【正文】 核心的脈搏檢測(cè)系統(tǒng)用于完成脈搏數(shù)據(jù)的采集、傳輸與處理。BioME中醫(yī)脈診計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)模擬人類觸覺小體的柔性壓力傳感器，用于實(shí)現(xiàn)指感下多維脈診觸覺信息的提取，較之硬性、剛性脈波擷取系統(tǒng)有本質(zhì)的不同，極大地提高本系統(tǒng)的仿生性和可靠性。采集時(shí)實(shí)時(shí)自動(dòng)分析和采集后人機(jī)交互輔助分析相結(jié)合:BioME中醫(yī)脈診計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)一邊采集一邊自動(dòng)分析和自動(dòng)切分脈搏周期，計(jì)算中醫(yī)經(jīng)典脈學(xué)所稱之“數(shù)脈”、“遲脈”、“平脈”、“結(jié)促代脈”的脈搏信號(hào)屬性，及時(shí)反饋到人機(jī)界面中。 心電圖 反映心臟運(yùn)動(dòng)，間接計(jì)算出脈搏波的傳導(dǎo)速度，表征血管信息；調(diào)節(jié)結(jié)果同步反映到脈診系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)指示醫(yī)師操作。克服傳統(tǒng)把脈的困難:高敏度的取脈感測(cè)裝置，排除傳統(tǒng)中醫(yī)把脈時(shí)經(jīng)驗(yàn)及主觀判斷的困擾，使診斷更準(zhǔn)確。圖23傳感器檢測(cè)系統(tǒng)物理模型1復(fù)式懸臂梁2,3半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)4剛體探頭5皮膚及軟組織6毛細(xì)動(dòng)脈血管圖24傳感器整體結(jié)構(gòu)示意圖1旋帽2精密軸承3外殼4螺桿5傳感器核心6表架　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 無創(chuàng)脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)無創(chuàng)脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x采用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C55WD型號(hào)單片機(jī)作為控制和數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)暮诵摹Ｎ覀冄兄频拿}象傳感器主要反映二個(gè)方面的內(nèi)容，其一是檢測(cè)脈象指感的主要成分(即脈的搏動(dòng)力)，所測(cè)得的信息是脈搏各種力的綜合作用，其中包括血管內(nèi)壓、血管張力，以及血管總體位移運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的力等。三部脈象傳感器由三個(gè)獨(dú)立的、設(shè)計(jì)參數(shù)相同的壓力傳感器組成，每個(gè)傳感器的物理模型如圖22所示[4]。為了仿真模擬中醫(yī)寸、關(guān)、尺三部手指靈活的按脈手法，三部脈象傳感器整體結(jié)構(gòu)在X, Y, Z方向二維可調(diào)的基礎(chǔ)上，還增加了寸、關(guān)、尺探頭相對(duì)距離和寸、關(guān)、尺探頭整體沿血管軸向任意移動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。另外，還要注意在滿足性能指標(biāo)的前提下，盡可能地降低價(jià)格。 本章小結(jié)在本章中，主要論述了脈診客觀化的重要意義以及國(guó)內(nèi)外脈診儀研制的進(jìn)展情況，從中我們知道國(guó)內(nèi)外對(duì)脈搏圖的研究經(jīng)歷了從示意圖到波示圖，再?gòu)牟ㄊ緢D到聲像圖的階段。為了確立多種因素影響下的模糊邊界的閉值限，應(yīng)建立有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生的脈診信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。其主要原因是：1．在中醫(yī)脈象研究領(lǐng)域中，由于探頭種類很多，儀器不統(tǒng)一，各種脈象儀所記錄的脈搏波之間只在低頻部分存在可比性，預(yù)計(jì)在不遠(yuǎn)的將來，為了便于學(xué)術(shù)交流，統(tǒng)一探頭的工作將會(huì)提到議事日程上。在前人工作的基礎(chǔ)上，本文提出一種集傳感技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)于一身的脈象儀。配有時(shí)鐘信號(hào)。張鏡人等應(yīng)用脈象計(jì)算機(jī)增齡變化測(cè)報(bào)系統(tǒng)自動(dòng)診斷中醫(yī)脈象106例，并進(jìn)行分析，認(rèn)為切診定脈和圖診定脈兩者應(yīng)結(jié)合進(jìn)行，并認(rèn)為計(jì)算機(jī)定脈與換能器有關(guān)。