略論中藥集團(tuán)尺度上的醫(yī)學(xué)尺度脈診儀的研究現(xiàn)狀及對(duì)寸口三部脈象客觀檢測(cè)的初步設(shè)想

略論中藥集團(tuán)尺度上的醫(yī)學(xué)尺度脈診儀的研究現(xiàn)狀及對(duì)寸口三部脈象客觀檢測(cè)的初步設(shè)想

脈象是中醫(yī)看、聞、問、切“四證”的重要環(huán)節(jié)。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,人體臟腑氣血發(fā)生病變,血脈運(yùn)行就會(huì)受到影響,脈象就有變化,因此脈診在臨床上可推斷疾病的進(jìn)退預(yù)后,為辨證論治不可或缺的客觀依據(jù)。但由于傳統(tǒng)脈學(xué)醫(yī)理精深,經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng),難以習(xí)用,影響了脈診的傳承和發(fā)展。為了繼承和發(fā)揚(yáng)我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的精粹,從20世紀(jì)60年代起,由國家科委立項(xiàng)開展了一系列的脈診客化研究,在研制測(cè)繪脈象傳感器的基礎(chǔ)上,結(jié)合生理學(xué)、力學(xué)、數(shù)理、工程及信息處理等多學(xué)科合作攻關(guān),開發(fā)研制了多種脈診儀,并運(yùn)用于教學(xué)與臨床中。然而,迄今為止,對(duì)脈象理論的認(rèn)識(shí)尚不夠深切,研究工作缺乏總體設(shè)計(jì)和統(tǒng)一規(guī)劃,重復(fù)實(shí)施的工作較多,突破性的進(jìn)展較少。為此,筆者在分析脈診儀研經(jīng)驗(yàn),特提出客觀檢測(cè)寸口三部脈象的初步設(shè)想。1中醫(yī)的脈象研究回顧近幾十年來脈診研究的進(jìn)展,主要體現(xiàn)在脈象信息采集和脈象信號(hào)分析兩方面。在脈診儀研制方面,最早是實(shí)現(xiàn)了模擬傳統(tǒng)切脈方法測(cè)錄脈象圖形的壓力傳感器,并建立脈象信息自動(dòng)分析的軟件,根據(jù)脈象圖的特征指標(biāo),判別脈象的位、數(shù)、形、勢(shì)等。通過專家認(rèn)定及專業(yè)會(huì)議、論文交流取得同行共識(shí)的脈象圖有平、浮、沉、遲、數(shù)、弦、軟、滑、澀、結(jié)、代、促12種單一脈和濡、弱、洪(實(shí)大)、虛、芤等復(fù)合脈。雖然尚未建立完整的圖譜,但已逐步運(yùn)用在中醫(yī)教學(xué)和臨床研究中。近10年來,研究者在脈象信息自動(dòng)分析的基礎(chǔ)上,又進(jìn)行了多方面的基礎(chǔ)研究和臨床觀察。例如:通過正常人群脈象圖的測(cè)錄、脈圖特征值讀數(shù),統(tǒng)計(jì)分析,掌握了正常人不同年齡段的脈圖特征值范圍,正常人晝夜、月、周年的脈圖變化規(guī)律,以及不同生理狀態(tài)下的脈圖變化,證實(shí)了脈象是人體生命活動(dòng)中最靈敏的,而且容易觀察到的生理信息;通過大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究和臨床觀察,更加深入研究了脈象形態(tài)及其變化的規(guī)律和機(jī)制,初步闡明脈象與心、血管狀態(tài)及循環(huán)功能直接有關(guān),并受神經(jīng)體液、內(nèi)分泌及臟腑功能的影響;通過臨床測(cè)試和分析,逐步闡明脈象對(duì)疾病辨證分型的重要關(guān)系,同一疾病或證候,通過辨脈分析,可以作為鑒別寒、熱、虛、實(shí)不同屬性的佐證,闡明發(fā)病機(jī)制,預(yù)測(cè)疾病的發(fā)展趨勢(shì),亦可作為擬定治療方案,評(píng)價(jià)治療效果的參考。目前,脈象傳感器的設(shè)計(jì)與制作方面雖然從單點(diǎn)采集發(fā)展到同心圓雙探頭采集(血管徑向搏動(dòng)力、軸向張力、血管等效硬度)、陣列式多點(diǎn)式探頭采集(血管寬度等),但尚不能實(shí)現(xiàn)脈象信息的全面采集,與傳統(tǒng)的切脈方法差距甚遠(yuǎn)。