專利名稱：中醫(yī)脈象生理信息的一種提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中醫(yī)脈象生理信息的提取方法，具體地說，是一種從中醫(yī) 脈象儀描記的脈圖中提取反映血管彈性(脈搏波波速)和外周阻力特性(脈搏 波反射因子)的方法。
背景技術(shù)：
脈診是中醫(yī)學(xué)診斷疾病的獨(dú)特方法，是醫(yī)生用手指切按患者橈動脈，感知 應(yīng)指的脈搏搏動，經(jīng)大腦的綜合分析，獲得反映患者整體功能狀態(tài)、疾病病情 和發(fā)展趨勢的診斷信息。
為了使中醫(yī)脈診客觀化、規(guī)范化，經(jīng)多年努力，我國已成功研制、開發(fā)了
多種脈象儀(例如，CN 86107766A)，能將醫(yī)生手指感知的脈搏形態(tài)描記下 來，即所謂中醫(yī)脈象圖(簡稱脈圖)，為進(jìn)一步從脈圖提取病理、生理信息創(chuàng) 造了必不可少的前提條件。
目前，人們通常是通過直接測定所描記脈圖特征階梯的高度(如主峰波高 度hp重搏前波高度h3和降中峽高度h4等)和寬度(如主峰波l高度處的波
峰寬度等)來分析脈圖，力圖從中獲得相關(guān)的生理、病理信息(例如，費(fèi)兆馥， 中醫(yī)現(xiàn)代脈診研究，北京人民衛(wèi)生出版社，2003)。多年來的實(shí)踐表明，雖 然這種方法簡便、直觀，但由于這種從脈圖直接測定的特征階梯高度和寬度并 非是某單一生理、病理狀態(tài)變化的體現(xiàn)，更可能是多種生理病理異常變化的綜 合。因此，這些特征階梯高度和寬度不能確切表示某種單一的生理功能異常變 化，對生理、病理反應(yīng)相當(dāng)不敏感。
近年來，有人償試著利用小波分析法或HHT方法來分析所描記的脈圖， 例如中國專利申請200510061394.2。由于所分析出的結(jié)果往往缺乏明確的生 理、病理學(xué)含義以及重復(fù)性和敏感性差，其前景不被看好。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種中醫(yī)脈象生理信息的提取方法，以克 服現(xiàn)有直接用特征階梯高度和寬度分析脈圖所存在的應(yīng)用局限性和準(zhǔn)確性差 的問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下 一種中醫(yī)脈象生理信息的提取方法，包括如下步驟
在壓力波的幅頻特性基礎(chǔ)上，尋找幅值第1個極小值對應(yīng)的最小諧波數(shù)
"min，并求得對應(yīng)的最小頻率兒。其中心率是心博數(shù)/分鐘；
60
根據(jù)最小頻率求脈搏波波速c:其中L是反射脈搏波從終端傳
播到達(dá)橈動脈的距離；
由壓力波的幅頻特性求得第1個幅值極小值/U和諧波數(shù)n^對應(yīng)的幅值
《，進(jìn)而求得壓力波的反射因子R: / = ^^。 本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比有如下優(yōu)點(diǎn)
1) 本發(fā)明不是簡單地將脈圖中的若干特征高度和寬度與生理參數(shù)直 接對應(yīng)起來，而是通過對壓力波的仔細(xì)分析，以壓力波幅頻特性 上的第1個幅值極小值所對應(yīng)的諧波數(shù)i,'確定脈搏波波速，以及 以諧波數(shù)n-l對應(yīng)的幅值S和幅值第1個極小值4, 確定脈搏波反 射因子。前者表征血管彈性，后者體現(xiàn)外周血管的阻力特性。生 理含義明確，重復(fù)性好。
2) 本發(fā)明提供由脈搏波幅頻特性確定的脈搏波波速和外周反射因子 能刻畫對應(yīng)脈象所刻畫的主要生理、病理特征，因此對生理、病 理變化的反應(yīng)十分敏感。
3) 本發(fā)明提供的方法特別適合于在現(xiàn)有脈象儀上使用。對現(xiàn)有脈象 儀既無需改裝，也無需添加新的硬件設(shè)備，只需將本發(fā)明提供的 方法編成專用軟件輸入脈象儀，即可在描記脈圖的同時，給出本 發(fā)明提供反映生理、病理特征的兩個重要指標(biāo)——脈搏波波速和 脈搏波反射因子。 '
圖1是本發(fā)明的滑脈壓力波示例圖2是與圖1中的滑脈壓力波對應(yīng)的幅頻特性圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)圖1和圖2，給出本發(fā)明一個較好實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使 能更好地理解本發(fā)明的功能、特點(diǎn)。
本發(fā)明同時提供一種用脈搏波無損傷檢測心血管參數(shù)(包括反映血管彈性
和外周阻力特性)的有效方法，具體如下
(1) 本發(fā)明提供的方法是建基在動脈中壓力波的傳播與反射規(guī)律基礎(chǔ)上得 到的?？紤]到脈象儀描記的橈動脈徑向搏動波形與壓力波形在一定條件下是可 以類比的，本發(fā)明直接將脈象儀描記的脈圖，也就是實(shí)際上的動脈管徑向搏動 波形類比為相應(yīng)的壓力脈搏波波形，并用脈壓(收縮壓-舒張壓)對類比的壓 力波形的幅值進(jìn)行標(biāo)定和幅值無量綱化。為了便于說明具體技術(shù)方案，下面以 圖1所示滑脈所對應(yīng)壓力脈搏波為例進(jìn)行說明。
(2) 本發(fā)明求壓力波的幅頻特性。其特征是對壓力波進(jìn)行Fourier分析，即 由壓力脈搏波的離散值A(chǔ)求得不同諧波數(shù)"所對應(yīng)的Fourier系數(shù)
