仿中医脉象传感器的研究与应用

脉象传感器是研究中医脉诊，检测脉象信号的关键器件，在进行“脉象智能分析系统”的研究中，我们首先对脉象传感器进行了探索和研究，研制了三头式仿中医脉象传感器，并在临床进行了实际应用，得到满意的测试结果。     

脉象计算机识别和分类研究初探（摘要）

切脉在中医辨证方面占有很重要的地位,本文提出了模糊属性区间方法,在计算机上进行了脉象分类研究。 通过脉象仪进入到计算机的脉象信号采用了峰单元表达方式,而脉象模式的属性训练是通过下述方法进行的:设某类脉象训练模式为     

脉象特性分析和识别方法的研究

针对几种常见的脉象运用统计学习理论和方法进行了识别分类的研究。在特征提取方面本文采用了多种不同的信号分析方法，研究了脉象的特征提取。主要分析途径是，时域波形特征提取，频域与倒频域分析，小波域分析，基于AR模型的脉象信号建模以及波形的模板匹配研究。另一方面，研究了几种分类器，作为脉象识别的分类器。通过实验对不同特征的有效性和不同分类器的性能进行了对比。实验结果表明，模板匹配方法和时域特征提取方法较好。     

一种描述针刺对脉象影响的方法

针刺与脉象在传统中医观念中是紧紧联系在一起的.本课题针对这一传统理论,建立一个基于频域上的模拟函数得出的脉象频谱数学模型,并用此模型来检验针刺前后脉象发生的结构上的变化.由量化的脉象信号得出的大量统计数据显示,脉象在频域上的包络线呈指数衰减的趋势,并且针刺后其拟合率更高.由统计结果得出,脉象在频域上的衰减率明显增大.同时,从数学上说明了其衰减率的增大等价于脉象在时域上的降中峡、重搏波,及低频涨落程度的变化,也对时域上的脉象作了新的数学模型的模拟.本项研究证实了针刺对脉象具有调整作用.     

基于高精度计算的中医加速度脉象图研究

为了从中医脉象图中获取更多有价值的信息,本文在总结传统加速度脉象图计算的基础上提出了一种新的高精度加速度脉象图计算算法,能够适应大数据量、高分辨率的全数字脉象图分析要求,优化了加速度脉象图绘制流程,减少了噪音对数据分析的影响,提高了图像细节辨别能力。同时还运用频谱分析手段对高精度加速度脉象图进行分析,克服了传统加速度脉象数据噪声多、损失大的缺点,发现了新的中医平脉、滑脉、弦脉的加速度频谱图特征点,能够对中医脉象图在其加速度计算频域层面进行识别。     

一种无线脉象数据采集笔的研究与应用

针对当前脉象仪的研究和应用问题,采用无线技术,研制一种集传感器、A/D转换、射频收发为一体的无线脉象数据采集笔,使用它来实现传统中医的脉诊方法。并介绍了该笔的使用与操作方法 ,及该笔在中医临床与教学中的一些应用。     

一种无线脉象数据采集笔的研究与应用

针对当前脉象仪的研究和应用问题,采用无线技术,研制一种集传感器、A/D转换、射频收发为一体的无线脉象数据采集笔,使用它来实现传统中医的脉诊方法.并介绍了该笔的使用与操作方法,及该笔在中医临床与教学中的一些应用.     

桡动脉血管整体运动的初步模拟实验研究

为了加深对中医脉象的研究，我们利用清华大学生物力学研究室研制的脉象实验台对桡动脉的整体位移现象进行了初步研究。结果表明，在心血管系统正常生理状态下，桡动脉确实存在着整体位移运动。桡动脉上一点 移轨这是三维的闭合曲线，在血管横截平面上桡动脉整体位移的幅值大于其直径变化数值，同时还发现，寸关尺三点的位移轨迹在大小和形状上都存在较大的差异，这些结果说明，第一，桡动脉管的整体位移在中医脉象研究中可能有重要     

阵列式中医脉象检测系统的研究

目的 建立一种动态三维的新型中医脉象检测系统.方法 在研究传统中医脉诊基础上,从仿生学观点出发,设计了模仿人手指触觉的柔性面接触型多信息传感模式,应用现代计算机信息处理技术,以尽可能接近传统中医脉诊的方法,提取脉诊信息.结果 证实了采用新型传感器提取指感脉象信息,以三维数据模式传输给计算机重现中医指下感觉的脉诊信息检测方法的有效性.结论 本研究提出的脉诊客观化新方法切实可行,取得了预期效果,为中医临床的脉诊客观化研究和中医教学提供了新的方法和新的特征依据.     

