中医脉象采集系统技术方案

一种中医脉象采集系统，由计算机分别连接A/D采集卡、显示器和打印机，A/D采集卡还分别连接气路系统和传感器接口电路，传感器接口电路连接脉搏传感器。传感器接口电路有恒流源、与脉搏传感器输出端相连的前置放大器、分别与前置放大器的输出端相连的电压跟随器和高通滤波器、与电压跟随器的输出端相连的低通滤波器、与高通滤波器的输出端相连的低通滤波器以及与低通滤波器输出端相连的主放大器。气路系统有通过气路相互连接的气泵、泄气阀、电磁阀和气囊。本实用新型专利技术可快速调节传感器感压面的位置，寻找最佳采集点，保证脉象的准确测量，能够实现对脉象的快速定位，且定位精度很高，在最短的时间内准确捕捉到脉象信息。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

中医脉象米集系统
本技术涉及一种脉象采集装置。特别是涉及一种能够对脉搏信号进行科学合理检测的中医脉象采集系统。
技术介绍
脉搏信号是由心脏的收缩与舒张以及血液在沿血管的流动过程中所遇到的各种阻力相互作用而形成的，当脉搏波由心脏开始向动脉系统传播时，不仅要受到心脏本身的影响，同时也会受到流经各级动脉及分支中各种生理因素如血管阻力、血管壁弹性等的影响，因而脉搏波信号中包含极丰富的血管系统生理病理信息，脉搏波的波形特征与心血管系统中的特征参数变化密切相关。因此，对脉搏信号进行科学合理的检测、诊断、分析，以便更有效地防治疾病，已成为世界各国迫切需要解决的一项重大课题，并对临床医学的发展具有重要意义。随着现代科学的进步，以及西医学、生物力学、数学、电子学、工程学等多学科向中医领域渗透，脉诊客观化的研究在多方面取得了进展，主要研究领域在仪器研制、临床研究、参数分析等方面，其中脉诊仪器设计与研制尤为重要。脉诊客观化研究已成为中西医结合医学的重大科学课题。随着仪器研制、临床实验、动物实验、模拟实验、参数分析等工作的深入，现代科学技术不断地渗入，预计不久的将来，中医脉诊客观化、现代化问题必将获得解决，对中医脉象的形成机理，也将获得一个令人满意的解释。同时，脉学的研究对深入发掘中医理论，提高中医临床诊疗水平，促进现代医学信息科学的发展都有重要的意义。多年来，国内在脉诊客观化方面做了大量工作。从二十世纪五十年代起，北京中医药大学、上海中医药大学、西北工业大学、台湾等地的学者对脉象客观化进行了大量研究，并取得了一系列成绩。另外，日本、韩国、德国、加拿大、俄罗斯和美国等学者也对中医脉诊客观化进行了研究。在脉诊客观化研究方面，按研究方向可以分为采集系统研制、客观化数字特征分析与诊断、脉象的机理建模、临床脉诊应用研究等四个方面。下面主要介绍前两个方面的国内外研究现状。( I)脉象采集系统的研究现状脉象采集系统的研究主要分为两个方面:一是脉象传感器，二是脉象仪系统。其中脉象传感器是最关键的，它所采集的信息将直接影响后面的信息分析，最终决定脉波分析系统的检测性能。采用传感器检测脉搏，可以客观地得到脉搏的主要信息，记录出脉搏波信号，有利于存储和分析，对人体无创伤且使用方便，因而在实际中得到广泛的应用。按传感器分类，常用的脉搏测量装置有应变式压力脉搏传感器、光电式容积脉搏传感器、电阻抗式容积脉搏传感器、压电晶体式压力脉搏传感器、水银应变式容积脉搏传感器、密封腔式容积脉搏传感器等。其中应用较多的是应变式压力脉搏波传感器、光电式容积脉搏传感器、电阻抗式容积脉搏传感器和压电晶体式压力脉搏传感器。尤其是光电式容积脉搏传感器，由于实现了光电隔离，减少了后级模拟电路的干扰，发光二极管采用红色单色光，稳定性好，传感器做成遮光指套式，减少了外界光的干扰。近些年来，国内相继开发了多种不同类型的脉象采集系统，如北京的TP-CPS型分析仪、上海中医药大学的ZM-1、ZM-1II型脉象仪、天津的MTY-2型脉图仪等，另外，国外也研究出了一些脉象仪，如德国Paik和Yoo的电子脉象仪能描出虚实寒热的脉象。俄罗斯、意大利、日本和韩国等也都研究出类似的仪器，但他们依据的医学理论同传统的中医脉诊有些不同。由北京中医药大学和中国医学科学院生物医学工程研究所科研人员共同合作研制的Bio-Me百脉中医脉诊仪，该产品的研究起点比较高，集合了仿人手指的柔性压力传感器，三维定位，多路信号复合采集和综合分析等优点。