便攜式中醫(yī)脈診量測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要研究目的：本研究系發(fā)展一項(xiàng)已取得專利的，一套便攜式用于不同恒定壓力狀態(tài)下，可連續(xù)監(jiān)測脈搏訊號(hào)之量測儀器。藉由比擬中醫(yī)師在把脈時(shí)所使用浮舉、中尋及沉取之抽象壓力，進(jìn)而建立施予血管壓力后連續(xù)脈搏訊號(hào)之相關(guān)資料。以提供中醫(yī)科學(xué)脈診診斷之圖譜參考資料，以及相關(guān)心血管生理功能監(jiān)測與輔助臨床診斷之應(yīng)用。研究方法：施壓范圍包含30mmHg至180mmHg由。低壓(30mmHg)以每隔10mmHg之方式加壓至高壓(180mmHg)，其間并維持10秒之恒壓狀態(tài)。同時(shí)可依照使用者自行設(shè)定其施壓之壓力以進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)測及紀(jì)錄。結(jié)果與討論：本研究已初步完成系統(tǒng)雛型之設(shè)計(jì)、實(shí)際系統(tǒng)測試包(括系統(tǒng)特性測試、模擬測試及人體測試三個(gè)階段)及訂制一套量測標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程。未來研究上將依據(jù)脈象分類標(biāo)準(zhǔn)，選定可分析的中醫(yī)脈象，并歸類整理出何種脈象是本研究的限制，以脈搏圖譜之特征利用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行其分析。關(guān)鍵詞：便攜式、脈搏訊號(hào)、圖譜壹、前言在人體的循環(huán)系統(tǒng)中，對于診斷心血管系統(tǒng)疾病的方法，西醫(yī)方面有心電圖、血管攝影術(shù)、超音波照影術(shù)、侵入式導(dǎo)管血壓波形量測等方式。然而，傳統(tǒng)中國醫(yī)學(xué)方面也有一套完整的診脈法，此方法亦是許多研究欲將之科學(xué)化的目標(biāo)。中醫(yī)脈診乃是中醫(yī)診斷疾病的特有方法之一，它既反映中醫(yī)理論特點(diǎn)又是中醫(yī)理論用于臨床實(shí)踐的一項(xiàng)具體方法。一般系取近手腕部的橈骨動(dòng)脈，分寸、關(guān)、尺三部按察，掌后高骨處定為關(guān)，關(guān)前為寸，關(guān)后為尺，病人手臂平放，手掌向上，醫(yī)師用食、中、無名指的指尖分別平按在寸、關(guān)、尺三個(gè)部位，施力則由輕到重，用浮取、中取、沉取三種手法，以體會(huì)脈象的情況[1][5][8]，如圖1所示。圖1、傳統(tǒng)之中醫(yī)診脈法理論上而言，中醫(yī)診脈方式乃是透過醫(yī)者手指之指腹，藉由施予不同程度之壓力，并以自身觸感來描述血管的反應(yīng)狀態(tài)，進(jìn)而綜合所有訊息以輔助病證之診斷。但脈診主觀與經(jīng)驗(yàn)性的指感，欠缺明確的標(biāo)準(zhǔn)，使得中醫(yī)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，難以被廣泛使用及研究發(fā)展[26][27]。二、國內(nèi)外研究近年來，國內(nèi)外許多學(xué)者曾致力于中醫(yī)脈診現(xiàn)代化研究，期望用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)方法和儀器設(shè)備去改變中醫(yī)脈診”指下難明”的狀況 [2][3][4]。因此，有學(xué)者從50年代起，在中醫(yī)脈診研究中開始應(yīng)用脈搏描記儀及用此描記的脈搏圖[4]。