專利名稱：一種因人制宜的、點陣式、自適應(yīng)的脈象檢測裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用傳感裝置及檢測方法，特別涉及一種可以自動適應(yīng)不同人體 的實際情況、因人制宜的調(diào)節(jié)切脈壓力、以點陣的方法獲取足夠的脈搏信息，模擬中醫(yī)師切 脈的中醫(yī)脈象檢測裝置和檢測方法。
背景技術(shù)：
脈診是中醫(yī)四診之一，通過中醫(yī)師以手指觸壓患者寸口橈動脈的寸、關(guān)、尺三個部 位，并施加浮、中、沉三種不同的壓力，來感受患者脈搏的變化。脈搏的浮沉、強弱、形狀、寬 度和節(jié)律等信息，被稱為脈象。有經(jīng)驗的醫(yī)生，可以通過脈象了解患者的機體內(nèi)在狀況。然 而，傳統(tǒng)的中醫(yī)脈診對醫(yī)生的經(jīng)驗依賴很大，并且有很大的主觀性，無法開展循證醫(yī)學(xué)研 究，不利于脈診技術(shù)的傳承和推廣。幾十年來，人們在脈診客觀化研究方面不斷取得進展，從早期的著重于研發(fā)不同 類型的傳感器，到后期重視切脈壓力的自動調(diào)節(jié)。例如中國專利200610009639. 1涉及的 “自動調(diào)節(jié)切脈壓力的脈象檢測裝置和脈象特征提取方法”，使用光電傳感、自動加壓裝置； 不過在臨床實踐中，人有肥瘦壯弱，不同個體的皮下脂肪和肌肉的厚度和密度均有不同，即 使橈動脈處血管至皮表的厚度相同，不同個體的肉體彈性也各不同，依靠光電傳感、壓力反 饋算法是無法適應(yīng)實際臨床需求的。中國專利200610119382. 5涉及的“多點式、三部位、自 動加壓式中醫(yī)脈搏檢測裝置及其方法”，使用三個探頭、各探頭分別自動加壓的裝置；不過 在臨床實踐角度，該方案一方面可以活動的探頭數(shù)太少，無法獲取足夠的脈象信息，另一方 面雖然提及了自動調(diào)節(jié)浮、中、沉的切脈壓力，但是如何對浮、中、沉壓力進行客觀化定量 沒有任何涉及。依據(jù)傳統(tǒng)中醫(yī)理論，右手寸、關(guān)、尺對應(yīng)肺、脾胃、腎腸；左手寸、關(guān)、尺對應(yīng)心、肝、 腎膀胱。在臨床實踐中，有經(jīng)驗的醫(yī)師基本驗證了以上理論，并且發(fā)現(xiàn)不但三部可以進一步 細分化為上中下三部分，例如寸上、寸中、寸下，而且每個部在寬度上也可以細分為3或者5 個部分，例如寸(橈動脈正上方)、寸內(nèi)(診脈時橈動脈偏身體的一側(cè))、寸外(診脈時橈動 脈偏外的一側(cè))，有些老專家更可診得寸外偏內(nèi)(寸外與寸之間)、寸內(nèi)偏外(寸內(nèi)與寸之 間)；每一個細分的部分，均可對應(yīng)人體某個臟器的某個部位。隨著各種現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢測設(shè)備 的應(yīng)用，例如B超、CT等等，醫(yī)師隨時可以將可視化診斷結(jié)果與脈診所得加以驗證與對應(yīng)。 因此，現(xiàn)有的脈象檢測裝置，探頭數(shù)均是遠遠不足于臨床需求。一臺擁有5x9點陣的脈象檢 測裝置所獲得的信息，才剛剛足夠與現(xiàn)代可視化診斷結(jié)果進行比較分析，通過循證醫(yī)學(xué)的 方式建立脈象診斷數(shù)據(jù)庫，用統(tǒng)計學(xué)的方法確定脈象診斷方法的科學(xué)性。

發(fā)明內(nèi)容
