脈診信息采集與識別的數字化和可視化研究
北京中醫(yī)藥大學 上海中醫(yī)藥大學
空軍航空醫(yī)學研究所
四診客觀化研究是中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的熱點和切入點，脈診、舌診客觀化的研究是四診客觀化的技術關鍵，也是緊跟科學技術發(fā)展、多學科交叉的研究領域。脈診和舌診的現(xiàn)代生物學基礎研究可以在國家新藥審批、中醫(yī)證候客觀化、臨床療效的評價指標中構建具有中醫(yī)特色的評價指標體系。自“六五”起，國家就開始資助脈診、舌診的客觀化研究，到“十五”前，脈診的研究歷經幾代人的艱苦工作，基本實現(xiàn)了數字化，可以描出一維的壓力脈圖，并研制出了壓力脈圖儀。但是歷經艱辛研究的成果卻離臨床應用有很長距離，為什么會出現(xiàn)這種情況呢？這說明研究成果還沒有達到中醫(yī)脈診的要求，脈診信息采集和識別的關鍵技術沒有得到突破�；诖耍嗅t(yī)脈診信息采集關鍵技術研究進入了“十五”科技攻關課題的研究。
2004年11月～2006年12月，以北京中醫(yī)藥大學為組長單位，由北京中醫(yī)藥大學、上海中醫(yī)藥大學、空軍航空醫(yī)學研究所組成的課題研究隊伍，承擔了“十五”國家科技攻關計劃項目中“中醫(yī)脈象信息采集關鍵技術研究”工作。兩年來，明確分工，團結協(xié)作，研究工作進展順利，達到并超額完成了預期指標，圓滿完成了研究任務，實現(xiàn)了脈動信息采集與識別關鍵技術的突破。
, 百拇醫(yī)藥
一、實現(xiàn)了脈動信息采集的數字化和可視化
1.研制出基于脈動信息動態(tài)采集的壓力超聲多路信息一體化采集裝置
在脈動壓力信息采集的基礎上，如何實現(xiàn)可視脈動信息的采集呢？采用何種技術來采集可視脈動信息呢？課題組為了找到適合于可視脈動信息采集的影像技術，對現(xiàn)有的臨床醫(yī)學影像學方法在脈診研究中的應用進行了比較研究，考察范圍包括PET、CT、MRI、DSA、三維動態(tài)超聲等。結果表明，因造影劑代謝特點、輻射、不能與心動周期同步、費用昂貴、成像速度慢等因素影響，除B型超聲以外的各種影像學方法多不符合中醫(yī)臨床診斷應用的需要。
課題組在充分論證的基礎上，突破單獨壓力脈動信息的采集技術，實現(xiàn)了B型超聲與仿生柔性壓力探頭集成創(chuàng)新技術，達到了基于壓力、B型超聲探頭、心電、光電等多路脈動信息采集的一體化組合，同時保證了壓力脈搏波與超聲脈管圖像的時間同步性和位置一致性，可同時獲取動脈搏動的壓力與超聲信息，實現(xiàn)了脈動信息動態(tài)采集的數字化、可視化。
, 百拇醫(yī)藥
2.研制了復合多點多路脈動信息采集裝置
中醫(yī)臨床診脈，一種是切寸口脈(寸、關、尺三部)，另一種是遍診法(寸口脈、人迎脈和趺陽脈三部)。為了采集寸口三部及遍診法脈動信息，課題組研制了三探頭壓力式傳感器采集寸關尺三部脈象信息和單探頭壓力傳感器檢測單部脈象信息，為比較單部和三部采集的脈動信息差異，建立符合三部脈象檢測規(guī)律的脈象判讀方法提供了科學的客觀依據。
二、實現(xiàn)了脈動信息識別的數字化和可視化
1.遴選出適合臨床脈診的客觀指標
基于“復雜-簡單-復雜”的指導思想，課題組建立了位、數、形、勢四種脈診屬性來識別脈動信息的客觀指標，在已經成熟的位、數脈動屬性識別的基礎上，突破了形、勢脈診屬性的識別。
2.實現(xiàn)集成的數字化、可視化脈動信息的識別及其三維重構
, http://www.www.srpcoatings.com