例如在1953年，朱顏氏對高血壓病的脈搏圖及與中醫(yī)脈象的關(guān)系進(jìn)行了研究，指出高血壓病多見弦脈，并講述了弦脈的脈圖特點(diǎn)，另外〃滑、細(xì)、平等脈圖的研究報(bào)告也不少。隨著脈搏圖在中醫(yī)脈診研究中的應(yīng)用，脈搏訊號(hào)圖形逐漸被稱為”脈象圖”。在擷取脈象圖方面也早已展開大量研究工作，并先后研制了不同種類的傳感器及測量設(shè)備獲得脈搏波形。早從80年代研制的液態(tài)感測器，就是利用將單位長度管段動(dòng)脈內(nèi)血液體積隨時(shí)間變化量轉(zhuǎn)換成導(dǎo)電液柱體電阻的改變參量來測量脈搏波形。至近年國內(nèi)臺(tái)中逢甲大學(xué)林欽裕教授利用多訊息脈波儀特殊雙脈壓傳感器的設(shè)計(jì)，來測量脈搏波形并計(jì)算血流量。除此，目前市面上亦有相關(guān)中醫(yī)脈診儀器，如汪氏脈波儀，其量測原理是以觸壓方式(類似中醫(yī)脈診)來取得受測者的生理脈波訊號(hào)，其量測部位為雙手的橈動(dòng)脈，但整個(gè)過程繁瑣且量測程序頇有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員來進(jìn)行。其他方面則在價(jià)格方面也較為昂貴、非便攜式設(shè)計(jì)、儀器維修不易…等缺點(diǎn)。綜觀之，目前中醫(yī)脈診輔助儀器，大多系采以單點(diǎn)或多點(diǎn)傳感器以垂直直立于單一橈動(dòng)脈血管進(jìn)行量測，其量測之操作困難且相當(dāng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。本研究主要系發(fā)展一套用于不同恒定壓力狀態(tài)下，可連續(xù)監(jiān)測脈搏訊號(hào)之量測方法，藉由比擬中醫(yī)師在把脈時(shí)所使用浮舉、中尋及沉取之抽象壓力，進(jìn)而建立施予血管壓力后連續(xù)脈搏訊號(hào)之相關(guān)資料，以提供中醫(yī)科學(xué)脈診診斷之圖譜參考資料，以及相關(guān)心血管生理功能監(jiān)測與輔助臨床診斷之應(yīng)用。三、研究目標(biāo)(一)總目標(biāo)本研究擬將一項(xiàng)已發(fā)展完成，并取得專利之改良傳統(tǒng)血壓計(jì)壓脈帶（cuff）結(jié)構(gòu)的便利性，采以恒壓式充氣之設(shè)計(jì)，并以精確的壓力值(mmHg)來紀(jì)錄血管的反應(yīng)狀態(tài)，使傳統(tǒng)脈診之儀器，達(dá)到具備定量分析之功能，更可以提供醫(yī)師在臨床上監(jiān)測連續(xù)脈搏訊號(hào)之用途。本研究初期擬針對體檢健康人與系統(tǒng)性紅斑性狼瘡患者為對象，進(jìn)行量測，后續(xù)分析脈搏訊號(hào)之連續(xù)訊號(hào)、微分訊號(hào)與積分訊號(hào)，并觀察兩者之間差異性。(二)分年目標(biāo)1.95年目標(biāo):本研究于第一年擬復(fù)制一項(xiàng)已發(fā)展完成，并取得專利之一套便攜式脈診診斷儀器，此主體可設(shè)定不同恒定壓力之狀態(tài)，為非侵入式連續(xù)監(jiān)測脈壓訊號(hào)之量測儀器，借以模擬中醫(yī)師在把脈時(shí)所使用浮舉、中尋及沉取之抽象壓力，進(jìn)而建立施予血管壓力后連續(xù)脈搏之訊號(hào)。其施壓范圍包含30mmHg至180mmHg，系由低壓(30mmHg)以每隔10mmHg之方式加壓至高壓(180mmHg)，其間并維持10秒之恒壓狀態(tài)；同時(shí)可依照使用者自行設(shè)定其施壓之壓力以進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)測及紀(jì)錄。