一种中医脉象采集分析系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种中医脉象采集分析系统及方法，该系统包括上位机、微控制器、A/D转换电路、信号调理电路、数据选择器、脉搏传感器和取脉压力控制系统；所述微控制器、A/D转换电路、信号调理电路、数据选择器、脉搏传感器依次连接，用于采集脉象数据；所述取脉压力控制系统用于控制对待检测部位施加的压力；所述上位机用于进行脉搏信号数据的存储、脉搏信号的可视化显示、脉象数据的智能分析。本发明专利技术的基于压电驻极体的中医脉象采集分析系统，基本满足了中医脉诊客观化、数字化和精确化的临床需求。经测试，本系统测量结果准确，运行稳定可靠，对于中医脉诊的客观化和数字化具有重要的意义。意义。意义。

【技术实现步骤摘要】
一种中医脉象采集分析系统及方法


[0001]本专利技术属于中医脉诊的
，具体涉及一种中医脉象采集分析系统及方法。

技术介绍

[0002]“辨证论治”是中医文化的精髓。辨证论治是中医临床诊疗遵循的基本原则，是将由望、闻、问、切四诊收集到的信息整合为证候诊断，继而决定与证候相应的治疗措施。在四诊信息收集和整合环节，传统辨证具有明显的主观性特征，受医师水平、诊疗习惯等影响，诊疗信息的可靠性、准确性、一致性趋于不稳定；在疾病、证候相结合的诊断体系中，患者的个体化特征增加了信息测量的复杂程度，难以形成规范统一的信息模板。这影响了中医诊疗优秀经验的传播，阻碍了临床诊疗能力的提升。证候规范化和标准化的前提是诊法的客观化。
[0003]《中医药发展战略规划纲要(2016
‑
2030年)》的“重点任务”中提到，要“加强中医药传统知识保护与技术挖掘”，“综合运用现代科技手段，开发一批基于中医理论的诊疗仪器与设备”。证候规范化和标准化的前提是诊法的客观化，只有实现中医诊断技术的客观化，才能真正意义上实现具有中医特色的信息化中医辨证体系。因此，如能增强信息的可靠性、准确性和规范性，将有效提升中医临床诊疗能力，促进优质临床诊疗信息的推广应用，进一步将高质量数据信息用于电子化、数字化处理，则可以进一步实现自动化、智能化辨证技术及设备，加强临床诊疗的的客观性、准确性，提高诊疗效率。
[0004]人体脉搏信号包含了丰富的可用于疾病诊断的信息。脉诊的方法有三种：
①
遍诊法，切脉的部位有头、手、足三部。
②
三部脉诊法，即诊察人迎、寸口、趺阳三部脉。
③
寸口诊法，即诊察腕后桡动脉所在部位。遍诊法和三部脉诊法已很少采用，只在危急的病证和两手无脉时才使用。
[0005]根据中医三部九侯理论，寸口诊法即医师将食指、中指和无名指分别放于寸、关、尺三个部位，对三个部位施加三种不同的压力，即浮取、中取和沉取，从而得到三个部位在三种不同压力下的脉搏的强弱宽窄等触感，继而依照脉诊理论分析患者的身体状况。据调查，目前市场上的中医脉象采集分析系统具有以下问题：
[0006]1、脉搏传感器精度不高，测量的稳定性和重复性较差。
[0007]2、体积庞大，不便于穿戴式测量，测量过程和步骤繁琐。
[0008]3、很多中医脉象采集分析系统只针对“关”部位进行脉象信号的采集，不符合中医三部九侯理论。
[0009]4、缺少对于脉象数据的分析，没有建立脉象与症(症状)、证(证候)、病(疾病)、的对应关系。

