乜國(guó)荃，王 花

1．青海民族大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院(西寧，810007)

2．青海衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院(西寧，810000)

青藏高原人體脈搏測(cè)量及幾種脈圖對(duì)比分析

乜國(guó)荃1，王 花2

1．青海民族大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院(西寧，810007)

2．青海衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院(西寧，810000)

脈搏信息反映人體內(nèi)部各器官的健康狀況，利用PVDF壓力傳感器并墊一水囊間接接觸法拾取脈搏信息，通過(guò)調(diào)理放大硬件電路對(duì)脈搏信號(hào)進(jìn)行調(diào)理放大，借助虛擬儀器軟件LabVIEW在PC機(jī)上架構(gòu)虛擬脈搏測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試并采集了青藏高原地區(qū)大量不同人群的脈搏信息數(shù)據(jù)，給出了幾種具有地域特征的脈圖，并結(jié)合中醫(yī)脈診理論進(jìn)行了對(duì)比分析。

青藏高原;傳感器;脈搏信息;脈圖

0 引言

脈搏信息反映人體的健康狀況，中醫(yī)脈診就是通過(guò)施以輕重不同的壓力，用其三指在腕部沿橈動(dòng)脈的3個(gè)相鄰的被稱之為“寸、關(guān)、尺”部位對(duì)脈搏的感覺(jué)，來(lái)診斷病人內(nèi)部器官的病變和健康狀況的［1］。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度發(fā)展，脈診技術(shù)客觀化研究也得到了迅速地發(fā)展，并有了一定的進(jìn)展［2，4］。本文通過(guò)PVDF壓力傳感器，并在其下墊一水囊間接接觸法拾取脈搏信息［5］，通過(guò)調(diào)理放大電路對(duì)脈搏信息進(jìn)行放大調(diào)理［8］，通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡送入PC機(jī)，借助虛擬儀器軟件LabVIEW在PC機(jī)上架構(gòu)虛擬脈搏測(cè)試儀面板，實(shí)現(xiàn)了脈搏信號(hào)的數(shù)據(jù)采集、波形顯示回放、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析等功能［7］。測(cè)量并采集了青藏高原地區(qū)大量不同人群的脈搏信息，通過(guò)回放窗口給出了幾種比較有特征的脈圖，并結(jié)合中醫(yī)脈象理論進(jìn)行對(duì)比分析，同時(shí)也供同行們借鑒。

1 幾種脈圖及對(duì)比分析

借助虛擬儀器軟件LabVIEW在PC機(jī)上架構(gòu)虛擬脈搏測(cè)試儀，在青海海南州地區(qū)(海拔2700米)和西藏拉薩地區(qū)(海拔3650米)測(cè)試了大量不同人群的脈搏波形數(shù)據(jù)，通過(guò)回放比較，并結(jié)合受試者本人的健康狀況資料進(jìn)行分析，與傳統(tǒng)的中醫(yī)脈象理論吻合較好，同時(shí)也具有一定的地域性特征。

1．1 平脈脈圖及健壯中年男性脈圖

根據(jù)中醫(yī)脈象理論中所提出的標(biāo)準(zhǔn)平脈脈圖在健康青壯成年人中是很難測(cè)到。圖1所示的為青海省海南州地區(qū)一15歲男孩左關(guān)脈圖，與標(biāo)準(zhǔn)平脈脈圖非常接近［1］。

健康青壯年人其脈搏波形特征是強(qiáng)勁有力，重搏前波不明顯，或升高趨于弦脈特征。圖2所示為拉薩地區(qū)35歲健壯男性、青海省海南州地區(qū)42歲、54歲健壯男性左關(guān)脈圖。圖3所示為一一直在內(nèi)地工作的40歲男性(健康程度和上述42歲男性很相似)左關(guān)脈圖。此圖中重搏前波依稀可見(jiàn)，降中峽、重搏波明顯，與標(biāo)準(zhǔn)平脈脈圖較為接近。在圖2三幅青藏高原男性脈圖中反映出其地域特征。高原男性，體型強(qiáng)壯、彪悍，脈搏強(qiáng)勁有力，氣血旺盛，又多以牛羊肉為食，脈形強(qiáng)硬，稍帶弦脈，反映出血脂升高，血管管壁偏硬，血壓偏高的特征(54歲男性血壓為90/140mmHg左右)。

1．2 高血脂、高血壓弦脈脈圖

圖4所示依次為青海省海南州地區(qū)48歲女性(高血脂，高血壓患者)左寸、左關(guān)脈象圖和拉薩地區(qū)74歲男性(高血壓患者)左寸、左關(guān)、左尺脈象圖。

