平人四時脈年節律研究*

閃增郁，陳燕萍，黃大威，逯 波，馮淑怡，陳 巖

(中國中醫科學院醫學實驗中心，北京 100700)

平人四時脈年節律研究*

閃增郁，陳燕萍，黃大威，逯 波，馮淑怡，陳 巖

(中國中醫科學院醫學實驗中心，北京 100700)

目的:用現代科學技術方法探討平人四時脈年節律變化情況，認知平人四時脈變化規律。方法:在2年的時間內，以每月下旬的節氣為時間節點，采集863例次平人雙手6部脈的脈診信息，應用余弦函數諧波擬合方法構建脈圖模型，并對模型參數進行最小二乘回歸分類分析。結果:四季的脈圖通過脈圖參數是可分類的;脈位、脈力與天地數據，即日照角度、日落時間、氣溫等呈現出同步、規律性變化，說明脈位隨四季同步變化更明顯。

四時脈;年節律;人應天地;脈搏生理

“陰陽四時者，萬物之終始也，死生之本也，逆之則災害生，從之則苛疾不起，是謂得道(《素問·四氣調神大論》)。”“人以天地之氣生，四時之法成(《素問·寶命全形論》)。”古人認為人體是一個與自然息息相關的有機整體。

《素問·脈要精微論》曰:“四變之動，脈與之上下，以春應中規，夏應中矩，秋應中衡，冬應中權……陰陽有時，與脈為期，期而相失，知脈所分，分之有期，故知死時。”指出了脈的四時變化規律，脈與四時陰陽變化相適應為正常。如不相適應可以根據季節和脈象的變化來判斷病在何臟，而知死亡的時期。

平人四時脈(正常人四季脈)是《內經》中的重要內容之一，是古人研究“人與天地”關系的重要載體，相關論述不僅占有大量篇幅，也是貫穿全書的一條主線，并總結出“人與天地相應”這樣一個關鍵命題。

用現代科學技術方法認知平人四時脈變化規律，是現代中醫學基礎研究的一個重要課題，也是現代人弘揚傳統中醫學的關鍵步驟。應用新技術、新方法對正常人(平人)“四時脈”模型及其參數變化規律的研究，在方法學、理論和實踐方面有重要意義［1］。

1 對象

觀察對象為我院在職職工，均身體健康，無器質性變病史。男21人，年齡27～56歲;女21人，年齡26～54歲，共測試863人次。

2 方法

2.1 信號采集

2.1.1 儀器 應用“高精度智能機械手中醫脈診信息采集分析系統”進行脈診信息采集。該儀器為自主研發，獲國家專利及全國專利展覽會銀獎。

2.1.2 方法 采集受試人雙手寸、關、尺6部脈的脈診信息。采集前測量受試人的前臂長和腕周長，以使傳感器在采集過程中實現標準化定位。6部脈共采樣90 s，采樣頻率1000 Hz。每次實驗還記錄日最高氣溫、最低氣溫、日出時間、日落時間、晝時長、夜時長等天地背景的相關數據。

2.1.3 時間 對同一組受試人，自2012年7月大暑至2014年6月夏至共24個月測試24次。即選擇每月下旬的節氣測試1次，2年具體節氣為大暑、處暑、秋分、霜降、小雪、冬至、大寒、雨水、春分、谷雨、小滿、夏至，在上述節氣3 d內上午進行信號采集。

2.2 信號分析

2.2.1 濾波 采用離散余弦變換(Discrete Cosine Transform，DCT)方法對原始脈圖信號進行帶通濾波，濾波的截止頻率為低頻0.5 Hz，高頻48 Hz。濾波后，用逆DCT方法將信號還原為時域信號進行建模。

2.2.2 建模 采用創新的建模方法，即余弦函數諧波擬合脈圖法，對單個心動周期進行回歸擬合，作為脈圖信號的數學模型。

2.2.3 參數 從每部脈取得的32個參數為: 24個頻域參數、7個時域參數和脈位參數。24個頻域參數包括12個諧波的初相角及其峰值。7個時域參數采用傳統的時域脈圖特征參數，包括主波幅值(h1)、急性射血期時值(t1)、在h1上1/3處的時值(w)、主波升速(h1/t1)、主波降速(h1/(1-t1))、急性射血期占比(t1/(1-t1))、w比t1(w/t1)。每部脈各有32個參數，加上1個心率參數，6部脈共有32×6+1=193個參數供分析用。

