张晓然，李素香，张勤善. 脉象仪的发展现状与思考. 中医研究，2008，21（5）：3-6

1  引 言

脉诊是我国传统医学四诊中最具特色的诊断方法，由于它特有的科学内涵和久经考验的客观效果，使其历经数千年而不衰。然而当现代先进的科学技术促进西方医学，特别是诊断医学及设备飞速发展的新形势下，中国的脉学理论和方法却少有突破，缺乏时代气息。虽然作为现代诊断的心电图、B超、X光透视 、CT、核磁共振等先进设备有其对病灶观察的直观性和确定性，但其却未对人整体生理系统进行整体及系统性的诊断，中医的脉诊则恰恰弥补了这个巨大的缺憾。然而传统的中医脉诊又存在着个人主观性。随着现代科学的进步，以及西医学、生物力学、数学、电子学、工程学等多学科向中医领域渗透，脉诊客观化的研究在多方面取得了进展，主要研究领域在仪器研制、临床研究、参数分析等方面，其中脉诊仪器设计与研制尤为重要。脉诊客观化研究已成为中西医结合医学的重大科学课题。

2  脉象仪发展历史回顾

实际上，自 20世纪 50年代初始，我国有许多医学界乃至其他学科的学者，对脉学的理论、脉诊客观化、临床诊断和实验研究等方面进行科学研究，开展了大量的工作，做出了艰辛的努力，对脉象形成的机制及生理病理意义方面有了较深入的认识，为脉诊客观化研究奠定了一定基础。脉象仪的研发又是脉诊客观化研究工作的先导，它是临床脉诊客观化的基础。我国先后开发并生产了十几种脉象仪，主要应用于科研和教学，促进了脉象客观化研究。但是由于其种种的局限性，至今未能广泛应用于临床各个领域。

早在上世纪 50年代就有人应用杠杆式脉博描记仪，试图通过机械能的作用，直接描记高血压弦脉脉搏波形，但失真性较大。50 年代末，有人研制出以酒石酸钾钠压电晶片为换能器的脉搏描记仪，初步获得了中医弦脉 、滑脉、平脉等特征图形。60年代初研制的“20型三线脉象仪”则能够对寸、关、尺三部切脉压力进行调节和脉图测定。70年代初，中国科学院分院利用电子学的新进展研制出 BYS-14型脉象仪。80年代初魏韧研制出 MTY-A型脉图仪。1987年，李景唐借鉴以往经验研制出 MX-5型多功能中医脉象仪。2000 年上海中医药大学研制出ZM-Ⅲ型智能脉象仪。近些年来，由于新材料技术及电子计算机技术的突飞猛进，以及向医学领域的渗透，促进了脉象信息采集、处理、图像表述和运用等的进展，为脉象仪向自动化和智能化发展以及与临床应用相结合提供了良好的条件。

3  脉象仪介绍及分析

3.1  脉象仪的基本组成

一般来说，脉象仪由脉象换能器、脉象预处理单元和计算机信号处理单元等几个部分构成。脉象换能器是脉象仪的重要组成部分，它的好坏直接决定了脉象仪获取脉象信息的客观性。脉象换能器按感压触头的结构形式和材料来分，可以分为刚性触头式和软接触触头式。目前我国国内应用较多的是刚性触头式脉象换能器。

刚性触头式换能器按整体结构形式又可分为单头表式脉象换能器、单头支架式换能器、指套式换能器和三部脉象换能器。

软接触触头式换能器有中医切脉用传感器、硅杯脉搏传感器和AZN-1型无创血流动力学定量分析仪用传感器[1]。

除此之外，为了更好的表达中医脉象的概念，更多的获取脉象信息，还有一种点阵式脉象换能器，它包括半导体应变片式点阵脉象换能器和 PVDF多点脉搏传感器[2]。近年来正在向三部多点式方向发展。

3.2  几种型号脉象仪的介绍及分析

3.2.1  BYS-14型脉象仪

BYS-14型脉象仪由北京医疗器械总厂生产，仪器的主要特点是具有四笔式热笔记录仪，具有三道脉象，一道心电，采用应变式刚性圆触头悬臂梁换能器，插件式整机结构[3]。

优点：①具有一定的检测重复性和线性。使得本仪器可以重复使用，而且测得的数据具有一定的精度。②环境温度对它的影响较小（传感器在结构上作了温度补偿）。使得该仪器在 0℃～40℃的温度内对检测影响较小，保证了数据具有一定的精度[4]。③由于本仪器的传感器是半导体应变片式换能器，所以具有一定的灵敏度而且性能较为稳定。

缺点：①脉形的长短主要从血管的纵向移位来反映，这在手指切脉时是能被感受到的，但在脉图上却反映不出来。 ②本仪器也无法测得脉管的粗细，也就不能测得脉象的大小。

3.2.2  MTY-A型脉图仪

MTY-A型脉图仪由天津医疗器械研究所研制，具有检测脉管粗细的换能器，利用电子扫描开关电路做出脉管粗细示意图，采用浮沉自动加压电路及描记自动控制电路做出浮沉趋势图。

优点：①由于采用了电子扫描开关电路从而具备了检测脉管粗细的功能， 能测出大脉、洪脉和细脉。 ②具有自动加压系统。加压方便，可以自动控制。③可描记多种取脉压力下的脉搏幅度趋势图及脉管粗细图。

缺点：①采用自动加压系统虽然容易控制，加压方便，但是它的结构复杂，制造成本高，不具备人工加压方法简单、造价低的优点。 ②由于该仪器的换能器是应变片式，导致环境温度对它有所影响，数据精度在一定程度上受影响。