技术实现思路

[0010]本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种中医脉象采集分析系统及方法，采用数字化信号表示中医脉诊的信息，以期克服中医脉诊过程中受到的主观
因素的影响。
[0011]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0012]本专利技术的一个方面，提供了一种中医脉象采集分析系统，其特征在于，包括上位机、微控制器、A/D转换电路、信号调理电路、数据选择器、脉搏传感器和取脉压力控制系统；
[0013]所述脉搏传感器与数据选择器相连，用于采集寸、关、尺三个部位的脉搏信号；
[0014]所述数据选择器分别与信号调理电路、微控制器相连，用于在微控制器控制下将不同部位的脉搏信号的分时输入至信号调理电路；
[0015]所述信号调理电路包括依次连接的电荷放大器、带通滤波器以及陷波器，所述电荷放大器与数据选择器相连，所述陷波器与A/D转换电路相连；所述信号调理电路用于对采集到的脉搏信号进行放大、滤波以及工频干扰去除处理；
[0016]所述A/D转换电路与微控制器相连，用于将调制后的脉搏信号进行模
‑
数转换并发送至微控制器；
[0017]所述取脉压力控制系统用于控制对待检测部位施加的压力，包括依次连接的气泵、单向阀、常闭电磁阀1、电气比例阀和四通接头，以及与四通接头连接的气压传感器、常开电磁阀2、气囊袖带；所述微控制器分别与气泵、常闭电磁阀1、电气比例阀、气压传感器、常开电磁阀2连接；
[0018]所述微控制器分别与上位机、取脉压力控制系统相连；
[0019]所述上位机用于进行脉搏信号数据的存储、脉搏信号的可视化显示、脉象数据的智能分析。
[0020]作为优选的技术方案，所述脉搏传感器为三明治结构的主动式柔性压电驻极体传感器，其中中间层材料为超软性硅树脂，上下两层材料为氟乙烯丙烯共聚物；该主动式柔性压电驻极体传感器上下表面为金属电极，金属电极的一侧蒸镀金，另一侧为铝带。
[0021]作为优选的技术方案，所述电荷放大器包括运算放大器，所述运算放大器的同向输入端、反向输入端分别并联连接有压电传感器极间等效电容、压电传感器等效电导、压电传感器电缆分布电容、运算放大器输入电容和运算放大器输入电导；所述运算放大器的反向输入端、输出端分别并联连接有反馈电容、反馈电导。
[0022]作为优选的技术方案，所述带通滤波器包括串联连接的高通滤波器和低通滤波器，所述高通滤波器为通带频率为0.2Hz的二阶Butterworth型滤波电路，所述低通滤波器为通带频率为20Hz的二阶Butterworth型滤波电路。
[0023]作为优选的技术方案，所述陷波器为一阶Butterworth型带阻滤波电路，中心频率为50Hz，阻带宽度为1Hz。
[0024]作为优选的技术方案，所述微控制器通过USB转串口线与上位机相连。
[0025]本专利技术的另一个方面，提供了一种中医脉象采集分析方法，应用于上述的一种中医脉象采集分析系统，包括以下步骤：
[0026]待测人员穿戴气囊袖带，并使脉搏传感器按压于待测人员的寸、关、尺部位；
[0027]通过微控制器控制气泵产生压缩气体，依次通过单向阀、常闭电磁阀1、电气比例阀和四通接头为气囊袖带充气产生取脉压力，通过电气比例阀调整控制气囊袖带内的取脉压力；与四通接头相连的气压传感器检测气囊袖带内的取脉压力并将数据发送至微控制器，若压力超过预设值，则通过微控制器打开与四通接头相连的常开电磁阀2进行排气泄
压；
[0028]微控制器控制数据选择器的地址端通道切换速度，将寸、关、尺采集的三路脉搏信号的分时输入至信号调理电路进行放大、滤波以及工频干扰去除处理；