同時(shí)整合自制的心電訊號(hào)擷取記錄器，以同步方式量測脈搏及心電(ECG)之訊號(hào)，提供后續(xù)中醫(yī)脈診診斷，以及相關(guān)之心血管生理功能監(jiān)測與輔助臨床診斷之應(yīng)用。擬完成工作如下：1.制作已發(fā)展完成，并取得專利之便攜式脈診診斷儀器之硬件及軔體。2.與長庚紀(jì)念醫(yī)院中醫(yī)分院合作，建立中醫(yī)脈診臨床量測標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序。3.建立可以提供中醫(yī)科學(xué)脈診診斷之圖譜參考資料。2.96年目標(biāo):本期研究擬在第一年制作已發(fā)展完成，并取得專利之可攜式脈搏訊號(hào)擷取主體之后，進(jìn)行后續(xù)系統(tǒng)的驗(yàn)證及多通道的訊號(hào)處理，并開發(fā)相關(guān)后端分析軟件。而生理訊號(hào)后端分析，往往需要大量的運(yùn)算機(jī)制，一般的手持式裝置限于成本、空間及耗電量的考量下，工作時(shí)脈遠(yuǎn)不如桌上型計(jì)算機(jī)，無法再大量資料分析運(yùn)算模式下達(dá)到真正的實(shí)時(shí)性。因此，本研究擬以桌上型計(jì)算機(jī)開發(fā)后端分析軟件，并結(jié)合自行研制的記錄主體，形成一完整的脈搏量測暨分析系統(tǒng)[21][22]。擬完成工作如下：1.中醫(yī)問卷設(shè)計(jì)及修正。中醫(yī)藥年報(bào)第27期第6冊2.開發(fā)后端分析軟件，建構(gòu)脈波參數(shù)及模型[23][24][25]。3.收集系統(tǒng)性紅斑性狼瘡患者與健康人之脈搏波形。4.歸納脈象與量測結(jié)果之分析比較。5.建構(gòu)脈象數(shù)據(jù)庫。貳、材料與方法血液循環(huán)是生命活動(dòng)的重要組成部分，因此，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)都把血液循環(huán)系統(tǒng)的變化作為診斷的指標(biāo)之一。在血液循環(huán)系統(tǒng)中，心臟為血流提供動(dòng)力，血管是為血液作定向流動(dòng)的管道系統(tǒng)，其口徑?jīng)Q定血流的分配。人體血管分為動(dòng)脈、靜脈及微血管，在動(dòng)脈方面：主動(dòng)脈和大動(dòng)脈內(nèi):含多量彈性膠蛋白，易于擴(kuò)張和彈回，內(nèi)壓平均值在120/80mmHg；小的動(dòng)脈和小動(dòng)脈彈:性纖維少，而環(huán)狀平滑肌纖維增多具收縮的能力，小的動(dòng)脈約60~90mmHg，小動(dòng)脈約 40~60mmHg。在靜脈方面內(nèi):含少量的彈性膠蛋白和平滑肌，壓力低，具擴(kuò)張性，平均值在0~10mmHg。然而，一般人手腕上的動(dòng)脈有二條，也就是橈骨動(dòng)脈和尺骨動(dòng)脈，大拇指下端的是橈骨動(dòng)脈，一般是診脈時(shí)所取用的位置，如圖2所示。中醫(yī)脈診為透過探尋橈動(dòng)脈的搏動(dòng)與流變而得到信息，以判斷人體內(nèi)外的生理病理變化。我們認(rèn)為，這其中包含了有關(guān)于血液的流變狀態(tài)、分配比例及心臟的頻率大小、節(jié)律等參數(shù)有關(guān)，所以中醫(yī)脈診的內(nèi)容豐富，是值得探討的一種診斷方法[5][6][7][8]。圖2、上肢動(dòng)脈分布；肱動(dòng)脈于肘窩處分成橈動(dòng)脈與尺動(dòng)脈中醫(yī)對脈診的定義與西醫(yī)對血壓的定義具有相似之處，兩者皆是從血管外施以壓力，而后逐漸降低壓力，再觀察血管的反應(yīng)狀態(tài)，但其中差異在于：1.