所謂自檢功能就是整形驅(qū)動(dòng)顯示電路將輸入脈搏波波形整形后驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管閃亮與撓動(dòng)脈博波同步。選用被青銅作為彈性梁材料(彈性模量E=)。上海中醫(yī)藥大學(xué)湯偉昌在單探頭ZMH1工型中醫(yī)脈象傳感器基礎(chǔ)上又研究設(shè)計(jì)了一種雙探頭復(fù)合式脈象傳感器(其物理模型如圖16所示)。但從其檢測(cè)到的健康人與病人的脈象圖來看，各個(gè)波形分辨不是很明顯。中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所研制出中突型三探頭傳感器以及測(cè)寸口撓動(dòng)脈彎曲振動(dòng)的傳感器。脈診儀區(qū)別最大的就是傳感器。我國(guó)臺(tái)灣與加拿大學(xué)者用頻譜分析法研究中醫(yī)脈象，用電容傳聲器作為換能裝置，聯(lián)接電子計(jì)算機(jī)，繪出脈譜圖，并對(duì)中醫(yī)寸口脈與臟腑相關(guān)理論進(jìn)行了論證。因?yàn)檠艿妮S向移動(dòng)方向與傳感器應(yīng)變片平行，所以不能被感受到。所研制的脈象探頭式樣很多，有單部、三部、單點(diǎn)、多點(diǎn)式等，接觸方式有剛性接觸式、氣壓式、液態(tài)汞、子母式等，組成脈象探頭的主要元件有應(yīng)變片、壓電晶體、硅壓力傳感器、光敏元件、PVDF壓電薄膜等，當(dāng)時(shí)以單點(diǎn)單部應(yīng)變片式最為廣泛。然而它清楚地說明了脈象信息是可以用儀器做客觀記錄的并且各種脈象的不同信息，也可以在描記的圖形中有所反映，這就為后繼者指明了繼續(xù)研究的方向。藤田六郎研制出不接觸診脈部位就能測(cè)出最大脈波的光電管容積脈診儀，證實(shí)了作者提出的存在兩種體型的可能性，同時(shí)還確認(rèn)了在脈診部位有五行循環(huán)的存在。將一小型壓力傳感器和一張力計(jì)式傳感器緊貼在一起，制成探測(cè)不同壓力下脈搏波動(dòng)的感受裝置，可將三個(gè)感受裝置固定在手套中的三個(gè)指尖處，同時(shí)描記寸關(guān)尺三部脈波。1982年松本勛用自己設(shè)計(jì)的傳感器制成了脈波計(jì)也在臨床進(jìn)行了試用。由此可見，國(guó)外早就意識(shí)到脈診客觀化重要意義，并進(jìn)行了脈診客觀化的研究。（3）應(yīng)用脈診的客觀指標(biāo)，可以研究中醫(yī)名家的診脈特點(diǎn)，有利于保存名家中醫(yī)的診脈技巧和學(xué)術(shù)觀點(diǎn)。這樣就不利于脈診經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)交流，也影響了脈學(xué)的研究和發(fā)展。根據(jù)當(dāng)時(shí)的結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，兩位醫(yī)師的診脈結(jié)論完全一致和基本一致者約占全部受試者的半數(shù)，而意見分歧較大者差不多也占半數(shù)。根據(jù)脈象的變化，可探測(cè)人體臟腑的氣血、陰陽(yáng)、生理與病理的狀況。據(jù)《國(guó)外醫(yī)學(xué)、中醫(yī)中藥分冊(cè)》報(bào)道，日本竹之內(nèi)診佐夫等，采用日本光電社設(shè)計(jì)的壓脈波變換器作為壓力感受元件，將其別置于寸、關(guān)、尺切脈部位，輕輕加壓以測(cè)浮脈，中等壓力以測(cè)中脈，以比浮脈大三倍的壓力測(cè)沉脈，對(duì)白塞氏病、帕金森氏病患者治療前后的脈象進(jìn)行描記[1]。累積數(shù)千年來豐富臨床經(jīng)驗(yàn)的「脈診」，是中國(guó)醫(yī)學(xué)獨(dú)特的診病方法，脈象的變化反應(yīng)了五臟六腑氣血盛衰。中醫(yī)學(xué)以整體觀和平衡觀為核心,建立了獨(dú)具特色的生命理論和體系?！睹}經(jīng)》最突出的貢獻(xiàn)是：確立了二十四種脈象名稱及其指感形象的標(biāo)準(zhǔn)，首開了脈象鑒別的先河，王淑和在《脈經(jīng)》一卷、第一篇《脈形狀指下秘訣》中，將眾多的脈象名稱歸納為：浮、花、洪、滑、數(shù)、促、弦、緊、沉、伏、革、實(shí)、微、澀、細(xì)、軟、弱、虛、散、緩、遲、結(jié)、代、動(dòng)等二十四種常用脈象，并形象的逐一描述了其指感形象，使脈象有了明確的命名標(biāo)準(zhǔn)，讓人易于掌握，容易辨認(rèn)，自此之后便有了鑒別各種脈象間異同的方法，打開了后世醫(yī)家的思路，對(duì)臨床診治疾病及現(xiàn)在脈診的客觀化起了不可估量的作用。我國(guó)中醫(yī)學(xué)家經(jīng)過幾千年實(shí)踐總結(jié)而成的脈學(xué)理論在中醫(yī)辨證論治中起著重要作用，也是對(duì)全人類的重大貢獻(xiàn)。中醫(yī)學(xué)以整體觀和平衡觀為核心，建立了獨(dú)具特色的生命理論和診療體系。兩千六百余年來，經(jīng)過歷代醫(yī)學(xué)家的反復(fù)臨床實(shí)踐與不斷研究，己使之發(fā)展成為一門診斷學(xué)科一一脈象學(xué)。