发明领域
本发明涉及一种医疗诊断仪器，特别涉及一种脉象检测装置。
背景技术
人们进行脉象客观化研究已有几十年的历史，对脉象研究做了许多有益 的探索，发明了许多脉象检测装置。基本上都是使用传感器检测脉搏信息， 将脉搏信号转换成电信号，然后根据所得的电信号制出脉图，并对其进行分 析处理，最后进行显示和记录。
目前的各种脉象检测装置仅着重从传感器固定方面来消除声音、振动等 外来干扰信号，要求被测试者保持绝对安静和静止状态，稍有干扰，即对脉 图产生严重影响，进而影响检测的准确性，故难以推广。而且目前的各种脉 象检测装置的数据分析，主要是反映脉搏-脉位趋势图，压力-脉位趋势图 等某部脉单一点或截面的振动趋势，并不能根据中医需要全面而精确的反映 中医诊脉所需要的各个参数，同时也不能反映脉搏各部整体的动态变化；虽 然有些脉象检测装置能够描绘出脉道的形态示意图，但简单的静态三维脉图 对中医诊断和辨证没有意义。实践证明，目前的脉象检测装置不能用于指导 中医临床。故而，脉象检测装置必须对数据采集装置和数据分析装置进行改 进。
发明内容
本发明的目的是提供一种全方位脉象检测装置。
该脉象检测装置由数据采集装置1、信号传导装置2、数据处理分析存 储装置3、键盘输入装置4、打印机5、显示器6组成；其中数据采集装置1 通过数据传输电缆与信号传导装置2相连接；信号传导装置2由模拟开关、 信号放大电路、滤波电路和A/D转换电路组成，信号传导装置2中信号放大 电路、滤波电路和A/D转换电路先依次连接后再与数据处理分析存储装置3 相连接，键盘输入装置4通过数据传输电缆与数据处理分析存储装置3相连 接，显示器6和打印机5分别通过数据传输电缆与数据处理分析存储装置3 相连接。
数据采集装置1由3个传感器组1a、1b和1c组成，每个传感器组由阵 列的微型脉搏传感器1d集成在一起。
肘前臂联合固定装置7由肘拖7a、腕拖7b和滑轨7c组成。
本发明所述的每个传感器组的长度为5～10mm，宽度4～8mm，高度5～ 15mm；且每个传感器组相对独立，自由移动。每个传感器组由阵列的各自独 立不能相对移动的微型脉搏传感器1d集成在一起，各传感器1d与皮肤的接 触面水平；单个传感器1d的测量面积为0.5-2×0.5-2mm2。
上述传感器组1a、1b、1c的长度优选7mm，宽度优选6mm；微型脉搏传 感器1d的测量面积优选0.5×0.5mm2、0.8×0.8mm2、1×1mm2、1.5×1.5mm2或1.6×1.6mm2，每个传感器组中，微型脉搏传感器1d沿纵向等距离排列 的间距0～0.5mm，沿横向等距排列的间距为0～0.3mm。上述每个传感器组中 放置微型传感器的个数为9-320个。
数据处理分析存储装置3是安装了数据处理分析存储控制程序的PC机； 其中在数据处理分析存储装置3接到信号采集指令后，将采集到的数据信息 进行编码：根据施加压力和取脉部位的不同，按照微型脉搏传感器所在的二 维空间位置及施加的力单独进行信号编号，检测50个以上心动周期，得到 脉率的迟数以及脉律的结带；编码后的信号经过存储和信号接受程序后，绘 制出t在大于等于一个心动周期范围内的脉图；脉图包括中心点分析的脉图 或/和整体分析的脉图；整体分析的脉图包括整体脉搏—脉体时空综合图、 整体脉搏-脉势时空综合图或/和整体脉搏-脉流时空综合图。
本发明中绘制脉图的相关输出函数：
F(z，t)＝z(z-待测，t∈R+) (1)
X(t)＝xiyjΔ·t(i∈N；j∈N；t∈R+) (2)
Y(t)＝xiyjΔ·t(i∈N；j∈N；t∈R+) (3)
T(t)＝xiyjΔ·t(i∈N；j∈N；t∈R+) (4)