中医脉象信息检测方法研究的新进展

概括了用于脉象信息描述的相关物理量,在此基础上对脉象信息的单触头压力检测方法、多触头压力检测方法和非压力检测方法进行了综述。认为脉象信息全方位、动态采集和分析的实现有赖于脉象形成机理和脉象信息特征的进一步研究,以及脉象物理模型和数学模型的建立。     

基于矩阵实验室的无线传输脉象处理系统

背景：脉搏波的采集一般都是基于有线的方式,这给测量带来不易移动、不易扩展等不便,同时传统的脉象识别也受到人为经验的限制。 目的：为了弥补有线方式采集脉搏波带来的不便以及传统脉象识别受医生知识及经验的限制,文章提出一种应用无线采集脉搏信号,再应用正态二叉树支持向量机算法对脉象进行分类,以达到脉象无线传输、智能识别的目的。 方法：首先通过HK2000B+集成脉搏传感器采集到脉搏波,经过信号调理电路的处理,采用无线收发模块,将其传输到计算机中,然后应用矩阵实验室软件对采集到脉搏波进行处理后提取脉搏波的时域和频域特征,最后对采集到的160例脉搏信号应用正态二叉树支持向量机算法对平、滑、弦、细4种脉象进行分类识别。 结果与结论：该方法在目前的脉象分类方法中具有较高的分类速率、较低的计算复杂度以及较高的分类正确率,有利于推进脉诊的远程和客观化的实现。      

Three-Dimensional Motion of the Radial Artery and the Spatiality,Rhythmicity, Formability and Intensity of TCM Pulse Diagnosis

Traditional Chinese medicine (TCM) pulse diagnosis can reflect the condition of human bodies. 44 young healthy human beings were involved in the investigation of the relationship between the three dimensional motion of the radial artery and the spatiality, rhythmicity, formability and intensity of TCM pulse diagnosis in TCM pulse diagnostics. The color Doppler vascular imaging, the self-designed cardioelectric phasic marking and non-pressure arm bath-tube were used in the study. Both the radial artery and other arm superficial arteries had three forms of motion, namely diametrical motion, axial motion and the displacement of the axial center. The three forms of motion changed periodically, which was identical with that found in pulsation. The displacement of the vascular axial center was a three-dimensional message of the overall vascular revolving motion observed on a two-e level. Systematically studying the rules of vascular motion and the relationship between the rules of vascular motion and the spatiality, rhythmicity, formability and intensity of TCM pulse patterns has great significance in revealing the specificity of the vascular motion and explaining the mechanisms in the formation of TCM pulse diagnosis. This research could make TCM pulse diagnosis more understandable.     

基于虚拟仪器技术的血管生物反应器系统的研制

目的　生物反应器是组织工程研究的重要载体。本文构造了一种基于虚拟仪器技术的血管生物反应器系统研究平台。方法　系统使用曲柄滑块机构压缩和拉伸波纹管,模拟出人体血管内的搏动流。同时利用LabVIEW平台对压力等参数进行测量和控制,系统与PC机连接,可实现远程监控,使整个组织工程生物反应器系统初步实现分步式,自动化。结果　实验结果表明,该生物反应器能够对细胞施加合适的生物力学刺激,并准确检测各项参数。结论　基于虚拟仪器技术构造的血管生物反应器系统研究平台具有较大的应用推广价值。     

数字流体微量喷射系统的设计与实现

针对生物及医药工程领域微系统等相关研究,并实现微喷射过程在线观测,从数字化微量喷射技术原理出发,将计算机视觉和智能控制技术与之融合,设计了数字流体微量喷射实验系统的结构和工作台运动控制与微量喷射控制软件平台;利用单因素法和机器视觉技术,通过数字流体喷点测试和微阵列制作实验,研究驱动电压对微喷射的影响及样品点尺度均一性,并对实验数据进行分析和总结。结果表明:样品点直径随驱动电压增大而增大,基本成线性关系,最小可达60μm左右;样品点像素的相对变动量基本上集中在1附近,完全可以满足生物微阵列样品点尺度及均一性要求;微阵列喷点基本圆整、排列规则,符合微阵列规整度要求;验证了系统的合理性与可行性。     

