计算机脉诊浅议

2006年9月第13卷第9期 中国中医药信息杂志 ·5·

计算机脉诊浅议

瞿年清1,谢梦洲2

(1.中南大学信息科学与工程学院,湖南 长沙 410007；2.湖南中医药大学中医诊断研究所,湖南 长沙 410007)

关键词：脉象；计算机脉诊；微循环；心电图

中图分类号：R241.23 文献标识码：C 文章编号：1005-5304(2006)09-0005-03

中国传统医学古老而神圣,其脉学理论渊深博奥。中医脉诊即切脉,是我们祖先千百年前就已广泛使用的人体心血管医学检查手段,被誉为是无创伤性诊断的巅峰[1]。长久以来,脉诊全凭医师手感,不可见,不客观,增添了许多神秘色彩。其实不然,这种局面可以得到改观。笔者最近发明了一种计算机脉象仪和高灵敏度传感器,只需连接一传感器及运行相应的软件,在普通的个人电脑上即可实现中医脉诊。该仪器不但可以记录到完整的脉搏波形,而且还首次观测到了皮肤上毛细血管血流循环的脉动波形(见图1),脉动周期约为10 Hz。笔者现介绍如下。

图1 毛细血管血流循环脉动波形

1 脉象概述

脉象即人的动脉血管脉动应指的形象,中医学认为,脉象包含了诸多的人体内部信息。

脉象的形成与心脏的搏动、脉道的通利和气血的盈亏直接

痛源相同或邻近脊髓节段的穴位,如针刺局部阿是穴、针麻的切口旁针刺等,无论弱针或强针刺激都有较好镇痛效果,但若给以较强的电针刺激,其镇痛效应则更持久；若选用远脊髓节段的穴位(如牙痛刺合谷)须用强针刺激来发挥镇痛作用,虽然患者痛苦较大,但却具有镇痛范围广、后效应长的优势。另外,既然针刺镇痛的本质是“以小痛制大痛”,即以患者可以忍受的短时间的针痛来消除难以忍受的长时间的病痛,那么,在具体的临床实践中,如何根据患者的实际情况来优选合适的针刺部位及其相关的刺激参数,确实是一项必须首先科学对待的基础工作。

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(收稿日期：2005-10-17,编辑：梅智胜)

·6· Chinese Journal of Information on TCM Sep.2006 Vol.13 No.9

相关。从解剖学可知,人体的血脉贯通全身,心脏就像一个“血泵”,血液由心室射入动脉,从动脉经各类(头、上肢、肺、肝、脾、胃、肾、肠、下肢)毛细血管到静脉再流回心房。人体血脉内连脏腑,外达肌表,运行气血,周流不休。心脏搏动推动血液在脉管内正常运行,从而形成脉的搏动。因此,心脏搏动是形成脉象的动力,气血在脉管内运行是脉象形成的物质基础；反过来,脉象可在一定程度上反映气血的状况。如气血充足,则脉象和缓有力；气血不足,则脉象细弱无力；气滞血瘀,则脉象滞涩不畅。中医理论认为,肺主气、司呼吸,肺脏通过“肺朝百脉”的联系参与宗气的生成而制节全身气血的运行,即具有助心行血的功能。脾胃受纳、运化水谷精微,为气血生化之源,决定着脉象“胃气”的多少；脾主统血,保障血液在脉管内循行而不溢于脉外。肝藏血,主疏泄,既能调节循环血量,又可促使气血运行畅通无阻。肾藏精,为元阴、元阳之根,也是脉象之根；而肾精可以化血,又是血液的重要来源。正常脉象的形成有赖于五脏功能的协同、配合。因此,脉象能反映全身脏腑和精气神的整体状况。

