脈象儀

　　脈診即切脈，是醫師用手切按病人橈動脈的“寸口”，根據脈象了解病人所患疾病內在變化的診斷方法。下面結合分析脈象方琺介紹幾種常用的脈象儀。

　　一、時域分析法

　　時域分析即分析脈象信息隨時間變化的動態特征。通過對主波、重搏波的波幅及各種比值、時差、夾角、面積等參量的分析，尋求某些特征參量與中醫脈象的內在聯系。利用該法研究脈象的儀器種類繁多，所依據的原理也不盡相同，但可歸納為壓力脈波型、光電容積脈波型、心阻抗脈波型以及超聲脈象儀等，現舉例說明如下。

　　1.壓力脈波型脈象儀

　　①基本原理：利用半導體應變片將脈搏的機械能轉變為電信號。為了提高儀器的靈敏度和解決互換性、平衡調節等問題，將兩個半導體應變片和電阻、電位器等元件組成完整的惠斯通電橋。同時還設置了穩壓電源，適應各種應用場合的需要，保證儀器性能指標的穩定性。

　　②儀器結構：換能器、放大電路、脈搏波信號電路、取法壓力信號電路、波形輸出記錄電路等部分組成。

　　換能器的物理模型和結構：假定橈動脈被鎖定在堅硬的橈骨上面，在佳取法壓力下，彈性血管周圍的軟組織已處于不可壓縮狀態而形成均勻力場。換能器的彈簧片懸臂粱上貼著兩片半導體應變片，是惠斯通電橋的兩個相鄰臂，剛性觸頭壓在橈動脈管上部的表皮軟組織上。通過懸臂梁的傳感作用，使應變片隨著血管周期性搏動而成比例地產生應變，使其電阻值也產生相應的變化，這樣電橋就輸出一個正比于總的搏動力的電壓信號。由于彈簧具有適當的彈性和剛度.它能對“血管一表皮組織系統”施加一定范圍的壓力，使其在不同取法壓力下檢測脈象信息。

　　檢測電路：該電路包括脈搏波信號電路和取法壓力信號電路。取法壓力信號相對于脈搏波信號是一緩慢變化的壓力信號，而脈搏波信號頻率則相對地較高。在信號處理時，可根據頻率差異將二者分離。取法壓力信號回路的主要作用是對緩慢變化的壓力信號進行濾波、幅度一脈寬變換等處理，以便定量讀取并標記在脈搏波信號上。

　　顯示記錄裝置一般用心電示波器或心電圖機。

　　(2)電感換能式脈象儀

　　①基本原理：該儀器是根據電磁感應原理制成的。脈搏波的壓力變化使由電感式換能器內的膜片、空氣隙、磁鐵構成的磁路磁阻發生變化，從而引起電感量變化，然后由電感線圈和電阻組成的電橋輸出電信號。

　　②儀器結構：該儀器由電感式壓力換能器、動態壓力測量儀、電子示波器、心電圖機等部分組成。

　　電感式壓力換能器的作用是將脈搏波的壓力變化轉換成電感量的變化。它有一對導磁的殼體.在每個殼體內裝有一個電感線圈，彈性膜片被夾持在兩個殼體中間。兩個電感線圈與動態壓力測量儀內的兩個無感電阻組成了測試電橋。

　　在沒有壓力作用時，膜片位于兩殼體中間位置，膜片與殼體的間隙δ1=δ2，線圈電感L1=L2，電阻R1=R2。此時電橋處于平衡狀態，無輸出信號。如果當壓力作用在換能器的膜片上，膜片發生位移，使殼體與膜片之間的間隙一邊增大，另一邊減小，則δ1≠δ2，而改變量為△δ1=△δ2。電感線圈的磁路是通過導磁的殼體、膜片和空氣隙構成的回路，由于氣隙的變化引起磁路的磁阻發生變化，從而引起了電感量的變化，使L1≠L2，因而破壞了電橋的平衡，此時電橋輸△V，且△V與外加壓力成正比。因此，脈搏波壓力的變化被轉換成為電量的交化。