由于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種因人制宜的、點陣式、自 適應(yīng)的脈象檢測裝置及其方法，其可以自動適應(yīng)不同人體的實際情況、因人制宜的調(diào)節(jié)切 脈壓力、以點陣的方法獲取足夠的脈搏信息，模擬中醫(yī)師切脈。利用本發(fā)明，可以客觀化的確定不同個體需要的浮、中、沉的切脈壓力，并且獲取最小面積為5x9的脈搏矩陣信息，解 讀每一點對應(yīng)的臟器狀況。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提出一種因人制宜的、點陣式、自適應(yīng)的脈象檢測 裝置，包括一點陣式傳感器平臺、一腕托、一數(shù)據(jù)存儲與計算裝置、一步進電機和一信號傳 導(dǎo)裝置；所述點陣式傳感器平臺由縱向最少為9個、橫向最少為5個的探測單元矩陣、一固 定板和一制動板組成，該制動板置于固定板上，該探測單元由依序連接的桿帽、活動桿、探 頭、傳感器及置于活動桿上的壓力彈簧組成，該活動桿沿著所述固定板上的內(nèi)孔壁上下滑 動，且與所述制動板的內(nèi)孔壁咬合制動；所述步進電機與點陣式傳感器平臺連接且通過所 述信號傳導(dǎo)裝置將所述點陣式傳感器平臺感測到的信號傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)存儲與計算裝置， 該數(shù)據(jù)存儲與計算裝置再通過所述信號傳導(dǎo)裝置將其發(fā)出的控制信號傳輸?shù)剿霾竭M電 機。作為本發(fā)明的進一步特征，本發(fā)明所述點陣式傳感器平臺縱向為大于9的3的倍 數(shù)，橫向為大于5的奇數(shù)。作為本發(fā)明的進一步特征，本發(fā)明所述腕托由底座上設(shè)有襯墊和橈骨莖突標志組 成。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還提出一種脈象檢測方法，其包括以下步驟1)將手腕與所述腕托進行定位；2)使所述點陣式傳感器平臺的探頭順應(yīng)手腕的外形形成與手腕皮膚柔性的接 觸；3)進入切脈壓力自適應(yīng)初始化步驟其包括①驅(qū)動所述步進電機，所述點陣式傳感器平臺逐步下移，當(dāng)其中所述某個傳感器 開始出現(xiàn)脈搏信號時，記錄該傳感器的垂直位置為Z1，脈搏信號為Pl ；②所述點陣式傳感器平臺繼續(xù)下移，如步驟①一樣依次記錄所述其他傳感器的 垂直位置、脈搏信號為分別為(Z2，P2)... (Zn, Pn)；③當(dāng)所有傳感器脈搏信號消失時，所述點陣式傳感器平臺停止下移，并對每一個 傳感器信號單獨進行積分，以積分值最大的傳感器信號為基準，對其進行歸一化處理，繪制 正態(tài)分布曲線，曲線內(nèi)包容的面積等于1，且使浮取時點陣式傳感器平臺的垂直位置為“Z 浮”，在所述正態(tài)分布曲線圖里，“Z浮”以左面積小于等于0. 35 ；使中取時點陣式傳感器平 臺的垂直位置為“Z中”，在正態(tài)分布曲線圖里，“Z中”以左面積小于等于0. 5 ；使沉取時點陣 式傳感器平臺的垂直位置為“Z沉”，在正態(tài)分布曲線圖里，“Z沉”以左面積小于等于0. 65 ；4)進行脈象信號數(shù)據(jù)采集，包括步進電機開始驅(qū)動，點陣式傳感器平臺向上移 動至“Z沉”，采集所有傳感器的信號，獲得沉取時的脈搏矩陣；步進電機開始驅(qū)動，點陣式 傳感器平臺繼續(xù)向上移動至“Z中”，采集所有傳感器的信號，獲得中取時的脈搏矩陣；步進 電機開始驅(qū)動，點陣式傳感器平臺繼續(xù)向上移動至“Z浮”，獲得浮取時的脈搏矩陣。作為本發(fā)明的進一步特征，所述步驟2)包括平移制動板，解除其與活動桿的咬 合狀態(tài)；步進電機開始驅(qū)動，點陣式傳感器平臺逐步下移，與皮膚接觸的傳感器產(chǎn)生信號； 當(dāng)所有的傳感器均有信號產(chǎn)生時，說明所有的傳感器均已和皮膚發(fā)生接觸，步進電機停止; 此時，所有探頭在彈簧作用下，順應(yīng)腕部的外形，形成柔性的接觸狀態(tài)，制動板平移，與活動 桿咬合制動，固定所有的探測單元
