基于脉象频谱分析的无线脉诊仪系统设计与实现

以中医脉诊理论为依托,以近年来发展的脉象频谱分析理论为指导,介绍一种新型基于脉象频谱分析的无线脉诊仪系统。该系统由脉象传感器模块、信号采集处理模块、信号接收模块和上位机分析显示模块组成。以无线传输的方式进行通信,采集到的脉搏信号在上位机中进行离散快速傅里叶变换得到各个谐波波形。仿真和实验数据显示,系统工作稳定、数据传输可靠,符合设计要求。     

基于驻极体传声器的脉象检测系统和方法

为了探究脉搏振动产生的声音信号与标准脉象信号之间的关系,设计了基于驻极体传声器的脉象检测系统,利用双传感器同时采集桡动脉脉象信号。通过对两路信号的分析,得到了脉搏声音信号与标准脉象的一阶导数信号具有强相关性的结论,提出了由脉搏声音信号获取脉象信号的方法,由此获得的脉象图形具有明显的脉象特征,和标准的脉象图形的相关系数大于0.85,也具有很强的相关性,说明这种脉象信号获取方法符合中医脉诊客观化要求,可以用于脉象信号的获取。     

穿戴式自动加压脉象采集系统设计

针对传统中医脉诊过程存在主观影响、无定量标准、脉诊过程复现困难等问题,依据中医脉诊理论,结合新型传感与物联网技术,设计了一种便携式、可穿戴的自动加压多路脉象采集系统.系统采用充气式气囊施压方法,实现中医脉诊浮、中、沉脉象的施压控制,完成手腕寸、关、尺位置的脉搏信号采集,脉象采集终端通过本地路由器连接云服务器,实现数据的云端存储、显示.为线下精准医疗场景提供硬件可行性支撑,进而可以为中医脉象识别,脉象与病症的对应验证以及传统中医学向智能诊疗发展提供技术基础.     

无线便携式脉象检测系统设计

针对现有脉象仪成本高,不便携带等缺点,结合中医脉诊和移动医疗,设计了一种无线便携式脉象检测系统.采用压电薄膜传感器采集脉象信号;通过信号调理电路,对信号进行放大、滤波、电压抬升等处理;STM32F103单片机对信号进行A/D转换后,采用高通滤波去除基线漂移,加权滑动平均滤波消除毛刺,再通过HC—05蓝牙模块无线传输至Android智能手机;手机端实现信号的波形绘制,脉率及脉象显示.测试结果表明:系统稳定性和准确性良好,具有脉象异常报警功能,且成本低,体积小,功耗低,适于家庭使用.     

基于小波分析和BP神经网络识别的中医脉象信号辨识系统

讨论基于小波分析的脉象信号分解与重构、信号除噪、脉象信号时频特征值的提取和分析,构建合理的神经网络结构,各层神经元数量的确定,选择合理的学习速率,脉象信号特征值的选取,神经网络的训练等必须解决的关键问题。构建了一种比较实用的基于小波分析BP神经网络的中医脉象信号辨识系统。经1456例临床脉象检测,准确率〉90％,不仅极大地提高对平、浮、沉、迟、数、虚、实、滑、涩、洪、弦、促、结、代等基本脉的识别率,对于由上述基本脉构成的临床常见的相兼脉也有相当高的识别能力。     

基于智能机械臂的脉象采集分析系统的研究

中医脉诊客观化对中医的传承和发展至关重要,如何快捷的采集到更加丰富全面的脉象信息,降低脉诊设备对用户的使用门槛是推广中医发展的第一步.针对现有脉象传感器存在着采脉模式单一,硬质传感器对使用者要求较高,设备自动化程度低等缺点,使用智能机械臂和中医诊脉理论设计了智能脉象采集分析系统.该系统使用DOBOT机械臂并结合新型压力传感器作为寻脉工具,使用微处理器控制机械臂与气泵结合实现智能寻脉和脉象采集,不仅大大降低了用户对于脉位辨识的难度,也能采集到丰富无损的脉象信息,为脉诊仪提供了一种全新的采集模式.     