2.2.4 分類判決 最小二乘回歸分類方法，是通過引進一對多線性相關系數來設計一維指標向量作為回歸的應變量。設定1個階數K(=7)，在7階模型中，用逐次前后向不完全搜索進行選優，對上述193個一維指示向量進行回歸，選擇前L(=20)個最佳模型，最后用回歸指數做統計分析并提供軟判決。

3 結果

3.1 2年6部脈脈位分布與變化規律

圖1顯示，6部脈脈位原始數據呈現出一致的規律性變化，夏季脈位浮，冬季脈位沉。

圖1 脈位原始數據2年分布情況

3.2 2個明顯與四時同步變化參數

圖2顯示，經過2年的觀察與研究，從中醫脈診信息中，發現脈位、脈力是隨天地同步變化最明顯的2個參數。從圖2可以看出，2年實驗經歷了大暑→冬至→夏至→冬至→夏至的過程，2年中太陽午時照射北京地區的角度變化是大→小→大→小→大;氣溫變化是高→低→高→低→高的規律;脈診信息參數中的脈位呈現出浮→沉→浮→沉→浮;脈力呈現出強→弱→強→弱→強重復性、與天地同步、規律性的變化特點。

圖2 脈位、脈力與天地背景數據同步變化圖

圖3 判別模型對2年數據計算結果

3.3 獲得平人四時脈模型

表1顯示，通過對四時脈參數的判決分析，獲得正常人春、夏、秋、冬四季的判別模型，每個模型包括7個參數。并用模型對2年數據進行計算，獲得四時判別模型2年的變化數據圖示(見圖3)和判別結果(見圖4)。

圖3、4顯示，冬夏模型隨四季呈現出明顯的、反相的規律性變化。而春秋的變化并不明顯，但正確判決概率也達到67%。

圖4顯示，正確判決率最高的是夏模型，達到88%，冬模型的正確判決率為79%。

表1 四時脈模型所用參數

圖4 四時脈模型的判決結果

3.4 四時脈分類模型特征

表2圖5顯示，對四時分類影響較大的脈診參數及其在雙手寸、關、尺6部脈中的分布情況采用LS判別方法，獲得20個分類模型，每個模型包含7個參數。

表2 6部脈中對四時影響較大參數出現次數分布情況

圖5 六部脈對四時分類貢獻情況

表2圖5可以看出如下特征:①春季左寸和右尺脈參數對其影響最大，而右寸脈沒有參數入選(貢獻為零)，說明春脈變化最大的是左寸和右尺脈;②夏季左寸脈對分類的貢獻最大;③秋季左尺參數對分類貢獻最大，而左關脈的貢獻為零(沒有參數入選);④冬季左寸、左關、右尺參數對分類貢獻最大;⑤總體上看，左寸(31%)和右尺(22%)脈的參數在四時分類中占有較大比例，兩者占比達到53%。

表3 四時脈分類入選參數與未入選參數情況

3.5 獲得四時脈存在的數據基礎

對雙手6部脈建模共有193個參數。表3顯示，在193個參數中，有46個參數參與四時分類，147個參數未入選。表4說明，在參與分類的46個參數中，有15個是在20個分類模型中重復出現2個及以上的季節里，占總數的33%，有31個參數只參與了1個季節的分類，占總數的67%。

表4 四時脈分類入選參數重復出現情況

3.6 脈位、時域、頻域參數的貢獻度比較

表5顯示，6個脈位參數有5個入選，說明脈位在四時分類中的重要性。

表5 脈位時域頻域參數的貢獻度

3.7 與第三方血壓脈搏檢查儀進行同步比較

圖6顯示，脈位與天地數據同步變化是本項目獲得的重要數據，在整個實驗過程中，用第三方生產的血壓脈搏檢查儀同步進行了數據采集工作。

從圖6可以看出，第三方儀器(血壓脈搏檢查儀)獲得的取脈壓力(黑實線)與日出時間(藍實線)在變化趨勢上也呈現出同步變化的規律，但平穩性及符合程度均稍遜于我們自主研發的儀器(紅實線)。

3.8 脈位、脈力與天地背景數據比較

表6、7顯示，獲得脈位、脈力與天地背景數據顯著相關的分析結果。脈位與冬模型、日出時間、夜時長和取脈壓力呈正相關，與夏模型、最高氣溫、最低氣溫、日落時間、晝時長及脈力均值呈負相關，在0.01水平(雙側)上均為顯著相關。表7顯示，脈力與夏模型、最高氣溫、最低氣溫、日落時間、晝時長呈正相關，與秋模型、冬模型、日出時間、夜時長、脈位及取脈壓力呈負相關，在0.05水平(雙側)上均為顯著相關。表6、7可以看出，脈位與天地數據的相關系數及其顯著性明顯優于脈力的相關分析結果，說明脈位與天地數據的關系更緊密。

