一种中医三部脉象诊断系统的制作方法 [0002] 脉诊是中医四诊的重要组成部分，是我国传统医学最早创用、至今一直沿用的最 具有中医特色的独特的诊断方法，自秦以降，一直是中医的标帜。我国自古以来就利用脉象 信息来诊断疾病并形成了中医的脉诊学体系。 [0003] 脉象指的是脉搏的形象和动态。中医认为脉象是血气在经脉中运行而形成的，把 人体五脏六腑分属到手臂的寸、关、尺不同的部位上，用三个指头的感觉分辨出五脏六腑的 疾病。 [0004] 中医将脉象视为生命的语言，而医生是这一生命语言的解读者。它是以医生手指 体察病人动脉波动的形象，以了解病人所患疾病内在变化的诊断方法。由于脉象能反映人 体的各种生理和病理情况，是观察体内功能变化的一个重要窗口，因而脉诊对识别病症、判 断病情、分辨病机和推断预后，都具有重要意义。《素问-三部九候论》说："人有三部，部有 三候，以决死生，以处百病，以调虚实，而除邪疾。" [0005] 寸口三部九候的诊脉方法是祖国传统医学的一大特色，具有丰富的理论并在长期 实践中积累了丰富的经验。历代医家尊《内经》之旨，将寸口分候脏腑，即：右手偏旺于气， 左手偏旺于血，肺主气，气旺于右，气为肺所统，故以右寸配肺：心主血，血旺于左，故以左寸 配心；脾居由州，体偏左而行气于右，故脾以候右关；肝藏血，体虽在右，而气化作用实行于 左，故肝以候左关；肾在腰旁，位居最下，故候于两尺。 [0006] 中医脉象客观化、定量化的研究已有很长的历史。回顾国内外的研究现状，主要还 是以单头脉象仪检测"关部"脉象为主。然而，单部位的检测方法与中医实际临床"三部九 候"的切脉方法尚有一定的差异。中医传统的"三部九候'脉诊方法信息丰富，观察人体动 态生理、病理过程更为全面。 [0007] 寸口三部九候诊法，至今仍指导着临床实践，在中国医学史上有着不容替代的临 床意义。因此，研制符合中医寸口三部九候原则的脉象仪是脉象客观检测仪器应用于临床 的前提，单纯的单探头脉象检测装置是不适用于临床的，它不符合中医寸口三部九候诊脉 的原则，不能全面地掌握疾病的脉象信息。
[0008] 探索中医脉诊客观化、规范化方法，是中医临床研究的重要课题。实现脉诊的客观 化、规范化，关键在于研发出现代化的脉象信息采集系统，克服大夫个人的主观化描述，结 束中医"在心易了、指下难明"的尴尬状况。
[0009] 二十世纪五十年代，中国的中医、中西医结合以及生物医学工程的工作者率先开 始了中医脉象的研究工作。此后，日本、韩国以及美国等国家都有人从事这一工作。
[0010] 汤伟昌等进行多路脉象检测方法和换能器的研究，研制出一系列如单点式和双点 式脉象换能器、三道脉象换能器、五探头脉象换能器（寸、关、尺及上鱼际、尺下）、多路脉 象换能器等不同形式的换能器，力求解决脉象信息采集和测试手段问题。但仅用压力脉图 难以全部定量地反映脉象构成要素的指标，因此需要配合其他方法才能获取全面的脉诊信 肩、。



[0011] 本发明提供了一种中医三部脉象诊断系统，本发明能够同时检测寸、关、尺三部的 脉象信息，并能够实时的在上位机进行显示，配备多种三部施力的组合模式，可以得到中医 脉象涉及到的所有参数，同时通过一种快速的采集方式可以分别精确地得到三点的最佳取 脉压力。其检测模式比单点检测的脉象仪更符合中医传统的"三部九侯"脉诊方法.为中 医脉诊科学化、定量化研究提供有效科学手段，详见下文描述：
[0012] 一种中医三部脉象诊断系统，所述中医三部脉象诊断系统包括：脉象采集部分、压 力控制部分、通讯部分以及计算机，其中，
[0013] 所述脉象采集部分包括：寸部传感器、关部传感器和尺部传感器上的感应探头所 采集的脉象的模拟信号经过信号线传输，分别进入寸部信号采集接口电路、关部信号采集 接口电路和尺部信号采集接口电路中，经过放大、滤波的处理，将三部的脉象信号进入到单 片机微控制器中的A/D转换模块中，进行A/D转换，将三部各自的模拟脉象信号转换成数字 信号；
[0014] 所述压力控制部分包括：通过单片机微控制器中的I/O 口输出模块，向寸部压力 控制模块、关部压力控制模块、尺部压力控制模块发送高低电平，通过各自压力控制模块中 的驱动电路，将高低电平解读为寸部气路系统、关部气路系统、尺部气路系统中的微型气 泵、快放气阀、慢放气阀各自的开关信号；
[0015] 所述通讯部分包括：单片机微控制器中的通讯模块，通讯模块将数字信号与外部 连接的计算机之间实现通讯。
