脈寬的可視化考察

1、脈寬的可視化考察【摘要】【關(guān)鍵詞】 脈診脈寬橈動(dòng)脈軸心運(yùn)動(dòng)軌跡Visualizational Investigation on Width of Pulse TracingZHANG Zhi-guo, NIU Xin, YANG Xue-zhi, et alSchool of Preclinical Medicine, Beijing University of TCM, Beijing 100029, ChinaKey words：pulse taking；width of pulse tracing；radial artery；centroid motion locus1 對(duì)象與方法1.1

2、 檢測對(duì)象和分組 寬變脈和細(xì)變脈的采集對(duì)象為北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院和第三醫(yī)院住院患者,平脈采集對(duì)象為北京中醫(yī)藥大學(xué)研究生和教職工。脈寬變組：共20例,全部為男性,年齡2960歲,全部為洪脈,涉及肺部感染伴發(fā)熱、腦梗死等疾病。脈細(xì)變組：共20例,全部為男性,年齡3052歲,全部為細(xì)脈,涉及慢性胃炎、潰瘍性結(jié)腸炎、缺鐵性貧血等疾病。平脈組：共20例,全部為男性,年齡2553歲,經(jīng)體檢均為健康人。1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 選用本課題組自行研制開發(fā)的新型中醫(yī)取脈裝置。該儀器將仿生柔性壓力傳感器、B型機(jī)械超聲掃描探頭和心電傳感器整合,可同步采集導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)、脈搏壓力信號(hào)、橈動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)超聲圖像,多通道信號(hào)經(jīng)放大、

3、濾波處理,傳送至計(jì)算機(jī)專門軟件對(duì)其進(jìn)行分析。超聲工作頻率為10 MHz,機(jī)械扇形掃描方式,縱向分辨力0.2 mm,橫向分辨力0.4 mm；幀頻1016幀/s；256灰階,游標(biāo)測量精度0.25 mm。壓力傳感器工作靈敏度為0.25 mV/grF,響應(yīng)時(shí)間為1.0 ms,重復(fù)性0.2% Span。1.3 實(shí)驗(yàn)方法 常規(guī)開啟儀器,設(shè)置參數(shù),令受試者安靜10 min后,取仰臥位,外展右臂,直腕仰掌,自然放置于腕枕上；連接導(dǎo)聯(lián)心電圖；專人操作,調(diào)整整合探頭,使之輕置于寸口關(guān)部并充分接觸,同時(shí)探頭一側(cè)的白色標(biāo)記點(diǎn)垂直于長軸方向(示掃描橈動(dòng)脈橫切面),在超聲耦合劑的介導(dǎo)下,啟動(dòng)脈診信息采集系統(tǒng)；調(diào)節(jié)壓力,觀

4、察實(shí)時(shí)脈圖和寸口橈動(dòng)脈實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)變化情況,找到最適取脈壓力,待各項(xiàng)指標(biāo)趨于平穩(wěn)后,開始記錄標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)心電圖、壓力脈圖和B超圖像。1.4 脈象判定方法 兩位有經(jīng)驗(yàn)的中醫(yī)師雙盲判定脈象,第三人通過觀察脈圖判定脈象3,三方結(jié)果一致者方可入選。1.5 橈動(dòng)脈橫切面軸心的確定和參數(shù)的計(jì)算 以與脈圖同步心電圖的R波為標(biāo)志,選定1個(gè)心動(dòng)周期,確定此心動(dòng)周期內(nèi)取脈裝置B超探頭采集到的圖像序號(hào),一般為612幅連續(xù)圖像；應(yīng)用MATLAB軟件進(jìn)行圖像的轉(zhuǎn)換、分割等處理,最終確定每幅圖像中橈動(dòng)脈橫切面的面積、與橫切面共軸心的橢圓長、短軸長度,進(jìn)一步確定平均值、最大值、最小值和幀間變化率幀間變化率(周期最大值最小值)/周期

5、采樣幀數(shù)；確定軸心的坐標(biāo),構(gòu)建一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)軸心的平面運(yùn)動(dòng)軌跡,其首尾相接,故可構(gòu)成封閉圖形5,可計(jì)算軌跡中在平行皮膚表面方向(X軸)上的最大位移。每個(gè)受試者取5個(gè)心動(dòng)周期,每個(gè)參數(shù)取平均值。1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS13.0軟件進(jìn)行One-Way ANOVE分析。2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 不同寬度脈象,其周期運(yùn)動(dòng)過程中橈動(dòng)脈橫切面圖形特征和軸心運(yùn)動(dòng)軌跡有一定差異。脈寬對(duì)橫切面面積、共軸心橢圓的長軸長度以及橫切面軸心在平行于皮膚表面方向上的最大位移影響見表1表3。表1 脈寬對(duì)受試者橈動(dòng)脈橫切面面積的影響(略) 注：與脈寬變組比較,*P0.05,*P0.01；與平脈組比較,P0.05,P0.01(下同