[0029]A/D转换电路将调制后的脉搏信号进行模
‑
数转换并发送至微控制器；
[0030]微控制器将脉搏信号与取脉压力的数据发送至上位机；
[0031]上位机根据脉搏信号与取脉压力的数据进行脉搏信号数据的存储、脉搏信号的可视化显示、脉象数据的智能分析；
[0032]完成脉搏测量后微控制器关闭常闭电磁阀1并打开常开电磁阀2使气囊袖带内气体排尽。
[0033]作为优选的技术方案，根据气泵的流量
‑
压力曲线，通过求解曲线下的面积，得到压强的平均值；根据已知的整个气路系统的体积，估本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中医脉象采集分析系统，其特征在于，包括上位机、微控制器、A/D转换电路、信号调理电路、数据选择器、脉搏传感器和取脉压力控制系统；所述脉搏传感器与数据选择器相连，用于采集寸、关、尺三个部位的脉搏信号；所述数据选择器分别与信号调理电路、微控制器相连，用于在微控制器控制下将不同部位的脉搏信号的分时输入至信号调理电路；所述信号调理电路包括依次连接的电荷放大器、带通滤波器以及陷波器，所述电荷放大器与数据选择器相连，所述陷波器与A/D转换电路相连；所述信号调理电路用于对采集到的脉搏信号进行放大、滤波以及工频干扰去除处理；所述A/D转换电路与微控制器相连，用于将调制后的脉搏信号进行模
‑
数转换并发送至微控制器；所述取脉压力控制系统用于控制对待检测部位施加的压力，包括依次连接的气泵、单向阀、常闭电磁阀1、电气比例阀和四通接头，以及与四通接头连接的气压传感器、常开电磁阀2、气囊袖带；所述微控制器分别与气泵、常闭电磁阀1、电气比例阀、气压传感器、常开电磁阀2连接；所述微控制器分别与上位机、取脉压力控制系统相连；所述上位机用于进行脉搏信号数据的存储、脉搏信号的可视化显示、脉象数据的智能分析。2.根据权利要求1所述的一种中医脉象采集分析系统，其特征在于，所述脉搏传感器为三明治结构的主动式柔性压电驻极体传感器，其中中间层材料为超软性硅树脂，上下两层材料为氟乙烯丙烯共聚物；该主动式柔性压电驻极体传感器上下表面为金属电极，金属电极的一侧蒸镀金，另一侧为铝带。3.根据权利要求1所述的一种中医脉象采集分析系统，其特征在于，所述电荷放大器包括运算放大器，所述运算放大器的同向输入端、反向输入端分别并联连接有压电传感器极间等效电容、压电传感器等效电导、压电传感器电缆分布电容、运算放大器输入电容和运算放大器输入电导；所述运算放大器的反向输入端、输出端分别并联连接有反馈电容、反馈电导。4.根据权利要求1所述的一种中医脉象采集分析系统，其特征在于，所述带通滤波器包括串联连接的高通滤波器和低通滤波器，所述高通滤波器为通带频率为0.2Hz的二阶Butterworth型滤波电路，所述低通滤波器为通带频率为20Hz的二阶Butterworth型滤波电路。5.根据权利要求1所述的一种中医脉象采集分析系统，其特征在于，所述陷波器为一阶Butterworth型带阻滤波电路，中心频率为50Hz，阻带宽度为1Hz。6.根据权利要求1所述的一种中医脉象采集分析系统，其特征在于，所述微控制器通过USB转串口线与上位机相连。7.一种中医脉象采集分析方法，其特征在于，应用于权利要求1
‑
6中任一项所述的一种中医脉象采集分析系统，包括以下步骤：待测人员穿戴气囊袖带，并使脉搏传感器按压于待测人员的寸、关、尺部位；通过微控制器控制气泵产生压缩气体，依次通过单向阀、常闭电磁阀1、电气比例阀和四通接头为气囊袖带充气产生取脉压力，通过电气比例阀调整控制气囊袖带内的取脉压

【专利技术属性】
技术研发人员：弓伟，曹东，张洪来，
申请(专利权)人：广州中医药大学广州中医药研究院，
类型：发明
国别省市：