用於中醫診脈的脈壓潛象探測法及其裝置的製作方法

2023-09-14 08:18:50 2

專利名稱：用於中醫診脈的脈壓潛象探測法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種中醫脈象的探測原理及其裝置。進一步說是一種完整探測中醫脈象信息全部四要素的脈壓潛象探測法及其應用裝置。
「望，聞，問，切」是中醫診斷的四大技術。其中「切診」，即脈診，是其中最具中醫特色而又最難掌握的。中醫診脈，要求診者僅憑指端觸覺，感知出脈壓搏動的形態細節及其變化趨勢，進而準確辨識出幾十種脈象，為中醫的辯證施治提供正確的症狀信息。顯然，只有銘心體察，刻苦磨鍊，長期研運，在獲得紮實深厚的觸探功力的基礎上，才可能掌握好中醫診脈的技術。事實上，由於人的觸覺辨識能力有限，即使醫術高超的各中醫名家，探查同一部脈象時往往也會得出不同的看法，以致中醫脈象常令人感到神秘玄奇，似是而非。因此中醫脈診的理論和實踐的發展，都迫切需要有可以憑藉的現代技術手段，進一步提高中醫脈診的客觀性，準確性和一致性。
中醫診脈儀正是為此而開發的電子醫用儀器。但是已有的中醫診脈儀，基本上是仿照西醫脈搏圖儀的設計而製成的。使用時，按照中醫取脈的位置設置傳感探頭，將各脈位處脈搏跳動引起的壓力變化轉換成電信號，以曲線的形式顯示或記錄下來。然後參照西醫心電圖的方法對脈搏曲線做波形分析，以尋找和確定脈搏波形與中醫脈象之間的對應關係。經過多年的實踐，上述曲線式診脈儀除了某些明了易見的脈象外，無法解決辨識複雜精細脈象的關鍵難題，對於中醫診脈在客觀化，準確化，一致化方面助益不大，以致現有的中醫診脈儀應用價值和範圍都很有限。
究其原因，是因為現有中醫診脈儀的設計原理未符中醫脈象的學理所至。


圖1，為中醫脈象信息分析圖。
其中圖1a中(1a-4)為施診腕部，(1a-1),(1a-2),(1a-3)為脈位「寸，關，尺」處的脈搏壓力分布形態示意圖；圖1b為圖1a中(1a-2)處某一瞬間脈壓分布形態放大示意圖，其中箭頭(1b-1)的長短表示該點壓力值的大小，曲線網格(1b-2)表示各點脈壓的分布面；圖1c中的(1c-1)為診者觸診指端的剖面圖，(1c-6)為施診腕部的截面圖，(1c-5)為施診脈位下面脈管的截面圖，(1c-2),(1c-3),(1c-4)分別為因觸診指力輕重所致的取脈深淺位置「浮，中，沉」。
參照圖1。
根據中醫脈象學理義可知，脈診所探查的脈搏信息，是按其「位，形，勢，數」四個要素來劃分和定義的位即為中醫取脈的位置，包括腕部取脈的平面位置(寸，關，尺)，如圖1a中的(1a-1),(1a-2),(1a-3)所示位置，和用指力輕重控制取脈的深淺位置(浮，中，沉)，如圖1c中的(1c-2),(1c-3),(1c-4)所示位置；形為脈象顯現的形象，即診者指端觸感到脈搏壓力作用面的寬窄長短，方圓凸凹等，如圖1b中的(1b-1),(1b-2)所示的形態；勢是指脈象顯現的「形」的變化趨勢，故「形」的長短之伸縮，寬窄之舒斂，凸凹之起伏，流動之進退就都是「勢」的含義，亦即圖1b中的(1b-1),(1b-2)所示的脈「形」具有隨時間而變化的脈「勢」；數即單位時間內脈象顯現的節律，包括頻率和間隔。
中醫脈象是通過它的「形」與「勢」顯現出來的。而「位」是「形」與「勢」顯現的空間位置，「數」是「形」與「勢」顯現的時間位置，所以「形，勢」又是四要素中本質的，關鍵的因素。而具有「形」與「勢」特徵的信息，就是圖象信息。因此，中醫脈象的信息實質是脈搏在脈位上產生的不可目視的動態壓力圖象，簡稱脈壓潛象。
