專利名稱：智能化中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及醫(yī)用診斷儀器，具體涉及中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置。
中醫(yī)手指切脈是在指端對(duì)撓動(dòng)脈管施加不同壓力的條件下(即浮、中、沉壓力)，依靠觸覺(jué)、壓覺(jué)、振動(dòng)覺(jué)感受器探測(cè)脈象信息的。其中包括至數(shù)、節(jié)律、浮沉、強(qiáng)弱、粗細(xì)、剛?cè)?、流利、艱澀等信息。因此，中醫(yī)脈象信號(hào)應(yīng)該理解為是切脈壓力和脈搏波搏動(dòng)力的集合。在現(xiàn)有的人體脈象檢測(cè)裝置中，例如日本田口賢輝發(fā)明的“壓力、脈搏測(cè)定裝置”中[見(jiàn)日本公開特許昭和56-109642，日本公開特許昭和56-1586421及美國(guó)John H·Laub發(fā)明的“無(wú)創(chuàng)脈波記錄儀中[見(jiàn)American Journal of Acupuncture Vol.11，No3，1983]均采用一個(gè)測(cè)力傳感器(測(cè)定指壓力)和一個(gè)壓電式脈搏傳感器復(fù)合而成的探頭。這些檢測(cè)裝置由于結(jié)構(gòu)上的原因，不能真實(shí)地模擬中醫(yī)指尖切脈的特點(diǎn)，在反映中醫(yī)脈象信息的特點(diǎn)方面尚存不足。田口賢輝的儀器中，由于其測(cè)力換能器不與取脈部位直接接觸而失去觸診的特點(diǎn)，不能如實(shí)地反映切脈壓力。美國(guó)Laub的儀器中選用了空氣傳導(dǎo)式壓電脈搏傳感器，由于其低頻響應(yīng)不好而易產(chǎn)生波形失真，再者由于實(shí)用操作上的原因也難以準(zhǔn)確定位，極易產(chǎn)生測(cè)量誤差。上述這些脈象檢測(cè)裝置實(shí)質(zhì)上是西醫(yī)脈搏計(jì)的設(shè)計(jì)思路，而與按傳統(tǒng)的中醫(yī)切脈要求而設(shè)計(jì)的中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置，存在較大差距。
中國(guó)專利CN86208967U公開了一種“中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置”該實(shí)用新型雖然已采用了一點(diǎn)或三點(diǎn)式傳感器采錄脈象信號(hào)，但最終經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，顯示并打印的結(jié)果乃是反映脈象某些特征的圖譜。它存在的缺陷是，不能對(duì)脈圖的特征作定量化的分析，沒(méi)有做到脈象的數(shù)據(jù)化表達(dá)。再者其尚未實(shí)現(xiàn)運(yùn)用脈圖作為主要依據(jù)進(jìn)行臨床辯證的功能。按中醫(yī)診斷儀的要求還相差甚遠(yuǎn)。
本實(shí)用新型的目的是要公開一種優(yōu)于目前各種類型脈象儀的智能化中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置，該裝置重復(fù)性、抗偏載性好，能真實(shí)地將脈搏信號(hào)傳輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)人機(jī)對(duì)話給出對(duì)中醫(yī)脈象的位、數(shù)、形、勢(shì)、名等方面的結(jié)論和初步八綱辯證、臟腑辯證的結(jié)論，實(shí)現(xiàn)真正意義上的模擬中醫(yī)脈象檢測(cè)。
本實(shí)用新型公開的智能化中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置由脈象傳感器、脈搏波放大器、取脈壓力放大器、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器和PC電腦組成。其中脈象傳感器由帶尼龍搭扣的表式支架、傳感頭垂直位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和傳感頭裝置構(gòu)成。