作為本發(fā)明的進一步特征，所述“Z浮”以左的面積小于等于0.05，“Z沉”以左面 積小于等于0. 95。作為本發(fā)明的進一步特征，所述“Z浮”以左的面積小于等于0. 1， “Z沉”以左面積 小于等于0.9。作為本發(fā)明的進一步特征，所述“Z浮”以左的面積小于等于0. 2， “Z沉”以左面積小于等于0. 8由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明能適應(yīng)人群的個體差異，因人制宜的控制浮、中、 沉取的切脈壓力，保證脈搏信息的采集不失真、不走樣；采用點陣式傳感器矩陣，大大增加 了信息的攝入量，全息的表達患者的身體內(nèi)部狀況；作為一種無創(chuàng)傷的醫(yī)用檢測裝置，在使 用上具有簡便、快速、客觀、可循證的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的脈象檢測裝置的框2A、2B分別為本發(fā)明探測單元的活動狀態(tài)與制動狀態(tài)示意3為本發(fā)明5x9點陣式傳感器平臺圖4為本發(fā)明的腕托結(jié)構(gòu)示意5為本發(fā)明的正態(tài)分布曲線并顯示浮、中、沉取的位置示意圖
具體實施例方式下面根據(jù)附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明如圖1、2A、2B及3所示，本發(fā)明的一種因人制宜的、點陣式、自適應(yīng)的脈象檢測裝 置，包括點陣式傳感器平臺3、一腕托、一數(shù)據(jù)存儲與計算裝置4、步進電機1和信號傳導(dǎo)裝 置2 ；點陣式傳感器平臺由縱向最少為9個、橫向最少為5個的探測單元矩陣、固定板6和 制動板7組成，該制動板7置于固定板6上，該探測單元5由依序連接的桿帽8、活動桿9、 探頭11、傳感器12及置于活動桿9上的壓力彈簧10組成，該活動桿9沿著固定板6上的 內(nèi)孔壁上下滑動，且與制動板7的內(nèi)孔壁咬合制動；步進電機1與點陣式傳感器平臺3連接 且通過信號傳導(dǎo)裝置2將點陣式傳感器平臺3感測到的信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲與計算裝置4， 該數(shù)據(jù)存儲與計算裝置4再通過信號傳導(dǎo)裝置2將其發(fā)出的控制信號傳輸?shù)讲竭M電機1。根據(jù)需要，本發(fā)明點陣式傳感器平臺3縱向單元數(shù)可設(shè)為任意大于9的3的倍數(shù)， 橫向單元數(shù)可設(shè)為任意大于5的奇數(shù)。如圖4所示，本發(fā)明腕托由底座13上設(shè)有襯墊14和橈骨莖突標志15組成。根據(jù)本發(fā)明的檢測裝置，實現(xiàn)的脈象檢測方法，其包括以下步驟1)將手腕與腕托進行定位，即將手腕擱在腕托上，將橈骨莖突對齊橈骨莖突標 志；2)使所述點陣式傳感器平臺的探頭順應(yīng)手腕的外形形成與手腕皮膚柔性的接觸， 其包括平移制動板，解除其與活動桿的咬合狀態(tài)；步進電機開始驅(qū)動，點陣式傳感器平臺 逐步下移，與皮膚接觸的傳感器產(chǎn)生信號；當(dāng)所有的傳感器均有信號產(chǎn)生時，說明所有的傳 感器均已和皮膚發(fā)生接觸，步進電機停止；此時，所有探頭在彈簧作用下，順應(yīng)腕部的外形， 形成柔性的接觸狀態(tài)，制動板平移，與活動桿咬合制動，固定所有的探測單元；
3)進入切脈壓力自適應(yīng)初始化步驟其包括①驅(qū)動所述步進電機，所述點陣式傳感器平臺逐步下移，當(dāng)其中所述某個傳感器 開始出現(xiàn)脈搏信號時，記錄該傳感器的垂直位置為Z1，脈搏信號為Pl ；②所述點陣式傳感器平臺繼續(xù)下移，如步驟①一樣依次記錄所述其他傳感器的垂 直位置、脈搏信號為分別為(Z2，P2)... (Zn, Pn)；③當(dāng)所有傳感器脈搏信號消失時，所述點陣式傳感器平臺停止下移，并對每一個 傳感器信號單獨進行積分，以積分值最大的傳感器信號為基準，對其進行歸一化處理，繪制 正態(tài)分布曲線，曲線內(nèi)包容的面積等于1，且使浮取時點陣式傳感器平臺的垂直位置為“Z 浮”，在如圖5所示的正態(tài)分布曲線圖里，“Z浮”以左面積小于等于0. 