為了采集全面、豐富的脈象信息,楊杰等還研制了由B超儀、壓力傳感器、結(jié)合光電容積傳感器、心電傳感器的脈象采集裝置,采集的多維信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理后,得到復(fù)合的含有脈象的信號(hào),并得到橈動(dòng)脈的聲像圖,測(cè)得橈動(dòng)脈的內(nèi)徑、橈動(dòng)脈的運(yùn)動(dòng)變化及橈動(dòng)脈與周圍組織的分布情況。在脈診客觀化的研究過程中,研究者均希望從采集的脈搏信號(hào)中找到各脈的量化特征,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、準(zhǔn)確的分類。信號(hào)分析的方法,主要有時(shí)域分析、頻域分析、小波分析、樣本訓(xùn)練與聚類等方法。小波變換在時(shí)域和頻域同時(shí)是有良好的局域化性質(zhì),近年來基于小波變換的脈象信息分析有進(jìn)一步發(fā)展;樣本訓(xùn)練與聚類是近期出現(xiàn)的,比較典型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器方法,當(dāng)分類器網(wǎng)絡(luò)建立后就可以對(duì)輸入的脈象特征進(jìn)行分類;還有模糊識(shí)別法,是采用模糊數(shù)學(xué)對(duì)脈象圖進(jìn)行識(shí)別等?？聦W(xué)堯等的研究強(qiáng)調(diào)脈是“駐波”的思想,并從駐波是由兩個(gè)方向的波疊加而成的原理,得出脈是由心臟產(chǎn)生的波和身體無數(shù)外周“小心臟”產(chǎn)生的脈疊加而成的論點(diǎn)。闡明脈的形成、診脈部位、脈與五脈六腑的關(guān)系,以及脈診的依據(jù),由此建立了中醫(yī)脈象圖的計(jì)算公式。從脈象圖計(jì)算可以看出人體全身組織運(yùn)動(dòng)都可反映到寸口,只要從寸口測(cè)量一個(gè)脈象圖就可以獲得人體全部外周“小心臟”的運(yùn)動(dòng)信息,其計(jì)算參數(shù)脈象圖與實(shí)測(cè)脈圖完全一致,可以推測(cè)疾病的部位和性質(zhì)。縱觀脈診客觀化研究工作,雖然取得了不少成果,國家科技部、衛(wèi)生部、國家中醫(yī)藥管理局等幾次授獎(jiǎng)于研究單位,但是,眾多研究者各行其是,缺乏總體設(shè)計(jì)和統(tǒng)一規(guī)劃下的分工合作、總結(jié)推廣及持續(xù)進(jìn)取;研究過程中探索醫(yī)理和創(chuàng)建方案的力量不足,從事具體操作、重復(fù)實(shí)施的工作較多,各項(xiàng)研究的目標(biāo)不夠明確,做了不少低水平的重復(fù)。2種不同透照方法的研究自晉代王叔和著《脈經(jīng)》,提倡寸口三部九候診脈方法之后,寸口脈法成為歷代醫(yī)家診斷疾病的重要手段。盡管脈診客觀化研究在不斷進(jìn)步,但我們認(rèn)為與傳統(tǒng)切脈方法和脈診的診斷意義相差甚遠(yuǎn)。在單頭傳感器檢測(cè)寸口部脈象圖研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步實(shí)施寸口三部九候脈象的客觀檢測(cè)是很必要的,亦是可能的。三部九候的測(cè)脈方法,能采集更為豐富的脈象信息,充分發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)脈學(xué)的理論特色,為臨床提供識(shí)病、辨證、治療的重要依據(jù)。在20世紀(jì)80年代,國內(nèi)外已開始有研制三探頭和五探頭脈象儀的成果,并對(duì)寸口部寸、關(guān)、尺三部脈象開展了一些研究。筆者曾讀過有關(guān)三頭脈象儀的專利資料,但缺少三部脈象儀的運(yùn)用研究。亦有人用一個(gè)探頭分別采錄六部脈象圖,并進(jìn)行分析,但這種方法忽視了傳統(tǒng)診脈法“三指并齊”基本切脈方法的科學(xué)性。三指在舉按尋的過程中包涵了三部壓力的相互干擾和互動(dòng),所以單點(diǎn)分別采錄的三部信號(hào)與三點(diǎn)同時(shí)采錄的信號(hào)是不同的(不論浮沉或大小)。