本實(shí)用新型公開的智能化中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置各單元通過(guò)傳輸信號(hào)的電纜相連。脈象檢測(cè)裝置工作時(shí)，先由脈象傳感器將脈搏搏動(dòng)力產(chǎn)生的交流電壓(脈搏搏動(dòng)力為40～50克)和由于取脈壓所產(chǎn)生的直流電壓(取脈壓力達(dá)250克)，分別輸入脈搏波放大器和取脈壓力放大器，進(jìn)行放大預(yù)處理，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入PC電腦。通過(guò)安放在寸口關(guān)部的傳感器，按遞增的取脈壓力(5～10個(gè)壓力梯度，0～250克力)分別測(cè)取5～10段脈搏信號(hào)。從而采集到一個(gè)系列的取脈壓力和對(duì)應(yīng)的脈搏波，并對(duì)各段信號(hào)進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)預(yù)處理，排除隨機(jī)干擾信號(hào)后，進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理。結(jié)合事先設(shè)計(jì)的聯(lián)想條件進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，最后給出中醫(yī)脈象的位、數(shù)、形、勢(shì)、名方面的結(jié)論和初步八綱辯證、臟腑辯證的結(jié)論。達(dá)到通過(guò)脈象檢測(cè)診斷的目的。
中醫(yī)脈象有別于西醫(yī)脈搏波，為了實(shí)現(xiàn)中醫(yī)脈象的客觀化檢測(cè)，首先必須從手指切脈的特點(diǎn)出發(fā)，研究模擬切脈特點(diǎn)的傳感器及檢測(cè)裝置。傳感器設(shè)計(jì)必須從仿生學(xué)的角度出發(fā)，盡力完善地反映指感。再者是研究脈象指感成分的客觀表達(dá)要素。脈象傳感器性能的優(yōu)劣，例如重復(fù)性、穩(wěn)定性直接影響脈象信號(hào)客觀化、數(shù)據(jù)化的可信度，其又是脈象檢測(cè)裝置辯證系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
脈象傳感器的設(shè)計(jì)，包括形式、尺寸、感壓面尺寸等應(yīng)盡量近似人指，以便符合傳統(tǒng)的切脈特點(diǎn)。彈性元件、應(yīng)變梁應(yīng)具有合理的剛度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)脈道加壓，并且具有較大的線性范圍。傳感器應(yīng)該具有較好的測(cè)量重復(fù)性，即抗偏載性能好。長(zhǎng)期的臨床測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，在多次重復(fù)測(cè)試過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生傳感器感壓觸頭的機(jī)械中心偏離撓動(dòng)脈管中心的現(xiàn)象。從而導(dǎo)致力作用點(diǎn)的偏移，產(chǎn)生測(cè)量誤差。理論計(jì)算結(jié)果表明，一般圓形觸頭的懸臂梁式傳感器，重復(fù)性測(cè)量誤差可高達(dá)20％～30％，這就意味著脈象波形的可信度大大下降。因此必須對(duì)常規(guī)的脈象傳感器進(jìn)行改良，增加抗偏載的有效措施。臨床中發(fā)現(xiàn)，傳感器的穩(wěn)定性也十分重要，在結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)上必須充分考慮人體體位及手臂活動(dòng)等因素而引起的干擾。
本實(shí)用新型將脈象傳感器設(shè)計(jì)成腕式手表結(jié)構(gòu)。它由帶尼龍搭扣的表式支架、傳感頭垂直位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及傳感頭裝置構(gòu)成。表式支架具有與手腕部相吻合的弧度。傳感頭工作面采取仿生學(xué)設(shè)計(jì)，平面上設(shè)有模擬指面的小平臺(tái)區(qū)及模擬指腹的感壓區(qū)(即感壓觸頭，其面積為5×5mm2)。當(dāng)調(diào)節(jié)螺桿時(shí)，可使傳感頭作垂直上下運(yùn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)脈管的加壓力或減壓。由于脈象傳感器可通過(guò)尼龍搭扣固定于受試者的腕部寸口處，因而可大大降低由于受試者腕部的運(yùn)動(dòng)而引起的干擾信號(hào)。
本實(shí)用新型的脈象傳感頭設(shè)計(jì)成帶副梁式的懸臂梁新型結(jié)構(gòu)，主懸臂梁的一端被固緊在基架上，另一端呈自由狀態(tài)。主梁的上下兩面各粘貼兩片半導(dǎo)體應(yīng)變片?！癓”型的副梁，它被牢固地固定在主梁的自由端。根據(jù)理論分析并經(jīng)模擬試驗(yàn)驗(yàn)證，這種結(jié)構(gòu)形式，具有較好的抗偏載特性，當(dāng)力的作用點(diǎn)移動(dòng)時(shí)主梁的彎矩保持不變，保證傳感器有恒定的電壓輸出。