35;使中取時點陣式 傳感器平臺的垂直位置為“Z中”，在正態(tài)分布曲線圖里，“Z中”以左面積小于等于0. 5 ；使 沉取時點陣式傳感器平臺的垂直位置為“Z沉”，在正態(tài)分布曲線圖里，“Z沉”以左面積小于 等于0. 65 ；4)進行脈象信號數(shù)據(jù)采集，包括步進電機開始驅(qū)動，點陣式傳感器平臺向上移 動至“Z沉”，采集所有傳感器的信號，獲得沉取時的脈搏矩陣；步進電機開始驅(qū)動，點陣式 傳感器平臺繼續(xù)向上移動至“Z中”，采集所有傳感器的信號，獲得中取時的脈搏矩陣；步進 電機開始驅(qū)動，點陣式傳感器平臺繼續(xù)向上移動至“Z浮”，獲得浮取時的脈搏矩陣。作為優(yōu)選實施例，本發(fā)明所述“Z浮”以左的面積小于等于0. 05，"Z沉”以左面積 小于等于0. 95。另一種優(yōu)選實施例，本發(fā)明所述“Z浮”以左的面積小于等于0. 1，“Z沉”以左面積 小于等于0.9。再一種優(yōu)選實施例，本發(fā)明所述“Z浮”以左的面積小于等于0. 2，“Z沉”以左面積 小于等于0.8。本發(fā)明的脈搏矩陣的應(yīng)用方法嚴重頸椎病人的右手脈搏矩陣，如圖3中黑色部分所示，黑色為測得顯著脈搏信 號的探測單元。嚴重的頸椎病患者，由于骨骼壓迫，頸椎部分血脈已經(jīng)被迫改道，反映在脈 象上，就是右寸的部位向外側(cè)斜飛出去，此種脈象在本專利發(fā)明前，除了醫(yī)師用手指測得， 之前所有脈象檢測設(shè)備均無法進行檢測。但是，上述的具體實施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠 理解本專利，不能理解為是對本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所 作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。
權(quán)利要求
一種因人制宜的、點陣式、自適應(yīng)的脈象檢測裝置，其特征在于包括一點陣式傳感器平臺、一腕托、一數(shù)據(jù)存儲與計算裝置、一步進電機和一信號傳導(dǎo)裝置；所述點陣式傳感器平臺由縱向最少為9個、橫向最少為5個的探測單元矩陣、一固定板和一制動板組成，該制動板置于固定板上，該探測單元由依序連接的桿帽、活動桿、探頭、傳感器及置于活動桿上的壓力彈簧組成，該活動桿沿著所述固定板上的內(nèi)孔壁上下滑動，且與所述制動板的內(nèi)孔壁咬合制動；所述步進電機與點陣式傳感器平臺連接且通過所述信號傳導(dǎo)裝置將所述點陣式傳感器平臺感測到的信號傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)存儲與計算裝置，該數(shù)據(jù)存儲與計算裝置再通過所述信號傳導(dǎo)裝置將其發(fā)出的控制信號傳輸?shù)剿霾竭M電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈象檢測裝置，其特征在于所述點陣式傳感器平臺縱向為 大于9的3的倍數(shù)，橫向為大于5的奇數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脈象檢測裝置，其特征在于所述腕托由底座上設(shè)有襯 墊和橈骨莖突標志組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈象檢測方法，其特征在于包括以下步驟1)將手腕與所述腕托進行定位；2)使所述點陣式傳感器平臺的探頭順應(yīng)手腕的外形形成與手腕皮膚柔性的接觸；3)進入切脈壓力自適應(yīng)初始化步驟其包括①驅(qū)動所述步進電機，所述點陣式傳感器平臺逐步下移，當(dāng)其中所述某個傳感器開始 