中醫(yī)脈診技能訓(xùn)練與考核系統(tǒng)的研制與教學(xué)應(yīng)用

燕海霞，李福鳳，肖香群，吳巧教，湯偉昌，錢(qián)鵬，許朝霞，郭睿，徐琎，許文杰，王憶勤

摘要：中醫(yī)脈診是臨床極具特色的診察方法之一。傳統(tǒng)的中醫(yī)脈診教學(xué)難度大，學(xué)習(xí)者沒(méi)有機(jī)會(huì)體會(huì)臨床各種脈象，無(wú)法獲得對(duì)脈象指感、特征的直觀認(rèn)識(shí)。本研究根據(jù)中醫(yī)理論中關(guān)于脈象形成原理的描述設(shè)計(jì)研制了中醫(yī)脈診技能訓(xùn)練與考核系統(tǒng)。該系統(tǒng)訓(xùn)練模塊能輸出臨床脈象的指感特征，學(xué)生可以體會(huì)脈象，系統(tǒng)能輸出多種相兼脈，使學(xué)習(xí)者在課堂內(nèi)就能對(duì)中醫(yī)常見(jiàn)脈得到強(qiáng)化訓(xùn)練，解決中醫(yī)診脈教學(xué)過(guò)程中的學(xué)習(xí)難度大、時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。考核模塊中學(xué)生根據(jù)系統(tǒng)輸出的脈象指感判斷脈象類別，能考核學(xué)生診脈技能，滿足教學(xué)需要。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)脈象技能訓(xùn)練及考核，在本校本科生中得到應(yīng)用，收到較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：中醫(yī)；脈診；訓(xùn)練；考核

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）09-0125-02

脈診是中醫(yī)重要的診法之一，在中醫(yī)理論體系及診療實(shí)踐中占有非常重要的地位。長(zhǎng)期以來(lái)，古人對(duì)脈象進(jìn)行了深入探討。《瀕湖脈學(xué)》論述“氣如橐龠，血如波瀾，血脈氣息，上下循環(huán)”道出了脈象形成的基本原理。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，氣、血是形成脈象的物質(zhì)基礎(chǔ)，心、脈是組成脈象的基本臟腑，亦是產(chǎn)生脈搏的動(dòng)力來(lái)源，脈象直接反映了心臟和脈道的功能狀況，肺、脾、肝、腎等臟腑亦是機(jī)體生命活動(dòng)不可缺少的部分，與心、脈、氣、血的功能有著密切的聯(lián)系，臟腑之間的相互促進(jìn)、互相制約、協(xié)調(diào)平衡對(duì)脈象有著重要的影響，因此亦是形成脈象的基本因素。

傳統(tǒng)的中醫(yī)脈診教學(xué)難度大，學(xué)習(xí)者僅憑教師講授及個(gè)人對(duì)語(yǔ)言文字的理解，往往沒(méi)有機(jī)會(huì)體會(huì)臨床各種各樣的脈象，特別是臨床常見(jiàn)的相兼脈等，無(wú)法獲得對(duì)脈象指感、特征的直觀認(rèn)識(shí)，給教學(xué)帶來(lái)了很多不便之處。在國(guó)外，中醫(yī)傳播范圍也愈加廣泛，很多國(guó)外同仁對(duì)中醫(yī)脈診十分感興趣，但是中醫(yī)古籍、教材中對(duì)脈象的描述語(yǔ)言十分抽象，且過(guò)于專業(yè)，給國(guó)外中醫(yī)學(xué)習(xí)者帶來(lái)很大的困擾。“九五”期間上海中醫(yī)藥大學(xué)研制了第一代脈象模擬系統(tǒng)。該脈象模擬系統(tǒng)前期在國(guó)內(nèi)部分中醫(yī)藥院校試用，取得較好的效果。但是該系統(tǒng)模擬的脈象類別有限，不能模擬目前臨床十分常見(jiàn)的相兼脈，且裝置中所用的模擬血管、仿生手臂等的材料容易老化，單臺(tái)儀器只能模擬相關(guān)的幾個(gè)脈象，不能滿足中醫(yī)診斷研究和教學(xué)的要求，未能得到廣泛應(yīng)用。因此，研制新的中醫(yī)脈診技能訓(xùn)練與考核系統(tǒng)，在一定程度上反映了脈象的基本特征，已成為脈診客觀化的重要內(nèi)容。