脉率、脉律选取任意点原位振动来表示；根据此函数将每部脉采集50 个以上心动周期的数据直接绘制出大于等于一个心动周期的原始脉图。
其中根据上述相关输出函数得到每部脉同一时刻的采集数据，根据传感 器所在位置的不同，沿横向分别投影到同一视图上，平滑连接，绘制出大于 等于一个心动周期的每部脉脉搏整体随时间变化的整体脉搏-脉体时空综 合图；沿纵向分别投影到同一视图上，绘制出每部脉脉搏整体随时间变化的 整体脉搏-脉势时空综合图；沿法向分别投影到同一视图上，并将每一向上 的搏动最强点，平滑连接，以线宽表示搏动力的大小，绘制出每部脉脉搏整 体随时间变化的整体脉搏-脉流时空综合图。
本发明绘制整体脉图的函数表达公式如下：
整体脉搏-脉体时空综合图中取同一部脉上同一时刻，任意横截面上各 点的最大值，做出该部脉整体随时间变化的图形。即：
F ( x , z , t ) = Z max t X i y 1 · · · y j · · · y n ( i ∈ N , j ∈ N , n ∈ N , t ∈ R + ) ]]>
其中t在大于等于一个心动周期的范围内；
整体脉搏-脉流时空综合图中取同一部脉上同一时刻，任意横截面上各 点的最大值，投影到该点对应的二维空间位置上，以相同比例线条宽度表示 该点测量值大小，将所得点根据测量值大小平滑过渡，做出该部脉整体随时 间变化的图形。即：
F ( x , y , t ) = Z max t X i y 1 · · · y j · · · y n ( i ∈ N , j ∈ N , n ∈ N , t ∈ R + ) ]]>
其中t在大于等于一个心动周期的范围内；
整体脉搏-脉势时空综合图中取同一部脉上同一时刻，任意纵截面上各 点的最大值，做出该部脉整体随时间变化的图形。即：
F ( y , z , t ) = Z max t y j X 1 · · · X i · · · X n ( i ∈ N , j ∈ N , n ∈ N , t ∈ R + ) ]]>
其中t在大于等于一个心动周期的范围内。
本发明装置中还进一步设置肘前臂联合固定装置7，肘前臂联合固定装 置7由肘拖7a、腕拖7b和滑轨7c组成。其中肘拖7a为“L”形的弧形凹槽， 固定在滑轨7c一端；腕拖7b为水平的弧形凹槽，安装在滑轨7c另一端上， 能够自由移动。
下面参照附图2说明肘前臂联合固定装置7。
肘前臂联合固定装置7由肘拖7a、腕拖7b和滑轨7c组成。其中肘拖 7a为“L”形的弧形凹槽，固定在滑轨7c一端；腕拖7b为水平的弧形凹槽， 安装在滑轨7c另一端上，能够自由移动。
肘拖7a水平部L1为200～300mm，宽W1为100～200mm，高h1为25～ 40mm，内部凹槽半径为70～150mm，槽高h2为20～30mm，凹槽于水平面呈 -3°～-10°倾角，优选-5°；竖直部的凹槽长L2为100～200mm，宽W2为 50～100mm，高h3为100～200mm，凹槽半径为70～150mm，槽高h4为20～ 30mm，于水平面呈35°～90°倾角，优选45°；水平部中后部位中间位置的两 侧有长L3为10～15mm，宽W3为5～10mm，厚5～20mm的固定夹板，夹板一 侧有螺纹杆与有内螺纹的螺帽连接在一起的，螺帽头部有一凹形环槽，嵌有 垫片，将垫片固定在水平部外侧，使螺帽只能转动和上下移动而不能前后移 动；
腕拖7b长L4为200～300mm，宽W4为100～200mm，高h5为25-40mm， 凹槽半径为70～150mm，槽高h6等于h2为20～30mm，腕拖7b底部有一凹 槽，凹槽外侧两端的宽度等于滑轨7c内侧两端的宽度W4为150-180mm；腕 拖7b内弧形凹槽内底部嵌一有一定刚度的柔性垫，长L5为70～150mm，宽 W5为20～50mm，厚度10～30mm，比如脉枕等；