[0016] 所述A/D转换模块为24位。
[0017] 所述中医三部脉象诊断系统还包括：气囊和导气管，
[0018] 所述寸部传感器、关部传感器和尺部传感器分别为压电传感器，每个压电传感器 连接一个所述气囊，所述气囊通过所述导气管连接气泵，对所述压电传感器进行加压。
[0019] 本发明提供的技术方案的有益效果是：本发明所述的中医脉象仪，采用了寸、关、 尺三部单独的工作模块，三部之间没有干扰，可以独立的采集脉象信号，并且独立的对信号 进行放大、滤波处理。本发明所述的中医脉象仪采用了脉象传感器与人体取脉位置之间软 接触的方式，与现有的刚性螺旋结构相比，更能模拟医务人员用手切脉的状况，所得到的脉 象信号更加准确实际，明显地去除了现有技术中使用刚性螺旋结构的脉象传感器压力调解 模块采集时人手的抖动所造成的信号干扰。24位的AD转换精度是目前市场上脉象设备中 精度最高的，更加增强了信号复现的准确性和客观性。同时，各路信号均能达到150Hz以上 的采样率，在24位高精度下保证了采样的精度。开放式的模式添加方式，为不断优化加压 手段提供了简便的途径。串口的传输简单方便，符合目前市场的设备使用趋势，与设备的结 合性高，便于与不同设备之间的通讯，利于本发明所述的中医脉象仪的广泛使用。




[0020] 图1为中医三部脉象诊断系统的结构示意图；
[0021] 图2为脉象传感器侧视图；
[0022] 图3为脉象传感器俯视图。
[0023] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0024] 1 :寸部传感器；2 :关部传感器；
[0025] 3 :尺部传感器；4 :寸部信号采集接口电路；
[0026] 5 :关部信号采集接口电路；6 :尺部部信号采集接口电路；
[0027] 7 :寸部气路系统；8 :关部气路系统；
[0028] 9 :尺部气路系统；10 :寸部压力控制申旲块；
[0029] 11 :关部压力控制模块；12 :尺部压力控制模块；
[0030] 13 :单片机微控制器；13-1 :A/D转换模块；
[0031] 13-2 :通讯模块；13-3 :1/0 口输出模块；
[0032] 14:计算机；15:绑腕带；
[0033] 16 :传感器信号线；17 :传感器调整轨道；
[0034] 18 :气囊；19 :导气管；
[0035] 20 :传感器外壳。


[0036] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步 地详细描述。
[0037] 本发明所述的中医三部脉象诊断系统，由四部分组成。第一部分是脉象的采集部 分，包括脉象传感器与之相对应负责脉象信号采集的接口电路。第二部分是压力控制部分， 由气路系统以及三部各自的压力控制模块。第三部分是通讯部分，由单片机微控制器内部 的串口通讯模块与外部计算机相连接。第四部分是计算机，实现信号的显示和压力的控制 以及信号的实时分析。
[0038] 第一部分的作用是实现脉象信号的采集。该部分中寸、关、尺三部拥有各自单独的 脉象传感器，负责寸、关、尺三部各自的脉象信号采集工作。
[0039] 寸、关、尺三部的传感器之间独立工作，互不干扰。本发明中使用的三部传感器的 机械结构是模拟医生切脉时手指的状态设计的。
[0040] 本发明采用的是压电传感器，每个传感器连接一个单独的气囊，气囊通过导管连 接气泵，进行对传感器进行加压。压电传感器可以将压力信号转换为电信号。
[0041] 采集到的脉象信号通过信号线传输到接口电路中，经过接口电路对信号的放大、 滤波处理之后，最终传输到单片机微控制器中。单片机微控制器内部集成了高分辨率的24 位A/D转换模块，该模块能够实现对脉象信号的AD转换处理，将采集到的模拟信号转换成 数字信号。
[0042] 第二部分是脉象采集工作中的压力控制模块，该模块负责自动调解脉象传感器的 感应探头与人手上寸、关、尺三个脉象采集部位的静压力。此部分主要由寸、关、尺三部各自 的气路系统以及与之相应的压力控制模块组成，其中寸、关、尺三部各自的压力控制模块均 分为了加压、快减压、慢减压三个部分，同时根据实际中中医在号脉过程中的施力方法加入 了多种施力的组合模式。控制压力调解的信号由单片机微控制器中的I/O输出模块给出， 压力控制模块通过高低电平的选择来驱动气路系统中的气泵、放气阀达到压力调解的目 的。