圖6 與第三方儀器獲得脈位數據的比較

表6 脈位與天地數據等的相關分析

表7 脈力與天地數據等的相關分析

4 討論

本工作發現，六部脈脈位原始數據在2年時間內呈現出重復的規律性變化，即夏季脈位浮、冬季脈位沉。脈位四時變化規律，與《素問·脈要精微論》敘述的“春日浮，如魚之游在波;夏日在膚，泛泛乎萬物有余;秋日下膚，蟲將去;冬日在骨，蟲周密，君子居室”具有明顯的對應性。本研究結果為中醫學“人應天地”的理論從中醫現代脈診參數的角度提供了數據支持，發現脈位、脈力是隨天地同步變化最明顯的2個參數。對脈位、脈力與天地背景數據顯著相關的分析結果，為古人將脈位列為診脈的第一要素提供了數據支持;明確繪出脈位、脈力與天地數據，在2年內隨時間同步變化規律的詳實圖示，在檢索的文獻中并未見到這樣的規律圖，為同類工作的一個創新。

獲得平人四時脈模型，冬夏模型隨四季呈現出明顯、反相的規律性變化，說明模型提取是比較成功的。《素問·平人氣象論》說:“常以不病調病人。”要知道病人脈象的變化，必須以正常人的脈象作為比較，“以常衡變”的思想貫穿于《內經》的始終。古代醫家對正常脈象的認識和表達，在其所記載的脈論中，對季節脈和平人脈的論述占據很大篇幅，并反復討論就是很好的例證，說明古人非常重視對正常生理功能的認識。因此，獲得正常人四時脈模型，為開展臨床應用研究提供了良好的基礎和參照基線。

獲得對四時分類影響較大的脈診參數及其在雙手寸、關、尺6部脈中的分布情況。認識六部脈對四時分類的貢獻情況，可以對雙手寸、關、尺在不同季節各自發揮作用的大小有一個更清晰明確的認識。

獲得四時脈存在的數據基礎。入選的46個參數說明四時脈存在的數據基礎，另外76%的參數未入選，則是人體在四時處于穩態的數據基礎。對四時脈分類入選參數重復與否的結果，則是進行四時脈分類的數據基礎，也說明分類方法的可用性和可靠性。

對脈位、時域、頻域參數貢獻度的比較，說明在四時脈分類中脈位影響更大，而右關脈位沒有入選，為中醫脾主四時的論述提供了數據支持。頻域參數占比達到74%，說明在四時脈分類中，要重視頻域參數的作用

與第三方血壓脈搏檢查儀進行同步比較，證明了用自主研發儀器獲得的結果，在第三方儀器上也可看到是一個參照。且研發的儀器在平穩性和與天地數據的符合程度上均優于第三方儀器，說明按照中醫的理法進行儀器研發思路的正確性。

“人應天地四時”是中醫學的一個核心理念，多年來一直缺少中醫的現代數據和證據，給學生留下“很空”、“很虛”的印象。張伯訥、朱傳湘曾于上世紀80年代及90年代初對脈象四時變化進行了研究，可能是條件原因，未能給出清晰明確的變化趨勢圖，也未能對雙手寸關尺6脈進行同步觀察。劉燕平則主要對內經中四時脈的描述進行了歸納分析［2～4］。

帝曰:“脈其四時動奈何?”岐伯曰:“請言其與天運轉大也。”這是《素問·脈要精微論》中黃帝提出的“脈在四時是如何變化”的問題，岐伯回答說要關注這種變化與天運轉大背景的關系。關注人體隨四時變化的規律，反映了《內經》研究“人與自然”的主題。該篇還指出:“四變之動，脈與之上下，以春應中規，夏應中矩，秋應中衡，冬應中權”，是《黃帝內經》在兩千多年前總結出的四時脈變化規律，也說明“四時脈”是古人研究“人應天地”的一個重要窗口。將天、地、人放在一個體系中加以認識，是內經的重要研究方法。我們遵循這一方法，獲得了有益的結果。

本項目的意義在于探討用現代技術方法，認識正常人雙手寸、關、尺6脈在四季的變化規律，為今后開展臨床研究提供技術及數據基礎。從中醫脈學角度，在真實世界用現代數據為中醫學“人應天地”的理論提供了數據證據。