基于灰色关联分析的中医证候推理诊断方法

针对中医诊断专家系统存在的问题,通过模拟专家诊断的思维过程,引入征候筛选和灰色关联分析模型对诊断过程进行模拟和评价,实现了一个新的计算机化中医诊断方法。     

生物反应器在组织工程研究中的应用

生物反应器在组织工程研究中的应用非常广泛,从最初的种子细胞增殖、分化,到关键的组织体外构建,都可以利用生物反应器来模拟细胞和组织在体内的生长环境,提高工程化组织构建的效率。本文结合本期发表的6篇相关文献,介绍了组织工程中研究中生物反应器的作用,建议通过包括生物力学在内的多学科的研究手段,获得调控不同类型细胞生长和组织构建的关键参数,实现功能化组织工程的研究目标。     

脊柱三维运动测试实验装置的研制

目的研制一套模拟人体脊柱在体运动的离体加载装置,进行脊柱生物力学实验研究。方法利用轴承原理,在加载盘上设计安装旋转锁定装置,加载时旋转于所需测试位置后用螺栓锁定状态,再通过万能材料试验机提供自动加载动力源,在脊柱标本上施加前屈/后伸、左/右侧弯和左/右轴向旋转6个方向的纯力矩,模拟脊柱的在体运动,并用三维扫描仪对脊柱标本加载前后位置进行扫描测量。利用该加载装置对6具1岁龄猪颈椎(C2-C6)在6种加载状态下进行运动范围测量,并对该加载装置进行精度验证和误差分析。结果建立了一套人体脊柱三维运动实验装置,6具猪颈椎标本经加载测量得到6个方向的中性区和活动范围数据,总测量误差值小于3.5%。结论该装置巧妙的设计较好地模拟了脊柱在体运动,可实现人体脊柱的快速加载,费用低、方法简单实用,能大大提高实验的效率,在脊柱的离体加载方面具有较大的推广应用价值。     

基于传输线模型的脉搏波传播数值仿真及参数分析

目的通过提出一种传输线模型和输入阻抗递归算法的计算方法,数值仿真人体动脉树中脉搏波的传播过程,分析个体差异性和动脉树各参数对脉搏波的影响,为动脉树生理和病理变化分析提供参考。方法利用由大中动脉构成的55段人体动脉树建立传输线模型,采用递归算法计算动脉树各点的输入阻抗,仿真计算动脉树中各段血压和血流的分布图。在此基础上比较不同身高、心率、每搏量、内径、壁厚等参数对脉搏波传播和血压分布的影响。结果仿真结果和一般脉搏波传播规律相一致,验证了该方法的有效性。不同参数对动脉树中脉搏波传播的影响有较大差异且呈现各自特征。结论基于传输线模型和递归算法的计算方法能有效仿真动脉树中脉搏波的传播过程,并准确反映个体差异性和动脉树血液动力学参数的变化对脉搏波的影响,是人体动脉树生理病理分析和诊断的重要辅助手段。     

不同运动状态下模拟人体腰椎结构特征变化的有限元分析

目的比较不同运动状态下正常与退变腰椎节段三维有限元模型的应力变化特点及量效关系,分析中医推拿手法对退变腰椎节段力学调衡作用机制。方法建立完整、真实人体脊柱退变腰椎节段(L4~5)三维有限元模型,模拟腰椎节段前屈与后伸的生理活动。在加载外力即中医推拿手法作用下,分析退变腰椎节段的应力变化特点以及外加载荷逐渐递增过程中退变腰椎节段的应力变化,并与正常腰椎节段在不同运动状态下的应力、应变改变趋势进行对比。结果在不同运动状态下,人体腰椎节段椎间盘内应力分布、髓核、纤维环等结构的弹性模量随着腰椎退变程度的增加呈逐渐增大的趋势。中医推拿手法作用后能改变椎间盘内的应力分布,一定程度地增大椎管内的空间,使神经根所受的应力减小,椎体、小关节应力、椎弓根应力后伸位大于前屈位;椎间盘内部应力前屈位大于后伸位;且均由上至下呈逐渐增大的趋势。结论中医推拿手法对人体退变腰椎节段力学环境的调衡起到改善和治疗腰椎间盘病变的目的。同时,与人体正常腰椎节段三维有限元模型对比,从生物力学环境与特性改变角度研究腰椎退变的过程,能够为中医推拿手法在临床中预防和治疗脊柱退行性疾病的推广应用提供科学依据,也为中医推拿手法有效地预防和治疗脊柱腰椎节段病损的生物力学机制的研究提供新研究思路。