觀察幾幅脈圖的特征，其主峰似一匕首尖，男女的寸脈刀刃在升支一側(cè)(反刃型)，其它脈圖刀刃在降支一側(cè)(正刃型)。按中醫(yī)脈象理論，高血壓，高血脂大多為弦脈，其特征是端直以長(zhǎng)，如按琴弦，有長(zhǎng)、直、緊急的特點(diǎn)［1，3］。波形呈寬大主波，波峽抬高。從形成機(jī)理分析，反映出血管內(nèi)壓力、血管外周阻力、血液粘度等生理參數(shù)的大小程度。從脈象圖形成機(jī)制上來(lái)講，高血壓弦脈是重搏前波提前迭加于主波上形成的。按中醫(yī)脈象理論，對(duì)平脈來(lái)說(shuō)，重搏前波是當(dāng)心臟收縮向主動(dòng)脈射血，主峰過(guò)后，脈波向外周傳播時(shí)，因受到外周各種因素的作用，產(chǎn)生反射波，反射波的向心傳播迭加于脈搏波的降支上，即形成重搏前波［1］?？梢?jiàn)高血壓患者由于管內(nèi)壓力、管外周阻力、血液粘度等生理參數(shù)的增大，其反射波產(chǎn)生期提前，甚至早于主峰迭加于主峰之上，從而形成了上脈圖中主峰中的“正刃型”和“反刃型”的形態(tài)。當(dāng)然作為寸脈的“反刃型”，在腕部寸部位，其脈下橈骨突起，取脈時(shí)，比其關(guān)、尺部位更有弦硬之感，這也是形成“反刃型”的原因之一?？偠灾?，高血壓患者的反射波提前來(lái)到，這個(gè)結(jié)論是成立的。

1．3 胸悶、心慌、氣血不足者脈圖

圖5所示依次為青海省海南州地區(qū)45歲女性(受試者特征為時(shí)常感胸前區(qū)難受，氣短乏力)左寸、左關(guān)、左尺脈象圖和43歲女性(受試者特征為時(shí)常感心慌、氣短、乏力，腰膝酸軟)左寸、左關(guān)、左尺脈象圖。

依次觀察其脈象圖，前者寸脈弱小，按中醫(yī)理論，左寸主心，可見(jiàn)心臟氣血不足，并在40秒的時(shí)域圖中每三個(gè)搏動(dòng)就有一個(gè)降支緩慢不到位，說(shuō)明心臟搏動(dòng)每三次就有一次舒張受阻;從關(guān)脈、尺脈圖可看出，脈形主波較高大，降中峽低下，與中醫(yī)脈象理論所說(shuō)的芤脈極為相似［1］。這也反映出受試者經(jīng)常感到胸前區(qū)難受，氣短乏力，氣血不足的特征。從后者的三幅圖可見(jiàn)，寸脈、關(guān)脈弱小，有中醫(yī)脈象理論所說(shuō)的虛、弱、微脈的特征［1］，而這三種脈象的主病與受試者的情況也是相吻合的。與前者相同的是三幅圖中都能看出每四次搏動(dòng)就有一次舒張受阻，尤其尺脈非常明顯。同時(shí)也可以看出，心臟舒張受阻表現(xiàn)出來(lái)的脈象也與呼吸過(guò)程有關(guān)系，從后者的尺脈可以明顯看出這一點(diǎn)，舒張受阻的這一波形正好位于吸氣的高峰期，吸氣高峰時(shí)肺部擴(kuò)張，胸腔壓力升高，從而心臟舒張受阻。這種現(xiàn)象也說(shuō)明受試者心肺功能有不同程度受損。至于每三次出現(xiàn)一次或每四次出現(xiàn)一次，這又與脈率有關(guān)。

與上述情況相關(guān)的還有另一種脈象圖，圖6所示前三幅為青海省海南州地區(qū)58歲男性在春夏季節(jié)感到心臟不舒服時(shí)所測(cè)得左寸、左關(guān)、右關(guān)脈圖。前三幅圖特征為左寸脈較弱，且三圖中可以看出每五個(gè)就有一個(gè)心臟舒張期較長(zhǎng)，大約是其它舒張期的兩倍。簡(jiǎn)單分析可知，受試者心臟氣血不足，在一個(gè)呼吸周期中，只有在呼氣高峰時(shí)，心臟舒張最大，而其他時(shí)間心臟都有受壓的感覺(jué)，尤其右關(guān)脈圖更能反映這一特征。受試者患胃病史30多年，按中醫(yī)理論右關(guān)主脾胃［1］，出現(xiàn)這樣的特征脈圖，也與受試者身體情況有關(guān)。第四幅圖是受試者于當(dāng)年入冬至次年初在西雙版納休養(yǎng)半年返回后在自感身體狀況健康時(shí)所測(cè)的左關(guān)脈圖，脈象所示幅度大小及脈率適中，節(jié)律均勻，是基本健康的脈象。

1．4 心臟病患者脈圖

圖7所示依次為青海省海南州地區(qū)74歲男性(心臟病患者)左關(guān)脈圖和70歲男性(心臟病患者)左寸、左關(guān)脈圖，前者兼有高血壓，后者兼有肺心病。觀察三幅圖見(jiàn)，前者關(guān)脈除有代脈特征外，從脈峰看，更有弦脈的特征，并且伴有前面所述的每三次有一次心臟舒張受阻的現(xiàn)象。后者寸、關(guān)脈圖可明顯看出為結(jié)脈特征，即緩而時(shí)止，止無(wú)定數(shù)。按中醫(yī)理論:結(jié)脈主正氣危亡脈道不續(xù)，脈來(lái)結(jié)而無(wú)力，多見(jiàn)于心悸、驚恐、夢(mèng)遺，亡精諸證，臨床上多見(jiàn)于心臟病，如風(fēng)濕性心臟病等［1］。這個(gè)結(jié)論也與受試者的情況相似。

