不同脈象與體質(zhì)及小波分析方法的研究*

徐夢麗 高祥福 郭 健

1 浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三醫(yī)院 浙江 杭州 310005 2 浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院 浙江 杭州 310006 3 南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院 江西 南昌 330006

診法求索

不同脈象與體質(zhì)及小波分析方法的研究*

徐夢麗1高祥福2郭 健3#

1 浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三醫(yī)院 浙江 杭州 310005 2 浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院 浙江 杭州 310006 3 南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院 江西 南昌 330006

目的：探討四種不同脈象與體質(zhì)之間的某種規(guī)律及小波分析方法在四種不同脈圖運用的可行性。方法：①選擇南昌大學(xué)軟件學(xué)院健康大學(xué)生400名，根據(jù)體質(zhì)類型的分類標(biāo)準(zhǔn)，對調(diào)查對象的形體特征、常見表現(xiàn)、心理特征、發(fā)病傾向及對外界環(huán)境適應(yīng)能力進(jìn)行詢問，在詢問過程中認(rèn)真體會脈象并記錄。②通過查閱文獻(xiàn)，找出常脈、數(shù)脈、滑脈、弦脈四種較典型的脈圖；借用MatLab工具，對原始脈象圖進(jìn)行默認(rèn)閥值消躁法消除噪聲，并使用‘db4’函數(shù)對圖像進(jìn)行4層小波分解。結(jié)果：①男性和女性在各種體質(zhì)中的構(gòu)成是有差異的（P＜0.05）；②四種脈象下各個體質(zhì)的情況是有差異的（P＜0.05）；③常脈多見于平和質(zhì)；④數(shù)脈多見于濕熱質(zhì)和陰虛質(zhì)；⑤滑脈多見于痰濕質(zhì)和濕熱質(zhì)；⑥弦脈多見于平和質(zhì)、氣郁質(zhì)、濕熱質(zhì)和陰虛質(zhì)；⑦根據(jù)小波分解的近似信號及細(xì)節(jié)信號圖形，在分析脈圖的方法中，小波分析方法是有效的。結(jié)論：通過調(diào)查研究，脈象與體質(zhì)之間存在著一定的規(guī)律，并得出四種不同脈象（常脈、數(shù)脈、滑脈、弦脈）相應(yīng)的體質(zhì)類型；它不僅是脈象現(xiàn)代客觀化研究領(lǐng)域的新突破，而且為根據(jù)脈圖結(jié)合四診辨別體質(zhì)類型、疾病和證型及疾病的預(yù)后提供了理論依據(jù)。根據(jù)運用小波分析方法分解四種不同脈圖而得出的不同尺度圖形，可見小波分析是處理脈圖的有效方法，有助于后期提取脈圖的關(guān)鍵特征向量，建立數(shù)據(jù)庫。

脈象 脈圖 小波分析 體質(zhì)

脈診，又稱為切脈，是中醫(yī)特有的用于辨證或者了解健康與否的一種診察方法[1]。該方法操作看似十分簡單，只是用醫(yī)生的三個手指切按患者的手腕部（常用診察部位）的動脈，體驗動脈搏動感應(yīng)到醫(yī)生手指的形象。但脈象的歷史非常悠久，內(nèi)容極其豐富，是千百年來醫(yī)學(xué)經(jīng)驗之總結(jié)。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展，脈診倍受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。雖然脈象已明確歸納為28種，并各有其名及特征，但是脈象學(xué)的發(fā)展仍然受到制約，原因是由于脈象的辨別，主要是依據(jù)醫(yī)者指下感覺，張景岳曾用“心中了了，指下難明”來形容，這樣一來可能影響最佳診斷，影響療效；二來為脈診的教學(xué)尤其是初學(xué)者帶來許多困惑等。因此，中醫(yī)脈診走向客觀化研究是必經(jīng)之路。相對中醫(yī)的證型和西醫(yī)的疾病而言，體質(zhì)的類型更加簡單，而且體質(zhì)在生理和病理上的表現(xiàn)也更穩(wěn)定些?！对\家索隱》中提到脈象和體質(zhì)的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)診脈“必當(dāng)問其平素之脈若何，庶幾無誤。良以人生斯世，體質(zhì)不齊，性情個別，臟腑有柔脆，經(jīng)絡(luò)有厚薄，不可一例求也。”可見，脈象是辨別體質(zhì)類型的不可缺少的因素之一。因此，從分辨脈象的角度可以將不同的體質(zhì)類型進(jìn)行歸類，尋找它們之間存在的某種規(guī)律，這也為后期的脈診客觀化研究提供了理論依據(jù)。本研究通過對健康大學(xué)生的調(diào)查，探討常脈、數(shù)脈、滑脈、弦脈四種脈象與體質(zhì)類型之間的關(guān)系；同時對上述四種脈象較典型的脈圖在Matlab工具下運用小波變換及脈象信號消噪方法處理脈象信號，以尋找小波分析方法在脈圖中的可行性。

