[发明专利]高精度快响应动态三维脉搏检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及中医脉搏检测装置领域，具体是高精度快响应动态三维脉搏检测仪。

背景技术

以指尖感知患者腕部桡动脉血管壁波动特征为依据判断患者疾病的脉诊技术是两千多年来中医发展的精华之一。然而“脉理精微，其体难辨”，这项技能对医生的经验及师承的要求极高，从而造成这项技能的传承和传播难度极高，因此也就造成能够准确掌握并灵活运用这项技能的中医师数量很少。如何让没有机会接受名医手把手训练的绝大多数中医师，迅速客观精准的掌握通过脉搏波动信息快速准确的诊断疾病，是中医现代化发展重要使命之一。尽快研制一种精密的检测设备并建立一套准确的检测模型和标准是中医摆脱指尖感知及判断模糊性向数字化和标准化发展的迫切任务。

对于脉诊的操作方法，清代周学海在《诊家直诀》的描述较为全面。他把脉诊归纳为：“位数形势、微甚兼独”。周学海所谓：位数形势的描述可以简单归结为；对于脉搏的诊断，一方面包含了脉搏随时序为基础的波动特征，如快、慢、滑、涩、结、代等；另一方面，还包含空间分布的特征，如长、短、粗、细、实、虚。因此，要全面反应脉波的特征，精确的时序信息和动态情况下的空间信息缺一不可。也就是说，只有能够精确抓取脉搏的时序特征和动态的空间特征能力的脉诊设备，才能替代中医师指尖的感知为患者诊断疾病。

对于脉诊的数字化和标准化的研究工作，从上世纪50年代起就有人开始涉足，但时至今日，仍未有一款可以进入实用化的设备可用。究其原因，一是受同期技术发展水平的局限，二是此种设备的研制，需要具有多学科知识技能融合的人才以及大量资金投入。从技术发展的路径来看，人们采用过的主要技术方法有以下三种：

1、单点或有限点压力传感器型：从50年代开始，国内就陆续有很多人开始从事各种单点压力传感器检测脉搏跳动特征的研究，他们研究了制作种基于多种不同原理结构的压力传感器型脉脉诊仪，通过将脉诊仪固定在腕部桡动脉壁寸、关、尺不同部位测试其对脉搏的压力响应随时间的变化曲线。试图通过不同的波动曲线特征给脉象进行分类，进而试图建立疾病的诊断模型。目前市场上，有几家医疗设备公司也经推出了的基于这种原理的多种型号的脉诊仪。但是，由于这种单点传感器测试的信息不具备空间特征，且与传统中医诊断模式差异太大，虽然结果可以为医生提供一些参考价值但很难与几千年的中医脉诊经验相对应用于传统中医脉诊模式对疾病病因进行诊断。近年来，甚至多达37个的传感器列阵型脉象仪研究亦有报导，虽然该类研究测量点数有所增加，但是这些低密度的点用来反应脉管的空间特性还相差甚远。

2、采用光电传感器、超声波传感器以及脉冲多普勒技术的非机械压力技术：这几种技术虽然包含的现代新技术成分更多，可以测试很多前人没有认识到的参数，比如：血液的各种流体动力学参数，血管壁的各种机械性能和变形参数等，但如何利用这些参数与传统中医脉诊的判断方法间建立有价值关联将会是一个非常耗时的新课题值得进一步研究。

3、采用三维成像技术对脉搏轮廓和形态进行研究。此方法核心为一个以尼龙为基础材料的半球形气囊，目的是以气囊替代医生的指尖来感受脉搏。气囊内壁喷印方格阵列图形，每格长宽约1mm。气囊上方在不同角度安置两台数码摄像机采集气囊的方格图案。当气囊与腕部桡骨附近皮肤充分接触时，给气囊充气达到到一定压力后，气囊壁将会感受到腕部桡动脉血管壁的波动而随血管壁一起上下起伏。两个数码相机会同步拍摄气囊内壁方格图案的变化状态。用计算机采用适合的数学算法就可以把摄像机拍摄的方格图案还原为气囊壁随时间起伏的三维动态波动图案。