基于脈象要素的脈診儀研究思路

蘭 萌，林雪娟，朱 龍*

（1.福建中醫藥大學中醫證研究基地，福建 福州 350122；2.福建省中醫健康狀態辨識重點實驗室，福建 福州 350122；3.福建省2011中醫健康管理協同創新中心，福建 福州 350122）

“脈理精微，其本難辨。弦緊浮芤，輾轉相類，在心易了，指下難明?！睔v經千載，脈診凝集了眾多醫家臨床經驗，是中醫“寶庫”中獨特的診斷方法。古醫籍對脈學的記載不可勝舉，其中《黃帝內經》奠定了脈診基礎，《難經》對脈診多有闡發，張仲景《傷寒雜病論》載有“辨脈篇”“平脈篇”，對脈診發展有承前啟后的重要作用，王叔和《脈經》及李時珍《瀕湖脈學》的問世，使脈診體系逐漸走向完善。這些著作雖然對脈診理論和脈象特征、主病進行了全面的闡述，但長期以來醫家對脈診的學習還是依靠自己主觀判斷，即使對脈診理論深入掌握，也常?！靶闹辛肆耍赶码y明”，脈診成為四診中比較難以精確掌握的技術。目前，包括中醫在內的諸多領域的研究者，應用現代技術進行脈診儀研究，取得了許多成果，各種脈診儀雖各具特點，但基本均以采集、描繪、識別、分析、處理脈象信息為目的，期望以客觀化定量的數據指標，揭示脈診信息的本質，為脈診的傳承與發展探索新方法。

1 脈診儀研究現狀

半世紀以來，國內外研究人員發揚了脈診無創、簡便的優勢，利用多學科、多領域、多技術融合，致力于實現自動采集、分析和處理脈象信息，并得出脈診結論。自杠桿式脈搏描記器引入中醫脈診儀研究領域之后，國內外相繼出現基于各種原理的信號轉換器，傳感器從單頭式向多頭式發展，采用不同科學技術對脈象進行立體式描記，可采集的物理變量逐步增多，并且呈現出多參數融合的趨勢，以構建復合脈象采集裝置。脈圖分析技術主要有時域分析、頻域分析、小波分析、樣本訓練與聚類等信號分析方法，從采集的脈象信號中找到各脈的量化特征，是眾多研究者的共同目標。各類型號的脈象檢測分析儀各具優劣，重復性、穩定性逐步提高，并朝著智能化方向發展［1-3］。在脈診客觀化、脈象檢測現代化研究過程中，通過現代醫學方法與電子儀器設備相結合，逐步實現中醫脈診可視化、數據化，為傳統脈診“在心易了，指下難明”的問題提供科學依據，盡管取得了一定成就，但脈診儀研發、脈診現代化過程中還存在一些較為突出的問題。

1.1 脈象標準難以制定 中醫學因理論、流派、地域等不同，使其發展至今，諸多概念仍未澄清，很難制定出統一的標準去衡量各家之學。脈診儀研究在脈象名稱與脈圖對應關系探求過程中，許多研究者是以名老中醫的診脈結果作為校準依據，在眾多單位中，無法考量哪個單位的中醫診脈更高明，更無法從中確定以哪種診斷結果作為參考標準［4］。當今時代背景下，人們需要一個客觀的“標準”體系作為參考以評價中醫，而中醫學正是博集各家所長才顯得“羽翼豐滿”，試圖用一個標準來“定框”中醫，這個“框架”的挖掘、制定，也許還需要很長的探索道路。

1.2 臨床推廣困難 如今在各類醫療機構中，輔助檢查儀器比比皆是，但脈診儀卻鮮有應用，究其原因，多是脈診儀原理設置、輸出結果上缺乏標準，且缺乏臨床應用與病例數據結合，其經濟適用性、脈圖分析處理及意義解讀亦受限制［5］。另外，目前綜合性醫院中，脈診儀的應用場景非常有限，脈診儀僅在科研機構、科研院所中使用。

1.3 脈象解讀不足 脈診儀臨床運用的相關報道較少，采集的圖形參數如何為臨床服務，仍尚待探究。脈象，同藏象（臟象）相似，“脈”和“藏”是視之有形可見，觸之有體可摸的具體器官，而古人對“象”的理解，是對主體對象相似的比喻和描述［6］，“象”是臟腑器官在執行各種生理功能，包括產生病理變化時，表現于外的、可為人們感知探查的征象，是蘊含人體生理、病理信息的征象。目前，脈象的臨床價值仍有很大的探索空間，需加強脈圖參數的研究，挖掘脈象中蘊含的更多臨床信息。

2 基于“脈象要素”研發脈診儀

脈象要素是構成脈的基本單元，用簡單的基本要素從不同維度將晦澀難懂的脈象描述出來是基礎的工作，也是脈診儀需要獲取的基本信息。中醫學教材和文獻著作中，大多采用“取類比象”的方法，用形象化語言對脈象進行描述，此種方法是從整體、宏觀的角度看待脈象，缺乏具體細化的指標，造成了脈象概念認識及學習傳承的困難。脈診客觀化研究過程中，主要集中在主觀因素占比較強的28脈分類與辨識，而脈象要素是從不同角度的指感特征對同一脈象的定性認識，各種復雜脈象均可通過脈象要素的組合，進行細化、簡化，使之更加清楚明晰、簡單易行，脈象要素研究是探析生理、病理脈象最基礎的工作之一。