1 資料與方法

1.1 調(diào)查對象:調(diào)查對象均來源于南昌大學(xué)軟件學(xué)院400名大學(xué)生，身體健康。男性為245例，女性為155例。年齡范圍為18～22周歲。

1.2 研究方法:分述如下。

1.2.1 調(diào)查方式:調(diào)查方式為四診（望聞問切）合參，包括形體特征、常見表現(xiàn)、心理特征、發(fā)病傾向及對外界環(huán)境適應(yīng)能力五方面；在詢問過程中認(rèn)真體會脈象。

1.2.2 診脈方法:診脈方法分為五部分:①時間:上午8～10時；②體位:調(diào)查對象取正坐位，前臂自然向前平展，與心臟置于同一水平，手腕伸直，手指微微彎曲，在腕關(guān)節(jié)下面墊一松軟的脈枕，使寸口部充分暴露伸展；③指法:選指:醫(yī)者在診脈時應(yīng)當(dāng)選用左手或右手的食指、中指、無名指三個手指指目，手指指端平齊，手指略呈弓形傾斜，與受診者體表約呈45°角為宜；布指:先以中指按在掌后高骨內(nèi)側(cè)動脈處（中指定關(guān)），然后用食指按在關(guān)前（腕側(cè)）定寸，用無名指按在關(guān)后（肘側(cè)）定尺，切脈時布指要疏密得當(dāng)；運指:舉、按、尋、總按、單診；④平息:醫(yī)者在診脈時應(yīng)保持呼吸調(diào)勻，清心安神，以自己的呼吸計算健康大學(xué)生的一息至數(shù)；⑤五十動:醫(yī)者每次診脈每手應(yīng)不少于1分鐘，兩手應(yīng)以3分鐘左右為宜。診完脈后，從中選取常脈、數(shù)脈、滑脈、弦脈加以記錄。

1.2.3 中醫(yī)體質(zhì)類型的分類:體質(zhì)醫(yī)學(xué)思想最早載于《內(nèi)經(jīng)》，近年來中醫(yī)界對體質(zhì)學(xué)說研究較多，本研究主要參照王琦教授的9分類法[2]:平和質(zhì)、氣虛質(zhì)、陽虛質(zhì)、陰虛質(zhì)、痰濕質(zhì)、濕熱質(zhì)、瘀血質(zhì)、氣郁質(zhì)、特稟質(zhì)。

1.2.4 統(tǒng)計學(xué)方法:采用SPSS17.0軟件包對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，計量資料運用Excel表格整理，數(shù)據(jù)采取行×列表法的卡方檢驗，P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 調(diào)查結(jié)果

2.1 各型體質(zhì)的分布:見表1。男女不同體質(zhì)類型相比，P＜0.05，提示統(tǒng)計結(jié)果有差異性，所以認(rèn)為男性和女性在各種體質(zhì)中的構(gòu)成是有差異的。

表1 400例健康大學(xué)生各型體質(zhì)分布

2.2 四種脈象在各型體質(zhì)的分布:見表2。四種脈象下，各體質(zhì)間比較，P＜0.05，統(tǒng)計結(jié)果有差異性，所以認(rèn)為四種脈象下各個體質(zhì)的情況是有差異的。

表2 常脈、弦脈、滑脈、數(shù)脈在各型體質(zhì)中的分布

2.3 典型脈圖:原始常脈、數(shù)脈、滑脈、弦脈的脈圖均來源于文獻(xiàn)[3]?，F(xiàn)列舉原始常脈如下。見圖1。

圖1 原始常脈圖

2.4 小波分析:分述如下。

2.4.1 小波分析理論在脈象信號處理中的應(yīng)用:小波分析理論是一種數(shù)學(xué)工具，它是在20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的建立在樣條分析、泛函分析等基礎(chǔ)上的分析方法，享有分析信號的“數(shù)學(xué)顯微鏡”之稱。它具有多尺度多分辨率的特點，又稱為小波變換。小波變換主要運用在信號的高頻成分和低頻成分的頻率分辨率及時間分辨率上；在研究中，我們正是利用了小波變換的這個特點，使其成為脈象信號的一種有效分析方法[4-6]。

