基于精細(xì)脈象的體肺循環(huán)多元同步檢測(cè)與定量分析的研究.pdf

1、人體脈象源于心動(dòng)，是反映生命活動(dòng)的重要體征之一。在脈波搏動(dòng)中蘊(yùn)藏著豐富的生理、病理信息，不僅古代中醫(yī)很早就已靠號(hào)脈來(lái)診病，國(guó)外也遠(yuǎn)在古希臘時(shí)代就有關(guān)于檢測(cè)人體脈波的記載。中醫(yī)著作《內(nèi)經(jīng)》、《脈經(jīng)》和《瀕湖脈學(xué)》等是古代脈診技術(shù)發(fā)展的典型代表，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，無(wú)創(chuàng)檢測(cè)技術(shù)有了迅猛的發(fā)展，分析技術(shù)也已經(jīng)從定性走向了定量。相關(guān)研究已不限于傳統(tǒng)中醫(yī)理論，正在向生理學(xué)、病理學(xué)、解剖學(xué)、生物力學(xué)、血流動(dòng)力學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)和機(jī)械電子學(xué)等多學(xué)科綜合研究

2、發(fā)展，這使得脈學(xué)研究已逐步成為一門(mén)系統(tǒng)工程。 在當(dāng)前的脈象檢測(cè)技術(shù)中，脈象傳感器的設(shè)計(jì)與脈象信息的分析是二個(gè)關(guān)鍵。傳感器設(shè)計(jì)主要有兩方面不足，一是脈象信息的采集手段比較單一，傳感器一般只局限于對(duì)壓力脈搏圖的描記，尚不能實(shí)現(xiàn)脈象信息三維的、動(dòng)態(tài)的采集；二是檢測(cè)以接觸式壓力傳感器為主，不僅對(duì)脈象有干擾，而且精度低，穩(wěn)定性差，這對(duì)于靜脈波的檢測(cè)尤為突出。本文在此基礎(chǔ)上，首先較深入地討論了激光法進(jìn)行脈象菲接觸檢測(cè)的原理，在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)

3、上，特別強(qiáng)調(diào)了針對(duì)右心系統(tǒng)脈象檢測(cè)和研究的重要性。首次針對(duì)右心系統(tǒng)選擇以右中心靜脈處的右“三脈球”（即右頸內(nèi)靜脈、右頸外靜脈和右鎖骨下靜脈匯合形成的膨大球囊狀管）作為理想的激光靜脈信號(hào)采樣點(diǎn)，并且系統(tǒng)地探討了激光脈象檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了三種較為實(shí)用的非接觸激光脈象傳感器，可以解決“呼吸干擾”等難題，獲得國(guó)家自然科學(xué)基金資助。 此后，本文針對(duì)“三脈球”靜脈波進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述與分析，提出了逐波分段歸一化方法，通過(guò)高斯函數(shù)進(jìn)行

4、了靜脈波擬合，取得了較好效果；同時(shí)描述了靜脈波及其特征點(diǎn)的生理內(nèi)涵。這為靜脈波的深入研究提供了一種思路。 在現(xiàn)代檢測(cè)理論與技術(shù)中，由張大祥首創(chuàng)的“脈圖法”被視做一個(gè)階段性標(biāo)志。本文在張大祥及其團(tuán)隊(duì)原有的研究基礎(chǔ)上，針對(duì)精細(xì)脈象呈現(xiàn)的病理突變，引入了多尺度小波等非線性方法來(lái)研究多維信號(hào)的提取、特征點(diǎn)自動(dòng)捕捉、定位和分析。在采用小波實(shí)現(xiàn)脈波降噪的同時(shí)，采用新方法提取了有效的特征信號(hào)并實(shí)現(xiàn)了特征點(diǎn)的自動(dòng)定位。較之現(xiàn)有方法，該方法進(jìn)行的

5、特征點(diǎn)定位更準(zhǔn)確，為進(jìn)一步分析脈波的病理畸變打下了基礎(chǔ)。 最后，本文提出了“體、肺循環(huán)系統(tǒng)多元、同步、無(wú)創(chuàng)檢測(cè)與定量分析儀”的設(shè)計(jì)思想，采用了基于動(dòng)脈、靜脈、心電、心音多元同步技術(shù)的特征點(diǎn)小波定位和非線性分析的手段，設(shè)計(jì)了驗(yàn)證性儀器系統(tǒng)硬件和基于Windows平臺(tái)的軟件，主要包括：1）自行設(shè)計(jì)和制作了實(shí)時(shí)脈象信號(hào)處理分析主板和原理性樣機(jī)；2）提出了DSP+ARM架構(gòu)下的多元信號(hào)同步處理方案和小波信號(hào)提取算法，提高了代碼效率；3）