青藏高原人体脉搏测量及几种脉图对比分析

乜国荃，王 花

1．青海民族大学物理与电子信息工程学院(西宁，810007)

2．青海卫生职业技术学院(西宁，810000)

青藏高原人体脉搏测量及几种脉图对比分析

乜国荃1，王 花2

1．青海民族大学物理与电子信息工程学院(西宁，810007)

2．青海卫生职业技术学院(西宁，810000)

脉搏信息反映人体内部各器官的健康状况，利用PVDF压力传感器并垫一水囊间接接触法拾取脉搏信息，通过调理放大硬件电路对脉搏信号进行调理放大，借助虚拟仪器软件LabVIEW在PC机上架构虚拟脉搏测试系统，测试并采集了青藏高原地区大量不同人群的脉搏信息数据，给出了几种具有地域特征的脉图，并结合中医脉诊理论进行了对比分析。

青藏高原;传感器;脉搏信息;脉图

0 引言

脉搏信息反映人体的健康状况，中医脉诊就是通过施以轻重不同的压力，用其三指在腕部沿桡动脉的3个相邻的被称之为“寸、关、尺”部位对脉搏的感觉，来诊断病人内部器官的病变和健康状况的［1］。随着电子技术和计算机技术的高度发展，脉诊技术客观化研究也得到了迅速地发展，并有了一定的进展［2，4］。本文通过PVDF压力传感器，并在其下垫一水囊间接接触法拾取脉搏信息［5］，通过调理放大电路对脉搏信息进行放大调理［8］，通过数据采集卡送入PC机，借助虚拟仪器软件LabVIEW在PC机上架构虚拟脉搏测试仪面板，实现了脉搏信号的数据采集、波形显示回放、数据存储分析等功能［7］。测量并采集了青藏高原地区大量不同人群的脉搏信息，通过回放窗口给出了几种比较有特征的脉图，并结合中医脉象理论进行对比分析，同时也供同行们借鉴。

1 几种脉图及对比分析

借助虚拟仪器软件LabVIEW在PC机上架构虚拟脉搏测试仪，在青海海南州地区(海拔2700米)和西藏拉萨地区(海拔3650米)测试了大量不同人群的脉搏波形数据，通过回放比较，并结合受试者本人的健康状况资料进行分析，与传统的中医脉象理论吻合较好，同时也具有一定的地域性特征。

1．1 平脉脉图及健壮中年男性脉图

根据中医脉象理论中所提出的标准平脉脉图在健康青壮成年人中是很难测到。图1所示的为青海省海南州地区一15岁男孩左关脉图，与标准平脉脉图非常接近［1］。

健康青壮年人其脉搏波形特征是强劲有力，重搏前波不明显，或升高趋于弦脉特征。图2所示为拉萨地区35岁健壮男性、青海省海南州地区42岁、54岁健壮男性左关脉图。图3所示为一一直在内地工作的40岁男性(健康程度和上述42岁男性很相似)左关脉图。此图中重搏前波依稀可见，降中峡、重搏波明显，与标准平脉脉图较为接近。在图2三幅青藏高原男性脉图中反映出其地域特征。高原男性，体型强壮、彪悍，脉搏强劲有力，气血旺盛，又多以牛羊肉为食，脉形强硬，稍带弦脉，反映出血脂升高，血管管壁偏硬，血压偏高的特征(54岁男性血压为90/140mmHg左右)。