研發脈診儀，必須在中醫理論、中醫思維的指導下開展，脫離中醫思想而研發的設備，必然失去中醫的靈魂，亦算不得真正中醫的脈診儀器。早年便有學者以“位置、力度、頻率、節律、形狀、走勢、波動范圍”7個元素，提出設計滿足此七元函數的檢測及轉換的脈診儀思路［7］。亦有學者研讀古籍，認為古人重視對“位、數、形、勢”4大要素的把握，而從脈動的軸向和徑向力度、流暢度以及緊張度等方面辨析脈勢的變化，不僅有助于臨床辨證，而且對脈象要素的現代化研究也頗具指導作用［8］。近年來，隨著技術不斷提高，更多新思路被引進脈診儀的設計理念中，對脈象要素轉換成現代參數的研究逐漸深入。在脈位、至數、脈力的研究方面，應用脈搏波峰、波谷及其相應的算法分析，可確定脈位之浮沉、脈率之遲數、脈勢之有力無力［9］，證實了以“脈象要素”為基礎研發脈診儀是切實可行的研究方向。在科技發達的今天，不僅要將現代物理學、血液流變學等不同學科的原理引入脈象要素研究［10］，還應深入對寸口脈與神經分布、血液供應等微觀層面的精確認識［11］，擴充對脈象要素的現代認識，讓脈更加具體、形象地展現在世人面前，若能將脈象要素具體化、客觀化、算法化、可視化，甚至制定出“脈象要素標準”，對各要素蘊含的臨床指導意義進行深入的挖掘，豐富脈診理論，那么脈診儀研究將可能取得突破性的進展，這也是有望解決當前脈診儀研究短板的可行思路之一。

3 脈診儀設計研究的關鍵

3.1 研發滿足多要素采集的綜合傳感器 采集脈象信息至關重要的一步即是脈搏信號的收集，傳感器直接關系到脈象信息獲取的質量，是脈診儀的關鍵硬件。目前已有各式各樣的傳感器面世，其設計原理不盡相同，應用較多的是壓力傳感器，能采集脈位、至數、力度、管壁緊張度等脈象要素，而光電容積式脈搏傳感器能較好地表示脈搏的均勻度、流利度，脈動頻率的采集則靠振動感受器實現［3］。欲完整、準確地采集脈象信號，其采集裝置需囊括不同原理、多參數同時描記的綜合傳感器。

3.2 采脈定位需要精準 傳統的脈診定位方法以“橈骨定關”“中指定關”等為指導，但相關概念比較模糊，難以做到定位精準，對此專家學者們深有體會，因操作不當可造成“差之毫厘，謬之千里”的結果，因此，在脈象采集之初便要進行采脈定位的把控。從古代文獻來看，中醫醫籍對脈診位置的定義不十分明確，精簡的文言記載使得采脈定位始終具有一定的模糊性?，F今對診脈位置寸、關、尺的定位考量研究，多以脈診定位科學化、準確化、數據化為目標，有學者把古代諸家對寸口長度的描述，換算成現代公制度量［12-13］；有依據中醫“同身寸”理論和人體身高、前臂長等生理參數，并結合影像標定技術來確定受試者寸、關、尺的位置信息［14］；還有利用柔性壓力傳感器陣列采集的壓力信號，確定出橈骨莖突最高點的位置，并根據橈骨莖突最高點位置結合橈動脈血管的壓力信號最終確定寸、關、尺脈搏點的位置［15］。諸如此類，均是在中醫理論指導下，對脈診定位現代化的重要研究成果，值得推廣應用。但從目前脈診儀實踐使用情況來看，采脈定位仍不夠嚴謹，這直接影響到脈象要素信息的真實采集。所以，在傳感器探頭或脈診儀中，應增設提示寸口位置是否正確的功能，以確保采脈定位準確。

3.3 適應不同臨床應用場景 作為新時代的中醫診斷儀器，其各方面都應當符合時代的需求，融合各種先進理念。在保證核心技術的前提下，應考慮臨床應用場景，秉承既不乏個性化特征，又便攜實用的外觀設計，做到大型醫療機構使用功能更全面、受診更舒適的儀器，小單位使用便攜式、無線式設備。尤其在網絡看診日益頻繁的時代，遠程醫療模式也應成為脈診儀的功能模塊，讓中醫脈診儀器走進社區、診所，乃至千家萬戶，實現“診脈常以平旦”的最佳時機，最真實地記錄生理病理信息，讓百姓和醫生及時、動態地了解身體狀態變化，使中醫“治未病”“未病先防”等理念和技術更加惠及全民。