課題組應用時域特征壓力脈圖、光電容積脈圖、心電圖的識別與分析方法及數據圖像處理方法，實現(xiàn)了圖像自動識別、實時跟蹤；通過超聲圖像分析血管動態(tài)運動特征，血管三維運動和擴張收縮對于脈圖的影響，構建清晰、直觀的橈動脈運動三維動態(tài)圖像，突破中醫(yī)脈診客觀化研究記錄脈搏波形的一維信息采集處理模式，將脈診信號轉換為直觀的、可視的、定量的血管運動信息，將脈動信號轉換為視覺信號，大大豐富了信號的采集和與醫(yī)生的互動交流方式，成為中醫(yī)脈診客觀化的重要突破，實現(xiàn)了中醫(yī)脈象研究幾千年來的象。
三、初步建成基于脈動信息獲取和識別的多種人體信息集成整合診斷平臺和臨床輔助診斷系統(tǒng)
課題組應用獲得的多路脈動信息，結合望、聞、問診信息和現(xiàn)代醫(yī)學的其他診斷信息，以及方、藥知識庫等，建立了臨床診斷處方系統(tǒng)，實現(xiàn)智能診斷輔助功能。
將基于動態(tài)識別的寸口橈動脈運動的多路中醫(yī)脈診信息采集和分析系統(tǒng)，在此基礎上建立四診合參的自動診斷系統(tǒng)應用于臨床，可獲得可觀、可視的脈診結果。在此基礎上課題組成功開發(fā)了便攜型、提高型和研究型三類適用于臨床和科研的中醫(yī)輔助診斷儀器。
四、建立了多種適用于教學實驗的人和動物脈診模型
課題組應用研制的采集系統(tǒng)，結合“位、數、形、勢”屬性理論，建立多種適用于科研、教學的動物模型，模型真實、可逆、穩(wěn)定、可控、可重復性好，有效地降低了脈診研究和教學中的不確定性。
《中醫(yī)脈象信息采集關鍵技術研究》于2006年通過由國家教育部組織的專家鑒定。鑒定意見認為本研究是綜合創(chuàng)新和集成創(chuàng)新的突破性研究成果。申請發(fā)明專利7項；獲得部級獎勵及中國人民解放軍總后勤部科學技術進步獎等共4項；獲教育部科技成果登記1項；發(fā)表學術論文41篇；舉辦國際及全國學術交流會議3次。, 百拇醫(yī)藥(司銀楚 牛欣 王憶勤 俞夢孫)
空軍航空醫(yī)學研究所
四診客觀化研究是中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的熱點和切入點，脈診、舌診客觀化的研究是四診客觀化的技術關鍵，也是緊跟科學技術發(fā)展、多學科交叉的研究領域。脈診和舌診的現(xiàn)代生物學基礎研究可以在國家新藥審批、中醫(yī)證候客觀化、臨床療效的評價指標中構建具有中醫(yī)特色的評價指標體系。自“六五”起，國家就開始資助脈診、舌診的客觀化研究，到“十五”前，脈診的研究歷經幾代人的艱苦工作，基本實現(xiàn)了數字化，可以描出一維的壓力脈圖，并研制出了壓力脈圖儀。但是歷經艱辛研究的成果卻離臨床應用有很長距離，為什么會出現(xiàn)這種情況呢？這說明研究成果還沒有達到中醫(yī)脈診的要求，脈診信息采集和識別的關鍵技術沒有得到突破�；诖耍嗅t(yī)脈診信息采集關鍵技術研究進入了“十五”科技攻關課題的研究。
2004年11月～2006年12月，以北京中醫(yī)藥大學為組長單位，由北京中醫(yī)藥大學、上海中醫(yī)藥大學、空軍航空醫(yī)學研究所組成的課題研究隊伍，承擔了“十五”國家科技攻關計劃項目中“中醫(yī)脈象信息采集關鍵技術研究”工作。兩年來，明確分工，團結協(xié)作，研究工作進展順利，達到并超額完成了預期指標，圓滿完成了研究任務，實現(xiàn)了脈動信息采集與識別關鍵技術的突破。
, 百拇醫(yī)藥
一、實現(xiàn)了脈動信息采集的數字化和可視化
1.研制出基于脈動信息動態(tài)采集的壓力超聲多路信息一體化采集裝置