關(guān)鍵詞　脈象；單片機(jī)系統(tǒng)；UG三維造型；伺服電機(jī)Diagnosis by Feeling the Pulse Meter Organization Development and ComputerAided DesignAbstractIt is well known that pulsetaking is very important in department of traditional Chinese medicine, Herbalist doctors think that they can gain sufferer’s pathogeny and　symptom by pulse tracings. When doctor takes in clinic pulsetaking, cognition to pulse tracings bines experience of finger and prehend to pulse tracings. But the pulse tracings are difficult to be manded, and the standard of distinguish is fuzzy, so there are much difficulties and divergence in teaching and clinic. Pulsetaking must be objective for tending towards the world.　Now, along with the development of machine and electronics, there are　progresses in manufacturing electropulsogragh. But the electropulsogragh can only give the wave of sufferer’s pulse information, it cannot save them, so we cannot process the information. In the thesis, this problem is solved.　In this system, the microchip system focuses on sampling signals and data　munication, and the microputer pletes data acceptance, storage to　database, data processing, display and other functions. The paper expounds on the design of Pulse Data Checking consists of the design of CAD, and UG threeD modeling and expounds some necessary electrical control.Keywords Pulse Condition。本系統(tǒng)中單片機(jī)系統(tǒng)主要完成信號(hào)采集、數(shù)據(jù)通信；微機(jī)完成數(shù)據(jù)接收、存入數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)處理、顯示等功能。由于脈象理論本身較籠統(tǒng)，具體的判別標(biāo)準(zhǔn)又很模糊，其中還摻雜了醫(yī)生的判別經(jīng)驗(yàn)及手指感覺等很多主觀因素，因此中醫(yī)脈象在教學(xué)中困難較大，臨床脈診時(shí)分歧較多。臨床脈診時(shí)對(duì)某一脈象的認(rèn)識(shí)是以醫(yī)生手指的感覺并結(jié)合該醫(yī)生對(duì)脈象理論的理解來加以鑒別與區(qū)分。但是這些脈象儀只是把當(dāng)時(shí)的脈象信息打印出來，而沒有用數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，如果以后想要再處理這個(gè)脈象信息就辦不到了，因此我們利用計(jì)算機(jī)對(duì)脈象信息在實(shí)時(shí)顯示的同時(shí)還對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)，為進(jìn)一步分析脈象信息及研究脈象信息與疾病的關(guān)系做了準(zhǔn)備。并且介紹了必要的伺服電機(jī)控制電路等內(nèi)容。 Servo Electrical Machine目錄脈診儀機(jī)構(gòu)的開發(fā)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) IAbstract II第1章 中醫(yī)脈診客觀化綜述 1 課題背景 1 脈學(xué)的形成與發(fā)展 1 脈象儀研制及分析方法的研究進(jìn)展 2 脈診客觀化研究的意義 2 脈象儀研究概況 3 關(guān)于脈象檢測(cè)技術(shù)中存在的問題 7 本章小結(jié) 7第2章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 8 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 國(guó)內(nèi)外已有的設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 8 