脉象的种类很多,如王叔和的24部脉和李中梓的28部脉,再加上各种类型的兼脉,则难以计数。之后,晚清医家周学海从位、数、形、势4个方面的要素加以分析归纳。现代中医学认为,脉象与脉搏的频率、节律,显现的部位、长度、宽度,脉管的充盈度、紧张度,血流的通畅流利度,心脏搏动的强弱等因素有关。第一是脉位的浅深,即脉象显现的空间位置,传统切脉是从轻举、中寻、重按的诊脉过程中,视何种压力条件下获得最清晰的脉动指感来表达的。若“轻取即得,重按反减”则脉位浮浅；“轻取不应,重按始得”,则表示脉位沉深；如“轻取不显,中取清晰,重取渐小”,则表示脉位居中。因此,脉位包含了浮、中、沉3种脉象信息。第二为脉搏的至数,即脉象显现的时间位置,包括脉动的速率和节律。所谓速率,中医诊脉是以医生的呼吸周期来测算患者的脉搏次数,谓之“以息定数”。正常人一息四、五至,失之则为病脉。节律：中医诊脉是以医生指下各个脉搏之间的时距变化而定。正常人脉搏节律规整；若脉搏时快时慢,或时有中止,参差不齐的状态,则为病脉。因此,脉数包含了快慢(迟、缓、数、疾)和节奏(结、代、促)方面的多种信息。脉象第三和第四方面的要素是脉的“形”和“势”,是指脉的波动形态和趋势状态。形与势在中医指下最具特色而又描叙各异,包含最多细微变化的脉象信息,二者难以截然分开。一般认为,“形”是形状体幅,是指脉形的大小、宽窄、长短,对应脉象有长、短、洪、大和细。“势”则为脉动的趋势和变化率,包括力度(虚、实)、流畅、滞涩(滑、涩)、紧张、弛缓(弦、濡)等形态变化。虚脉举之无力,按之空豁；实脉举按均有力。滑脉往来流利,应指圆滑,此时血流阻力下降、脉管径向扩张。涩脉形细而行迟,往来艰涩,此时心输出量下降、血流量减少、流速减慢。

2 脉象与计算机脉诊

古代医家将切脉总结出三部诊法(即诊人迎、寸口、趺阳三脉),而后来则主要采取寸口诊法。究其原因,恐怕主要是因为寸口在手腕,此处肌肤薄嫩,脉易暴露,切按特别方便。以前,脉诊是由医师用手指来进行。现在,利用现代科学技术,用仪器来获取脉象,可以实现中医脉诊的自动化、客观化和规范化[2-3]。图2是笔者通过笔记本电脑对同一人体分别从人迎、寸口、趺阳三处动脉获取的脉搏,经微分隔直通交后的波形(速率图)。实践证明,借助计算机技术用仪器获取实用的脉象信息是完全可能的。

首先,脉数方面的脉象信息较容易由计算机分析得出。在对脉搏传感器信号经A/D采样得到波形数据后,用时域计数法可求出脉波周期,从而计算出每分钟的脉搏数(它对应于心跳次数),如图2(3)所示,可得知脉象的迟缓数疾。将脉波周期按循序排列,可找出最大值和最小值及有无间断规律,可知脉搏节律是否整齐。根据脉数方面的脉象信息可以得知心脏跳动的情况,因此,脉诊对心律失常可以做出初步诊断[4]。

其次,脉象的“形”与“势”方面的某些信息也可以由计算机分析得出[5]。通过分析波形数据的变化规律,可以得到脉象的若干个特征参数,如脉搏主波之外次波(潮波、重搏波)的个数、主波与次波之间的相对位置等。形与势对心血管病变、心肌梗死及心肌缺血等应有明显的提示作用。笔者正在进行脉象的形与势方面的分析研究和程序设计,力图规范脉象的“形”与“势”的特征,再与中医的病证相联系,最终想要取得实际的应用效果。

至于脉象其他方面的信息,有的较复杂,有的原本就带有主观性的色彩,难以做到客观化(或者说目前难以做到),或许需要结合脉象以外的信息加以辨证分析。如在判断脉位的浮、中、沉特性时,笔者认为,体质瘦弱的人皮下脂肪少,脉管自然在浅处；体态肥胖的人,脉位易下沉；不胖不瘦之人,脉位自然中性。因此,通过望诊也许更容易得出诊断结论。同样,强脉和弱脉也包含了相对的成分。不同身体素质的人,脉搏强弱是不一样的。而同一个人不同时候的脉搏强弱,只有在作前后比较之后才会知晓。又如,脉象的寸、关、尺位置属性应该是个相对的概念,会因人而异。如果一定要把寸、关、尺三处的脉象都检测出来,恐怕事倍功半,只会停留在研究阶段,很难得到理想的效果。

3 脉象与微循环

微循环一般是指微血管血液循环。动脉中的脉搏血流最终都要进入细动脉与细静脉之间的微血管血液循环。微循环又与中医络脉理论紧密相连。微循环的基本功能是向全身各脏器、组织输送养料,送出代谢产物,调节血管内液与组织间液,从而参与细胞、组织的物质交换。身体内部器官无法直接观测,而皮肤表面才是能够直接观察到的微循环。皮肤下动脉血管的周围布满了微血管,脉搏周围存在丰富的微循环,因此,测量脉搏时可以见到微循环波形(见图2)。

4 脉搏波与心电图

心电图记录的是心脏活动时所产生的电位变化情况。心脏在激动过程中能产生电势变化,这种电位的变化可通过人体这个容积导体传到体表,如通过导联线把电势变化用心电图仪将其放大并记录出波形,这就是心电图。它可反映心脏的节律和频率以及电压的高低,用于诊断各种心律失常、心肌病变、心