6、)表2 脈寬對(duì)受試者橈動(dòng)脈橫切面共軸心橢圓長軸的影響(略)表3 脈寬對(duì)一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)受試者橈動(dòng)脈橫切面軸心在平行于皮膚表面方向最大位移的影響(略) 由表1可知,橈動(dòng)脈橫切面面積周期平均值、最大值、最小值3個(gè)參數(shù),在脈寬變組和脈細(xì)變組、平脈組和脈細(xì)變組之間的差異具有非常顯著性意義(均P0.05),面積幀間變化率組間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。 由表2可知,橈動(dòng)脈橫切面共軸心橢圓長軸的長度周期平均值、最大值、最小值3個(gè)參數(shù),在脈寬變組和脈細(xì)變組、平脈組和脈細(xì)變組之間的差異具有非常顯著性意義(P均小于0.01),在脈寬變組和平脈組之間的差異具有顯著性意義(P0.05)。 由表3可知,一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)

7、受試者橈動(dòng)脈橫切面軸心在平行于皮膚表面方向的最大位移,在平脈組和脈細(xì)變組之間的差異具有顯著性意義(P0.05)。3 討論 “位、數(shù)、形、勢”是晚清醫(yī)家周學(xué)海提出的統(tǒng)領(lǐng)脈象的綱領(lǐng)。脈寬屬于脈形的范圍。目前的脈診現(xiàn)代研究仍然以一維壓力信號(hào)的獲取分析作為主要手段,對(duì)脈形、脈勢的檢測辨識(shí)缺乏直接、有效的方法。既往的文獻(xiàn)顯示,脈圖分析獲得的大量參數(shù)中,提示脈寬的特異性參數(shù)闕如1-3。脈寬(洪脈和細(xì)脈)往往通過多個(gè)參數(shù)組合來進(jìn)行判別,如主波波幅、重搏波波幅和降中峽與主波比值等。本研究組將B超可視化技術(shù)引入中醫(yī)脈診研究,可直接觀察寸口橈動(dòng)脈三維運(yùn)動(dòng),獲得與脈寬密切相關(guān)的橈動(dòng)脈橫切面的圖形特征和軸心運(yùn)動(dòng)規(guī)律,

8、為檢測脈形及脈寬這一脈象要素提供全新的方法。 B超可視化技術(shù)的引入使直接觀測橈動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)成為可能。脈寬是連續(xù)脈動(dòng)過程中,醫(yī)者體察到的脈管寬度。由于脈診是動(dòng)態(tài)的體察過程,所以,脈寬除與橈動(dòng)脈本身寬度有關(guān)外,還與橈動(dòng)脈整體徑向的運(yùn)動(dòng)幅度有關(guān)?；谏鲜隹紤],本研究從上述兩個(gè)方面對(duì)脈寬進(jìn)行了考察。 橈動(dòng)脈橫切面是近似橢圓的不規(guī)則形,所以,徑向“寬度”無法直接測量。本研究采取兩個(gè)方法測量,其一,通過檢測橫切面面積來替代寬度的直接檢測；其二,通過圖像處理獲得包含橫切面的最小矩形,進(jìn)而以橫切面軸心為中心,以矩形的長、寬作為長軸、短軸,刻畫共軸心橢圓。該橢圓與橫切面相接,能較好地反映橫切面圖形的似橢圓形,可以將

9、該橢圓的長軸長度作為脈管寬度。在上述方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合“周期整體”觀念,本研究引入橈動(dòng)脈橫切面面積和共軸心橢圓長軸的周期平均值、周期最大值、周期最小值、周期幀間變化率等參數(shù),從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)角度對(duì)橈動(dòng)脈的徑向?qū)挾冗M(jìn)行了較為全面的分析。 對(duì)于橈動(dòng)脈整體徑向的運(yùn)動(dòng)幅度的檢測,本研究用軸心這一特殊點(diǎn)代表橈動(dòng)脈橫切面,通過考察軸心在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡,獲得軸心在平行于皮膚表面方向(即X軸)的最大位移,將此參數(shù)作為周期運(yùn)動(dòng)幅度的指標(biāo)。研究結(jié)果顯示,脈寬與橈動(dòng)脈的徑向?qū)挾群蜆飫?dòng)脈徑向的運(yùn)動(dòng)幅度均相關(guān)。 脈寬與橈動(dòng)脈橫切面面積有一定關(guān)系,面積周期平均值、最大值、最小值、幀間變化率4個(gè)參數(shù)均為脈寬變組平

