脉象仪发展

国外发展

1.英国人Marey最早设计了以弹簧为动力的杠杆式脉搏传感器,并记录了桡动脉脉搏波。

2.1860年法国的Vieroedt研制出了第一台弹簧杠杆式脉搏描记器，首次出现杠杆和压力鼓式描述脉搏图。

3.1895年开始采用换能的方式,出现了杠杆式光学脉搏描述器。

国内发展

我国脉诊客观化的研究开始于20世纪50年代。

50年代我国学者朱颜首次将杠杆式脉搏描记器引用到中医脉诊的研究中来。自70年代至今,研究人员已研制出种类繁多的换能器以模拟中医切脉的手指,采集脉搏信号并记录70年代中期，国内上海、天津、江西、贵州等地相继成立了跨学科的脉象研究协作小组，多学科共同合作使中医脉象研究工作进入了新的阶段。

随着机械和电子技术的发展，国内已经研制出了一批性能和质量都较好的脉图仪。

目前应用的脉象传感器种类繁多,性能各异,根据其工作原理可分为四种:一种是通过感受脉动处压力的变化而描述脉搏图,即压力传感器;另一种则是通过感受脉管容积的变化来描述脉象,即光电传感器;第三种即传声器,是利用声学原理,拾取由脉搏引起的振动,即所谓听信号;第四种是超声多普勒检测技术

1压电式传感器:

是利用压电材料的特性将脉搏的压力信号转换为电信号。压电式传感器根据压电材料的不同可分为压电晶体式传感器、压电陶瓷式传感器、压电聚合物传感器和复合压电材料传感器。荆炳忠等研制了多功能微机脉图信号的采集和处理系统,该系统利用压电晶体换能器实现脉搏信号的采集。

朱筱玮等采用北京信息工程学院传感器电子学研究所研制的PVDF薄膜脉象传感器,设计了一种腕带式的脉搏测量传感装置,并成功应用于某无线遥测监护系统中。复合压电材料分为以陶瓷为基和以聚合物为基两种。

有学者利用陶瓷型压力传感器,开发出适合于浮、中、沉各压力等级的元件,并用此传感器描述了全部脉象对应的脉搏图形,分析后得到满意结果。

凌志远等采用了以柔软的聚合物PVDF为基体,PZT压电陶瓷粉末为添加物的复合压电材料传感器应用于脉搏信号检测。这种用复合压电材料制作的脉搏换能器具有结构简单、重复再现性好、精度较高、可扰性好、易于贴紧皮肤、可消除外界干扰信号等优点。但压电式传感器电荷易“跑失”,不宜进行静态压力的测量,并且信号放大需特殊的电荷放大器,成本较高,使其通用性受到限制

2.光电式脉搏传感器的检测原理:

血液波动式流动引起血管内血容量的变化,而血容量的多寡又决定光线经过组织被血液吸收量的多少,因而当照明光线投照到组织时,其透过组织的光线也随血流波动式变化而变化,光电转换器将接收的光信号转换为电信号,以此反映脉搏波的变化情况。

有研究者基于此原理研制出了光电容积式脉搏计[9]、光闸式桡动脉脉搏传感器、红外光电传感器、光纤位移传感器等,并应用于临床脉象的采集。

光电式传感器实现了光电隔离,减少了对后级模拟电路的干扰,因此其抗干扰能力强、灵敏度较高,并具有良好的线性度和频响特性。由于对容积脉搏血流信号的机理与信息特征研究得还不够充分,因而目前只能检测到血氧和脉率两个指标,满足不了对其他血流参数检测的

需要

3.传声器

近年来的研究认为,脉象信号是一种振动信号,是振动沿动脉这种特殊介质的传播,其本质是一种次声波。传声器是利用声学原理,拾取由脉搏引起的振动,即所谓的听信号。

王炳和等采用了间接耦合方式(即非接触式)的提取方法,在传声器与皮肤之间形成了一段空气柱,脉搏声波经空气腔耦合后传到传声器振膜上被拾取,并用该传感器得到平脉和弦脉的频谱特征

4.超声多普勒技术

动脉脉搏除发出压力搏动的信息之外,还有管腔容积、血流速度、脉管的三维运动等多种信息,仅用压力脉图难以全部定量地反映脉象构成要素的指标。随着医学超声显像诊断技术的发展,超声多普勒技术在脉象客观化的研究中已经日益受到重视并取得了一定的进展。田家玮等提出超声三维重建为观察浅表动脉的轴心位移提供了条件,对于研究中医脉象形成机理、显示血管运动的规律提供了更为可靠的途径。柳文仪等用二维及彩色多普勒的方法直接观察脉管管径大小以及脉管壁的厚度、充盈情况和血流频谱情况

传声器、超声多普勒技术等非接触式的脉象检测方式,与中医指压切脉的特点不符合,难以正确反映中医脉象的特征。

最近发展情况

2005年中医全自动脉象诊疗仪在北京军区总医院“上岗”。该脉象仪其实就是运用中医手段给患者看病的“智能中医”，将带有传感器的脉象仪缠在患者手腕上，相关的脉象数据传送到电脑，计算机系统将各数据进行分析，得出患者的临床症状和诊断结果，最后再根据数据库存储的老中医的验方开出中药，全过程不足5分钟完全是自动化完成。前不久，徐黎明与课题组做过一次对比试验。在封闭的一排诊室中，5位著名的老中医与脉象诊疗仪摆开“战场”。当日挂号的68位患者分别接受了老中医的诊治后，科研人员运用脉象仪再对患者一一问诊、把脉、开方。结果证实仪器所输出的脉象、方药、临床表现与老中医辨证施治吻合，诊断符合率为96．6%，总有效率为93．3%。