描述方式不同：西醫(yī)以毫米水銀汞柱(mmHg)之壓力值來表示，而中醫(yī)則以手指指感來描述。2.量測位置不同：西醫(yī)選擇靠近心臟且容易測得的肱動(dòng)脈。而中醫(yī)則選擇寸口部位的橈骨動(dòng)脈，主要原因在于，腕部橈動(dòng)脈底下有一骨板，此為橈骨，可增加手指壓于血管處時(shí)的反作用力與血管張力，如圖3所示。圖3、施壓、橈骨動(dòng)脈與橈骨之結(jié)構(gòu)西醫(yī)量測血壓技術(shù)大概可以區(qū)分為兩大類：一為侵入式(invasive)，另一為非侵入式(noninvasive)。目前使用最廣泛的方式是以非侵入聽診方式進(jìn)行量測，其結(jié)構(gòu)組成主要包含了可充氣式的壓脈袋、充氣用的幫浦、聽診器和水銀壓力計(jì)，以壓脈袋束縛于上臂肱動(dòng)脈處，經(jīng)由氣囊打氣加壓，當(dāng)壓力上升高于肱動(dòng)脈內(nèi)壓，使動(dòng)脈血管完全塞閉為止。圖4(a)表不加壓時(shí)血管內(nèi)血液流動(dòng)狀況，圖4(b)表示受壓脈袋擠壓作用造成動(dòng)脈血管截面積縮小再逐漸放氣使壓脈袋壓力緩慢下降[12]-[17]。圖4、壓脈袋作用示意圖(一)共振法：共振法主要用于電子式血壓量測，如同上述之聽診式量測法，儀器會(huì)先把壓脈袋充氣擠壓動(dòng)脈完全阻止血液的流動(dòng)，再慢慢泄壓，當(dāng)壓脈袋壓力接近收縮壓前，其靈敏的傳感器會(huì)感應(yīng)到壓脈袋動(dòng)脈的脈動(dòng)，因此不能把第一脈動(dòng)壓力當(dāng)成收縮壓，此時(shí)壓脈袋內(nèi)壓力尚高，故在壓脈袋內(nèi)震動(dòng)幅度亦很小，繼續(xù)慢慢泄壓，則振幅愈來愈強(qiáng)，經(jīng)前人經(jīng)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)證實(shí)當(dāng)脈壓的振幅最大時(shí)，我們將此定義為血管之平均壓(MAP)，之后，因脈壓袋的內(nèi)壓減小，而使血管內(nèi)障礙區(qū)減小而使脈動(dòng)振幅漸小，直到壓脈袋內(nèi)壓力小于舒張壓而無法產(chǎn)生脈動(dòng)為止。共振法是測一連續(xù)的脈動(dòng)后并尋找出最大振幅，如圖5所示，并在以0.5與0.8的最大振幅分別定出收縮壓(SBP)與舒張壓(DBP)，其優(yōu)點(diǎn)在于比較不受心律及血管阻礙的影響[18][19]。圖5、電子式血壓計(jì)共振法(二)恒壓施壓法本研究透過恒壓施壓法之壓力控制的方式，將壓脈袋內(nèi)之壓力維持于一定值壓力，并利用高靈敏的壓力感測器來感測壓脈袋內(nèi)部因脈搏所產(chǎn)生的微小壓力變化[9][10][11]。其施壓范圍包含30mmHg至120mmHg，共有10段壓力點(diǎn)，可精細(xì)的模擬中醫(yī)把脈時(shí)的浮、中、沉抽像壓力。一般而言，常人正常血壓值縮收壓為120~129mmHg，舒張壓為80~84mmHg。當(dāng)氣袋壓力超過縮收壓時(shí)，氣袋會(huì)把撓動(dòng)脈血管壓住，使血液幾乎無法流過，所測得脈搏訊號(hào)甚小，甚至產(chǎn)生擾流等現(xiàn)象。然而，當(dāng)氣袋壓力小于縮收壓時(shí)，血液可沖過氣袋壓住的血管部位，脈搏訊號(hào)會(huì)隨血流之沖擊增高而加大。故本研究定立氣袋內(nèi)壓力≦120mmHg，以量測相關(guān)的特有脈搏訊號(hào)。二、系統(tǒng)建置：本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上采以體積小、重量輕、具可攜性為考量，并結(jié)合一繪圖型液晶顯示器為人機(jī)界面，用來顯示脈搏波形的實(shí)時(shí)變化的相關(guān)信息，其硬件電路可區(qū)分為類比與數(shù)位兩大類。