圖7 心臟病患者脈圖Fig．7 The heart diseases＇pulse waves．

2 結(jié)論

用PVDF壓力傳感器通過(guò)間接接觸法拾取脈搏信息，通過(guò)調(diào)理放大電路放大調(diào)理脈搏信息，借助虛擬儀器軟件LabVIEW在PC機(jī)上架構(gòu)虛擬脈搏測(cè)試儀，實(shí)現(xiàn)了青藏高原地區(qū)不同人群的脈搏測(cè)試、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)，并經(jīng)采集的數(shù)據(jù)給出了幾種有特征的脈搏時(shí)域波形，依據(jù)中醫(yī)理論并結(jié)合受試者的實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)比分析，得出如下結(jié)論:

(1)高原健壯中年男性，其脈搏強(qiáng)勁有力，與內(nèi)地同樣男性比較，隨著年齡增長(zhǎng)，脈形趨于弦硬化［6］;

(2)高血壓是高原常見(jiàn)病，其脈圖即為高血壓弦脈，即脈峰呈刀刃型;

(3)高原缺氧是高原心臟病多發(fā)的原因之一，可從脈象圖反映出胸悶、心慌、乏力等癥狀，即隨呼吸間歇出現(xiàn)心臟舒張不開(kāi)或舒張期延長(zhǎng)等特征;

(4)對(duì)器質(zhì)性心臟病患者，表現(xiàn)為結(jié)、代、促等的脈象，即脈形大小不勻，節(jié)律不齊等特征［1］?？梢?jiàn):借助虛擬脈搏測(cè)試儀進(jìn)行脈搏測(cè)試，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并在回放窗口中觀察，分析一定時(shí)間內(nèi)的時(shí)域波形，輔助或替代中醫(yī)脈診在一定程度上是可行的，同時(shí)對(duì)脈診技術(shù)客觀化的實(shí)現(xiàn)有積極地促進(jìn)作用。

［1］費(fèi)兆馥．現(xiàn)代中醫(yī)脈診學(xué)［M］．北京:人民衛(wèi)生出版社，2003．10

［2］王炳和等．脈搏系統(tǒng)建模與脈象信息分析的研究進(jìn)展［J］．生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，2002，19(2):329～333．

［3］王炳和等．平脈與弦脈信號(hào)的聲檢測(cè)及兩種譜研究［J］．生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，1992，9(4):394～398．

［4］黃旭等．中醫(yī)脈象信息分析與識(shí)別方法的研究進(jìn)展［J］．福建電腦，2007，(3):1 －2，22．

［5］乜國(guó)荃等．間接接觸法測(cè)量人體脈搏的研究［J］．傳感技術(shù)學(xué)報(bào)，2007，(4):728－730．

［6］乜國(guó)荃等．不同年齡段人體脈搏的測(cè)量與分析［J］．上海生物醫(yī)學(xué)工程，2007，(2):76－79，111．

［7］侯國(guó)屏等．LabVIEW 7．1編程與虛擬儀器設(shè)計(jì)［M］．北京:清華大學(xué)出版社，2005．2

［8］趙繼文．傳感器及應(yīng)用電路設(shè)計(jì)［M］．北京:科學(xué)出版社，2002．9

Measurement of Human Pulse and the Contrast Analysis of Some Pulse Waves of Qinghai－tibet Plateau

Nie Guoquan1，wanghua2
1．College of Physics and Electronic Information Engineering，Qinghai University for Nationalities(Xining，Qinghai 810007)
2．Qinghai Health Professional Technological College(Xining，Qinghai 810000)

The health status of inside organ is reflected by the information of human pulse．This paper used the PVDF force sensor to measure pulse information and the sensor connected with skin by water bursa．The pulse signal was adjusted and amplified through the tuning hardware circuit．With the virtual instrument software Lab-VIEW we built a virtual pulse test system in the PC．And we have tested and collected a lot of pulse information data of different human groups of Qinghai－Tibet Plateau．Finally some pulse waves which are characterized by district were gived and contrast analyzed with the traditional Chinese sphygmology theory．

qinghai－ tibet plateau，sensor，pulse information ，human pulse wave

TP274

A

1674－1242(2011)01－0010－04

10．3969/j．issn．1674 －1242．2011．01．003

國(guó)家民委科研項(xiàng)目．項(xiàng)目編號(hào):09QH03．

乜國(guó)荃(1956－)男，藏族，教授，實(shí)驗(yàn)中心主任。主要從事人體脈搏的測(cè)量與分析研究

E －mail:ngq－gqn@163．com

2011－01－02)