出現(xiàn)脈搏信號時，記錄該傳感器的垂直位置為Z1，脈搏信號為Pl ；②所述點陣式傳感器平臺繼續(xù)下移，如步驟①一樣依次記錄所述其他傳感器的垂直位 置、脈搏信號分別為(Z2，P2)... (Zn, Pn)；③當(dāng)所有傳感器脈搏信號消失時，所述點陣式傳感器平臺停止下移，并對每一個傳感 器信號單獨進行積分，以積分值最大的傳感器信號為基準，對其進行歸一化處理，繪制正態(tài) 分布曲線，曲線內(nèi)包容的面積等于1，且使浮取時點陣式傳感器平臺的垂直位置為“Z浮”， 在所述正態(tài)分布曲線圖里，"Z浮”以左的面積小于等于0. 35 ；使中取時點陣式傳感器平臺 的垂直位置為‘‘Z中”，在正態(tài)分布曲線圖里，‘‘Z中”以左面積小于等于0. 5 ；使沉取時點陣 式傳感器平臺的垂直位置為“Z沉”，在正態(tài)分布曲線圖里，“Z沉”以左面積小于等于0. 65 ；4)進行脈象信號數(shù)據(jù)采集，包括步進電機開始驅(qū)動，點陣式傳感器平臺向上移動至 “Z沉”，采集所有傳感器的信號，獲得沉取時的脈搏矩陣；步進電機開始驅(qū)動，點陣式傳感器 平臺繼續(xù)向上移動至“Z中”，采集所有傳感器的信號，獲得中取時的脈搏矩陣；步進電機開 始驅(qū)動，點陣式傳感器平臺繼續(xù)向上移動至“ Z浮”，獲得浮取時的脈搏矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈象檢測方法，其特征在于所述步驟2)包括平移所述制 動板，解除其與所述活動桿的咬合狀態(tài)；步進電機開始驅(qū)動，所述點陣式傳感器平臺逐步下 移，與皮膚接觸的傳感器產(chǎn)生信號；當(dāng)所有的傳感器均有信號產(chǎn)生時，說明所有的傳感器均 已和皮膚發(fā)生接觸，步進電機停止；此時，所有探頭在彈簧作用下，順應(yīng)腕部的外形，形成 柔性的接觸狀態(tài)，制動板平移，與活動桿咬合制動，固定所有的探測單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈象檢測方法，其特征在于所述“ζ浮”以左的面積小于等 于0. 05，"ζ沉”以左面積小于等于0. 95。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈象檢測方法，其特征在于所述“ζ浮”以左的面積小于等 于0. 1，“ζ沉”以左面積小于等于0. 9。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈象檢測方法，其特征在于所述“ζ浮”以左的面積小于等 于0. 2，"ζ沉”以左面積小于等于0. 8。
全文摘要
本發(fā)明公開一種因人制宜的、點陣式、自適應(yīng)的脈象檢測裝置及其方法，其以自適應(yīng)初始化的方法，解決切脈壓力客觀化的問題，可以自動適應(yīng)不同人體、因人制宜的調(diào)節(jié)切脈壓力、以點陣的方法獲取足夠的脈搏信息，該裝置包括點陣式傳感器平臺、腕托、數(shù)據(jù)存儲與計算裝置、步進電機和信號傳導(dǎo)裝置；點陣式傳感器平臺由縱向最少為9個、橫向最少為5個的探測單元矩陣、固定板和制動板組成。本發(fā)明可以適應(yīng)個體差異，客觀化的確定不同個體需要的浮、中、沉取的切脈壓力；解讀脈搏矩陣上每一點對應(yīng)的臟器狀況，大大增加信息的攝入量，全息的表達患者身體的內(nèi)部狀況，從而可以與現(xiàn)代可視化診斷結(jié)果進行比較分析，通過循證醫(yī)學(xué)的方式確定脈象診斷方法的科學(xué)性。
文檔編號A61B5/02GK101978930SQ20101050817
公開日2011年2月23日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者岑澔 申請人:岑澔