多探头便携式脉诊仪设计文献综述
2021-12-20 21:04:18
全文总字数:5568字
关键词:中医脉诊;诊脉仪;多探头;便携;传感器摘要:中医脉诊是一种具有悠久历史的医疗方式,在现在社会高速发展下,国内外的学者都展开来使用机械来复现中医脉诊过程的研究。国外的研究开始的比国内早,已经研究过多种传感器制造的脉诊仪的工作情况,但是我国有着深厚的中医研究基础,在脉诊仪开发的领域上进展十分迅速,已经开发出各式各样智能化数字化的脉诊仪,并且取得了优秀的实验成果。虽然国内外的研究者们现在已经开发出了相当多类型的脉诊仪,但是还是有着很多的不足之处,比如说脉诊仪的探头数量较少导致采集信息不完全,脉诊仪设备的使用和携带不够方便,仅仅注重脉诊过程的数字化不具备中医“治未病”的思想等诸多问题。
引言
中医是我国一种以传统医学为主的医学,而脉诊在中医中有十分重要的地位,中医脉诊在诊断时高效、无创而且经济,可以诊断多种疾病。通过医师的食指、中指和无名指对手臂桡动脉的寸、关、尺三个位置进行探测,对不同压力下的脉象进行分析,在28种基本脉象中比对分析来判断患者的病情和病因。但是,中医脉诊还有两个问题难以解决,第一点,中医脉诊主要依靠中医医师的主观判断,脉诊结果受医师个人经验的影响很大。第二点,暂时没有可靠的科学手段重现中医脉诊。因此,如何避免主观因素的干扰,实现脉诊的科学化和客观化是重中之重。
2 研究现状
现如今,国内外的研究者采用不同传感技术设计出了各式各样的脉诊仪,对脉搏信号的描记和分析有了一定基础,但是在寻脉范围、采集位置和取脉压力范围等信息缺乏研究,没有统一的设计标准。国内外对于脉诊仪相对系统规范的研究从二十世纪五十年代开始,以下是最近十几年国内国外对于脉诊仪的研究成果。
国外研究
最近这些年,国外关于脉诊仪的研究主要是对桡动漫的脉冲研究还有脉象图的标准制定。脉诊仪的基本原理是把脉搏的脉动信号通过传感器和换能装置变为电信号,再接通放大电路,使用记录仪收集并且记录电信号,然后用计算机对信号进行统计再分析处理,最后做出诊断。
在这些研究中,日本的脉诊仪研究相对先进一些,藤田六郎[1]使用的是光电容管容积设计了不需要接触诊脉部位就可以测量出最大脉搏的脉诊仪,而且还进行了验证性实验。冈田腾[2]采用的是新研制出来的压力陶瓷当做传感软件,可以用于脉搏浮中沉三种压力测试,给出六种相对应的脉搏图形。桥本正夫等[3]依据手臂的结构,研究出了可以通过改变张力的绑带式脉搏波测定设备,采用压力传感器来测定脉搏波,极大的降低了手臂抖动带来的干扰,提高了采集数据的精度。代田文彦[4]研究出的是一种单探头的脉搏信号获取设备,可以对医生把脉时的按压过程进行模拟,然后采集脉搏信号。石山仁等[5]设计的是触觉检测测脉搏计,使用手术胶皮套将半导体制造的应变计固定在手指部位,随后检测压脉搏,可以用这种方式测出青年的六部定位脉波。
美国的John在被中医启发过后也研究出过一款脉诊仪,这个脉诊仪是把小型压力传感器结合张力传感器,放置在手套的指尖部位来检测三部脉象。Jonghwa Park等[6]在对手指皮肤进行深入研究后,模拟皮肤内部多种机械刺激感受器结构,研发出了微结构铁电皮肤,在进行过实验后发现,这种传感器不光可以感应桡动脉的压力信号,还可以感应脉搏在舒张收缩时的温度变化,可是这种感应方式却使温度和压力信号互相产生干扰,反而提高了对于脉搏信号获取的难度。Karolis Malinauskas等[7]以CCD传感器为基础研制出的混合式桡动脉脉搏信号检测分析系统,采用压力和流体输入装置构建出人工血流系统来实验这套设备的性能,实验结果表明这项技术可以用于桡动脉搏动引起表皮形变的特征描述。
新加坡南洋理工大学机械与航天工程学院,采用压力传感器非侵入性手表样结构稳定传感器位置,类似于血压计的方式环绕着手臂上的桡动脉,通过数字转换器记录下脉搏波形,以此制定出中国脉搏诊断的分类标准[8],并且还将古代诊断标准客观化。该脉诊仪将脉冲曲线按照波形信号进行处理,采用多维变量进行分析,把传统定性化的中医脉诊转换成定量化的研究。
国内研究
这几年我国学者研发出了多种多样的脉诊仪。我国研制出来的这些传感器主要是在传感器类型上有区别,然后是探头数量上有区别,传感器主要包括机械式、压力式(压阻类、压电类、压磁类)、光电式脉搏传感器、传声器、超声波式传感器等等。