而現有的中醫診脈儀，僅能檢測整個脈位上脈搏壓力幅度隨時間的變化，不能分辨和攝取脈壓潛象信息的能力，無法探測脈象的本質要素「形」與「勢」，故其不符中醫脈象學理，難以解決中醫脈診的根本問題。
本發明提供了一種新的中醫診脈儀工作原理及其實施裝置，即脈壓潛象探測法及圖象式中醫診脈儀，以實現全面，客觀，準確的中醫脈象探測。
在一個實施例中，本發明提出一種用於中醫診脈的脈壓潛象探測法。其步驟為選定中醫施診的「寸，關，尺」脈位，放置配有靜態觸壓傳感裝置的脈壓潛象傳感裝置，且與脈位表面保持適當探觸壓力；靜態觸壓傳感裝置，檢識脈壓潛象傳感裝置與脈位間探觸壓力的大小，測出中醫脈象的「浮，中，沉」脈「位」；脈壓潛象傳感裝置將分布於脈位表面上脈搏跳動產生的動態壓力圖象，逐點轉換成潛象電信號，再將潛象電信號轉換成光學圖象顯示在屏幕上，供診者用視覺代替觸覺，觀測中醫脈象的「形」與「勢」；對潛象信號進行積分處理，將其轉換成脈位面上總和壓力的脈壓幅度信號，以曲線形式顯示或記錄，輔助並加強診者對中醫脈象「勢」的認識分析；從脈壓幅度信號測出脈象的搏動節律，即測出中醫脈象的「數」；
綜合上述「位，形，勢，數」四要素的檢測結果，實現中醫脈象的探查與測定。
在另一個實施例中，本發明提出一種以脈壓潛象探測法為工作原理的診脈裝置，即圖象式中醫診脈儀。
圖象式中醫診脈儀主要包括脈搏攝象器和診脈電腦兩部分。
脈搏攝象器包括脈壓潛象傳感裝置，靜態觸壓傳感裝置，以及掃描處理電路。脈壓潛象傳感裝置將分布在脈位面上脈搏跳動產生的動態壓力逐點轉換成潛象電信號；靜態觸壓傳感裝置將脈壓潛象傳感裝置與脈位表面間的探觸壓力轉換成觸壓電信號；掃描處理電路提供外部設備讀取潛象電信號與觸壓電信號的轉換-傳輸預處理。
診脈電腦是設置有中醫診脈程序軟體的通用型電腦。
施診時，在中醫施診的脈位「寸，關，尺」上放置脈搏攝象器，且與脈位表面保持適當的探觸壓力。靜態觸壓傳感裝置檢識脈壓潛象傳感裝置與脈位間探觸壓力的大小的觸壓電信號，即為中醫脈象的「浮，中，沉」脈位信號。脈壓潛象傳感裝置將分布在脈位探觸面上脈搏跳動產生的動態壓力，逐點轉換成電信號，即為脈「形」與脈「勢」信號，簡稱潛象信號。掃描處理電路按診脈電腦發出的讀取指示，對脈位信號和潛象信號進行處理並將其轉換輸出。
診脈電腦在中醫診脈程序的控制下，進行如下運作從脈搏攝象器讀取測得的脈位信號和潛象信號，先送至存儲器儲存，然後對脈位信號和潛象信號分別進行屏幕顯示的分編輯處理；同時將潛象信號進行積分，生成脈波信號，再對脈波信號進行屏幕顯示的分編輯處理；另外，計量脈波信號的節律，並對測得的脈波節律進行屏幕顯示的分編輯處理。
將各分編輯程序的處理結果，進行屏幕版面總編輯，形成完整的中醫脈象信息匯總版面，顯示在診脈電腦屏幕上。
重放時，診脈電腦從存儲器中讀取被儲存的脈位信號和潛象信號，進行上述各項運作。而且可以進行慢速重放和其他所需顯示形式變化的重放，以便更精準地觀測分析中醫脈象。
較佳實施例的詳細說明圖2，是圖象式中醫脈象儀工作示意圖。
圖2中的脈象儀主要由脈搏攝象器(2-7)，和診脈電腦(2-5)所組成。脈搏攝象器(2-7)的3個脈象探頭(2-8)，針對待測腕部(2-9)選取脈位施診。傳輸電纜(2-6)提供脈搏攝象器(2-7)和診脈電腦(2-5)之間的數據信號通路。
圖3，為脈搏攝象器(2-7)的說明圖。
圖3a為脈搏攝象器(2-7)前側視圖。圖3a中的(3a-1)即為圖2中脈象探頭(2-8)；其(3a-2)為掃描處理電路部分；(3a-3)即為圖2中的傳輸電纜(2-6)。
圖3b為脈搏攝象器(2-7)的前視圖，其中的(3b-1),(3b-2),(3b-3)分別為對應「寸，關，尺」脈位的3個脈象探頭。