總體系統(tǒng)架構(gòu)如圖6所示。類比電路部份：包含傳感器與前置放大級、濾波器與增益控制等。數(shù)位電路部份：包含類比數(shù)位轉(zhuǎn)換、微處理器、顯示界面、儲(chǔ)存系統(tǒng)等。圖6、系統(tǒng)架構(gòu)圖(一感)測裝置：(1)壓脈袋之設(shè)計(jì)壓脈袋為市售之腕帶式血壓計(jì)改良而成，如圖7所示。在壓脈袋外側(cè)有一硬質(zhì)塑膠圓環(huán)，用以固定脈搏訊號(hào)量測位置，圓環(huán)外側(cè)有魔鬼氈，可以微調(diào)氣囊使其緊貼受測者，量測到較精準(zhǔn)的訊號(hào)。氣囊上有兩個(gè)圓孔橡膠接頭，一為連接壓力感測器用，另一為連接泄氣閥用。圖7、壓脈袋(2)壓力感測器本系統(tǒng)采用電子血壓計(jì)泛用型壓力感測器(編號(hào)為BP-300)，如圖8所示，該傳感器采用陶瓷薄膜及尼龍包裝，運(yùn)用電橋結(jié)構(gòu)來感測壓力變化在0~300mmHg及-20~100°C的環(huán)境下，具有相當(dāng)良好的線性度(0.5%)。圖8、壓力感測器與應(yīng)用電路(二前)端硬件設(shè)計(jì)：前級類比訊號(hào)處理單元，主要是針對微弱的生理訊號(hào)予以放大的目的而設(shè)計(jì)。前端硬件設(shè)計(jì)包含前級放大、前級濾波、微處理器等單元。1.前置放大級：由于傳感器所輸出之訊號(hào)相當(dāng)微弱，一般而言僅有數(shù)個(gè)毫伏(mV)，透過電纜線傳送之至主系統(tǒng)時(shí)容易受到外來噪聲的干擾，導(dǎo)致波形訊號(hào)產(chǎn)生失真。因此，必頇先經(jīng)由一前置放大電路，將訊號(hào)予以適當(dāng)?shù)胤糯?，借以提高其信?hào)噪聲比(SNR)，減少噪聲的影響。2.帶通濾波器：由于人體脈搏訊號(hào)的頻率并不算太高，但是為了要保留較大范圍的訊號(hào)（考量脈搏訊號(hào)不正常的病患并去除腕部脈波訊號(hào)的直流成份，必頇將訊號(hào)經(jīng)由一帶通濾波器（BandpassFilter）將不需要的其他訊號(hào)包(含外來噪聲與系統(tǒng)電源的60Hz噪聲源)予以濾除。本研究的做法是先讓訊號(hào)通過一高頻截止頻率為40Hz的低通濾波器，之后再經(jīng)過一低頻截止頻率為0.25Hz的高通濾波器，如此便可以得到介于其間的帶通訊號(hào)。三、擷取視窗設(shè)計(jì)：為因應(yīng)目前發(fā)展進(jìn)度，現(xiàn)階段將系統(tǒng)所擷取的資料傳送至PC端，透過個(gè)人計(jì)算機(jī)快捷的運(yùn)算能力以及強(qiáng)大的顯示與儲(chǔ)存功能，針對資料進(jìn)行后續(xù)的分析和處理。我們以微軟（Microsoft）公司所發(fā)展的VisualC++語言撰寫而人機(jī)軟件界面，為一物件導(dǎo)向程序設(shè)計(jì)（Object-orientedProgramming）之程序語言。由于C++語言是由C語言改良而成，因此亦保有C語言的特點(diǎn)，有著程序碼可攜性高（跨平臺(tái)性佳）、執(zhí)行速度快、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。本研究已初步設(shè)計(jì)一套圖形化的人機(jī)界面視窗，使用者可以輕易地操作及使用各項(xiàng)功能。本人機(jī)界面共分為：1.功能選項(xiàng)、2.脈壓波形訊號(hào)顯示等二個(gè)主要的區(qū)域。同時(shí)，亦可建立受試者基本數(shù)據(jù)庫，如病例號(hào)、姓名、性別、血壓與心跳等相關(guān)信息，如圖9所示。