基于脉象要素的脉诊仪研究思路

兰 萌，林雪娟，朱 龙*

（1.福建中医药大学中医证研究基地，福建 福州 350122；2.福建省中医健康状态辨识重点实验室，福建 福州 350122；3.福建省2011中医健康管理协同创新中心，福建 福州 350122）

“脉理精微，其本难辨。弦紧浮芤，辗转相类，在心易了，指下难明。”历经千载，脉诊凝集了众多医家临床经验，是中医“宝库”中独特的诊断方法。古医籍对脉学的记载不可胜举，其中《黄帝内经》奠定了脉诊基础，《难经》对脉诊多有阐发，张仲景《伤寒杂病论》载有“辨脉篇”“平脉篇”，对脉诊发展有承前启后的重要作用，王叔和《脉经》及李时珍《濒湖脉学》的问世，使脉诊体系逐渐走向完善。这些著作虽然对脉诊理论和脉象特征、主病进行了全面的阐述，但长期以来医家对脉诊的学习还是依靠自己主观判断，即使对脉诊理论深入掌握，也常常“心中了了，指下难明”，脉诊成为四诊中比较难以精确掌握的技术。目前，包括中医在内的诸多领域的研究者，应用现代技术进行脉诊仪研究，取得了许多成果，各种脉诊仪虽各具特点，但基本均以采集、描绘、识别、分析、处理脉象信息为目的，期望以客观化定量的数据指标，揭示脉诊信息的本质，为脉诊的传承与发展探索新方法。

1 脉诊仪研究现状

半世纪以来，国内外研究人员发扬了脉诊无创、简便的优势，利用多学科、多领域、多技术融合，致力于实现自动采集、分析和处理脉象信息，并得出脉诊结论。自杠杆式脉搏描记器引入中医脉诊仪研究领域之后，国内外相继出现基于各种原理的信号转换器，传感器从单头式向多头式发展，采用不同科学技术对脉象进行立体式描记，可采集的物理变量逐步增多，并且呈现出多参数融合的趋势，以构建复合脉象采集装置。脉图分析技术主要有时域分析、频域分析、小波分析、样本训练与聚类等信号分析方法，从采集的脉象信号中找到各脉的量化特征，是众多研究者的共同目标。各类型号的脉象检测分析仪各具优劣，重复性、稳定性逐步提高，并朝着智能化方向发展［1-3］。在脉诊客观化、脉象检测现代化研究过程中，通过现代医学方法与电子仪器设备相结合，逐步实现中医脉诊可视化、数据化，为传统脉诊“在心易了，指下难明”的问题提供科学依据，尽管取得了一定成就，但脉诊仪研发、脉诊现代化过程中还存在一些较为突出的问题。

1.1 脉象标准难以制定 中医学因理论、流派、地域等不同，使其发展至今，诸多概念仍未澄清，很难制定出统一的标准去衡量各家之学。脉诊仪研究在脉象名称与脉图对应关系探求过程中，许多研究者是以名老中医的诊脉结果作为校准依据，在众多单位中，无法考量哪个单位的中医诊脉更高明，更无法从中确定以哪种诊断结果作为参考标准［4］。当今时代背景下，人们需要一个客观的“标准”体系作为参考以评价中医，而中医学正是博集各家所长才显得“羽翼丰满”，试图用一个标准来“定框”中医，这个“框架”的挖掘、制定，也许还需要很长的探索道路。

1.2 临床推广困难 如今在各类医疗机构中，辅助检查仪器比比皆是，但脉诊仪却鲜有应用，究其原因，多是脉诊仪原理设置、输出结果上缺乏标准，且缺乏临床应用与病例数据结合，其经济适用性、脉图分析处理及意义解读亦受限制［5］。另外，目前综合性医院中，脉诊仪的应用场景非常有限，脉诊仪仅在科研机构、科研院所中使用。

1.3 脉象解读不足 脉诊仪临床运用的相关报道较少，采集的图形参数如何为临床服务，仍尚待探究。脉象，同藏象（脏象）相似，“脉”和“藏”是视之有形可见，触之有体可摸的具体器官，而古人对“象”的理解，是对主体对象相似的比喻和描述［6］，“象”是脏腑器官在执行各种生理功能，包括产生病理变化时，表现于外的、可为人们感知探查的征象，是蕴含人体生理、病理信息的征象。目前，脉象的临床价值仍有很大的探索空间，需加强脉图参数的研究，挖掘脉象中蕴含的更多临床信息。

2 基于“脉象要素”研发脉诊仪

脉象要素是构成脉的基本单元，用简单的基本要素从不同维度将晦涩难懂的脉象描述出来是基础的工作，也是脉诊仪需要获取的基本信息。中医学教材和文献著作中，大多采用“取类比象”的方法，用形象化语言对脉象进行描述，此种方法是从整体、宏观的角度看待脉象，缺乏具体细化的指标，造成了脉象概念认识及学习传承的困难。脉诊客观化研究过程中，主要集中在主观因素占比较强的28脉分类与辨识，而脉象要素是从不同角度的指感特征对同一脉象的定性认识，各种复杂脉象均可通过脉象要素的组合，进行细化、简化，使之更加清楚明晰、简单易行，脉象要素研究是探析生理、病理脉象最基础的工作之一。

