不同脉象与体质及小波分析方法的研究*

徐梦丽 高祥福 郭 健

1 浙江中医药大学附属第三医院 浙江 杭州 310005 2 浙江中医药大学附属第一医院 浙江 杭州 310006 3 南昌大学第一附属医院 江西 南昌 330006

诊法求索

不同脉象与体质及小波分析方法的研究*

徐梦丽1高祥福2郭 健3#

1 浙江中医药大学附属第三医院 浙江 杭州 310005 2 浙江中医药大学附属第一医院 浙江 杭州 310006 3 南昌大学第一附属医院 江西 南昌 330006

目的：探讨四种不同脉象与体质之间的某种规律及小波分析方法在四种不同脉图运用的可行性。方法：①选择南昌大学软件学院健康大学生400名，根据体质类型的分类标准，对调查对象的形体特征、常见表现、心理特征、发病倾向及对外界环境适应能力进行询问，在询问过程中认真体会脉象并记录。②通过查阅文献，找出常脉、数脉、滑脉、弦脉四种较典型的脉图；借用MatLab工具，对原始脉象图进行默认阀值消躁法消除噪声，并使用‘db4’函数对图像进行4层小波分解。结果：①男性和女性在各种体质中的构成是有差异的（P＜0.05）；②四种脉象下各个体质的情况是有差异的（P＜0.05）；③常脉多见于平和质；④数脉多见于湿热质和阴虚质；⑤滑脉多见于痰湿质和湿热质；⑥弦脉多见于平和质、气郁质、湿热质和阴虚质；⑦根据小波分解的近似信号及细节信号图形，在分析脉图的方法中，小波分析方法是有效的。结论：通过调查研究，脉象与体质之间存在着一定的规律，并得出四种不同脉象（常脉、数脉、滑脉、弦脉）相应的体质类型；它不仅是脉象现代客观化研究领域的新突破，而且为根据脉图结合四诊辨别体质类型、疾病和证型及疾病的预后提供了理论依据。根据运用小波分析方法分解四种不同脉图而得出的不同尺度图形，可见小波分析是处理脉图的有效方法，有助于后期提取脉图的关键特征向量，建立数据库。

脉象 脉图 小波分析 体质

脉诊，又称为切脉，是中医特有的用于辨证或者了解健康与否的一种诊察方法[1]。该方法操作看似十分简单，只是用医生的三个手指切按患者的手腕部（常用诊察部位）的动脉，体验动脉搏动感应到医生手指的形象。但脉象的历史非常悠久，内容极其丰富，是千百年来医学经验之总结。随着现代医学的迅速发展，脉诊倍受国内外学者的关注。虽然脉象已明确归纳为28种，并各有其名及特征，但是脉象学的发展仍然受到制约，原因是由于脉象的辨别，主要是依据医者指下感觉，张景岳曾用“心中了了，指下难明”来形容，这样一来可能影响最佳诊断，影响疗效；二来为脉诊的教学尤其是初学者带来许多困惑等。因此，中医脉诊走向客观化研究是必经之路。相对中医的证型和西医的疾病而言，体质的类型更加简单，而且体质在生理和病理上的表现也更稳定些。《诊家索隐》中提到脉象和体质的关系，强调诊脉“必当问其平素之脉若何，庶几无误。良以人生斯世，体质不齐，性情个别，脏腑有柔脆，经络有厚薄，不可一例求也。”可见，脉象是辨别体质类型的不可缺少的因素之一。因此，从分辨脉象的角度可以将不同的体质类型进行归类，寻找它们之间存在的某种规律，这也为后期的脉诊客观化研究提供了理论依据。本研究通过对健康大学生的调查，探讨常脉、数脉、滑脉、弦脉四种脉象与体质类型之间的关系；同时对上述四种脉象较典型的脉图在Matlab工具下运用小波变换及脉象信号消噪方法处理脉象信号，以寻找小波分析方法在脉图中的可行性。

1 资料与方法

1.1 调查对象:调查对象均来源于南昌大学软件学院400名大学生，身体健康。男性为245例，女性为155例。年龄范围为18～22周岁。

1.2 研究方法:分述如下。

1.2.1 调查方式:调查方式为四诊（望闻问切）合参，包括形体特征、常见表现、心理特征、发病倾向及对外界环境适应能力五方面；在询问过程中认真体会脉象。

1.2.2 诊脉方法:诊脉方法分为五部分:①时间:上午8～10时；②体位:调查对象取正坐位，前臂自然向前平展，与心脏置于同一水平，手腕伸直，手指微微弯曲，在腕关节下面垫一松软的脉枕，使寸口部充分暴露伸展；③指法:选指:医者在诊脉时应当选用左手或右手的食指、中指、无名指三个手指指目，手指指端平齐，手指略呈弓形倾斜，与受诊者体表约呈45°角为宜；布指:先以中指按在掌后高骨内侧动脉处（中指定关），然后用食指按在关前（腕侧）定寸，用无名指按在关后（肘侧）定尺，切脉时布指要疏密得当；运指:举、按、寻、总按、单诊；④平息:医者在诊脉时应保持呼吸调匀，清心安神，以自己的呼吸计算健康大学生的一息至数；⑤五十动:医者每次诊脉每手应不少于1分钟，两手应以3分钟左右为宜。诊完脉后，从中选取常脉、数脉、滑脉、弦脉加以记录。