實(shí)驗(yàn)顯示,近心端加壓過大時(shí)因血流受阻,遠(yuǎn)心端脈圖減小;遠(yuǎn)心端壓力增大時(shí),因反射增強(qiáng),近心端有脈圖增大的變化287。陳氏通過取脈的“掌弓旁路效應(yīng)”與“壓阻效應(yīng)”的研究,部分揭示寸口三部脈象的差異及其形成原理,確認(rèn)方寸之內(nèi),三點(diǎn)不同信號(hào)的來源、意義和運(yùn)用價(jià)值。湯偉昌等研制了三部脈象檢測(cè)系統(tǒng),其設(shè)計(jì)思想、基本原理及結(jié)構(gòu)特征較符合中醫(yī)傳統(tǒng)“三部九候”脈診方法,為中醫(yī)脈診科學(xué)化、定量化研究提供有效的手段。顧星等采用壓力應(yīng)變片,建立了三部傳感器檢測(cè)裝置和計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng),對(duì)113名大學(xué)生的左右手寸關(guān)尺三部進(jìn)行脈象檢測(cè),得出男生脈圖主波高于女生,三部脈以關(guān)部脈最高,寸、尺部依次遞減的結(jié)論。黃曉昱用三探頭壓力傳感器的研究結(jié)果表明,單部壓力傳感器檢測(cè)脈象與三部脈象傳感器檢測(cè),在最佳取脈壓力的主峰存在差異。燕海霞等研究寸、關(guān)、尺三部脈象最佳與最佳取脈壓力的關(guān)系,結(jié)果表明,寸關(guān)尺三部脈象最佳取脈壓力值與身高體質(zhì)量指數(shù)呈正的直線相關(guān),三部脈象最佳取脈壓值有差異,寸關(guān)為尺部的90%。我們亦曾運(yùn)用上海醫(yī)療器械研究所研制的三探頭脈象檢測(cè)裝置,觀察正常人寸關(guān)尺在同步等壓條件下的脈圖,初步驗(yàn)證寸口三部脈象的相似性,以及不同壓力干擾下三點(diǎn)信號(hào)的差別和意義;運(yùn)用三部同步等壓和同步不等壓的方法采集了不同年齡人群的最佳脈圖,三部最佳圖像顯示寸口偏浮,尺部偏沉,脈形一致。疾病狀態(tài)下,往往對(duì)應(yīng)于發(fā)病部位的脈象出現(xiàn)“獨(dú)大”“獨(dú)小”等現(xiàn)象。由于儀器設(shè)計(jì)還跟不上臨床要求,隨機(jī)調(diào)壓到三部最佳狀態(tài),每檢測(cè)1例要耗時(shí)40min左右,操作要求高,重復(fù)性較差,所以得不到推廣運(yùn)用。當(dāng)前電子工業(yè)和信號(hào)處理又有了飛速發(fā)展,如能在醫(yī)理上作進(jìn)一步探析和驗(yàn)證,操作上執(zhí)簡(jiǎn)馭繁,就有可能捷足于臨床實(shí)用。3調(diào)節(jié)和模擬研究二、四、三指并齊、指指交替2.傳統(tǒng)切脈指法以“三指并齊”的下指切脈方法為基礎(chǔ),主要是了解三部同時(shí)下指(受同等壓力干擾下)時(shí),脈象的特征和隨施加壓力變化而出現(xiàn)脈象的變化情況;觀察三部在同等加壓的條件下脈象圖的相似性或差異性;必要時(shí)還以“指指交替”的變換方法,調(diào)正指壓,進(jìn)一步比對(duì)和確認(rèn)各部的特異性。目前的首要任務(wù)是研制一個(gè)操作簡(jiǎn)單、信號(hào)豐富、能模擬“三指并齊”“指指交替”脈法的傳感器。(1)三部九候信號(hào)采集:傳感器安置在寸口部位,固定,自動(dòng)加壓至橈動(dòng)脈阻斷,然后緩慢地勻速減壓至零,同步以2.5~5mm/s速度記錄脈波隨壓力變化的全過程(約1min),形成脈波隨壓力變化的包絡(luò)線(脈波頂點(diǎn)聯(lián)線),包絡(luò)線的形態(tài)(如正態(tài)、漸升、漸降、滿實(shí)、低平、中空、踞齒型)及其脈圖面積積分大小可以總體反映機(jī)體的生理、病理狀況。(2)三部最佳信號(hào)的采集:選擇包絡(luò)線中最高點(diǎn)的脈圖為參考,手動(dòng)/機(jī)動(dòng)調(diào)壓,各部到最佳脈位,記錄4~5個(gè)脈波圖(因脈率遲速不等)?；蚶密浖x擇最佳脈圖段4~5個(gè)(以最高點(diǎn)為中心左右各2個(gè)),作平均圖型,供脈圖分析。