基于中医机器人平台的脉诊技术研究

中医脉诊的客观化即把中医师主观上对脉象的感知转换为客观上数字化的脉象信号，有利于中医的传承发展和诊断标准的统一，同时有助于实现脉象的远程诊断。针对现有脉象仪需要去特定场合进行诊断，或者计算能力和存储能力受限的问题，研发了基于家庭中医机器人平台的脉象采集和分析系统，该系统采用机械加压方式采集不同压力下的脉象信号，将采集到的数据传至云服务器，云服务器对脉象信号进行分析并下发诊断结果，结合以往数据来分析疾病趋势，这样可以针对每个患者进行个体化的信息记录，实现以病人为中心的治疗。     

基于多传感器技术的中医脉象复放系统

为了改进当前脉象模拟技术一致性较差,未考虑中医师的取脉位置和应指压力等缺点,本文设计了新型脉象发生器和仿生模拟手,依据多传感器信息融合技术智能检测中医师的取脉位置和应指压力,实现了人体26种临床脉象数据库脉象和采集被试者脉象的准确复放。通过实验验证,该系统复放波形、脉图与输入波形间的相关系数Rxy均大于0.85,具有显著相关性;脉象主要特征值误差在5%以内。经多名老中医盲测,本复放系统可应用于中医脉诊课堂教学测试、职业中医师培训考核、中医脉诊研究等领域。     

柔性传感器智能脉诊系统信号采集处理技术

脉搏诊断仪器的研发和使用为传统中医的智能诊断提供了客观基础,但现有的脉搏诊断设备没有考虑采集部位（寸、关、尺）与压力（浮、中、沉）共同作用时对诊断结果的影响,诊断精度仍有提升空间。为了更加准确地识别脉象,本文提出了一种基于柔性传感器的智能脉诊系统和相应的脉搏信号处理方法。在寸、关、尺采集部位安装3个阵列柔性传感器,通过设置浮、中、沉不同压力阈值,获取多组脉象信号,接着提取信号特征,并基于多重集典型相关分析（Multi-set canonical correlations analysis,MCCA）方法对多通道特征进行融合,以获得更多脉搏信息。实验结果表明,本文所提方法在4种典型脉象分类中,脉象分类准确度得到进一步提升。本文设计的采集部位、压力相结合的脉象感应方法可以模拟还原中医诊断过程,有助于提取真实的脉搏信号,为后续基于柔性传感器的智能脉搏诊断设备的研发提供了理论基础和参考价值。     

基于进化计算的中医脉象分类识别研究

为了实现中医脉象的客观、准确分类,提出了一种基于进化计算的脉象识别方法.提出一种改进的GEP算法(IGEP),并对IGEP算法进行了复杂度分析.基于IGEP,设计出了对脉象信号进行自动建模识别的系统.最后用大量临床脉象样本对算法建模的函数进行了检验,实验结果表明该方法能够实现对中医常见脉象的准确、快速分类.     

基于机械加压方式的便携式脉象采集分析系统的研究

针对目前脉象系统成本高、不便携带、加压模式复杂,且在家庭使用困难等缺点,依据中医脉诊原理,运用现代移动医疗新技术,在智能手机平台,设计基于新型凸轮加压模式的中医腕带脉诊系统,系统采用MINI电机驱动凸轮转动,实现了中医浮、中、沉脉象的自动加压,并通过智能手机进行采集及控制。通过与标准脉象统进行试验对比,两者获取到的脉象特征参数无明显差异,结果表明：系统性能可靠,能准确的获取人体的脉搏信息,并且通过智能手机与服务器的连接,为用户提供精准医疗,适用于个人及家庭健康医疗。     

基于柔性阵列传感器的脉象检测系统的设计

当前的脉象仪大部分采集手段单一,取脉压力的调节性差,无法模拟医生的布指方式,而且只能实现脉搏图的描记及分析,无法给出脉象的三维信息。针对这一问题研制了基于柔性阵列传感器的脉象检测系统,用硅胶制作了专门的脉搏换能器;设计了压力控制系统,实现压力自动调节,完成了对最佳取脉压力下脉象的采集;搭建了信号处理电路,实现了对脉象信号的提取和预处理;以USB-7660为核心构建了A/D采集系统,实现了对多路脉象信号的显示、存储。实验表明,该系统不仅可以有效采集到受试者的七路二维脉图,而且能清晰地观测到受试者的脉道宽度,并重建出相应脉搏波的三维传导地形图。     