　　在換能器的壓力接收孔上加一個類似鉛筆頭的金屬碗，碗頂有一個圓孔與換能器的氣隙相通，構成了切脈的探頭。切脈時將金屬碗口扣在“寸口”某一部位上，使之接觸嚴密，當撓動脈波動時，引起碗內空氣容積變化。碗內的氣體與電感式換能器的氣隙相通，因而引起膜片發生位移.膜片的位移又使氣隙變化轉換成為電量變化。這種微小電量變化送入動態壓力測量儀加以放大，然后一路輸入示波器來觀察脈圖，另一路送入心電圖機作脈圖記錄。

　　2.光電容積型脈象儀

　　(1)基本原理：脈搏信息中包含著豐富的血流動力學和生理、生化等方面的信息。由于血管內血液的脈動，使血容量作相應的變化。當入射光照射血管時，使耦合到光電換能器的光通量發生變化，引起光電流的變化，即可描繪出血容量隨時間變化的曲線。依此原理使脈象客觀化的方法稱為光電容積法。

　　(2)實驗裝置與方法：利用光電容積法測量脈搏的裝置光源為一高亮度的鹵素燈泡，光線經聚光耦合到入射光導纖維，照射放在特殊測量頭內的手指。透過指尖的光信息由接收光導纖維傳遞給濾光器。由濾光器輸出700nm和800nm兩種波長的單色光，經光電換能器變換為電信號。脈搏檢出電路輸出有價值的信號經放大后由雙向開關交替地在電子示波器(CRT)顯示或被記錄器記錄。

　　3.電阻抗法

　　描記脈圖的方法很多，用壓力法取得的脈圖，反映脈管內壓力的變化;用光電法取得的脈象容積圖，反映脈管內容積的變化;而用電阻抗法獲得的阻抗脈圖，則反映脈管內阻抗的變化。

　　(1)心阻抗圖的基本原理：隨著心臟有節奏的搏動，組織器官的血管表現出節律性的擴張與收縮。當血管擴張時搏動性血容量相應增加，反之，血容量減少。在人體組織中，血液和組織液的電阻抗小，導電能力則強。脈管內搏動性血容量隨心臟搏動而周期性地增加或減少，因而導致組織的阻抗也相應變化，從而通過組織的電流亦發生變化。據此原理描記出的圖形，稱為心阻抗圖。

　　(2)心阻抗圖的臨床意義：心阻抗圖可以反映心臟收縮能力、心輸出量、動脈管壁彈性及張力、血壓、脈壓等參數。如與心電圖同步描記，則電阻抗技術是研究脈象的一種迅速、安全、簡便且準確程度較高的方法。

　　4.超聲波血流測量法

　　用超聲技術實現脈象測量具有無損傷性和廣泛獲取有用信息的優點，是一種很有發展前景的方法。

　　目前用超聲研究脈象有兩種方法，即連續脈沖反射法(回聲)和調制超聲多普勒法。前者是用B型超聲診斷儀實現的。現僅將后者的基本原理作一簡述。

　　(1)脈沖調制多普勒法：連續正弦波多普勒血流計沒有距離分辨能力.在發射和接收聲束方向重疊的范圍內，不同距離處的血流多普勒信號將被同時檢出，不能區別開來，在脈象研究中受到一定限制。

　　為了使多普勒法具有距離分辨能力，需給發射信號加上時間標記，在接收信號中借助這個標記可把目的物(如“扣”橈動脈)的反射信號檢測出來。這種加有標記的方法就是調制多普勒法，所用的調制信號有脈沖信號、隨機信號等。

　　(2)調制多普勒法脈象儀的基本原理具有距離分辨能力的調制多普勒脈象儀的基本原理是：將高頻載波用調制信號調制后加到發射探頭上，從探頭發射調制的超聲波被橈動脈反射，產生多普勒頻移并被接收探頭接收。儀器有發射和接收三組探頭，接收探頭分別拾取“寸、關、尺”三部分的脈象信息，經轉換開關輸入調制器。再用一延時調制信號將接收信號再調制(所用延遲時間等于超聲波到橈動脈反射體的往返時間)，經放大、帶通濾波器并解調后輸入快速傅氏分析器，經分析后將脈象顯示在示波器上或作記錄。該脈象儀可以檢測不同距離的脈象信息，初步滿足了舉、尋、按三種診法的要求。