在脈動壓力信息采集的基礎上，如何實現(xiàn)可視脈動信息的采集呢？采用何種技術來采集可視脈動信息呢？課題組為了找到適合于可視脈動信息采集的影像技術，對現(xiàn)有的臨床醫(yī)學影像學方法在脈診研究中的應用進行了比較研究，考察范圍包括PET、CT、MRI、DSA、三維動態(tài)超聲等。結果表明，因造影劑代謝特點、輻射、不能與心動周期同步、費用昂貴、成像速度慢等因素影響，除B型超聲以外的各種影像學方法多不符合中醫(yī)臨床診斷應用的需要。
課題組在充分論證的基礎上，突破單獨壓力脈動信息的采集技術，實現(xiàn)了B型超聲與仿生柔性壓力探頭集成創(chuàng)新技術，達到了基于壓力、B型超聲探頭、心電、光電等多路脈動信息采集的一體化組合，同時保證了壓力脈搏波與超聲脈管圖像的時間同步性和位置一致性，可同時獲取動脈搏動的壓力與超聲信息，實現(xiàn)了脈動信息動態(tài)采集的數字化、可視化。
, 百拇醫(yī)藥
2.研制了復合多點多路脈動信息采集裝置
中醫(yī)臨床診脈，一種是切寸口脈(寸、關、尺三部)，另一種是遍診法(寸口脈、人迎脈和趺陽脈三部)。為了采集寸口三部及遍診法脈動信息，課題組研制了三探頭壓力式傳感器采集寸關尺三部脈象信息和單探頭壓力傳感器檢測單部脈象信息，為比較單部和三部采集的脈動信息差異，建立符合三部脈象檢測規(guī)律的脈象判讀方法提供了科學的客觀依據。
二、實現(xiàn)了脈動信息識別的數字化和可視化
1.遴選出適合臨床脈診的客觀指標
基于“復雜-簡單-復雜”的指導思想，課題組建立了位、數、形、勢四種脈診屬性來識別脈動信息的客觀指標，在已經成熟的位、數脈動屬性識別的基礎上，突破了形、勢脈診屬性的識別。
2.實現(xiàn)集成的數字化、可視化脈動信息的識別及其三維重構
, http://www.www.srpcoatings.com
課題組應用時域特征壓力脈圖、光電容積脈圖、心電圖的識別與分析方法及數據圖像處理方法，實現(xiàn)了圖像自動識別、實時跟蹤；通過超聲圖像分析血管動態(tài)運動特征，血管三維運動和擴張收縮對于脈圖的影響，構建清晰、直觀的橈動脈運動三維動態(tài)圖像，突破中醫(yī)脈診客觀化研究記錄脈搏波形的一維信息采集處理模式，將脈診信號轉換為直觀的、可視的、定量的血管運動信息，將脈動信號轉換為視覺信號，大大豐富了信號的采集和與醫(yī)生的互動交流方式，成為中醫(yī)脈診客觀化的重要突破，實現(xiàn)了中醫(yī)脈象研究幾千年來的象。
三、初步建成基于脈動信息獲取和識別的多種人體信息集成整合診斷平臺和臨床輔助診斷系統(tǒng)
課題組應用獲得的多路脈動信息，結合望、聞、問診信息和現(xiàn)代醫(yī)學的其他診斷信息，以及方、藥知識庫等，建立了臨床診斷處方系統(tǒng)，實現(xiàn)智能診斷輔助功能。
將基于動態(tài)識別的寸口橈動脈運動的多路中醫(yī)脈診信息采集和分析系統(tǒng)，在此基礎上建立四診合參的自動診斷系統(tǒng)應用于臨床，可獲得可觀、可視的脈診結果。在此基礎上課題組成功開發(fā)了便攜型、提高型和研究型三類適用于臨床和科研的中醫(yī)輔助診斷儀器。
四、建立了多種適用于教學實驗的人和動物脈診模型
課題組應用研制的采集系統(tǒng)，結合“位、數、形、勢”屬性理論，建立多種適用于科研、教學的動物模型，模型真實、可逆、穩(wěn)定、可控、可重復性好，有效地降低了脈診研究和教學中的不確定性。
《中醫(yī)脈象信息采集關鍵技術研究》于2006年通過由國家教育部組織的專家鑒定。鑒定意見認為本研究是綜合創(chuàng)新和集成創(chuàng)新的突破性研究成果。申請發(fā)明專利7項；獲得部級獎勵及中國人民解放軍總后勤部科學技術進步獎等共4項；獲教育部科技成果登記1項；發(fā)表學術論文41篇；舉辦國際及全國學術交流會議3次。, 百拇醫(yī)藥(司銀楚 牛欣 王憶勤 俞夢孫)