圖3c為圖3a中脈象探頭(3a-1)的放大示意圖，其中(3c-1)為操作杆，(3c-2)為靜態觸壓傳感裝置，安置於操作杆(3c-1)下面，(3c-3)為脈壓潛象傳感裝置，安置於觸壓傳感裝置(3c-2)下面，並直接與脈位表面接觸。如此，操作杆(3c-1)承載潛象傳感裝置(3c-3)與觸壓傳感裝置(3c-2)，並調控傳感裝置在上下，左右，前後方向上的位移；觸壓傳感裝置(3c-2)檢測潛象傳感裝置(3c-3)與脈位表面之間的探觸壓力；潛象傳感裝置(3c-3)探測脈搏的動態壓力圖象。
圖3d為圖3c中靜態觸壓傳感裝置(3c-2)的放大示意圖。其中(3d-1)為壓力-電信號傳感元件，具有準直流的頻率響應特性，是檢測脈壓潛象傳感裝置(3c-3)與脈位表面探觸壓力的核心部分，(3d-2)為(3d-1)的承載板。
圖3e為圖3c中脈壓潛象傳感裝置(3c-3)的探觸面放大示意圖，圖中顯示(3c-3)的核心是多象素陣列式壓力傳感組件，面(3e-1)為構成(3c-3)傳感組件的壓力-電信號傳感象素單元，具有超低頻和以上的頻率響應特性，(3e-2)為象素單元(3e-1)的組合陣列承載板，所有象素單元及其組合陣列的外表面上均敷有透力抗蝕保護層。
診脈電腦(2-5)是一臺內部設置有中醫診脈程序軟體的通用型電腦。
圖4，是中醫診脈程序流程原理圖，概要說明如下步驟1，從脈搏攝象器讀取潛象信號和脈位信號；步驟2，讀取到的潛象信號和脈位信號循路徑(4-a)被存儲；步驟3，脈位信號循路徑(4-c)被進行模-圖轉換，生成脈位條形圖指示信號，然後循路徑(4-d)進入脈「位」條圖顯示的分編輯程序，用以確定「脈位」信息顯示的各項特性，如顯示的格式，顏色，形狀，標記等；步驟4，潛象信號循路徑(4-e)進行脈「形」與脈「勢」圖象顯示的分編輯處理；步驟5，潛象信號另外循路徑(4-f)被積分，生成標誌脈壓幅度變化的脈波信號，再循路徑(4-g)進行脈「波」曲線顯示的分編輯處理；
步驟6，脈波信號循路徑(4-h)被計量出脈波節律，然後循路徑(4-j)進行脈「數」數字顯示的分編輯處理；步驟7，各分編輯程序產生的顯示結果，循路徑(4-k)進行屏幕版面總編輯，形成中醫脈象信息匯總版面；步驟8，匯總版面循路徑(4-m)顯示在電腦屏幕上；步驟9，各分編輯和總編輯的結果，分別循路徑(4-n),(4-p)可被列印及輸出；步驟10，診脈電腦(2-5)可從存儲器中循路徑(4-b)讀取已經存入的潛象信號和脈位信號，予以重放。各分編輯及總編輯程序均可調整重放速度的快慢，和其他所需的重放顯示形式的變化，以便更加精細準確的觀察中醫脈象。
參照圖2，圖3，圖4。
施診時，按中醫脈學理義，將脈搏攝象器(2-7)的脈象探頭(2-8)置於腕部(2-9)的脈位上，通過調整操作杆(3c-1)，選取脈位並保持適當的探觸壓力。脈象探頭(2-8)的靜態觸壓傳感裝置(3c-2)將該探觸壓力值轉換為電信號，測出脈位信號，脈壓潛象傳感裝置(3c-3)，將分布在脈位探觸面上脈搏跳動產生的動態壓力，逐點轉換成電信號，即包括脈「形」與脈「勢」信息的潛象信號。掃描處理電路(3a-2)按診脈電腦發出的讀取指示，對脈位信號和潛象信號進行處理並將其轉換輸出。