滑轨7c为一长L6为200～300mm，外侧宽W6为200～300mm，内侧宽W7 为150-180mm的凹槽；滑轨7c与肘拖7a为刚性连接，焊接或粘连；腕拖7b 与滑轨7c之间通过滑动摩擦前后移动，其下部与滑轨7c平行的凹槽限制其 左右移动。
本发明全方位脉象检测装置能够全方位的描述患者的脉搏信息，诊断患 者的疾病性质和病变部位，其中测量时单个传感器的测量面积越小，越能反 映脉搏的动态变化。该装置不仅能够反映过去脉象仪所反映的各种脉象参 数，通过整体脉搏-脉体时空综合图、整体脉搏-脉势时空综合图、整体脉 搏-脉流时空综合图，还能够准确反映脉搏整体动态变化，使脉象的“位、 数、形、势”在整体上得到体现。
本发明另一优势在于该装置中的肘前臂联合固定装置7，将被测试者的 前臂和肘部联合固定，使其更能有效的抵制声音、振动等外来因素对脉搏传 感器的干扰；同时腕部下方的腕拖7b不仅有固定作用，而且使测量时手的 放置更接近实际中医诊脉。
附图说明：
附图1：本发明的系统框图
附图2：本发明的肘前臂联合固定装置7立体结构示意图
附图3：肘前臂联合固定装置7的主视图
附图4：肘前臂联合固定装置7的侧视图
附图5：肘前臂联合固定装置7的俯视图
附图6：实施例1中传感器组及单部传感器分布图
附图7：数据处理分析存储流程图
附图8：中心点浮取时的的原始脉图，即脉搏—脉位趋势图及压力脉搏 波形图
附图9：中心点中取时的的原始脉图，即脉搏-脉位趋势图及压力脉搏 波形图
附图10：中心点沉取时的的原始脉图，即脉搏-脉位趋势图及压力脉搏 波形图
附图11：关部中取时的整体脉搏-脉体时空综合图
附图12：关部中取时的整体脉搏-脉势时空综合图
附图13：关部中取时的整体脉搏-脉流时空综合图
附图14：徐某利用该脉象仪沉取时右手寸部中心点的脉搏-脉位趋势图 及压力脉搏波形图
附图15：子宫肌瘤患者李某利用该脉象仪浮取时左手寸部中心点的脉搏 -脉位趋势图及压力脉搏波形图
附图16：子宫肌瘤患者李某利用该脉象仪浮取时左手关部中心点的脉搏 -脉位趋势图及压力脉搏波形图
附图17：子宫肌瘤患者李某利用该脉象仪浮取时左手尺部中心点的脉搏 -脉位趋势图及压力脉搏波形图
附图18：子宫肌瘤患者李某利用该脉象仪中取时左手关部的整体脉搏- 脉体时空综合图
附图19：子宫肌瘤患者李某利用该脉象仪中取时左手关部的整体脉搏- 脉流时空综合图
本发明具体实施例如下：
实施例1：
结合附图由电缆连接本发明装置的各个部分：1、数据采集装置；2、信 号传导装置；3、数据处理分析存储装置；4、键盘输入装置；5、打印机；6、 显示器。其中数据采集装置中的传感器可选用清华大学制造的PVDF微型脉 搏传感器，或约克公司XCQ-062系列直径1/16英寸的微型压力传感器(即1.6 ×1.6mm2)；键盘可选用联想LX-2311；显示器可选用神州数码L151S；打印 机可选用DellTM彩色喷墨多功能打印机942。
数据采集装置1中有3个传感器组，每个传感器组用13个1×1mm2微型 脉搏传感器集成在一起，横向间距0.2mm，纵向间距0.3mm，沿中轴线以5 个、3个、1个等距排列；传感器组通过底座移动，底座的上部经立柱和支 架相接，支架上和底座凹部相对应处装有传感器组，传感器组相对独立，通 过装在支架的上部和侧部X轴旋钮、Y轴旋钮、Z轴旋钮、锁紧旋钮调节其 位置和改变施加力，底座独立固定；在被测试者肘部下方加减薄棉布垫片， 使被测试者前臂和肘部自然平展于肘拖7a和腕拖7b上，调节夹板使肘部固 定。同时整体调整传感器组，或者单独调整某一传感器组，实现取脉时的举、 按、寻以及浮、中、沉取和分部取脉的变化。