脈象信號是生物電信號中的一種，具有非線性和非平穩(wěn)的特點，且主要頻率范圍較小。在以往的研究中，最常用的信息分析方法主要為時域或頻域分析法，但是這兩種方法在研究中并未取得較好的成就，主要是因為這兩種方法不能同時被采用。小波變換具有良好的時頻分析特性[7]，并且在處理脈象信號的非平穩(wěn)非線性的特點上具有優(yōu)勢。因此，我們利用小波變換的特點對脈象信號進(jìn)行分解，實際上在分解過程中，主要是將信號在各種尺度上分解為兩種信號，即近似信號（低頻率）和細(xì)節(jié)信號（高頻率）[8]。我們在選取‘db4’小波對脈象信號進(jìn)行四尺度小波分解，分解得到的小波各尺度高、低頻信息如圖2、圖3。

圖2 使用‘db4’函數(shù)對常脈圖進(jìn)行4層小波分解后的圖像的細(xì)節(jié)信號圖

2.4.2 脈象信號的消噪處理:脈象信號在采集和檢測中受到多方面因素的影響而產(chǎn)生的噪聲通常有以下3種:①工頻干擾；②基線漂移；③肢體（常為上肢）的抖動或手腕部肌肉緊繃產(chǎn)生的噪聲。可見，本研究中四種不同脈圖所反應(yīng)的脈象信號亦存在噪聲，為了更精確分辨出各種脈圖的特點，消除噪聲是不可避免的，故我們在MatLab工具下，對原始脈象圖消除噪聲，我們所選取的消噪法是默認(rèn)閾值法，該方法則是利用函數(shù)ddencmp生成信號的默認(rèn)閾值，然后利用函數(shù)wdencmp進(jìn)行去噪處理。圖4是對原始常脈圖進(jìn)行消噪的圖像:

圖3 使用‘db4’函數(shù)對常脈圖進(jìn)行4層小波分解后的圖像的近似信號圖

圖4 經(jīng)過默認(rèn)閾值消躁法消除噪聲后的常脈圖

3 討論

脈診是中醫(yī)四診之一，中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，“心主血脈”“心者，生之本，其充在血脈”?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明[9-10]，脈象的形成和血液以及心血管系統(tǒng)是緊密相聯(lián)的；而中醫(yī)所說的“氣”“血”就是運行在人體五臟六腑各個組織內(nèi)，它們所反映在人體內(nèi)外的表現(xiàn)就是通常所說的生理功能和病理情況，所以脈相與體質(zhì)存在某種相關(guān)性。本次調(diào)查研究中，我們發(fā)現(xiàn)常脈多見于平和質(zhì)，數(shù)脈可見于濕熱質(zhì)和陰虛質(zhì)，滑脈多見于痰濕質(zhì)和濕熱質(zhì)，弦脈可見于多種體質(zhì)，分別為平和質(zhì)、陰虛質(zhì)、濕熱質(zhì)和氣郁質(zhì)。

隨著西醫(yī)的普及及現(xiàn)代診療技術(shù)的先進(jìn)化，中醫(yī)的傳統(tǒng)診療方式正面臨著走上中醫(yī)現(xiàn)代化的道路。何任老先生認(rèn)為切脈診法流傳至今已數(shù)千年，脈象的客觀化將是當(dāng)務(wù)之急。倘能達(dá)到數(shù)據(jù)化，則對進(jìn)一步探討闡述每一脈的特點及其在疾病中的分布和病理的意義，這一無創(chuàng)傷性的傳統(tǒng)診斷方法進(jìn)一步以現(xiàn)代科學(xué)方法進(jìn)行探索，必能取得進(jìn)展，不斷完善提高。在本研究中，我們借助MatLab應(yīng)用小波分析方法對四種常見脈象進(jìn)行分析，從而我們得出四種脈圖在小波分解后的不同尺度特征，由此可證明，此種方法在脈圖分析中是可行的，為后續(xù)的研究工作提出了有利的基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

我們的研究表明，男性和女性在各種體質(zhì)中的構(gòu)成是有差異的，四種脈象下各個體質(zhì)的情況也存在差異的。根據(jù)小波分解的近似信號及細(xì)節(jié)信號圖形，在分析脈圖的方法中，小波分析方法是有效的，有助于后期提取脈圖的關(guān)鍵特征向量，建立數(shù)據(jù)庫。通過調(diào)查研究，脈象與體質(zhì)之間存在著一定的規(guī)律，并得出四種不同脈象（常脈、數(shù)脈、滑脈、弦脈）相應(yīng)的體質(zhì)類型；它不僅是脈象現(xiàn)代客觀化研究領(lǐng)域的新突破，而且為根據(jù)脈圖結(jié)合四診辨別體質(zhì)類型、疾病和證型及疾病的預(yù)后提供了理論依據(jù)。

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2016-10-04

江西省衛(wèi)生廳中醫(yī)藥科研基金課題三指脈象的采集及遠(yuǎn)程再現(xiàn)系統(tǒng)的研制，編號：2009A020

# 通訊作者：郭 健,E-mail：Guojian8199@163.com