在中醫診脈程序軟體的控制下，診脈電腦(2-5)進行如下運行經傳輸電纜(2-6)從脈搏攝象器(2-7)讀取測得的脈位信號和潛象信號，並將潛象信號和脈位信號儲存到存儲器裡；對脈位信號進行模-圖轉換，生成脈位條圖指示信號，再進入脈「位」條圖顯示的分編輯程序，以便確定脈「位」信息的各項顯示參數，包括顯示的格式，顏色，形狀，標記等，如在診脈電腦(2-5)屏幕上顯示的脈位條圖指示(2-3)所示；對潛象信號進行脈「形」與脈「勢」圖象顯示的分編輯處理，確定其各項顯示的參數，包括顯示的格式，顏色，形狀，對比度，灰度，亮度，變速，縮放，標記，加注等，如在診脈電腦(2-5)屏幕上顯示的脈「形」與脈「勢」圖象(2-1)所示；同時將潛象信號積分，生成標誌脈壓幅度變化的脈波信號，對其進行脈「波」曲線顯示的分編輯處理，形成在診脈電腦(2-5)屏幕上顯示的脈波曲線(2-2)；通過計量脈波信號，測出脈象的節律，經模-數轉換生成數位訊號，對其進行脈「數」數字顯示的分編輯處理，如在診脈電腦(2-5)屏幕上的脈搏節律數字指示(2-4)所示；對各分編輯程序產生的結果進行屏幕版面總編輯，形成中醫脈象信息匯總版面，並將其顯示在電腦屏幕上，如在診脈電腦(2-5)屏幕上顯示的總版面，包括脈「形」與脈「勢」圖象(2-1)，脈波曲線(2-2)，脈「位」指示條圖(2-3)，脈「數」節律指增示數字(2-4)在內的全部中醫脈象信息；各分編輯和總編輯的結果均可被列印及輸出；按照需要，診脈電腦(2-5)除了從脈搏攝象器(2-7)讀取脈象信號外，也可以從存儲器中讀取預存的潛象信號和脈位信號，予以重放，各分編輯及總編輯程序均可調整重放速度，以及其他所需的重放顯示形式的變化，以便更加精細準確的觀察中醫脈象。
從上述說明得知，本發明的優勢可以概括如下a，探測中醫脈象「形」與「勢」的信息精髓，揭示其力學圖象的本質，真正符合中醫脈診學理，走出「以西套中」，「以西代中」的理論誤區；b，以視覺代替觸覺，從根本上提高診脈的客觀性，精確性，一致性；c，脈象信息檢測如實，完整，直觀，方便；d，結合電腦技術，實現脈象信息的儲存，傳輸，轉換，深化處理以及後續應用擴展；e，充分利用普通電腦，系統結構合理，成本適宜；f，應用範圍廣泛，適合中醫理論的科學研討，中醫教學的闡述演示及模擬訓練，專業醫師的臨床診斷，家庭個人的自理保健。
權利要求
1，一種用於中醫診脈的脈壓潛象探測法，其步驟為選定中醫施診的「寸，關，尺」脈「位」，放置配有靜態觸壓傳感裝置的脈壓潛象傳感裝置，且與脈位表面保持適當探觸壓力；所說的靜態觸壓傳感裝置，檢識所說的脈壓潛象傳感裝置與脈位間探觸壓力的大小，測出中醫脈象的「浮，中，沉」脈「位」；所說的脈壓潛象傳感裝置，將分布於脈位表面上脈搏跳動產生的動態壓力圖象，逐點轉換成轉換成潛象電信號，再將所說的潛象電信號轉換成光圖象顯示在屏幕上，供診者用視覺代替觸覺，觀測中醫脈象的「形」與「勢」；對所說的潛象信號進行積分處理，將其轉換成脈位面上總和壓力的幅度信號，以曲線形式顯示，供診者進一步認識分析中醫脈象的「勢」；從所說的脈壓幅度信號測出脈象的搏動節律，即測出中醫脈象的「數」；綜合所說「位，形，勢，數」的檢測結果，實現中醫脈象的探查與測定。
2，一種以脈壓潛象探測法為工作原理的參脈裝置，該裝置包括脈搏攝象器和診脈電腦；所說的脈搏攝象器包括脈壓潛象傳感裝置，靜態觸壓傳感裝置，掃描處理電路；所說的脈壓潛象傳感裝置，由多象素陣列式壓力-電信號傳感組件構成，將分布在脈位面上脈搏跳動產生的動態壓力逐點轉換成電信號，即包括脈「形」與脈「勢」的潛象信號；所說靜態觸壓傳感裝置，由靜態壓力-電信號傳感元件構成，將所說脈壓潛象傳感裝置與脈位表面間的探觸壓力轉換為電信號，即脈位信號；所說的掃描處理電路，提供外部設備讀取所說潛象信號與脈位信號的轉換-傳輸預處理；所說的診脈電腦為一臺內部設置有中醫診脈程序的通用型電腦；施診時，在中醫施診的脈位「寸，關，尺」上，放置所說脈搏攝象器的所說脈壓潛象傳感裝置，且與脈位表面保持適當的探觸壓力，所說的靜態觸壓傳感裝置檢識所說的脈壓潛象傳感裝置與脈位間探觸壓力的大小，測出中醫脈象