受試者建表表單功能選項(xiàng)顯示脈壓波形訊號(hào)圖9、計(jì)算機(jī)端人機(jī)界面四、模擬訊號(hào)設(shè)備：圖10為FLUKE公司所生產(chǎn)的脈搏訊號(hào)模擬儀器(CuffLink Non-InvasiveBloodPressureSimulator)，利用此設(shè)備可幫助我們模擬已知的標(biāo)準(zhǔn)脈搏訊號(hào)，并透過設(shè)定舒張壓、收縮壓及心率三項(xiàng)生理參數(shù)，即可產(chǎn)生該狀況下的血壓及脈搏訊號(hào)，并且將目前的壓力狀態(tài)顯示至該儀器的熒幕，我們將利用該儀器以驗(yàn)證本系統(tǒng)所量測訊號(hào)的準(zhǔn)確性，該儀器的特色有：●Dynamicoscillometricnoninvasivebloodpressuresimulation●Automatedstaticpressuremeasurements,leakagetesting,andrelief-valvetesting●FiveautomatedNIBPtestingautosequences●Fivearrhythmiaselections●AdultandneonatalNIBPselections●Adjustableheartratevalues●DirectinterfacewithmedTester5000C圖10、脈搏訊號(hào)模擬儀器五、脈搏訊號(hào)處理：對于目前中醫(yī)脈診研究中[3][4]，脈搏波形之時(shí)間域(time-domain)參數(shù)圖(11)與生理意義定義如下：H1(脈壓差)：與心搏出量成正比與，血管順應(yīng)性成反比T1：與左心室射出時(shí)間及血流阻力成正比T2-T3：與左心室收縮時(shí)間及血流阻力成正比圖11、脈搏波形參數(shù)之定義本研究為能探討以中醫(yī)脈診時(shí)所使用浮舉、中尋及沉取之抽象壓力，并試以古籍論述為基礎(chǔ)，規(guī)劃最適性浮、中、沉之壓力定義，達(dá)到具備定量分析脈診之研究目的。本方法是采以充氣方式達(dá)到施壓之目的，可紀(jì)錄16段不同施壓壓力之連續(xù)脈搏訊號(hào)，并提出一種以P波為基礎(chǔ)的處理方法，根據(jù)如圖11中之Peak1波為參考點(diǎn)，匯集不同施壓壓力之脈搏訊號(hào)波段，初步完成在不同施壓程度之脈壓訊號(hào)處理，以利完成具實(shí)用性之三維脈搏訊號(hào)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫。整體訊號(hào)處理如下所述，從實(shí)際量測之原始訊號(hào)中，可分別得脈袋壓力訊號(hào)與脈搏訊號(hào)圖(12)，并根據(jù)因瞬間加壓所產(chǎn)生之突波為不同程度施壓之閥值圖(13)，可將原始脈搏訊號(hào)切割成16個(gè)恒壓狀態(tài)之連續(xù)10秒脈搏訊號(hào)圖(14)，其再分別計(jì)算連續(xù)5個(gè)脈搏之平均訊號(hào)，經(jīng)過疊合不同程度施壓所產(chǎn)生的平均脈搏訊號(hào)后圖(15-a)，并同時(shí)完成以三維空間表示圖(15-b)。再以peak1之峰值以評估最適當(dāng)之浮、中與沉壓力圖(16)，評估方式是先在30~180mmHg壓力中，定義最高值為中尋壓力。其低壓部分經(jīng)過曲線數(shù)據(jù)配湊法(curvefitting)后，求取變化最大之壓力點(diǎn)定義為浮舉壓力，然而，高壓部分亦經(jīng)過相同方法可定義出沉取壓力。