［1］ 閃增郁，陳燕萍，汪南玥，等．四時脈象變化規律是藏象現代研究的一個重點［J］．中國中醫基礎醫學雜志，2010，16 (6):466-467．

［2］ 張伯訥，梅建平，殷文治，等．正常人脈象四季變化規律的初步探討［J］．上海中醫藥雜志，1984(10):42-45．

［3］ 朱傳湘，李冰星，李紹芝，等．對正常人四季與晝夜脈象變化的初步觀測［J］．湖南中醫學院學報，1991，11(1):36．

［4］ 劉燕平．論人體脈象年節律變化［J］．廣西中醫藥，1994，17 (3):35．

中醫健康工程發展的瓶頸與對策會議在京召開

本報訊 進入新世紀以來，隨著我國經濟社會的飛速發展及中華文明的廣泛傳播，中醫藥面臨著前所未有的發展良機，并以針灸為先鋒闊步走向世界，尤其在回歸自然、綠色革命蔚然成風的今天，中醫學已經成為國際醫學界矚目的焦點和重點投入的領域之一。然而由于中西醫學之間哲學指導思想的截然不同，導致現代理化檢測難以與中醫辨證論治體系完美融合，理化檢測是對物質實體或形態結構提取的暫態數據，辨證論治則是對生命活動或功能狀態的連續觀察，這一差異已經成為中醫藥國際化和中醫健康工程實施的重大障礙，而提出既合乎中醫學固有規律又符合現代西醫學基本理念的功能狀態檢測系統就是關鍵的步驟。

中醫健康工程發展的瓶頸與對策會議于1月27～29日在北京召開，會議邀請多學科跨領域的專家學者參加，圍繞中醫功能狀態測評的特點、工程實現、產業模式三個中心議題進行了深入探討。國家中醫藥管理局科技司司長曹洪欣，中國中醫科學院中醫基礎理論研究所所長胡鏡清，本次會議的執行主席張伯禮院士、俞夢孫院士、李振吉教授、劉保延教授及來自海內外的學者50余人出席了會議。

在三天的會議期間，張伯禮、劉保延分別作了題為“中醫功能狀態測評的需求與進展”和“從臨床科研范式看人體功能檢測”的主題報告。張啟明、俞夢孫、蔡臨寧分別作了題為“實體結構與功能狀態檢測的不同特點”、“中醫功能狀態測評的工程實現”和“中醫功能狀態測評的產業模式”的中心議題報告。陶肖明、鐘義信、彭仲康、周麗等多位專家先后發表了題為“基于紡織纖維的可穿戴產品的現狀和發展”、“中醫研究所需要的信息科學技術將引發信息科學技術的革命”、“動態生理醫學指標于中醫功能狀態測評的應用”、“中醫功能狀態測評產業基金”等13篇專題報告。與會者對上述報告展開了深入討論，認為植根于中國傳統文化和中醫理論的功能狀態測評具有不同于實體結構測評的獨特優勢和重大意義，并就國家應對中醫功能狀態測評給予政策和資金支持、建立中醫工程學科和中醫功能狀態測評產業創新戰略聯盟達成共識。

Pulse year rhythm research of healthy people in four seasons

SHAN Zeng-yu，CHEN Yan-ping，HUANG Da-wei，LU bo，FENG Shu-yi，CHEN Yan
(Experimental Research Center of China Academy of Chinese Medical Sciences，Beijing 100700，China)

Objectives:The project uses modern technical methods to make people know the yearly rhythm of“cun”，“guan”，“chi”the six pulses of normal people’both hands in the four seasons．Methods:Within two years，taking late each month as the time point，we collected 863 pieces of pulse information of normal people’s six pulses of both hands and applied Cosine harmonic fitting method to make pulse graphic model．We aslo made least squares regression analysis of the model parameter．Results:The four-season pulse graph，through pulse graphic parameters，is sortable．Pulse positions，pulse power and natural data:the simultaneous and regular change of the angle of sunshine，the time of sunset，and temperature．It is more obvious that the pulse positions are changing simultaneously with the change of the four seasons．

Four-Season Pulses;Yearly Rhythm;People’s acting should agree with the natural;Pulse physiology

R241．1

A

1006-3250(2015)03-0256-05

2014-11-09

北京市自然科學基金資助項目-基于動態標準化技術的平人四時脈變化規律研究(7122119)

閃增郁，男，研究員，從事中醫基礎醫學、中醫脈學研究。