1．2 高血脂、高血压弦脉脉图

图4所示依次为青海省海南州地区48岁女性(高血脂，高血压患者)左寸、左关脉象图和拉萨地区74岁男性(高血压患者)左寸、左关、左尺脉象图。

观察几幅脉图的特征，其主峰似一匕首尖，男女的寸脉刀刃在升支一侧(反刃型)，其它脉图刀刃在降支一侧(正刃型)。按中医脉象理论，高血压，高血脂大多为弦脉，其特征是端直以长，如按琴弦，有长、直、紧急的特点［1，3］。波形呈宽大主波，波峡抬高。从形成机理分析，反映出血管内压力、血管外周阻力、血液粘度等生理参数的大小程度。从脉象图形成机制上来讲，高血压弦脉是重搏前波提前迭加于主波上形成的。按中医脉象理论，对平脉来说，重搏前波是当心脏收缩向主动脉射血，主峰过后，脉波向外周传播时，因受到外周各种因素的作用，产生反射波，反射波的向心传播迭加于脉搏波的降支上，即形成重搏前波［1］。可见高血压患者由于管内压力、管外周阻力、血液粘度等生理参数的增大，其反射波产生期提前，甚至早于主峰迭加于主峰之上，从而形成了上脉图中主峰中的“正刃型”和“反刃型”的形态。当然作为寸脉的“反刃型”，在腕部寸部位，其脉下桡骨突起，取脉时，比其关、尺部位更有弦硬之感，这也是形成“反刃型”的原因之一。总而言之，高血压患者的反射波提前来到，这个结论是成立的。

1．3 胸闷、心慌、气血不足者脉图

图5所示依次为青海省海南州地区45岁女性(受试者特征为时常感胸前区难受，气短乏力)左寸、左关、左尺脉象图和43岁女性(受试者特征为时常感心慌、气短、乏力，腰膝酸软)左寸、左关、左尺脉象图。

依次观察其脉象图，前者寸脉弱小，按中医理论，左寸主心，可见心脏气血不足，并在40秒的时域图中每三个搏动就有一个降支缓慢不到位，说明心脏搏动每三次就有一次舒张受阻;从关脉、尺脉图可看出，脉形主波较高大，降中峡低下，与中医脉象理论所说的芤脉极为相似［1］。这也反映出受试者经常感到胸前区难受，气短乏力，气血不足的特征。从后者的三幅图可见，寸脉、关脉弱小，有中医脉象理论所说的虚、弱、微脉的特征［1］，而这三种脉象的主病与受试者的情况也是相吻合的。与前者相同的是三幅图中都能看出每四次搏动就有一次舒张受阻，尤其尺脉非常明显。同时也可以看出，心脏舒张受阻表现出来的脉象也与呼吸过程有关系，从后者的尺脉可以明显看出这一点，舒张受阻的这一波形正好位于吸气的高峰期，吸气高峰时肺部扩张，胸腔压力升高，从而心脏舒张受阻。这种现象也说明受试者心肺功能有不同程度受损。至于每三次出现一次或每四次出现一次，这又与脉率有关。

与上述情况相关的还有另一种脉象图，图6所示前三幅为青海省海南州地区58岁男性在春夏季节感到心脏不舒服时所测得左寸、左关、右关脉图。前三幅图特征为左寸脉较弱，且三图中可以看出每五个就有一个心脏舒张期较长，大约是其它舒张期的两倍。简单分析可知，受试者心脏气血不足，在一个呼吸周期中，只有在呼气高峰时，心脏舒张最大，而其他时间心脏都有受压的感觉，尤其右关脉图更能反映这一特征。受试者患胃病史30多年，按中医理论右关主脾胃［1］，出现这样的特征脉图，也与受试者身体情况有关。第四幅图是受试者于当年入冬至次年初在西双版纳休养半年返回后在自感身体状况健康时所测的左关脉图，脉象所示幅度大小及脉率适中，节律均匀，是基本健康的脉象。

1．4 心脏病患者脉图

图7所示依次为青海省海南州地区74岁男性(心脏病患者)左关脉图和70岁男性(心脏病患者)左寸、左关脉图，前者兼有高血压，后者兼有肺心病。观察三幅图见，前者关脉除有代脉特征外，从脉峰看，更有弦脉的特征，并且伴有前面所述的每三次有一次心脏舒张受阻的现象。后者寸、关脉图可明显看出为结脉特征，即缓而时止，止无定数。按中医理论:结脉主正气危亡脉道不续，脉来结而无力，多见于心悸、惊恐、梦遗，亡精诸证，临床上多见于心脏病，如风湿性心脏病等［1］。这个结论也与受试者的情况相似。