本實(shí)用新型帶副梁式懸臂梁傳感器的設(shè)計(jì)大大提高脈象信號(hào)檢測(cè)的重復(fù)性能，根據(jù)理論計(jì)算及模擬試驗(yàn)驗(yàn)證，其測(cè)量誤差只為2％～5％。換言之，即在保證一定的測(cè)量、精度前提下，可降低臨床的操作要求從而提高實(shí)用性。由于本傳感器采用了表式結(jié)構(gòu)形式，測(cè)量時(shí)被固定在受試者的腕部，這就形成了一個(gè)隨動(dòng)的形式，即可提高測(cè)量穩(wěn)定性，降低手臂活動(dòng)的干擾。
本實(shí)用新型根據(jù)中醫(yī)診脈的要求，將脈象信息通過(guò)計(jì)算機(jī)處理后提供出數(shù)據(jù)化、規(guī)范化的測(cè)試報(bào)告。包括受試者的基本參數(shù)、原始脈圖、最佳脈圖及參數(shù)、最佳取脈壓力、最佳脈圖速率圖、脈幅(h1)一取脈壓力(P)趨勢(shì)圖、脈幅一周期趨勢(shì)圖以及檢測(cè)結(jié)果和臨床提示。
本實(shí)用新型公開的智能化脈象檢測(cè)裝置造價(jià)、成本低廉，測(cè)試靈敏。能模擬中醫(yī)師按脈的特點(diǎn)，真實(shí)地反映脈波信息?？蓮拿}象的特征為入口進(jìn)入問(wèn)、望、聞診參考的中醫(yī)辯證系統(tǒng)，通過(guò)電腦軟件的處理，將脈象信息以圖形的型式輸出，并得出檢測(cè)結(jié)果和臨床提示，如通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可為遠(yuǎn)程診療提供客觀診斷依據(jù)，具有很好的發(fā)展前景。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1智能化中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置連接示意圖圖2脈象傳感器結(jié)構(gòu)圖圖3傳感頭裝置A-A剖視圖及力作用點(diǎn)位移時(shí)力矩示意圖圖4傳感頭固定位置立體效果圖圖5原始脈圖圖6最佳脈圖及最佳脈圖速率圖圖7脈幅(h1)-取脈壓力(P)趨勢(shì)圖圖8脈幅-周期趨勢(shì)圖圖9檢測(cè)結(jié)果和臨床提示如
圖1所示本實(shí)用新型公開的智能化中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置由脈象傳感器1、脈搏波放大器2、取脈壓力放大器3、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器4和PC電腦5組成。如圖2所示，其中脈象傳感器由帶尼龍搭扣11的表式支架6、傳感頭垂直位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7和傳感頭裝置8構(gòu)成。表式支架具有與手腕部相吻合的弧度，傳感頭工作面采取仿生學(xué)設(shè)計(jì)，平面上設(shè)有模擬指面的小平臺(tái)區(qū)9及模擬指腹的感壓區(qū)10(即感壓觸頭，其面積為5×5mm2)。當(dāng)調(diào)節(jié)螺桿7時(shí)，可使傳感頭裝置作垂直上下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)脈管的加壓力或減壓。如圖4所示脈象傳感頭裝置設(shè)計(jì)成帶副梁式的懸臂梁新型結(jié)構(gòu)，主懸臂梁15的一端被固緊在基架12上，另一端呈自由狀態(tài)。主梁的上下兩面各粘貼兩片半導(dǎo)體應(yīng)變片13?！癓”型的副梁14被牢固地固定在主梁的自由端。根據(jù)理論分析并經(jīng)模擬試驗(yàn)驗(yàn)證，這種結(jié)構(gòu)形式，具有較好的抗偏載特性，如圖3所示，當(dāng)力的作用點(diǎn)從F1移動(dòng)至F2時(shí)主梁的彎矩保持不變，即有2M≡MA+MB，保證傳感器有恒定的電壓輸出。
當(dāng)脈象檢測(cè)裝置工作時(shí)，先由脈象傳感器1將脈搏搏動(dòng)力產(chǎn)生的交流電壓和由于取脈壓力所產(chǎn)生的直流電壓，分別輸入脈搏波放大器2和取脈壓力放大器3，進(jìn)行放大預(yù)處理，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器4，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入PC電腦5。通過(guò)安放在寸口關(guān)部的傳感器1，按遞增的取脈壓力(5～10個(gè)壓力梯度，0～250克力)分別測(cè)取5～10段脈搏信號(hào)。從而采集到一個(gè)系列的取脈壓力和對(duì)應(yīng)的脈搏波，并對(duì)各段信號(hào)進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)預(yù)處理，排除隨機(jī)干擾信號(hào)后，進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理。結(jié)合事先設(shè)計(jì)的聯(lián)想條件進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，最后給出中醫(yī)脈象的位、數(shù)、形、勢(shì)、名方面的結(jié)論和初步八綱辯證，臟腑辯證的結(jié)論。并將脈象信息通過(guò)計(jì)算機(jī)處理后提供出數(shù)據(jù)化、規(guī)范化的測(cè)試報(bào)告。包括受試者的基本參數(shù)和原始脈圖、最佳脈圖及參數(shù)、最佳取脈壓力、最佳脈圖速率圖、脈幅(h1)-取脈壓力(P)趨勢(shì)圖、脈幅-周期趨勢(shì)圖，檢測(cè)結(jié)果及臨床提示。