脉搏信号通过信号传导装置2， 脉搏信号被不失真的传导到数据处理分析存储装置3；在数据处理分析存储 装置3中，任取一点绘制其随时间变化的脉搏-脉位趋势图及压力脉搏波形 图，计算脉搏的节律和频率；将每部脉同一时刻的采集数据，根据传感器所 在位置的不同，沿横向分别投影到同一视图上，平滑连接，绘制出每部脉脉 搏整体随时间变化的整体脉搏-脉体时空综合图；沿纵向分别投影到同一视 图上，绘制出每部脉脉搏整体随时间变化的整体脉搏-脉势时空综合图；沿 法向分别投影到同一视图上，并将每一横向上的搏动最强点，平滑连接，以 线宽表示搏动力的大小，绘制出每部脉脉搏整体随时间变化的整体脉搏—脉 流时空综合图。
整体脉搏-脉体时空综合图中取同一部脉上同一时刻，任意横截面上各 点的最大值，做出该部脉整体随时间变化的图形。即：
F ( x , z , t ) = Z max t X i y 1 · · · y j · · · y 5 ( i , j ∈ 1,2,3,4,5 , t ∈ R + ) ]]>
其中t在大于等于一个心动周期的范围内；
整体脉搏-脉流时空综合图中取同一部脉上同一时刻，任意横截面上各 点的最大值，投影到该点对应的二维空间位置上，以相同比例线条宽度表示 该点测量值大小，将所得点根据测量值大小平滑过渡，做出该部脉整体随时 间变化的图形。即：
F ( x , y , t ) = Z max t X i y 1 · · · y j · · · y 5 ( i , j ∈ 1,2,3,4,5 , t ∈ R + ) ]]>
其中t在大于等于一个心动周期的范围内；
整体脉搏-脉势时空综合图中取同一部脉上同一时刻，任意纵截面上各 点的最大值，做出该部脉整体随时间变化的图形。即：
F ( y , z , t ) = Z max t y j X 1 · · · X i · · · X 5 ( i , j ∈ 1,2,3,4,5 , t ∈ R + ) ]]>
其中t在大于等于一个心动周期的范围内。
单点在浮、中、沉取时的原始脉图，即脉搏-脉位趋势图及压力脉搏波 形图。它显示出该点在一段时间内的波动变化，表达出脉搏的频率和节律以 及该点振幅的变化。是综合描绘脉象的基础。一般脉象仪都具有此功能。中 心点在浮、中、沉取时的原始脉图，即脉搏-脉位趋势图及压力脉搏波形图， 见附图8～10。
关部中取时的整体脉搏-脉体时空综合图，它反映出在同一取脉压力下 关部的脉长、脉体、脉力的变化，以及该压力下脉长、脉体、脉力的动态变 化情况。见附图11。
关部中取时的整体脉搏-脉势时空综合图，它反映出在同一取脉压力下 关部的脉体、脉宽、脉流、脉力的变化，以及该压力下脉势的形态及变化情 况。见附图12。
关部中取时的整体脉搏-脉流时空综合图，以线条宽度表示对应点的波 幅。它反映出在同一取脉压力下关部的脉长、脉宽、脉力的动态变化，以及 该压力下脉流的形式及动态变化情况。见附图13。
单点的脉搏-脉位趋势图及压力脉搏波形图、整体脉搏-脉体时空综合 图、整体脉搏-脉势时空综合图、整体脉搏-脉流时空综合图四图反映了脉 搏的整体动态变化，综合体现了疾病的病位和病性，是疾病诊断和从脉辨证 的基础。
实施例2：
徐某(健康)，通过实施例1的脉象仪沉取时右手寸部中心点的原始脉 图，即脉搏-脉位趋势图及压力脉搏波形图。见附图14。
实施例3：
子宫肌瘤患者李某，通过实施例1的脉象仪浮取左手寸部、关部和尺部 的原始脉图，得三部脉的脉搏-脉位趋势图及压力脉搏波形图。见附图15～ 17。通过对整体分析得左手关部中取时的整体脉搏-脉体时空综合图，见附 图18；及左手关部中取时的整体脉搏-脉流时空综合图，见附图19。