圖12、原始訊號(hào)圖13、以突波為閥值所分割的訊號(hào)處理圖14、不同施壓程度之16段連續(xù)脈搏訊號(hào)250250200AmpAmpAmp0Amp50500-500-500500250200time500250200time0(a)以二維坐標(biāo)表示(b)以三維坐標(biāo)表示圖15、疊合經(jīng)平均計(jì)算后之脈搏訊號(hào)中沉浮沉圖16、由低至高壓施壓下之peak1峰值參、結(jié)果本研究已初步完成系統(tǒng)雛型之設(shè)計(jì)、實(shí)際系統(tǒng)測試包(括系統(tǒng)特性測試、模擬測試及人體測試三個(gè)階段)及訂制一套量測標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程，其結(jié)果分述如下：本系統(tǒng)實(shí)際所完成的硬件共分為兩大部份：為壓脈袋以及系統(tǒng)主機(jī)，如圖17及圖18所示。壓脈袋是由三種裝置改裝而成，分為市售臂式壓脈袋、市售腕式壓脈袋及自制腕帶。雛型系統(tǒng)之尺寸約為190mm×140mm×50mm之大小。圖17、實(shí)際系統(tǒng)外觀圖18、手臂式、手腕式、新設(shè)計(jì)之壓脈袋二、系統(tǒng)特性測試：由于壓力感測器與前置放大級輸出之訊號(hào)正確與否，對于后續(xù)的訊號(hào)轉(zhuǎn)換與處理有著舉足輕重的影響，因此必頇對其做輸出特性之測試，圖19為本研究量測實(shí)際環(huán)境。脈搏模擬系統(tǒng)脈搏模擬系統(tǒng)臂式脈壓袋圖19、實(shí)際系統(tǒng)測試及量測系統(tǒng)環(huán)境(一)線性度測試：本測試的方法為，利用傳統(tǒng)水銀汞柱血壓計(jì)作為校正之壓力感測器與前級放大器的輸出特性具有良好線性特性，如圖20所示。(二)加壓馬達(dá)特性測試：加壓馬達(dá)的控制可有效提升本系統(tǒng)壓力點(diǎn)停損控制，故速度，可得馬達(dá)加速度曲線圖(如圖21所示，最快加壓時(shí)間可于5秒完成，最慢于50秒內(nèi)完成)。圖20、量測壓力與實(shí)際壓力之關(guān)系圖21、加壓馬達(dá)加速度特性曲線三、模擬測試：本測試分為模擬測試及實(shí)際人體測試兩種。在模擬測試方面，由脈搏模擬儀器設(shè)定在收縮壓為120mmHg舒張壓為80mmHg及心率為80bpm的設(shè)定之下，系統(tǒng)加壓從0mmHg開始，遞增測量至210mmHg，期間每隔10mmHg并停滯5秒，系統(tǒng)整個(gè)錄制的狀態(tài)分為加壓前、開始加壓、停止加壓、打開泄氣閥之四種狀態(tài)，并設(shè)定取樣率為120Hz及相同的加壓速度。我們分別用三種不同壓脈袋進(jìn)行測試，分別為臂式、腕式及自制型壓脈袋，模擬測試結(jié)果以下圖22至圖24所示，人體實(shí)測結(jié)果以下圖25至圖27所示，圖中紅線為壓脈袋壓力值（直流訊號(hào)藍(lán)線為濾除直流訊號(hào)且放大后之脈搏訊號(hào)（交流訊號(hào)）。圖22、臂式壓脈袋量測圖23、腕式脈壓袋量測圖24、新設(shè)計(jì)壓脈袋量測圖25、臂式壓脈袋實(shí)際人體量測圖26、腕式壓脈袋實(shí)際人體量測圖27、新設(shè)計(jì)壓脈袋實(shí)際人體量測四、中醫(yī)脈診臨床量測標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序之建立：本研究與長庚紀(jì)念醫(yī)院中醫(yī)醫(yī)院共同合作，并定期與臨床醫(yī)師商討后，初步訂制符合本儀器使用的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)程序，說明如下：1請.將圍簾圍上，以保護(hù)受測者隱私，除此避免外在人為走動(dòng)干擾。2請.受測者將雙手腕部之手表或手飾移除，干擾物品(如手機(jī))請擺于量測區(qū)外。