一、研制原理

1.心臟搏動(dòng)與脈象。心臟搏動(dòng)是心臟的生理功能，正常的脈搏節(jié)律和心臟搏動(dòng)相一致，如果心臟搏動(dòng)得快，脈搏也會(huì)加快；心臟搏動(dòng)得慢，則脈搏搏動(dòng)也會(huì)遲緩；心臟搏動(dòng)有力，脈搏會(huì)強(qiáng)盛；若心臟搏動(dòng)太弱，脈搏就不易傳到離心臟較遠(yuǎn)的橈動(dòng)脈處，可能產(chǎn)生微弱的脈象，也可能發(fā)生與心律不一致的脈搏。同樣心臟搏動(dòng)有力，而心血管受阻或有其他病變（如動(dòng)脈硬化），脈傳至橈動(dòng)脈處時(shí)也會(huì)發(fā)生異常[1]。

2.血管組織成分與脈象。人在健康狀態(tài)下，血管舒縮度保持一種動(dòng)態(tài)平衡，血管壁的彈性很好。隨著年紀(jì)的增加，血管壁的鈣質(zhì)成分增多，膠質(zhì)相對(duì)減少，因而血管壁的舒張也就隨著減小，形成僵硬狀態(tài)，僵硬度的增加與動(dòng)脈壁的組成有關(guān)，僵硬度的變化主要是由于平滑肌狀況的急劇變化。在血管舒張期間直徑增加，同時(shí)壓力降低[2]，引起動(dòng)脈僵硬度和動(dòng)脈脈搏傳導(dǎo)速度的降低；血管收縮期間僵硬度增加，產(chǎn)生相反的效應(yīng)。所以一般高血壓病人由于血管的硬化，常常出現(xiàn)弦緊或弦細(xì)的脈象。

3.血液動(dòng)力學(xué)與脈象。現(xiàn)代研究脈搏的產(chǎn)生與血液流動(dòng)學(xué)有著密切的關(guān)系。心臟周期性的射血活動(dòng)使其主動(dòng)脈根部產(chǎn)生的初始波，包括心臟收縮期射血形成的主波，以及與心臟舒張期相對(duì)應(yīng)的脈波降支后段。當(dāng)初始波沿著動(dòng)脈系統(tǒng)向外周傳播途程中，受反射和阻力等多種因素的影響，波形發(fā)生了很大的變化，如升支變陡，主波增高變尖，切跡消失。另外，上段動(dòng)脈在主波的降支上還新增了一個(gè)潮波（重搏前波）[3]。因此，寸口橈動(dòng)脈的脈波就形成了具有主波、潮波和降中波三個(gè)向上的波。故任何影響初始波產(chǎn)生或傳播的因素，都可能改變寸口脈波的形狀，通過(guò)對(duì)單一點(diǎn)脈搏波的形態(tài)描計(jì)，發(fā)現(xiàn)脈搏波的形態(tài)，因描記部位的不同而發(fā)生變化，但一般都包括下述幾個(gè)組成部分：升支、降支、主波、降中峽、重搏波、外周血管表面波及重搏前波[4]。

二、脈象指感輸出模塊

實(shí)現(xiàn)一個(gè)脈象的模擬需要通過(guò)硬件和軟件兩部分相互配合才能模擬出來(lái)。模擬一個(gè)脈象則需要調(diào)整以下幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：①脈位；②模擬血液流速；③電磁鐵開(kāi)關(guān)的頻率；④模擬血液的粘稠度[5，6]。

1.硬件電路控制部分。硬件電路控制部分包括以下模塊：①電源模塊；②單片機(jī)控制模塊；③脈象生成模塊；④通訊模塊；⑤觸摸屏控制板；⑥ARM控制模塊。

2.結(jié)構(gòu)部分。結(jié)構(gòu)部分根據(jù)功能的不同分為：外殼、觸摸屏模塊、模擬手、油泵、電磁閥、步進(jìn)電機(jī)控制器、脈沖穩(wěn)壓器、開(kāi)關(guān)電源、模擬血管等。

3.脈位調(diào)整。控制板根據(jù)當(dāng)前脈象的沉浮狀態(tài)發(fā)命令給2號(hào)步進(jìn)電機(jī)控制器，然后2號(hào)步進(jìn)電機(jī)控制器開(kāi)始控制2號(hào)步進(jìn)電機(jī)來(lái)調(diào)整模擬血管的沉或者浮的物理狀態(tài)。2號(hào)步進(jìn)電機(jī)向上轉(zhuǎn)動(dòng)把模擬血管托起即為浮脈，向下轉(zhuǎn)動(dòng)把模擬血管下降即為沉脈，沉、浮的中間位置即為中取脈象。