10、脈脈細(xì)變組,結(jié)果與前期研究相近4。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,橈動(dòng)脈橫切面面積周期平均值、最大值、最小值3個(gè)參數(shù)可以用來初步區(qū)分脈象的寬變和細(xì)變、細(xì)變和正常,而不能區(qū)分寬變和正常,面積幀間變化率組間差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,無助于脈寬的辨識(shí)。 脈寬與橈動(dòng)脈橫切面共軸心橢圓長軸有一定關(guān)系,長軸周期平均值、最大值、最小值、幀間變化率4個(gè)參數(shù)均為脈寬變組平脈脈細(xì)變組。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,橈動(dòng)脈橫切面共軸心橢圓長軸的長度周期平均值、最大值、最小值3個(gè)參數(shù)均可以用于初步區(qū)分脈寬的寬變、正常和細(xì)變,而長軸的幀間變化率在組間差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,無助于脈寬的辨識(shí)。 脈寬與一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)受試者橈動(dòng)脈橫切面軸心在平行于皮膚表面方向的最大位

11、移有一定的關(guān)系,脈寬變組平脈脈細(xì)變組。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,最大位移可以用于初步區(qū)分脈寬的正常和細(xì)變,而不能區(qū)分脈寬的寬變和正常、寬變和細(xì)變。 文獻(xiàn)報(bào)道的正常人橈動(dòng)脈內(nèi)徑測量方法分為非活體直接測量和活體超聲測量兩類5-7,數(shù)值多介于2.03.0 mm之間,均小于本研究測量的橈動(dòng)脈橫切面共軸心橢圓長軸長度。其原因可能有二。第一,非活體直接測量時(shí),將橈動(dòng)脈置于體外,血管中無血液充盈和周期性的舒縮運(yùn)動(dòng),呈完全收縮狀態(tài),所以內(nèi)徑小于本研究的活體測量結(jié)果。第二,文獻(xiàn)報(bào)道的對(duì)橈動(dòng)脈的超聲檢測,其探頭對(duì)橈動(dòng)脈施加的壓力較小,血管變形程度較小,呈近似圓形,以圓形直徑作為橈動(dòng)脈內(nèi)徑；而本研究除B超探測橈動(dòng)脈外,同步檢測

12、壓力信號(hào),壓力探頭須對(duì)血管施加較大的壓力,變形程度較大,呈近似橢圓,并且壓力越大,變形程度越大,近似橢圓越扁,長軸越長。 幀間變化率是本研究組引入的標(biāo)示橈動(dòng)脈三維運(yùn)動(dòng)心動(dòng)周期內(nèi)變化程度的參數(shù),期望此類參數(shù)能夠反映心動(dòng)周期內(nèi)橈動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)的細(xì)微變化,為脈形、脈勢的研究提供支持。在本研究中,面積和共軸心橢圓長軸的幀間變化率的組間差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明這一反映運(yùn)動(dòng)變化程度的參數(shù)并不能為脈寬的辨識(shí)提供幫助。另外,最大位移也是反映橈動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)變化程度的參數(shù)。本研究中,最大位移僅可以用于初步區(qū)分脈寬的正常和細(xì)變,而不能詳細(xì)區(qū)分3種程度的變化?？梢詤^(qū)分脈寬3種變化的參數(shù)是橈動(dòng)脈橫切面共軸心橢圓長軸長度,包括平均

13、值、最小值和最大值,而這3個(gè)參數(shù)是對(duì)脈管靜態(tài)呈現(xiàn)狀況的描述。筆者認(rèn)為,上述結(jié)果可能說明脈寬作為脈形的內(nèi)容之一,更多的取決于脈管的靜態(tài)形狀,而較少反映在脈管運(yùn)動(dòng)變化中。從一個(gè)方面印證了周學(xué)海的思想,即形與勢的區(qū)別在于靜與動(dòng),正如重訂診家直訣8中所云：“挺亙于指下而靜乾者,形也,血之端倪也。起伏于指下而動(dòng)者,勢也,氣之征兆也?！薄緟⒖嘉墨I(xiàn)】 1 陸小左,付 娟,邢淑麗,等.脈圖的簡單判別J.天津中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2003,22(3)：45.2 徐迪華,徐劍秋,徐麗敏.中華脈診的奧秘200幅脈圖解析M.南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2005.226229,243244.3 黃世林,孫明異.中醫(yī)脈象研究M.北京：人民衛(wèi)生出版社,1986.143156.4 傅驄遠(yuǎn),牛 欣.中醫(yī)脈象今釋現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)研究M.北京：華夏出版社,1993.274276.5 柳婧月,黃 樞,王小彥.彩色多普勒超聲觀察正