弦、滑、细、涩脉象的脉搏信号识别分析

常见脉 象各 ２Ｏ例 进 行研 究 。选 用 压 电 薄 膜 脉象 传 感 器 ，用尼龙 绑带将 传感 器 固定 于 寸 口脉 处 ，进 行 脉搏 信号 采集 ，如 图 １所示 。脉搏 信 号是 一 种周 期 性较 强 的低 频 非 平 稳 信 号 ，其 频 率 成 分 主 要 分 布 于 ０～ ２ＯＨｚ，最高频 率不超 过 ４０Ｈｚ＿２训。若取 脉搏 信 号 的最 高频率 ｆｈ一４０Ｈｚ，为避 免混 叠误差 ，由 Ｎｙｑｕｉｓｔ采 样 定 理 可 知 ，采 样 频 率 必 须 大 于 或 等 于 Ｎｙｑｕｉｓｔ频 率 （２厂＾），本 实 验 取 一 ５ｆｈ一 ２００Ｈｚ。 为 了 快 速 傅 里 叶 变 换 （ＦＦＴ 算 法 ） 的方 便 ，采 样 点 数 一 般 取 ２的 幂 数 ，本 实验取 ２０４８个采样 点 。
尤 其 是 寸 口诊 脉 极 为 重 视 ， 理 论 系 统 ，经 验 丰 富 。 脉 文字 描述 在 图中有所 体 现 。滑 脉波 形 流利 ，重 搏波 峰
诊全凭 医生 手指感 觉 ，主观 性 较强 ，另一 方 面 ，切 脉 技术较 难掌 握 ，往 往 需 要 ５～ ８年口］，这 使 脉 诊 的 传 承和推 广受 到了较 大 的限 制 。因此 ，人 们 迫切 希 望能 将现代 科技信息 技术 应用 到 中医脉 诊 中 ，实现 中医脉 诊 的客 观化 、信 息化 、规范 化发 展 。本 文 主 要介 绍 运 用小 波 分 析 和 支 持 向量 机 模 式 识 别 的 方 法 ，对 弦 、
滑 脉
弦 脉
细 脉
涩脉
图 ２ 四 种 脉 象 脉 搏 信 号 的 时 域 周 期 波 形 以上 四种 脉象从 时 域周 期 波形 上较 易 区 分 ，但 是
中医学 中许 多 脉象 的脉搏 信 号 时域 波 特点 不 明显 ，相
似脉 象较难 鉴别 。而且 ，同一 种脉 象 ，不 同人 的波 形
（１）
为 Ｊ层 小 波 系
数点数 。在 尺 度 Ｊ上 的 重 构 信 号 代 表 的 频 率 范 围 为
图 １ 脉 搏 信 号 时 域 波 形 图
＿厂 ／２ ～ ／２ 。信 号各尺 度 空 间能 量 分 布 比例 即为 各 子 空 间 的 信 号 能 量 占信 号 总 能 量 的 分 数 来 表 示 。
＊ 基金项目：－ 浙江省中医药科技计划项 目常见中医脉象信
实验 中 ，选用对 称性 和光 滑性 较好 的 ｓｙｍ８小波 ，
息 化 基 础 研 究 ， 编 号 ： ２００８ＣＡ０４６
对 经过 消噪处 理后 的脉 搏信 号 进行 分 解 。 由于脉 搏 的
浙 江 中医 杂 志 ２０１０年 １１月 第 ４５卷 第 １１期
滑 、细 、涩 四种 常见 脉象 的脉 搏 信 号进 行 研 究 ，结果 显示此 方法对 四种脉 象有较 好 的识别效 果 。
一 ， ／ ＇ ＼
１ 实 验 样 本 获 取 １．１ 脉 搏 信 号 样 本 采 集 ：实 验 中 所 分 析 的 样 本 均 取 自浙 江大学 医学 院附属 第一 医院 神经 康 复科 病 房和 杭 州市 中 医院针灸科 病房 ，脉 象 由三位 经验 丰 富 的副 主 任 中医师采集 ，选取 滑脉 、弦脉 、细 脉 和 涩脉 这 四种
浙 江 中 医杂 志 ２０１０年 １１月第 ４５卷第 １１期
【诊 法 求 索 】
弦 、滑 、细 、 涩脉 象 的脉搏 信 号识 别 分 析 ＊
史 红 斐 杨 其 华 朱 晓 华 。 李 俊 刘 艳 玲 。 １ 浙 江 大 学 医 学 院 附 属 第 一 医 院 浙 江 杭 州 ３１０００３ ２ 中 国 计 量 学 院 浙 江 杭 州 ３１００１８ ３ 浙 江 省 杭 州 市 中 医 院 浙 江 杭 州 ３１０００７ 关 键 词 弦 滑 细 涩 脉 象 脉 搏 信 号 小 波 分 析 支持 向 量 机 模 式 识 别
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采样 频 率 为 ｆｓ一 ２００Ｈｚ，则 信 号 的 最 高 频 率 可 以 为
脉 诊 是 医 生 用 手 指 按 脉 ，探 查 脉 象 ，以 了解 病 １．２ 脉 搏信 号 时域 周 期 波 形 ： 四种 脉 搏 信 号 的 时域
情 ，辨识 病证 的 中 医诊 断 方 法 。传 统 医学 对 于 脉 诊 ， 周期 波形 的特 征如 图 ２所 示 。传 统 医 学对 四种 脉 象 的
圜 。
０
２
３
匿
４

也 有 差 异 ，所 以 仅 从 时 域 周 期 波 形 判 断 ， 误 差 较 大 。 脉 搏是 一种微 弱 的电生 理 信号 。小 波 变换 具 有 良好 的 时频分 析特性 ，具有 处 理非 平 稳 随机 信号 的能力 。小
波 函数提 取弱 信号特 征 的特 性 ，使 小波 变 换方 法 在 医 学 信 号 领 域 具 有 很 好 的 应 用 前 景 ｌ＿４］。 因 此 ，本 实 验 采
用小 波分析 方法 对脉 搏信号 进行 特征提 取 。 ２ 基 于 小 波 变 换 的 脉 搏 信 号 特 征 提 取
运 用离 散小波 理论 对 脉搏 信 号进 行 分解 ，脉 搏 信 号 在各 尺度空 间 的能量 可表示 为 ：
＂
Ｅｊ一 ∑ （ ）
＾： ０
式 中 ， Ⅲ为信 号 的小 波 系 数 ，
明显 ，这 与 滑 脉 往 来 流 利 ，应 指 圆 滑 ，如 珠 走 盘 的 感 觉相 似 。弦 脉 波 峰 较 钝 ，顶 似 平 坦 ，与 弦 脉 端 直 而 长 ，如 按琴 弦的感 觉一 致 。细脉 波 峰 稍钝 ，没有 重搏 波或者 重搏 波不 明显 ，这 与 细脉 的脉 道 细小 ，脉 管不 充盈 相 一 致 。涩 脉 波 纹 较 多 ，与 涩 脉 的往 来 艰 涩 不 畅 ，如轻 刀刮 竹 的描 述相 似 。