圖5是原始脈圖，其為4秒鐘時(shí)域內(nèi)采集到的系列脈圖和取脈壓力的匯聚。并標(biāo)有增益狀態(tài)(例如增益1)圖6是最佳脈圖及參數(shù)、最佳取脈壓力、最佳脈圖速率圖，它是經(jīng)取樣在系列脈圖和系列取脈壓力數(shù)據(jù)組中經(jīng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)辨別選中的最佳脈圖及參數(shù)計(jì)算結(jié)果，最佳取脈壓力值、最佳脈圖速率圖。并標(biāo)有增益狀態(tài)(例如增益1)圖7是脈幅(h1)一取脈壓方(P)趨勢(shì)圖，它是系列取脈壓力(P)和所對(duì)應(yīng)的脈搏波主峰高(h1)的依賴關(guān)系曲線。并標(biāo)有增益狀態(tài)(例如增益1)圖8是脈幅一周期趨勢(shì)圖，它是脈波主峰h1、脈波周期與時(shí)間(40秒)依賴關(guān)系圖，并標(biāo)有增益狀態(tài)(例如增益1)圖9是檢測(cè)結(jié)果和臨床提示，顯示了脈象位、力、數(shù)、形、律、勢(shì)名的結(jié)論。提示出了張力、阻力、生理年齡、自律神經(jīng)平衡狀態(tài)及辯證結(jié)論。
權(quán)利要求1．一種智能化中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置，其特征在于該脈象檢測(cè)裝置是由脈象傳感器(1)、脈搏波放大器(2)、取脈壓力放大器(3)、模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器(4)和PC電腦(5)組成，脈象傳感器(1)通過(guò)電纜分別與脈搏波放大器(2)、取脈壓力放大器(3)相連，脈搏波放大器(2)、取脈壓力放大器(3)分別通過(guò)電纜與模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器相連，模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器最后與PC電腦連接。
2．一種如權(quán)利要求1所述的智能化中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置，其特征在于其中所述的脈象傳感器是由帶尼龍搭扣(11)的表式支架(6)、傳感頭垂直位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(7)和傳感頭裝置(8)構(gòu)成。
3．一種如權(quán)利要求1或2所述的智能化中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置，其特征在于其中所述的脈象傳感器的傳感頭裝置是帶副梁式的懸臂梁結(jié)構(gòu)，主懸臂梁(15)的一端被固緊在基架(12)上，另一端呈自由狀態(tài)，主梁的上下兩面各粘貼兩片半導(dǎo)體應(yīng)變片(13)，L型的副梁(14)被固定在主梁的自由端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及中醫(yī)脈象檢測(cè)裝置,該裝置由脈象傳感器(1)、脈搏波放大器(2)、取脈壓力放大器(3)、模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器(4)和PC電腦(5)組成。該裝置造價(jià)、成本低廉,測(cè)試靈敏,能模擬中醫(yī)師按脈的特點(diǎn),真實(shí)地反映脈波信息。并從脈象的特征為入口進(jìn)入問(wèn)、望、聞診參考的中醫(yī)辨證系統(tǒng),通過(guò)電腦軟件的處理,將脈象信息以圖形的型式輸出,并得出檢測(cè)結(jié)果和臨床提示,如通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可為遠(yuǎn)程診療提供客觀診斷依據(jù),具有很好的發(fā)展前景。
文檔編號(hào)A61B5/02GK2420975SQ00217180
公開日2001年2月28日 申請(qǐng)日期2000年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月7日
發(fā)明者費(fèi)兆馥, 孫漢鈞, 江啟中, 湯偉昌, 李斌芳 申請(qǐng)人:上海中醫(yī)藥大學(xué)