<formula>formula see original document page 5</formula> (1)
由此求得壓力波的相應(yīng)幅值為
<formula>formula see original document page 5</formula> (2)
幅值P"隨諧波數(shù)"的變化關(guān)系即為壓力脈搏波的幅頻特性。圖2給出圖1所對
應(yīng)壓力波的幅頻特性。
(3) 在壓力波的幅頻特性圖上，尋找幅值第1個極小值對應(yīng)的最小諧波數(shù)
Wmi。，并求得對應(yīng)的最小頻率為
<formula>formula see original document page 5</formula> (3)
此地心率表示心臟搏動次數(shù)/分鐘。從圖2壓力波的幅頻特性中可看出，圖
l所示滑脈所對應(yīng)壓力波的最小諧波數(shù)為"min:2 (見圖2中的箭頭所示)，以
及由式(3)算得相應(yīng)的最小頻率為U2.60Hz。
(4)本發(fā)明提供由壓力波幅頻特性的最小諧波數(shù)n,或最小頻率/_求得脈 搏波波速的方法。其特征是利用壓力脈搏波傳播與反射的l波長定律知
式中L是反射脈搏波從終端傳播到達(dá)橈動脈的距離，對人體一般可取為 L=0.7m~0.8m， c是脈搏波波速。由上式知，只要由壓力波幅頻特性確定最小
頻率/自，即可方便求得反映*管彈性特性的脈搏波波速。
由上述確定滑脈壓力波的最小頻率/mi。,利用式(4)可求得對應(yīng)的脈搏波波 速為c = 7.28 8.32—"
(5)本發(fā)明提供由壓力波幅頻特性確定壓力波反射因子的方法。其特征是 由壓力波的幅頻特性求得第1個幅值極小值f，,,,,和諧波數(shù)11=1對應(yīng)的幅值《， 進(jìn)而求得壓力波的反射因子R為
p _ p
; = ' ■ (5) 《
由圖2可求得與圖1所示的滑脈相對應(yīng)的脈搏波反射因子為R = 0.33。 綜上所述，本發(fā)明提供的方法所檢測的脈搏波波速和脈搏波反射因子有明 確的生理學(xué)含義，前者表征血管彈性特性，后者反映外周血管阻力特性。實(shí)踐 表明，對中醫(yī)脈象中三種典型脈象(弦脈、平脈和滑脈)，無論是所檢測的脈 搏波波速，或是脈搏波反射因子都有十分明顯的差異，說明本發(fā)明檢測的這兩 個參數(shù)能很好體現(xiàn)弦、平和滑三種典型脈象表征的生理、病理特征，具有很高 的靈敏度。
以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，即 凡是依據(jù)本發(fā)明申請的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修 飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種中醫(yī)脈象生理信息的提取方法，包括如下步驟在壓力波的幅頻特性基礎(chǔ)上，尋找幅值第1個極小值對應(yīng)的最小諧波數(shù)nmin，并求得對應(yīng)的最小頻率根據(jù)最小頻率求脈搏波波速c其中L是反射脈搏波從終端傳播到達(dá)橈動脈的距離；由壓力波的幅頻特性求得第1個幅值極小值Pmin和諧波數(shù)n＝1對應(yīng)的幅值P1，進(jìn)而求得壓力波的反射因子R
2、 如權(quán)利要求1所述的中醫(yī)脈象生理信息的提取方法，其特征在于，所 述L=0.7m~0.8m。
3、 如權(quán)利要求2所述的中醫(yī)脈象生理信息的提取方法，其特征在于，壓 力波的幅頻特性是幅值P"隨諧波數(shù)n的變化關(guān)系。
4、 如權(quán)利要求3所述的中醫(yī)脈象生理信息的提取方法，其特征在于，所述壓力波的幅頻特性通過如下步驟獲得由一個心動周期內(nèi)的壓力脈搏波的離散值A(chǔ)求得不同諧波"所對應(yīng)的<formula>formula see original document page 2</formula>"1,2， ......2m, "=1, 2， 3......由此求得壓力波的相應(yīng)幅值為&=。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中醫(yī)脈象生理信息的提取方法，包括如下步驟在壓力波的幅頻特性基礎(chǔ)上，尋找幅值第1個極小值對應(yīng)的最小諧波數(shù)n<sub>min</sub>，并求得對應(yīng)的最小頻率f<sub>min</sub>＝n<sub>min</sub>(心率/60)；根據(jù)最小頻率求脈搏波波速cL＝c/(4f<sub>min</sub>)；其中L是反射脈搏波從終端傳播到達(dá)橈動脈的距離；由壓力波的幅頻特性求得第1個幅值極小值P<sub>min</sub>和諧波數(shù)n＝1對應(yīng)的幅值P<sub>1</sub>，進(jìn)而求得壓力波的反射因子RR＝(P<sub>1</sub>-P<sub>min</sub>)/P<sub>1</sub>。本發(fā)明提供的方法所檢測的脈搏波波速和脈搏波反射因子有明確的生理學(xué)含義，前者表征血管彈性特性，后者反映外周血管阻力特性。檢測的這兩個參數(shù)能很好體現(xiàn)弦、平和滑三種典型脈象表征的生理、病理特征，具有很高的靈敏度。
文檔編號A61B5/02GK101371779SQ200710045229
公開日2009年2月25日 申請日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日
發(fā)明者竹 柳, 柳兆榮 申請人:柳 竹;柳兆榮