研发脉诊仪，必须在中医理论、中医思维的指导下开展，脱离中医思想而研发的设备，必然失去中医的灵魂，亦算不得真正中医的脉诊仪器。早年便有学者以“位置、力度、频率、节律、形状、走势、波动范围”7个元素，提出设计满足此七元函数的检测及转换的脉诊仪思路［7］。亦有学者研读古籍，认为古人重视对“位、数、形、势”4大要素的把握，而从脉动的轴向和径向力度、流畅度以及紧张度等方面辨析脉势的变化，不仅有助于临床辨证，而且对脉象要素的现代化研究也颇具指导作用［8］。近年来，随着技术不断提高，更多新思路被引进脉诊仪的设计理念中，对脉象要素转换成现代参数的研究逐渐深入。在脉位、至数、脉力的研究方面，应用脉搏波峰、波谷及其相应的算法分析，可确定脉位之浮沉、脉率之迟数、脉势之有力无力［9］，证实了以“脉象要素”为基础研发脉诊仪是切实可行的研究方向。在科技发达的今天，不仅要将现代物理学、血液流变学等不同学科的原理引入脉象要素研究［10］，还应深入对寸口脉与神经分布、血液供应等微观层面的精确认识［11］，扩充对脉象要素的现代认识，让脉更加具体、形象地展现在世人面前，若能将脉象要素具体化、客观化、算法化、可视化，甚至制定出“脉象要素标准”，对各要素蕴含的临床指导意义进行深入的挖掘，丰富脉诊理论，那么脉诊仪研究将可能取得突破性的进展，这也是有望解决当前脉诊仪研究短板的可行思路之一。

3 脉诊仪设计研究的关键

3.1 研发满足多要素采集的综合传感器 采集脉象信息至关重要的一步即是脉搏信号的收集，传感器直接关系到脉象信息获取的质量，是脉诊仪的关键硬件。目前已有各式各样的传感器面世，其设计原理不尽相同，应用较多的是压力传感器，能采集脉位、至数、力度、管壁紧张度等脉象要素，而光电容积式脉搏传感器能较好地表示脉搏的均匀度、流利度，脉动频率的采集则靠振动感受器实现［3］。欲完整、准确地采集脉象信号，其采集装置需囊括不同原理、多参数同时描记的综合传感器。

3.2 采脉定位需要精准 传统的脉诊定位方法以“桡骨定关”“中指定关”等为指导，但相关概念比较模糊，难以做到定位精准，对此专家学者们深有体会，因操作不当可造成“差之毫厘，谬之千里”的结果，因此，在脉象采集之初便要进行采脉定位的把控。从古代文献来看，中医医籍对脉诊位置的定义不十分明确，精简的文言记载使得采脉定位始终具有一定的模糊性。现今对诊脉位置寸、关、尺的定位考量研究，多以脉诊定位科学化、准确化、数据化为目标，有学者把古代诸家对寸口长度的描述，换算成现代公制度量［12-13］；有依据中医“同身寸”理论和人体身高、前臂长等生理参数，并结合影像标定技术来确定受试者寸、关、尺的位置信息［14］；还有利用柔性压力传感器阵列采集的压力信号，确定出桡骨茎突最高点的位置，并根据桡骨茎突最高点位置结合桡动脉血管的压力信号最终确定寸、关、尺脉搏点的位置［15］。诸如此类，均是在中医理论指导下，对脉诊定位现代化的重要研究成果，值得推广应用。但从目前脉诊仪实践使用情况来看，采脉定位仍不够严谨，这直接影响到脉象要素信息的真实采集。所以，在传感器探头或脉诊仪中，应增设提示寸口位置是否正确的功能，以确保采脉定位准确。

3.3 适应不同临床应用场景 作为新时代的中医诊断仪器，其各方面都应当符合时代的需求，融合各种先进理念。在保证核心技术的前提下，应考虑临床应用场景，秉承既不乏个性化特征，又便携实用的外观设计，做到大型医疗机构使用功能更全面、受诊更舒适的仪器，小单位使用便携式、无线式设备。尤其在网络看诊日益频繁的时代，远程医疗模式也应成为脉诊仪的功能模块，让中医脉诊仪器走进社区、诊所，乃至千家万户，实现“诊脉常以平旦”的最佳时机，最真实地记录生理病理信息，让百姓和医生及时、动态地了解身体状态变化，使中医“治未病”“未病先防”等理念和技术更加惠及全民。