3.2.3  MX-3型脉象仪[ 5]

MX-3型脉象仪由上海医疗器械研究所研制生产，采用梯形刚性触头悬臂梁换能器， 单部探头形式，具有取脉压力定量指示电表。

优点：①采用了刚性触头悬臂梁换能器，从而使检测重复性较好。②具有取脉压力定量指示电表，取脉压力标记脉冲能标记在脉图上，可表达脉象信息的两大主要组成部分。

缺点：①采用了悬臂梁式换能器，为了保证数据的精度，对使用者的定位要求较高，给实际应用带来不便。②换能器是单部触头形式，测出的数据不能为中医辨证提示客观指标，对确定脏腑病位没有指导意义。

3.2.4  CBM-3000/2000型桡动脉脉波检测仪[6]

CBM-3000/2000 型桡动脉脉波检测仪由日本Colin公司研制生产。该仪器是利用张力法测量原理制成的无损伤连续血压检测仪。

优点：①该仪器的传感器设计成手表式结构，结构轻巧，具有随动性，记录的脉图受人体体位和呼吸的干扰较小。②具有自动寻位系统，可对传感器感压面的位置进行自动定位调节，寻找最佳位置，保证准确的测量。

缺点：表式结构换能器在使用时，其绑带会造成软组织过量的张力和形变，使测量数据产生一定误差。

3.2.5 ZM-Ⅲ型智能脉象仪[7]

ZM-Ⅲ型智能脉象仪由上海中医药大学研制，是我国当前较先进的一种脉象仪。脉象换能器采用“带副梁的悬臂式”结构，从脉象的特征为入口，进入问、望、闻诊参考的中医辨证系统，通过电脑软件的处理，将脉象信息以图形的型式输出，并得出检测结果和临床提示。

优点：①该仪器造价、成本低廉，测试较灵敏。②由于采用了“带副梁的悬臂梁式”结构，其检测脉象信号的重复性好，脉象波形形态及脉力的测量误差小。③能模拟中医医师按脉的特点加压自如，反映的信息较为真实。

缺点：虽然此仪器较以往同类仪器有很大的改进，但仍不能象中医切脉那样实现对脉象信息的全面采集。

4 存在的主要问题

①脉象形成的原理极为复杂，表达的信息非常丰富。它与血管结构特性（血管硬度、血管弹性等）、管外肌肉和皮肤组织、血液特性（血流量、血液黏稠度等）、血液循环系统特性等多种因素有关，想借助脉象仪把脉象反映的复杂信息通过脉图全部描记出来并非易事[8]。

②仪器采集手段单一，不能全面表达脉象特征。中医诊脉时，要根据具体情况定位布指，总按与单按结合，不断调节指力，在整个诊察过程中，是推理辨证与取脉结合进行，而现有的脉象仪不能做出适应性的调整。而且当前脉象仪大部分只能实现压力脉搏图的描记及分析，得到的信息很片面，虽然传感器已经发展到阵列式多点采集 ，但仍然不能实现预期目标。

③可重复性较差，从而导致脉象仪测得的数据有一定的误差。可重复性涉及原因很多，例如探头的灵敏度、测量位置、所加的压力、周围环境、被测者的精神状态等均可影响测试的重复性。

④脉象仪的数据精度、检测重复性、长时间描记稳定性、取脉压力的读取和标记的方便性以及足够的灵敏度等无法同时具备，往往是顾此失彼。上述的指标对脉象仪很重要，缺一不可。

⑤对脉象特性缺乏统一的认识，脉象测试仪器的性能、规格以及测试方法还未形成统一的标准，测试数据达不到规范化、结构化的要求，从而给脉象仪的信息处理带来很多困难[9-11]。

5  发展方向和前景

5.1  发展方向

脉象仪的研发方向重点应放在临床应用上，使其在临床中得到验证，形成“研发-临床应用-再研发”的良性循环，避免仪器研发与临床应用相脱节的现象。近代科学中的鉴别与诊断是建筑在定量的基础上的，而中医脉诊的一个很重要的特点是定性分析，把脉象仪记录的信息转变为中医脉诊的定性概念，即离散信息，这中间存在着许多模糊的边界。因此有必要建立有经验的医生的脉诊信息数据库，从而确立多种因素影响下的模糊边界的阈值，为信息处理提供一个良好的条件[12-16]。脉诊客观化研究及脉象仪的研制是一项多学科交融的研究课题，因此需要加强多学科的联合，促进学术交流[17]。

利用人工智能的新技术，特别是诸如软计算技术、自然语言处理技术、数据挖掘技术、先进图像获取与处理技术、次协调逻辑与认知缺省逻辑等技术，将脉象仪的研制推向人工智能的新方向，从而使脉诊客观化研究登上一个新的台阶[18]。重新全面深入研究传统中医脉诊学，充分理解传统脉诊方法的真谛，从根本上为脉象仪获取全面的客观脉象信息和脉诊客观化研究奠定坚实的基础。

5.2  前 景

脉诊客观化及脉诊仪的研究是中医现代化的一个重要组成部分，也应是中西医结合医学的一项重大课题。它的完成将开辟现代医学难以诊断的领域，如人类的“亚健康”状态检测，自主神经紊乱症、紧张综合症的检测等，同时也会为实现远程互联网诊疗奠定良好的基础。脉诊客观化研究的进展将大大推动疾病预防工作的开展，实现疾病检测诊断仪器大众化、个体化，为人类的健康保驾护航。

笔者相信，随着脉诊客观化研究的不断进展和脉象仪的不断更新换代，在不远的将来，先进适用的脉象仪的广泛使用，必定为临床诊断、健康检查、药效评估和疾病防治等方面做出它特有的巨大贡献。

参考文献（略）