三部脈象檢測(cè)系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì) 8 ZN1H1型中醫(yī)脈象傳感器的研究設(shè)計(jì) 9 無創(chuàng)脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì) 10 BioME中醫(yī)脈診儀 12 本系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 14 本章小結(jié) 14第3章 系統(tǒng)的整體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 16 CAD和UG軟件簡(jiǎn)介 16 系統(tǒng)具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 自由度的分析 17 關(guān)鍵元件的選取 20 移動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 22 機(jī)構(gòu)校核 24 部分零件圖介紹[11] [12] [13] 25 本章小結(jié) 27第4章 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研制 27 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性分析 27 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) 27 脈搏檢測(cè)儀中步進(jìn)電機(jī)的簡(jiǎn)介 28 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理 28 步進(jìn)電機(jī)斬波恒流驅(qū)動(dòng)原理 31 L297/298功能分析 32 驅(qū)動(dòng)器硬件體系結(jié)構(gòu) 34 本章小結(jié) 34結(jié)論 36致謝 37參考文獻(xiàn) 38附錄 39第1章 中醫(yī)脈診客觀化綜述 課題背景脈診是一種傳統(tǒng)的診斷方法，它在“望、聞、問、切”四診中占有很重要的地位。從這個(gè)意義上看，脈診的客觀化是很有意義的。由脈診（切）所得的脈象反映人體各種生理和病理狀況，是觀察體內(nèi)功能變化的一個(gè)重要窗口，對(duì)識(shí)別病癥，判斷病情、分辨病機(jī)和推斷預(yù)后，都具有重要的意義?！睹}經(jīng)》是我國(guó)最早的一部醫(yī)學(xué)著作。1964年全國(guó)中醫(yī)教材會(huì)議審定的《中醫(yī)診斷學(xué)講義》所提出的常用28種脈象名稱，亦與此完全相同。我國(guó)中醫(yī)學(xué)家經(jīng)過幾千年實(shí)踐總結(jié)而成的脈學(xué)理論在中醫(yī)辨證論治中起著重要作用，也是對(duì)全人類的重大貢獻(xiàn)。 《脈經(jīng)》在進(jìn)一步明確了寸關(guān)尺的部位以及六部所主的臟腑之后，于卷二著重闡述了六部脈位主病的臨床運(yùn)用。累積數(shù)千年來豐富臨床經(jīng)驗(yàn)的「脈診」，是中國(guó)醫(yī)學(xué)獨(dú)特的診病方法，脈象的變化反應(yīng)了五臟六腑氣血盛衰。為了使判脈準(zhǔn)確可靠，特請(qǐng)兩位經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師，分別對(duì)每名受試者進(jìn)行脈象識(shí)別。由于缺乏客觀指標(biāo)作為判脈的標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)生在診脈上的爭(zhēng)議，得不到合理的裁決，因而各行其是。（2）若脈診有了共同的客觀標(biāo)準(zhǔn)就能用共同的語言互相討論和交流脈診的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究成果，促進(jìn)中醫(yī)脈學(xué)的現(xiàn)代化和快速發(fā)展，提高中醫(yī)臨床診斷水平。 國(guó)外方面：1860年法國(guó)的Vierordt研制出第一臺(tái)彈簧杠桿式脈搏描記器，使脈象研究由示意圖階段進(jìn)入示波圖階段。1978年竹之內(nèi)診左夫用壓力傳感器測(cè)出撓動(dòng)脈波，并試用于臨床。其后波形的放大，靈敏度的設(shè)置和記錄時(shí)間的控制采用衰減器和二路便攜式心電圖機(jī)來調(diào)節(jié)。作者用此種脈波計(jì)測(cè)定了20~40歲健康人的六部定位脈波，并將檢測(cè)出的脈波記錄于描筆式記錄儀上。但是限于當(dāng)時(shí)的儀器水平，描記出的圖形較小，而且不夠清晰，有的甚至失真，未能取得較大的進(jìn)展。應(yīng)用這些脈圖儀已成功地記錄出浮、沉、遲、數(shù)、疾、弦、滑、細(xì)、微、弱、促、結(jié)代等十余種脈象的波形，從圖形特征上也可以互相區(qū)別。比如，脈象的長(zhǎng)短主要從血管的縱向移位來反映，這在手指切脈時(shí)是能被感受到的，但在脈圖上卻反映不出來。1984年中國(guó)醫(yī)科院生物醫(yī)學(xué)工程研究所的陳先農(nóng)、羅致誠(chéng)在一個(gè)手指大的面