3.4 建立規范操作流程 既是體現中醫特色的脈診儀，其核心理念必須在中醫思維指導下進行，規范的診脈過程亦是中醫思想的具體體現，在設計脈診儀時，須考慮操作規范性的問題。當前脈診儀在臨床實際使用過程中，很少提及采脈操作的重要性，而采脈操作過程對脈象的影響是舉足輕重的，建立符合中醫脈診規范的脈診儀操作流程可以有效避免人為使用造成的誤差。在脈診操作流程中，存在一些容易被忽略且對診脈結果有很大影響的細節，尤其是以下幾個方面。

3.4.1 受診準備 診脈重視“以神會神”，只有醫患雙方神思專注，診得的脈象才能準確反映出功能活動的偏頗，尤其是受診者的狀態，故有“診法常以平旦，陰氣未動，陽氣未散，飲食未進，經脈未盛，絡脈調勻，氣血未亂，故乃可診有過之脈”之說，臨床實踐中雖還難以“平旦”診脈，但在診脈之前，必須予受診者一定的安靜休息時間，強調的即是診脈前臟腑氣血的相對調勻狀態。

3.4.2 設置脈枕 脈診的設置不僅營造舒適的診脈環境，更重要的是保證診脈準確，診脈過程中手腕的屈、伸幅度可直接影響脈位的判定。現有的脈診儀可見硬質材質、氣囊式等諸多樣式的脈枕，但均未對手腕和脈枕的相對位置作出界定，其舒適度亦有待改進，因此，在脈枕上標記出手腕與脈枕的相對位置，可以有效保證以最佳的姿勢體位進行脈象采集，這也是確保脈象真實性的重要措施之一。

3.4.3 診脈時間 中醫體察脈象，需細會指下感覺，有“五十動”的時間要求，能避免漏診節律歇止的脈象。而多數脈診儀采集脈象時，只待其波形圖穩定，即選取其中某段波形進行分析，這樣的設計缺乏中醫思想理論的支撐，對脈率、脈律等要素的判讀結果必然有所偏差。因此，脈診儀的研發，必須保證充足的采脈時間，盡可能還原中醫診脈過程，才能避免因操作不規范而造成的誤差。當然，實際操作時仍以省時，方便為要，可以從寸關尺同時取脈、左右手同步測量等方面著手考慮，但絕不可“節約”采集脈象信息所需的時間。

4 小結

脈診儀無疑是脈診客觀化進程中的里程碑節點，它們的出現證明了古老中醫是科學的醫學，亦是先進的醫學。憑脈辨證的關鍵在于對脈象要素的識別及對脈象要素之間關聯性的辨識、判斷與推理，用脈象要素來詮釋脈象具有較強的實用性和推廣性。根據對脈象要素的診察，測知人體陰陽是否平秘，氣血強弱、臟腑虛實、表里寒熱、邪正盛衰等情況，于病性、疾病發展態勢、預后吉兇以及痰飲、食積、濕氣、瘀血等邪氣或致病因素的判斷均具重要參考意義，還可作為狀態辨識的依據，判斷機體的健康狀態。近年來，越來越多的脈診儀被運用于臨床診斷、分辨疾病，其分辨率、準確率也在逐步提高。

補充、完善對脈象要素的現代化認識，以脈象要素為基礎研發脈診儀是切實可行的研究思路，有望為脈診儀研究開辟新途徑。但探尋衡量中醫的“標準框架”之路，仍任重而道遠。而研發脈診儀必須以能為臨床服務為最終目標，只有加強對脈診儀的臨床推廣，讓脈診儀走出實驗室，真正融入中醫臨床診療過程［16］，使醫生在實際工作中加強對脈診儀的認識和應用，并對診脈結果進行臨床實際解析和驗證，提升脈診儀研發技術的同時，深入挖掘脈診中蘊含的更多信息，完善和豐富中醫脈診理論體系。此外，在脈診儀設計研發原理中，只有采集、檢測的信息精準、真實、全面，才能對診斷工作有實際的意義，并以該結果應用于診斷病證、判斷預后等中醫臨床治療過程。因此，綜合傳感器的研發可使收集的脈象信息更加立體全面，準確定位采脈位置是重中之重，融合先進設計理念有利于脈診儀在不同臨床場景的推廣應用，同時，建立符合中醫脈診操作的規范流程可進一步減少人為誤差。另外，隨著“健康中國”的建設步伐，不僅要著重于病理脈象的研究，亦需建立中醫平脈生理參數體系［17］，以脈象要素為基本內容，給予其科學的分析與詮釋，使疾病或證候的脈診結果有正常的“本底數據”作為比對，以常衡變，才能更好地發揮脈診在臨床診療疾病中的作用，推動中醫現代化的進程。

脈診儀的研發應用，是脈診客觀化、現代化過程中的重要成果，盡管儀器有較高的準確度，但臨床實際仍需四診合參，審慎真假，才能辨證準確，儀器仍不能替代醫師在臨床中對疾病做最后的診斷作用。脈診儀的研發成就，是脈診史上的創舉，脈診現代化進程必定能使脈學更好地傳承和發揚，讓其更好地服務臨床，甚至走進千家萬戶，發揮中醫“治未病”的防范預警之效。