4.模擬人體血液循環(huán)。控制板發(fā)命令給1號(hào)步進(jìn)電機(jī)控制器，然后1號(hào)步進(jìn)電機(jī)控制器開(kāi)始控制1號(hào)步進(jìn)電機(jī)，讓其開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度根據(jù)不同的脈象可以進(jìn)行調(diào)整。隨后1號(hào)步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始帶動(dòng)油泵，這時(shí)候油泵通過(guò)模擬血管從儲(chǔ)油罐中抽出模擬血液，模擬血液經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥流入電磁閥。

5.模擬人體脈象。控制板通過(guò)控制電磁閥的開(kāi)閉產(chǎn)生脈沖來(lái)模擬脈象，模擬血液帶著電磁閥產(chǎn)生的脈沖經(jīng)過(guò)2號(hào)脈沖穩(wěn)壓器和1號(hào)脈沖穩(wěn)壓器后最后進(jìn)入模擬手中。

6.脈象輸出。此時(shí)模擬手中的模擬血管處就得到了需要模擬的脈象。最后模擬血液又再次回流到儲(chǔ)油罐內(nèi)，整個(gè)模擬流程結(jié)束并不斷地重復(fù)產(chǎn)生不斷的脈象。軟件部分則采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，編寫(xiě)并編譯后將編譯后的二進(jìn)制代碼使用燒錄器燒寫(xiě)進(jìn)控制電路板上的ARM控制芯片中。endprint

三、考核模塊

系統(tǒng)可將多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，通過(guò)教師機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一控制多臺(tái)設(shè)備脈象輸出，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一教學(xué)功能；與教師機(jī)聯(lián)網(wǎng)后，教師機(jī)上可進(jìn)行考卷和試題的編輯、下發(fā)，在學(xué)生機(jī)上進(jìn)行答題，最終在教師機(jī)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分?jǐn)?shù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一考試功能。

四、教學(xué)應(yīng)用

該系統(tǒng)經(jīng)教學(xué)實(shí)踐試用，教師和學(xué)生一致認(rèn)為該儀器能強(qiáng)化對(duì)常見(jiàn)脈象指感的訓(xùn)練，提高脈診的教學(xué)效果。

五、問(wèn)題與展望

中醫(yī)脈象技能訓(xùn)練與考核系統(tǒng)能輸出臨床脈象的指感特征，學(xué)生可以體會(huì)脈象，同時(shí)顯示出脈象對(duì)應(yīng)的脈圖特征，且脈象準(zhǔn)確、手感真實(shí)，并能輸出多種相兼脈，使學(xué)習(xí)者在課堂內(nèi)就能對(duì)中醫(yī)常見(jiàn)脈得到強(qiáng)化訓(xùn)練，并進(jìn)行診脈技能考核，解決中醫(yī)診脈教學(xué)過(guò)程中的學(xué)習(xí)難度大、時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。但仍存在一些問(wèn)題有待進(jìn)一步研究：①由于脈象形成的原理極為復(fù)雜，表達(dá)的信息非常豐富，它與血管結(jié)構(gòu)特性（血管硬度、血管彈性等）、管外肌肉和皮膚組織、血液特性（血流量、血液黏稠度等）、血液循環(huán)系統(tǒng)特性等多種因素有關(guān)，真實(shí)反映脈象的復(fù)雜信息有待進(jìn)一步深入研究；②由于模擬系統(tǒng)中存在著流動(dòng)的液體，其粘度、流速的穩(wěn)定性直接影響到脈象的變化；另外乳膠血管的老化及硅膠手也會(huì)影響脈象的指感；③根據(jù)軟組織流變力學(xué)原理，使仿生手的生理結(jié)構(gòu)、軟硬程度更接近于人體實(shí)際狀態(tài)，使脈搏指感特征盡可能地與實(shí)際狀態(tài)吻合，將是我們今后努力的方向。

參考文獻(xiàn)：

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[2]路永平，陳騰，邢國(guó)勝.弦、滑、澀、禮等脈形成機(jī)理及其血液動(dòng)力學(xué)分析[J].河南中醫(yī)藥學(xué)刊，1998，13（5）：59-60.

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基金項(xiàng)目：上海市中醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃重大研究（ZYSNXD-CC-ZDYJ012）；國(guó)家中醫(yī)藥管理局、上海市第三期重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（S30302）。

作者簡(jiǎn)介：燕海霞（1979-），女，醫(yī)學(xué)博士，副教授，主要從事中醫(yī)診斷學(xué)教學(xué)及中醫(yī)脈診客觀化研究。

通訊作者：王憶勤。endprint