(2)脉象信号分析方法的研究现状脉象传感器采集到的脉搏信息经过放大、滤波等处理后，再经AD转换输入计算机，就可以通过算法软件进行处理和分析，以得到脉象的定量化指标和分类。中医脉学将脉象分为平脉、滑脉、弦脉等28种基本脉类。它们各自有自己的特征，中医脉学都以比喻的方式加以描述。在脉诊客观化的研究过程中，人们希望从传感器采集的脉搏信息中找到各脉的量化特征，对其分析，进而实现自动、准确的分类。信号分析方法，主要有时域分析、频域分析、时频联合分析法等几类方法。时域分析法是通过结合人体心血管系统的动态特征或中医脉象的特性，对脉搏波图上与时间有关的主峰、潮波、重搏波的幅值、曲线下的面积、曲线与坐标的夹角等内容进行统计分析、多元分析等，以寻找判别脉象的特征参数，与此相应还常采用脉搏波曲线的一阶导数配合同步分析。另外北京、南京等地通过建立数学模型和估计参数的方法来判别脉象。时域分析法是中医脉象分析方面最常用的一种分析方法。微分图的判读:脉图微分图又称速率图，它和脉图曲线有严格的数学对应关系。如果将脉图视为压力波，微分图即为dp/dt图形；如果将脉图视为动脉管壁位移，微分图即为动脉管壁的位移速度曲线。微分图反映的是脉图曲线中各点的变化率，它能更加灵敏、明显地反映脉图中各个时间点的生理特征。时频联合分析法即时频表示(TFR)是把一维信号或系统表示成一个时间和频率的二维函数，在时频平面上能够反映出各个时刻的信号的谱成分。常用的时频表示方法有短时傅立叶变换和小波变换(WT)。脉象信息的频域分析方法(频域，能量，特性)与时域分析不同，脉搏信号的频域特征可分辨性好，如功率谱分析和倒谱分析等。功率谱分析利用广义平稳随机过程的N个样本数据估计该过程的功率谱密度称为功率谱估计，亦可称为谱分析。对信号进行功率谱分析的算法通常有二种，一种是经典的快速傅里叶变换(FFT)，在目前的频谱分析中采用较多。有研究提取信号功率谱特征值，如前次峰、第一主峰、第二主峰的频率、谐波数、谱能比等。功率谱虽比较成熟，但在脉搏波信号分析中FFT谱的特征峰不突出，可能是存在样本截断后能量泄漏从而易产生虚假细节。另一种对信号进行功率谱分析的算法是最大熵谱估计，它首先根据离散采样信号建立时间序列模型(自回归模型)，然后根据模型计算功率谱。应用AR谱分析脉搏波信号时，可以得到比FFT谱更光滑、特征更明显的谱线，并且可分辨出在动脉硬化等心血管疾病时AR谱峰值频率及建模参数的变异。倒谱分析:倒谱是对频谱取对数后进行傅氏变换的，它将频域内的周期成分(如谐波族)转化为倒谱上的单根线谱及其倒谐波，这样可从倒谐峰的特征而准确、方便地得到脉搏周期。倒谱经倒滤波技术处理后，可得到脉象的倒滤波谱。宋建勤等运用倒谱理论讨论了正常心律和非正常心律受检者的脉搏信号在倒谱域中的特征表现，并通过对286例脉搏信号的倒谱分析，发现代脉信号与其他正常心律脉搏信号的倒谱特征差别显著。80年代以来国内外一些学者开始在频域内对脉搏信号进行分析，初步取得了有意义的结果。赵承筠等对妊娠滑脉和非妊娠滑脉作频谱分析，发现两者频谱谐波的相对幅度和数量存在明显差异；刘广斌等将滑脉与健康妇女的脉搏信号作了功率谱比较，其主要结果是:健康妇女脉搏功率谱的能量分布在O 20Hz内，在大于20Hz的频段上无能量分布；而两种滑脉信号的功率谱绝大多数能量分布在20Hz以内，但20Hz以上均有能量分布。总之，脉搏信号的各种分析方法，为中医脉诊获取各种病理信息作出了贡献，极大地推动了中医脉诊向客观化、现代化方向发展。随着计算机应用的普及以及计算机技术的智能化，目前电子计算机能更全面、更客观、更详细地采集和记录脉图信息，己广泛应用于脉图的各种分析当中，尤其近年来人工神经智能领域中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中医脉象采集系统，包括计算机（1），其特征在于，所述的计算机（1）分别连接A/D采集卡（5）、显示器（6）和打印机（7），所述的A/D采集卡（5）还分别连接气路系统（2）和传感器接口电路（4），所述的传感器接口电路（4）连接脉搏传感器（3）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王联，
申请(专利权)人：芜湖圣美孚科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：