脉诊信息分析和识别方法评

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1、脉诊信息分析和识别方法评析【关键词】 脉诊信息;分析方法;识别方法;综述　伴随着脉诊仪关键技术——传感器研究的不断进步,信息采集的精度和速度日益提高。信息量的丰富对相应分析技术的要求也逐步提高。除几种传统的分析技术外,其他学科新兴的分析技术不断被引入脉诊现代研究中,使有价值脉动信息的获取空间空前扩大。目前,脉诊现代研究中,常用的分析和识别方法有时域分析、频域分析、时频分析、人工神经网络、可视化分析以及一些其他分析方法。　　1时域分析　　时域分析是对脉搏波动图形进行分析的主要方法,是目前研究时间最长,也是最成熟的方法。最初的脉图分析方

2、法主要局限于从脉图的时间、振幅、角度、形态等方面分析上升支、下降支、重搏波的高度及各种高度的比值或它们夹角的大小及面积大小时值等。　　脉搏信号从时域上看,是一个周期性较强的准周期信号。脉搏波动频率为60～100次/min。时域分析法主要分析脉波波幅的高度和脉动时相的关系。通过对脉图幅值和时值的分析,可以了解脉动的频率和节律,脉力的强弱,脉势的虚实和脉象形态特征等。　　崔玉田、赵恩俭等是较早对古代脉学理论和现代实研进展进行系统梳理的研究者,其专著《中医脉学研究》、《中医脉诊学》中涉及到一些脉图时域特征分析的内容。其后,傅骢远、费兆馥、

3、黄世林、杨天权、徐迪华等研究者对脉图的时域特征进行了系统论述。　　傅氏等[1]较早开展采用现代技术的中医脉诊研究,其在《中医脉象今释》中集中论述了18种常见脉象脉图分析和判别的方法,并对脉象形成的机制,从血流动力学、血液流变学以及影像学等方面进行了探讨。费氏等[2]较早并较全面的对脉图的时域分析方法进行了研究,在其《现代中医脉诊学》一书中,详细阐述了临床常见17种脉象的脉图及其时域特征参数。黄氏等[3]在《中医脉象研究》中对10种常见脉象的脉图进行了细致分析,开创性地记录了中医学中的“十怪脉”的脉图,并论述了其现代医学基础。较晚的研

4、究者对脉图研究的种类更加全面,在各自的专著中均有详细论述[4-5]。　　时域分析方法通过提取脉搏图曲线中一些有明确生理意义的特征点(如主波、重搏波和重搏前波的高度等)或角度(如升支斜率等)作为评价脉搏波的特征参数,将特征参数和对应的生理因素结合起来就可能得到许多有临床医学价值的结果,故时域分析法成了最直观和应用最广泛的一种方法。它可直接通过脉图的形态分析及对各项指标的分析来确定图与脉之间的差别,鉴别出各种脉象。这方面的关键在于筛选判别各种脉搏波波形的特征参数,其主要工作在于分析脉波特征参数与时相的关系。这种方法的优点是直观,临床医生

5、容易接受,但在实际应用上却遇到一些难以解决的困难,如有些特征点难于准确得出,要凭经验估计,随机误差很大。另外,缺乏各种脉象的脉图时域参数特征较统一的标准。大量研究表明,脉象图所反映的信息是多方面的、综合的,单靠直观形态分析法会将许多重要的信息掩盖,因而促进了分析方法向更加全面与多样化发展。　　2频域分析　　频谱分析是近代工程力学中常用的一种处理波动信息的方法,主要采用傅立叶频谱分析方法。它把一个很复杂的由许多重叠波构成的脉搏波分解成不同的谐波,这样就能把其中所包含的信息和能量提取出来,因此,较时域分析法更能清楚地反映、分析脉象的各种

6、变化。但其只能刻画整个时间域上信号的频谱特征,不能反映局部时间区间上的信息。近年来,频谱分析也大量用于脉搏信号和中医脉象的研究。频谱分析可能会揭示出许多生理病理信息,而这些信息通常从时域分析中较难获得。　　重庆大学的研究者基于脉象信号的频域分析,从不同角度,采用不同方法对吸毒者与正常人的脉象进行了辨识。他们根据脉象信号的非高斯随机特性,发现非参数化双谱估计、参数化双谱估计以及倒双谱估计的方法均是分析脉象信号的有效且可行的方法,吸毒者脉象信号在特定频率区域内的平均相位值、双谱相位主值特征等参数明显区别于正常人,分别给出了吸毒者和正常人

7、脉象信号的判别依据[6-8]。　　西北工业大学王炳和等[9-10]研究人员长期进行脉搏波频域分析的研究。其利用高性能的电子检测仪器和计算机提取人体桡动脉脉搏信号,并获得了脉搏功率谱图(PSG)。谱能比(SER)被定义为脉搏功率谱上10Hz以下的谱能量与10Hz以上谱能量的比值。结果发现,健康人两手“寸、关”部位的SER值均大于100,而患者“寸、关”的某些特定部位的SER值均小于100,这些给出低SER值的特定部位与人体的病变器官相对应,符合中医理论。同时发现正常人平脉脉搏系统通常具有3个共振峰,滑脉脉搏系统有2个共振峰,弦脉脉搏系

8、统出现4个共振峰,而细脉仅存在1个共振峰。倒谱分析显示,滑脉与弦、细脉的特征差异要比在时域内的差异大得多。脉象倒谱上τ=τz处的峰值大小可表征脉象的“流利”程度,τz1恰好反映了脉象的周期大小,而hc0值正好反映了脉搏强度的信息特征。