[0043] 气路系统包括负责充气的微型气泵、负责快速放气的快放气阀，负责慢速放气的 慢放气阀，以及负责对气路中的气体起到缓冲作用的缓冲气瓶、气囊。
[0044] 第三部分是通讯部分，即单片机微处理器与外部计算机之间的通讯。由第一部分 寸、关、尺三部的脉象传感器采集到的脉象数据首先要经过各自接口电路的放大、滤波后， 进而传输到单片机微控制器中的A/D模块中，由A/D模块实现对模拟信号的数字化处理，将 所得到的数字化脉象数据传输到与单片机微控制器连接的外部计算机中作进一步分析处 理。而通讯的功能则由单片机内部的串行口与计算机串行口连接实现，在传输速度上满足 了 A/D模块对模拟信号的最大处理速度的要求，可以做到数据的无损传输。
[0045] 本发明的特征在于对寸、关、尺三部的脉象信号做到了同时的采集、处理、传输，且 三部之间独立工作，互不干扰。
[0046] 寸、关、尺三部的压力控制模块中使用了独特的气路系统，其对其他的缓冲作用使 得脉象传感器施加在寸、关、尺三部的取脉位置上的静压力更加稳定，不会因为人手的抖动 造成大的干扰，对脉象信号的准确性更加有力。
[0047] 串口传输功能实现了脉象信号与外部计算机之间的通讯，使得寸、关、尺三部的脉 象信号可以在计算式上作进一步的分析处理，所得数据可供脉象的客观化分析。
[0048] 参见图2和图3,本发明所述的中医三部脉象诊断系统包括如下几个部分：寸部传 感器1、关部传感器2、尺部传感器3、寸部信号采集接口电路4、关部信号采集接口电路5、尺 部信号采集接口电路6、寸部气路系统7、关部气路系统8、尺部气路系统9、寸部压力控制模 块10、关部压力控制模11、尺部压力控制模块12、单片机微控制器13 (A/D转换模块13-1、 通讯模块13-2和I/O 口输出模块13-3)、计算机14、绑腕带15、传感器信号线16、传感器调 整轨道17、气囊18、导气管19和传感器外壳20。
[0049] 脉象采集时，首先在人手上找到寸、关、尺大致的取脉位置，做好简单的标记，然后 将传感器外壳20用绑腕带15固定在人手的腕部位置。固定之后，调解寸、关、尺三部各自 的脉象传感器1、2、3,在传感器调整轨道17上分别调解其位置，使得三个脉象传感器1、2、3 的感应探头能够正对已经标记好的取脉位置。
[0050] 寸部传感器1、关部传感器2、尺部传感器3的信号位置确定后，即可开始采集脉象 信号。信号的采集是自主进行的，寸部传感器1、关部传感器2、尺部传感器3上的感应探头 所采集的脉象的模拟信号经过信号线传输，分别进入寸部信号采集接口电路4、关部信号采 集接口电路5、尺部信号采集接口电路6中，经过放大、滤波的处理，得到准确的脉象信号。 随即三部的脉象信号进入到单片机微控制器13中的A/D转换模块13-1中，进行A/D转换， 将三部各自的模拟脉象信号转换成数字信号。
[0051] 在采集的过程中，通过单片机微控制器13中的I/O 口输出模块13-3,可以向寸部 压力控制模块10、关部压力控制模块11、尺部压力控制模块12发送高低电平，通过各自压 力控制模块中的驱动电路，将高低电平解读为寸部气路系统7、关部气路系统8、尺部气路 系统9中的微型气泵、快放气阀、慢放气阀各自的开关信号。
[0052] 模拟的脉象信号经过采集、处理、转换后得到的数字信号，通过串口与外部连接的 计算机14通讯。
[0053] 脉象的数字化信号传输到计算机14后，包括的功能有：三路脉象信号波形的实时 显示；单路脉象信号波形的独立显示；寸关尺三部的独立加减压和同时均匀加减压；寸关 尺三部的单独连续慢减压和同时连续慢减压；脉象信号的实时分析；信号分析结果的图形 化显示和参数化显示；三部脉象分析的初步结论等。这些功能可以用于脉象的客观化研究， 脉图准确形象，对研究有明显的帮助，极大的推进了脉象客观化研究的进展。
[0054] 本发明实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制， 只要能完成上述功能的器件均可。
[0055] 本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例 序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0056] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。