3.2動(dòng)脈圖信號(hào)的特征分析和生理意義3.2.1包絡(luò)線形態(tài)測(cè)量(1)定脈位:常規(guī)情況下將減/加壓取脈過程分為三個(gè)壓力段,壓力250~170g左右為沉取、100~170g左右為中取,100~60g左右為浮取,視最佳脈波圖出現(xiàn)的壓力段而定;或參考脈波隨取脈壓力變化的包絡(luò)線的形態(tài):漸降型曲線示脈位浮,漸升型曲線示脈位沉,正態(tài)型曲線示脈位為中。被測(cè)者為肥胖或消瘦者,均可參考包絡(luò)線形態(tài)分辨脈位浮沉,體現(xiàn)脈象“浮無定候”“沉無定候”之意。(2)定脈搏應(yīng)指大小:視三部脈幅包絡(luò)線積分大小而定脈搏應(yīng)指大小。先調(diào)查正常人群的脈波包絡(luò)線積分范圍為正常對(duì)照,大于正常范圍為應(yīng)指強(qiáng),小于正常為范圍為應(yīng)指弱。提示脈搏搏動(dòng)幅度大小,與應(yīng)指大小有關(guān),但不完全顯示脈搏的虛實(shí)。收縮期面積與脈幅大小受心臟射血、血管順應(yīng)性和外周阻力的影響,而舒張期面積除上述因素影響外,主要與血容量(循環(huán)血量)有關(guān),所以脈的虛實(shí)尚須考慮舒張期面積,而舒張期面積在一定程度上可反映正氣的盛衰。(3)定脈勢(shì)虛實(shí):包絡(luò)線呈正態(tài)分布圖形,為脈位中,脈力在正常范圍的為大致正常;包絡(luò)線呈高大梯形,多為實(shí)證,如高熱、高血壓、運(yùn)動(dòng)后,甲狀腺功能亢進(jìn)、動(dòng)脈硬化等;包絡(luò)線呈低平曲線型或變短或中空型多為虛證,如貧血、低血壓、眩暈、肥胖等;包絡(luò)線呈斷續(xù)或鋸齒狀,為心氣、心陽虛,如心律失常(脈結(jié)代)、交替脈等。以上提示病勢(shì)虛實(shí)。3.2.2定脈率、脈律可參考單頭脈象儀脈圖分析方法163分析脈波圖的特征參數(shù)及相應(yīng)的生理意義。(1)定脈率、脈律:根據(jù)脈動(dòng)周期長度和均勻度推算脈率和節(jié)律。(2)定脈形:根據(jù)脈波峰值a、ab、ac分類,具體由h3/n1,h4/hl,h5/hl,W/t等特征指標(biāo)加以判定。3.2.3積分之和b分析正常中青年寸脈偏浮、關(guān)脈適中、尺脈偏沉(P±?),包絡(luò)線大致為正態(tài)或偏正態(tài);三部脈力相似,最佳脈幅h寸≈h關(guān)≈h尺=(h±?),提示正常人6脈調(diào)勻。比較不同個(gè)體6脈包絡(luò)線積分之和(B)大小可提示人體體質(zhì)強(qiáng)弱;比較自身兩手三部脈象包絡(luò)線積分(C左,C右),左手主血,右手主氣,提示機(jī)體氣血陰陽狀況。正如《脈經(jīng)·平脈視人大小長短男女逆順法第五》云:“脈之遲數(shù)大小長短,皆如其人形,勝者則吉,反之則為逆。脈三部大都欲等?！眱墒至棵}象中,左寸應(yīng)心,左關(guān)應(yīng)肝,左尺應(yīng)腎;右寸應(yīng)肺,右關(guān)應(yīng)脾,右尺應(yīng)命門、膀胱。又:寸部應(yīng)頭、胸(上焦)、上肢;關(guān)部應(yīng)脘腹(中焦);尺部應(yīng)少腹(下焦)、下肢?！缎驴跏厦}經(jīng)卷第四》云:“上部:主候從胸以上至頭;中部:主候從膈以下至氣街;下部:主候從氣街以下至足?！?.3獨(dú)陷下者病,皆依參兵不調(diào),隨具獨(dú)異《素問·三部九候論》曰“歧伯曰:察九候獨(dú)小者病,獨(dú)大者病,獨(dú)疾者病,獨(dú)遲者病,獨(dú)熱者病,獨(dú)寒者病,獨(dú)陷下者病?！蓖醣?“相失之候,診凡有七者,此之謂也。然脈見七診,謂參伍不調(diào),隨具獨(dú)異,以言其病爾。”當(dāng)六部脈中出現(xiàn)某一部脈的包絡(luò)線呈高大滿實(shí)型;或低平短小型(hl±?)或中空型時(shí)均呈現(xiàn)兩手某部的獨(dú)異,對(duì)嚴(yán)重疾病的部位有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系,如肝炎患者左關(guān)脈獨(dú)大、腸癌術(shù)后