小波变换在脉象信号特征提取中的应用

论文首先介绍了人体脉象是非线性、非平稳的微弱信号这个特点,然后分析了传统人工脉诊的缺陷,在当今信号处理和计算机相关技术的飞速发展,提出了很多运用现代科学对脉象分类的方法。由于小波具有优良的时频分析特性,而且还具有处理非平稳随机信号的能力,论文提出利用小波提取脉象特征,得到了很好的识别效果。     

多路脉象检测系统的设计

本文主要介绍多路脉象的检测及计算机处理系统,该系统实现了计算机对脉象信息的分析,全面地反映了中医脉象的特征。     

生理参数变化对中医脉波图影响规律的研究

为探索中医脉象的形成与人体循环系统及血管生理参数之间的联系,在心血管双弹性腔模型基础上,借助Simulink仿真外周阻力、血管顺应性、血液流动惯性变化对脉波图时域特性的影响规律,并利用中医脉象模拟系统,通过改变血液粘度、血管弹性、外周阻力及取脉压力,实测和验证Simulink仿真结果,建立心血管生理参数与理论模型之间的联系。实验结果表明,血液粘度变化对外周血管阻力有一定影响,血管弹性与顺应性直接相关,同时脉诊的取脉过程也会对血液惯性造成影响,继而改变输出波形。该成果为中医脉诊在动脉硬化、高血粘等疾病早期客观化诊断领域提供了理论支持。     

中医脉诊数字化研究进展及发展趋势

脉诊是中医临床诊断的重要依据,随着传感器技术和电子信息技术的发展,脉诊数字化成为重要的研究领域,尤其是近年来人工智能的迅速崛起,为传统中医脉诊提供了新的发展方向——智能中医脉诊.本文针对脉诊数字化的发展历程,从脉搏传感器,脉诊仪以及脉象数字化分析等方面进行深入调研分析,重点介绍了近年来新型脉搏传感器的突破,尤其是在可穿戴领域的广泛应用.同时对大数据技术和机器学习算法在中医脉诊领域的应用进行了展望和总结.     

微弱生理信号在多通道数据采集系统中的研究与实现

介绍了一种基于单片机C8051F300控制的微弱生理信号多通道数据采集终端的硬件研制.系统硬件主要包括干扰抑制电路、滤波放大电路以及单片机信号采集电路.采用普通Ag/AgCl电极、压电陶瓷器件、热敏电阻作为传感器采集心电信号、脉象信号和体温信号.利用单片机对获取的清晰生理参数信号,进行采样处理、存储和传送.实验结果表明,基于单片机C8051F300控制的微弱生理信号多通道采集系统可实时采集、保存与处理心电、脉象、体温等生理信号数据,并具有体积小、功耗低、性能稳定等优点.     

基于递归图和卷积神经网络的脉象分析识别

在脉象信号分析识别中,时域、频域等分析方法难以挖掘脉象信号的非线性信息,且传统机器学习方法需要人工定义特征,无法进行特征的自学习。提出一种基于无阈值递归图和卷积神经网络的脉象分析识别方法。基于非线性动力学理论,将脉象信号转换为无阈值递归图,通过VGG-16卷积神经网络实现递归图非线性特征的自动提取,并建立脉象分类模型。实验结果表明,该方法分类准确率可达98.14%,与已有的脉象分类方法相比有所提升。该研究为脉象信号分类提供了一种新的思路和方法,对脉诊客观化具有一定的实用价值。     

图像化脉象采集装置的研制

从仿生学角度出发,提出新的基于图像化的脉象采集方法,利用高分辨率摄像头检测不同切脉压力下脉搏搏动时在切脉部位皮肤表面的形态与动态,从而获取多维、全面的脉象信息.装置是中医脉象客观化研究的理想工具,特别适用于中医脉象图谱的收集,具有广阔的推广应用前景.     

基于Labview的中医脉象采集实验系统

Labview是目前世界上最优秀的虚拟仪器软件,应用虚拟仪器技术充分利用Labview开发平台的强大功能,采用模块化的硬件产品,可方便、快速地构建具有多种功能的测试仪器。文章采用Labview软件开发了中医脉象采集实验系统,用于对脉象信号的实时数据采集、显示、分析、处理等,使学生能结合实际学习相关课程,培养学生的动手能力和学习相关课程的兴趣。