1.2.3 中医体质类型的分类:体质医学思想最早载于《内经》，近年来中医界对体质学说研究较多，本研究主要参照王琦教授的9分类法[2]:平和质、气虚质、阳虚质、阴虚质、痰湿质、湿热质、瘀血质、气郁质、特禀质。

1.2.4 统计学方法:采用SPSS17.0软件包对数据进行统计分析，计量资料运用Excel表格整理，数据采取行×列表法的卡方检验，P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 调查结果

2.1 各型体质的分布:见表1。男女不同体质类型相比，P＜0.05，提示统计结果有差异性，所以认为男性和女性在各种体质中的构成是有差异的。

表1 400例健康大学生各型体质分布

2.2 四种脉象在各型体质的分布:见表2。四种脉象下，各体质间比较，P＜0.05，统计结果有差异性，所以认为四种脉象下各个体质的情况是有差异的。

表2 常脉、弦脉、滑脉、数脉在各型体质中的分布

2.3 典型脉图:原始常脉、数脉、滑脉、弦脉的脉图均来源于文献[3]。现列举原始常脉如下。见图1。

图1 原始常脉图

2.4 小波分析:分述如下。

2.4.1 小波分析理论在脉象信号处理中的应用:小波分析理论是一种数学工具，它是在20世纪80年代发展起来的建立在样条分析、泛函分析等基础上的分析方法，享有分析信号的“数学显微镜”之称。它具有多尺度多分辨率的特点，又称为小波变换。小波变换主要运用在信号的高频成分和低频成分的频率分辨率及时间分辨率上；在研究中，我们正是利用了小波变换的这个特点，使其成为脉象信号的一种有效分析方法[4-6]。

脉象信号是生物电信号中的一种，具有非线性和非平稳的特点，且主要频率范围较小。在以往的研究中，最常用的信息分析方法主要为时域或频域分析法，但是这两种方法在研究中并未取得较好的成就，主要是因为这两种方法不能同时被采用。小波变换具有良好的时频分析特性[7]，并且在处理脉象信号的非平稳非线性的特点上具有优势。因此，我们利用小波变换的特点对脉象信号进行分解，实际上在分解过程中，主要是将信号在各种尺度上分解为两种信号，即近似信号（低频率）和细节信号（高频率）[8]。我们在选取‘db4’小波对脉象信号进行四尺度小波分解，分解得到的小波各尺度高、低频信息如图2、图3。

图2 使用‘db4’函数对常脉图进行4层小波分解后的图像的细节信号图

2.4.2 脉象信号的消噪处理:脉象信号在采集和检测中受到多方面因素的影响而产生的噪声通常有以下3种:①工频干扰；②基线漂移；③肢体（常为上肢）的抖动或手腕部肌肉紧绷产生的噪声。可见，本研究中四种不同脉图所反应的脉象信号亦存在噪声，为了更精确分辨出各种脉图的特点，消除噪声是不可避免的，故我们在MatLab工具下，对原始脉象图消除噪声，我们所选取的消噪法是默认阈值法，该方法则是利用函数ddencmp生成信号的默认阈值，然后利用函数wdencmp进行去噪处理。图4是对原始常脉图进行消噪的图像:

图3 使用‘db4’函数对常脉图进行4层小波分解后的图像的近似信号图

图4 经过默认阈值消躁法消除噪声后的常脉图

3 讨论

脉诊是中医四诊之一，中医学认为，“心主血脉”“心者，生之本，其充在血脉”。现代医学研究表明[9-10]，脉象的形成和血液以及心血管系统是紧密相联的；而中医所说的“气”“血”就是运行在人体五脏六腑各个组织内，它们所反映在人体内外的表现就是通常所说的生理功能和病理情况，所以脉相与体质存在某种相关性。本次调查研究中，我们发现常脉多见于平和质，数脉可见于湿热质和阴虚质，滑脉多见于痰湿质和湿热质，弦脉可见于多种体质，分别为平和质、阴虚质、湿热质和气郁质。

随着西医的普及及现代诊疗技术的先进化，中医的传统诊疗方式正面临着走上中医现代化的道路。何任老先生认为切脉诊法流传至今已数千年，脉象的客观化将是当务之急。倘能达到数据化，则对进一步探讨阐述每一脉的特点及其在疾病中的分布和病理的意义，这一无创伤性的传统诊断方法进一步以现代科学方法进行探索，必能取得进展，不断完善提高。在本研究中，我们借助MatLab应用小波分析方法对四种常见脉象进行分析，从而我们得出四种脉图在小波分解后的不同尺度特征，由此可证明，此种方法在脉图分析中是可行的，为后续的研究工作提出了有利的基础。

4 结论

我们的研究表明，男性和女性在各种体质中的构成是有差异的，四种脉象下各个体质的情况也存在差异的。根据小波分解的近似信号及细节信号图形，在分析脉图的方法中，小波分析方法是有效的，有助于后期提取脉图的关键特征向量，建立数据库。通过调查研究，脉象与体质之间存在着一定的规律，并得出四种不同脉象（常脉、数脉、滑脉、弦脉）相应的体质类型；它不仅是脉象现代客观化研究领域的新突破，而且为根据脉图结合四诊辨别体质类型、疾病和证型及疾病的预后提供了理论依据。

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[4]彭玉华.小波变换与工程应用[M].北京:科学出版社, 2000:32-34.

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2016-10-04

江西省卫生厅中医药科研基金课题三指脉象的采集及远程再现系统的研制，编号：2009A020

# 通讯作者：郭 健,E-mail：Guojian8199@163.com