发生变化,电桥失去平衡输出电压信号。该信号经放大、滤波、模数转换而显示波形根据波形来判断脉象脉诊传感器主耍技术指标灵敏度为75MV/N;线性范围为025N,固有振荡频率为800H,工作温度范围540℃。应变电阻片经老化处理,挑选配对,其阻值和探度系数近似。灵敏度及线性工作范围采用法码计量法进行检测,悬臂梁的固有振荡频率通过示波器检测而定寸、关、尺三部同时采集脉象信号,单部脉象仪一次只能在固定寸、关、尺其中的一部采集脉象信号。但将单部脉象仪分别采集的三部脉象信号叠加,与三部脉象仪同时所集的脉象信号比较,则无统计学意义P}405。见表1表1三部脉象仪与单部脉象仪的比较N113,XJSHBMMAT‘R,三部寸关尺平部125211631768133110061129134231317116815士418611052土2564080士0080811013082土口102传感器的检测观察为了观察脉诊传感器的性能状况,以正常大学生作为检测对象,在性别、年龄、休质、气候、饮食、起居等外界因素大致齐同的条件下。对113名大学生的脉象进行了观察和分对象受检者均为本校某年级中医临床专业新生,男性56名,女性57名,平均年龄20105岁人学体检各项指标正常无全身器质性病变无异常症状或不适。2_2仪器自行研制的中医脉诊传感器,PCLUB生物机能实验系统〔北京微信斯达科技公司出品,TCL计算机23方法受检者静坐10MIN后,按传统中医脉诊方法,分别在左右手寸、关、尺三部,将脉诊传感器对准并固定,调整初始压力为25G,获取脉象图形,命名后保存于计算机内。随后分别调整取脉压力为50,75100125,150G,获取全部6次脉象图形后保存。24脉象挤标对不同压力状况下的脉象图形,选择3个以上的脉搏波形进行测量分析,取其平均值。主要脉象参数有主波峰高度HB、脉图面积AI}、脉动周期团。根据不同压力状态下的主波峰高度来判断浮脉与沉脉;依据同一条件下的脉图面积大小,鉴别实脉与虚脉;根据相同压力状态下寸、关、尺三部的同步主波峰高低,区分长脉和短脉;根据脉动周期快慢,确定数脉与迟脉。脉象数据用均数正负标准差表示。25统计学处理脉象图形数据处理,山NIA生物机能实验系统自带软件完成用XT表示,用T检验比较组间差异。26结果26_1三部脉象仪与单部脉象仪的比较三部脉象仪可在寸1021X154511384123810771009关1456士344157101396907810注1尺0973X20610568士2994081土011262寸关尺三部同步脉象比较关部脉象主波峰幅度最高,以关部、寸部、尺部的顺序递减P005。故以右手关部为基准进行组间比较。见表2,表2寸关尺三部同步脉象比较N113,XTSHBMMATTS寸1252M16313423士3171080士009关1768士33116815士4186081士013尺1006土1291105212564082土010注PD05263与中医传统脉诊的相关性比较正常受试者均按中医诊断学有关脉象的记载,由三名中医诊断学专业教师先后诊脉因男女性别,男女性脉象存在着生理差异,男生多生理滑脉女生多生理细脉。在100S压力状态下,男生寸关尺三部的主波峰波幅显著高于女生采用三部脉象仪切脉的方法较单部脉象仪更省时、客观较三个手指切脉敏感、准确。因此,可以为中医诊断教学、科研、医疗提供一种辅助佐证的方法。见表3表3三部脉象仪与中医传统脉诊的相关性比较{N组别。滑脉细脉洪脉涩脉其它脉传统脉诊法1133833633228321210625442262301三部脉象仪113464071403540171504870821773讨论中医脉诊尚未有统一标准,其研究有一个反复摸索的过程,决不是采集、提取脉象信号的简单操作。但脉象主要表现在脉位、脉数、脉形、脉势4个方面的变化,可以说明脉诊在中医学及心血管生理学、病理学的变化规律。本研究仅仅试图说明两个问题,一是中医脉诊传感器在寸关尺三部同步采集的设计是可行的;二是应用于人休脉搏的信号采集是稳定的。至于中医临床常见的二十四脉象,限于时间和经费的原因,未能深人研究有待于进一步完善

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