3請.受測者采以自然坐姿，并保持清醒及平靜狀態(tài)3~5分鐘。4請.告知受測者檢查流程使其有心理上之準(zhǔn)備。5請.受測者雙臂微張，自然放置桌面之壓脈枕上，并視檢是否與心同高。6.原則上先行量測左手，等待量測完畢間隔2分鐘后，再進(jìn)行右手量測，并請依循步驟7及步驟8分別完成左右雙手之量測。7請.將壓脈帶分別以正確之戴法套于受測者之腕部上，并保留一指寬之松緊度即可，以進(jìn)行量測，期間并請受測者不可交談及晃動(dòng)。8請.受測者放松手腕進(jìn)行量測，進(jìn)行本系統(tǒng)之檢測。9.若其量測期間有失誤，請受測者采以自然坐姿，并保持清醒及平靜狀態(tài)下2分鐘后，方可重新繼續(xù)進(jìn)行程序6之步驟。五、中醫(yī)脈診臨床驗(yàn)證：本研究以中醫(yī)脈診時(shí)所使用浮舉、中尋及沉取之論述為基礎(chǔ)，具備定量分析脈診之研究目的，針對典型之滑、澀、弦、弱等脈象做初步驗(yàn)證。(一中)醫(yī)寸口脈基本脈型：1.浮脈：輕尋有、重按稍減，但不空且無力。注解：浮脈的部位表淺、浮在皮膚上，手指輕按即可摸到搏動(dòng)。2.沉脈：輕取不應(yīng)，重按始得。注解：脈象顯現(xiàn)部位較深，輕按無明顯搏動(dòng)的感覺，重按才有明顯搏動(dòng)。3弦.脈：舉迎手按不轉(zhuǎn)，弦長端直若絲弦。注解：弦脈就如按到琴弦一樣，繃得較緊，端直而長，直起直落。4.滑脈：滑脈如珠滾滾來，往來流利卻還前。注解：滑脈是脈來流利，應(yīng)指圓滑，如珠走盤，滾滾滑利。5.細(xì)脈：脈細(xì)如線，應(yīng)指明顯，細(xì)直而軟，按之不絕。注解：細(xì)脈是指脈管在指下感覺細(xì)小，有的形容脈細(xì)如絲，但脈起落搏指明顯，能分清次數(shù)。其特點(diǎn)是脈窄，波動(dòng)小。6.澀脈：澀脈細(xì)而遲，往來難且散，或一止復(fù)來，來往濕滯似刮竹，病蠶食葉慢又難。注解：脈道受阻，血行不流利，故顯澀象，澀與滑相反，脈律與脈力不勻，應(yīng)指像輕刀刮竹，滯澀不滑利。(二)實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.滑脈20001501005002000150100500200150100300250500200150100pressure500100pressure5000time(a)(b)g (c)(d)(e)圖28、滑脈特征分析。在(a)不同程度施壓之連續(xù)脈搏訊號(hào)中，以(b)peak1峰值之波高可評估(c)浮舉(d)中尋(e)沉取壓力，其，其中箭頭所指處，與古籍論述中以「如珠滾滾來」形容滑脈之脈象相符合。2.澀脈200200AmpAmp50020002005050300250200pressure300250200pressure500500time(a)(b)(c)(d)(e)圖29、澀脈特征分析。在(a)不同程度施壓之連續(xù)脈搏訊號(hào)中，以(b)peak1峰值之波高可評估(c)浮舉(d)中尋(e)沉取壓力，其，其中箭頭所指處，在浮沉與古籍論述中以「澀脈細(xì)而遲，往來難且散」形容澀脈之脈象相符合。3.弦脈200100500200150010005050250200150100pressure500150100pressure500time(a)(b)(c)(d)(e)圖30、弦脈特征分析。在(a)不同程度施壓之連續(xù)脈搏訊號(hào)中，以(b)peak1峰值之波高可評估(c)浮舉(d)中尋(e)沉取壓力，其，其中箭頭所指處，與古籍論述中以「舉迎手按不轉(zhuǎn)，弦長端直若絲弦」形容弦脈之脈象相符合。4.弱脈0(a)(b)圖31、弱脈特征分析。在(a)不同程度施壓之連續(xù)脈搏訊號(hào)中，以(b)peak1峰值之波高可評估(c)浮舉(d)中尋(e)沉取壓