3.4 建立规范操作流程 既是体现中医特色的脉诊仪，其核心理念必须在中医思维指导下进行，规范的诊脉过程亦是中医思想的具体体现，在设计脉诊仪时，须考虑操作规范性的问题。当前脉诊仪在临床实际使用过程中，很少提及采脉操作的重要性，而采脉操作过程对脉象的影响是举足轻重的，建立符合中医脉诊规范的脉诊仪操作流程可以有效避免人为使用造成的误差。在脉诊操作流程中，存在一些容易被忽略且对诊脉结果有很大影响的细节，尤其是以下几个方面。

3.4.1 受诊准备 诊脉重视“以神会神”，只有医患双方神思专注，诊得的脉象才能准确反映出功能活动的偏颇，尤其是受诊者的状态，故有“诊法常以平旦，阴气未动，阳气未散，饮食未进，经脉未盛，络脉调匀，气血未乱，故乃可诊有过之脉”之说，临床实践中虽还难以“平旦”诊脉，但在诊脉之前，必须予受诊者一定的安静休息时间，强调的即是诊脉前脏腑气血的相对调匀状态。

3.4.2 设置脉枕 脉诊的设置不仅营造舒适的诊脉环境，更重要的是保证诊脉准确，诊脉过程中手腕的屈、伸幅度可直接影响脉位的判定。现有的脉诊仪可见硬质材质、气囊式等诸多样式的脉枕，但均未对手腕和脉枕的相对位置作出界定，其舒适度亦有待改进，因此，在脉枕上标记出手腕与脉枕的相对位置，可以有效保证以最佳的姿势体位进行脉象采集，这也是确保脉象真实性的重要措施之一。

3.4.3 诊脉时间 中医体察脉象，需细会指下感觉，有“五十动”的时间要求，能避免漏诊节律歇止的脉象。而多数脉诊仪采集脉象时，只待其波形图稳定，即选取其中某段波形进行分析，这样的设计缺乏中医思想理论的支撑，对脉率、脉律等要素的判读结果必然有所偏差。因此，脉诊仪的研发，必须保证充足的采脉时间，尽可能还原中医诊脉过程，才能避免因操作不规范而造成的误差。当然，实际操作时仍以省时，方便为要，可以从寸关尺同时取脉、左右手同步测量等方面着手考虑，但绝不可“节约”采集脉象信息所需的时间。

4 小结

脉诊仪无疑是脉诊客观化进程中的里程碑节点，它们的出现证明了古老中医是科学的医学，亦是先进的医学。凭脉辨证的关键在于对脉象要素的识别及对脉象要素之间关联性的辨识、判断与推理，用脉象要素来诠释脉象具有较强的实用性和推广性。根据对脉象要素的诊察，测知人体阴阳是否平秘，气血强弱、脏腑虚实、表里寒热、邪正盛衰等情况，于病性、疾病发展态势、预后吉凶以及痰饮、食积、湿气、瘀血等邪气或致病因素的判断均具重要参考意义，还可作为状态辨识的依据，判断机体的健康状态。近年来，越来越多的脉诊仪被运用于临床诊断、分辨疾病，其分辨率、准确率也在逐步提高。

补充、完善对脉象要素的现代化认识，以脉象要素为基础研发脉诊仪是切实可行的研究思路，有望为脉诊仪研究开辟新途径。但探寻衡量中医的“标准框架”之路，仍任重而道远。而研发脉诊仪必须以能为临床服务为最终目标，只有加强对脉诊仪的临床推广，让脉诊仪走出实验室，真正融入中医临床诊疗过程［16］，使医生在实际工作中加强对脉诊仪的认识和应用，并对诊脉结果进行临床实际解析和验证，提升脉诊仪研发技术的同时，深入挖掘脉诊中蕴含的更多信息，完善和丰富中医脉诊理论体系。此外，在脉诊仪设计研发原理中，只有采集、检测的信息精准、真实、全面，才能对诊断工作有实际的意义，并以该结果应用于诊断病证、判断预后等中医临床治疗过程。因此，综合传感器的研发可使收集的脉象信息更加立体全面，准确定位采脉位置是重中之重，融合先进设计理念有利于脉诊仪在不同临床场景的推广应用，同时，建立符合中医脉诊操作的规范流程可进一步减少人为误差。另外，随着“健康中国”的建设步伐，不仅要着重于病理脉象的研究，亦需建立中医平脉生理参数体系［17］，以脉象要素为基本内容，给予其科学的分析与诠释，使疾病或证候的脉诊结果有正常的“本底数据”作为比对，以常衡变，才能更好地发挥脉诊在临床诊疗疾病中的作用，推动中医现代化的进程。

脉诊仪的研发应用，是脉诊客观化、现代化过程中的重要成果，尽管仪器有较高的准确度，但临床实际仍需四诊合参，审慎真假，才能辨证准确，仪器仍不能替代医师在临床中对疾病做最后的诊断作用。脉诊仪的研发成就，是脉诊史上的创举，脉诊现代化进程必定能使脉学更好地传承和发扬，让其更好地服务临床，甚至走进千家万户，发挥中医“治未病”的防范预警之效。