的「浮，中，沉」脈位信號；所說的脈壓潛象傳感裝置將分布在脈位探觸面上脈搏跳動產生的動態壓力，逐點轉換成潛象電信號；即為脈「形」與脈「勢」信號，簡稱潛象信號；所說的掃描處理電路按所說的診脈電腦發出的讀取指示，對所說脈位信號和潛象信號進行處理並將其轉換輸出；所說的診脈電腦在所說的中醫診脈程序的控制下，進行如下運作從所說脈搏攝象器讀取測得的所說脈位信號和潛象信號，先送至存儲器儲存，然後對所說脈位信號進行脈「位」顯示的分編輯處理，對所說的潛象信號進行脈「形」脈「勢」的圖象顯示的分編輯處理，同時將所說潛象信號進行積分，生成脈波信號，再對所說的脈波信號進行脈「波」曲線顯示的分編輯處理，另外並計量所說脈波信號的節律，並對測得的脈波節律進行脈「數」顯示的分編輯處理；將各所說分編輯程序的處理結果，進行屏幕版面總編輯，形成完整的中醫脈象信息匯總版面，顯示在所說的診脈電腦屏幕上。
3，如權利要求2所述的診脈裝置，其中所說的脈壓潛象傳感裝置與靜態觸壓傳感裝置，可以在上下，左右，前後方向上移動。
4，如權利要求2所述的診脈裝置，其中所說的靜態壓力-電信號傳感元件，具有準直流的頻率響應特性。
5，如權利要求2所述的診脈裝置，其中所說的多象素陣列式壓力-電信號傳感組件，由壓-電傳感象素單元排列陣列組成，具有超低頻和以上的頻率響應特性。
6，如權利要求2和權利要求5所述的診脈裝置，其中所說的多象素陣列式壓力-電信號傳感組件的探觸面上，敷有透力抗蝕保護層。
7，如權利要求2所述的診脈裝置，其中所說的中醫診脈程序工作流程為步驟1，從所說脈搏攝象器或所說存儲器讀取所說的潛象信號和脈位信號，步驟2，存儲讀取到的所說潛象信號和脈位信號，步驟3，對所說的脈位信號進行脈「位」顯示的分編輯處理，步驟4，對所說的潛象信號進行脈「形」與脈「勢」顯示的分編輯處理，步驟5，對所說的潛象信號進行積分處理，生成標誌脈壓幅度變化的脈波信號，對對所說的脈波信號進行脈「波」顯示的分編輯處理，步驟6，從所說的脈波信號測得脈波節律，對所說的脈波節律進行脈「數」顯示的分編輯處理，步驟7，將各所說的分編輯程序結果進行屏幕版面總編輯，形成中醫脈象信息匯總版面，步驟8，顯示所說的匯總版面在電腦屏幕上，步驟9，分別列印及輸出各所說的分編輯和總編輯的結果，步驟10，所說診脈電腦從所說存儲器中讀取已經存入的潛象信號和脈位信號，予以重放，各所說的分編輯及總編輯程序均可調整重放速度的快慢和顯示圖形的大小。
8，如權利要求2和權利要求7所述的診脈裝置，其中所說的脈位信號，經模-圖轉換生成條圖指示信號，然後進入所說的屏幕顯示的分編輯程序。
9，如權利要求2和權利要求7所述的診脈裝置，其中所說的脈搏節律，經模-數轉換生成數字指示信號，然後進入所說的屏幕顯示的分編輯程序。
10，如權利要求2和權利要求7所述的診脈裝置，其中所說脈位信號和潛象信號，可以從所說的存儲器中讀取，予以重放。
11，如權利要求2，權利要求7和權利要求10所述的診脈裝置，其中所說各分編輯及總編輯程序均可控制由其編輯的內容的重放速度的快慢，和顯示形式的變化。
全文摘要
本發明提出的脈壓潛象探測法及其裝置,以中醫脈象信息實質是不可目視的「脈搏壓力潛象」之新觀點為基礎,採用多象素陣列式壓力傳感器,將脈搏的壓力潛象轉換成圖象電信號,經電腦處理後,在屏幕上顯示出中醫脈象的光學圖象及其各項完整參數。使診者以視覺代替觸覺,從而客觀,精確,完整,一致地實現中醫脈象的探查與測定。
文檔編號A61B5/024GK1310981SQ0010392
公開日2001年9月5日 申請日期2000年2月28日 優先權日2000年2月28日
發明者李偉成 申請人:李偉成