图7 心脏病患者脉图Fig．7 The heart diseases＇pulse waves．

2 结论

用PVDF压力传感器通过间接接触法拾取脉搏信息，通过调理放大电路放大调理脉搏信息，借助虚拟仪器软件LabVIEW在PC机上架构虚拟脉搏测试仪，实现了青藏高原地区不同人群的脉搏测试、数据采集存储，并经采集的数据给出了几种有特征的脉搏时域波形，依据中医理论并结合受试者的实际情况进行对比分析，得出如下结论:

(1)高原健壮中年男性，其脉搏强劲有力，与内地同样男性比较，随着年龄增长，脉形趋于弦硬化［6］;

(2)高血压是高原常见病，其脉图即为高血压弦脉，即脉峰呈刀刃型;

(3)高原缺氧是高原心脏病多发的原因之一，可从脉象图反映出胸闷、心慌、乏力等症状，即随呼吸间歇出现心脏舒张不开或舒张期延长等特征;

(4)对器质性心脏病患者，表现为结、代、促等的脉象，即脉形大小不匀，节律不齐等特征［1］。可见:借助虚拟脉搏测试仪进行脉搏测试，数据存储，并在回放窗口中观察，分析一定时间内的时域波形，辅助或替代中医脉诊在一定程度上是可行的，同时对脉诊技术客观化的实现有积极地促进作用。

［1］费兆馥．现代中医脉诊学［M］．北京:人民卫生出版社，2003．10

［2］王炳和等．脉搏系统建模与脉象信息分析的研究进展［J］．生物医学工程学杂志，2002，19(2):329～333．

［3］王炳和等．平脉与弦脉信号的声检测及两种谱研究［J］．生物医学工程学杂志，1992，9(4):394～398．

［4］黄旭等．中医脉象信息分析与识别方法的研究进展［J］．福建电脑，2007，(3):1 －2，22．

［5］乜国荃等．间接接触法测量人体脉搏的研究［J］．传感技术学报，2007，(4):728－730．

［6］乜国荃等．不同年龄段人体脉搏的测量与分析［J］．上海生物医学工程，2007，(2):76－79，111．

［7］侯国屏等．LabVIEW 7．1编程与虚拟仪器设计［M］．北京:清华大学出版社，2005．2

［8］赵继文．传感器及应用电路设计［M］．北京:科学出版社，2002．9

Measurement of Human Pulse and the Contrast Analysis of Some Pulse Waves of Qinghai－tibet Plateau

Nie Guoquan1，wanghua2
1．College of Physics and Electronic Information Engineering，Qinghai University for Nationalities(Xining，Qinghai 810007)
2．Qinghai Health Professional Technological College(Xining，Qinghai 810000)

The health status of inside organ is reflected by the information of human pulse．This paper used the PVDF force sensor to measure pulse information and the sensor connected with skin by water bursa．The pulse signal was adjusted and amplified through the tuning hardware circuit．With the virtual instrument software Lab-VIEW we built a virtual pulse test system in the PC．And we have tested and collected a lot of pulse information data of different human groups of Qinghai－Tibet Plateau．Finally some pulse waves which are characterized by district were gived and contrast analyzed with the traditional Chinese sphygmology theory．

qinghai－ tibet plateau，sensor，pulse information ，human pulse wave

TP274

A

1674－1242(2011)01－0010－04

10．3969/j．issn．1674 －1242．2011．01．003

国家民委科研项目．项目编号:09QH03．

乜国荃(1956－)男，藏族，教授，实验中心主任。主要从事人体脉搏的测量与分析研究

E －mail:ngq－gqn@163．com

2011－01－02)