專利名稱：脈象老化測報儀的制作方法
一種用于測報人體生物學(xué)年齡的儀器，屬診斷的其他方法或儀器類。
人體脈象計算機測報技術(shù)，國內(nèi)已有許多研究，主要用來診斷和分析人體各種疾病，但是利用人體脈象測報人的生物學(xué)年齡卻很少，而且測報不準確，測報復(fù)雜費時，不能在臨床上應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是根據(jù)大量不同年齡健康人脈象的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，建立一種數(shù)學(xué)模型并設(shè)計一種自動識別脈圖特征點參數(shù)的方法，精確測報人體生物學(xué)年齡的儀器。
根據(jù)人體脈搏圖象測報生物學(xué)年齡的原理是，由于人的動脈壁彈性隨年齡增長而降低，動脈硬度增加，故中年以后脈象逐漸帶弦，老年人多見弦脈，人的脈搏圖重搏前波的相對位置隨增齡而由低到高，主波的上1/3與下1/3交界處寬度越大，切脈感覺由平、緩、滑，向弦的方向發(fā)展，統(tǒng)計分析表明，脈圖的有關(guān)指標值，隨增齡而增高，因此，測量出不同年齡人體的脈圖參數(shù)，可以計算出不同人的生物學(xué)年齡，在某種病理情況下(如高血壓、冠心病等)，生物學(xué)年齡可能顯著大于時序年齡(也稱日歷年齡)，從而可以推斷人體可能有某種疾病及衰老的程度。由此可見，只要測量出人體脈搏圖波形特征點的參數(shù)，就可推算出人的生物學(xué)年齡，關(guān)鍵是如何計算，本發(fā)明是以數(shù)百例20～70歲健康成年人的脈搏圖的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為依據(jù)建立了一種計算人的生物學(xué)年齡的通用數(shù)學(xué)模型，以此來測報人的生物學(xué)年齡，該數(shù)學(xué)模型的建立過程是，設(shè)變量y與另外P個變量X1，X2，……Xp的內(nèi)在聯(lián)系是線性的，它的第α次試驗數(shù)據(jù)是ya;
，其中α＝1，2，…N，則這一組數(shù)據(jù)可以有如下的結(jié)構(gòu)式y(tǒng)1＝β0+β1X11，+β2X12+……+βpX1p+ε1y2＝β0+β1X21，+β2X22+……+βpX2p+ε2┋yN＝
其中β0，β1，β2……βp是p+1個待估計參數(shù)，X1，X2，…Xp是p個可以精確測量或可控制的一般變量，ε1，ε2，…εN是N個相互獨立且服從同一正態(tài)分布N(0，σ)的隨機變量，這就是多元線性回歸的數(shù)學(xué)模型，如果已知某個確定人的年齡y1，及該人的脈搏圖波形上的各參數(shù)X11，X12，……X1p(本發(fā)明設(shè)計一個專用程序如圖4，計算此參數(shù))，則可介該聯(lián)立方程，從而確定系數(shù)β0，β1，…βp。設(shè)b0，b1…bp分別是參數(shù)β0，β1，…βp的最小二乘估計，則該回歸方程可寫為
＝b0+b1X1+b2X2+…+bpXpb為待定系數(shù)，本發(fā)明以N＝103名20～70歲成年女子為例，在測量出她們的脈圖參數(shù)Xp后(p＝7)，介出計算女性生物學(xué)年齡數(shù)學(xué)模型的系數(shù)b是
＝50.61647+0.3067497X1+23.54114X2-38.42367X3+48.23479X4-5.810995X5-7.702139X6-2.595945X7，其中，X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7分別代表X1＝M，X2＝H1，X3＝H2，X4＝H3，X5＝H5，X6＝W/t，X7＝t3/t4。
表示被測人的年齡。附圖2是一個典型的人體脈搏波形，由附圖所標出的符號，定義為M= (t4)/(t0) 是與動脈硬度有關(guān)的參數(shù)，H1= (h2-h1)/(h1) ，H2= (h4)/(h1) ，H3= (h3-h1)/(h1) 是與外周阻力有關(guān)的指標，H3= (h5)/(h1) 也是與動脈硬度有關(guān)的指標，建立了數(shù)學(xué)模型之后，下一步便是如何利用計算機自動確定不同人脈搏波形上各特征點的參數(shù)。圖3是幾種常見的人的脈搏波形，呈三峰波形，也有雙峰波形，本發(fā)明采用極值點和曲率混合結(jié)合經(jīng)驗閥值的方法，使用圖4的脈圖特征點自動識別的程序流程圖，可以很方便地找出脈搏圖上特征點A、B、C、D、E、F、G，流程圖中的5是首先找出一個完整的脈圖，并求各特征點一次二次導(dǎo)數(shù)及曲率，6是找脈圖最高點MAX值(X，y)，7是判斷X(橫座標)是否大于170ms，如果是大于，則轉(zhuǎn)到9最高點是D點，然后接下下去轉(zhuǎn)到10，程序在A、D之間找B、C點。如果X不大于170ms，則轉(zhuǎn)到8，確定最高點是B點，接下去程序轉(zhuǎn)到11，在30～50%周期內(nèi)找E、F點，12是判斷D點是否已找到，未找到，則轉(zhuǎn)到13，在B、E之間找C、D點，如已找到，則返回。例如要確定脈搏圖中的C點，程序首先分析判斷出C點在脈圖上的某斷區(qū)域，然后在該區(qū)域?qū)ふ仪?絕對值)最大值的點C1，如果在C1點附近發(fā)現(xiàn)極小值點C2的話，那么C2點即為C點，否則，要在C1點附近逐漸向左、右搜索，直到找到的點滿足已經(jīng)設(shè)定的經(jīng)驗閥值時為止，此點即為要找的C點，本發(fā)明計算脈搏圖曲率的公式是Ki＝K1×｛arctg〔K2×(Xi-Xi-3)〕-arctg〔K2×(Xi+3-Xi)〕｝，K1.2為估計系數(shù)。


圖1是本發(fā)明的方框圖，圖中1是脈搏傳感器，它與人體脈搏點接觸，并把脈搏跳動的壓力信號變?yōu)殡娦盘枺搨鞲衅饔惺惺郛a(chǎn)品。2是濾波及放大，一般通用電子線路，3是A/D轉(zhuǎn)換器，2，3做成的硬件，按放在通用計算機機箱內(nèi)。A/D變換后的采樣頻率為200點/秒，4是通用微機。微機的顯示器上可實時顯示人的脈搏波形，該波形可用鍵盤控制，凍結(jié)在顯示屏上，微機的打印機可以打印出受試者的生物學(xué)年齡。
本發(fā)明的特點是設(shè)備簡單，測報人的生物學(xué)年齡準確。
權(quán)利要求
1.一種利用人體脈搏波形圖象測報人體增齡變化程度的儀器，由微型計算機、脈象轉(zhuǎn)換器、電子線路組成，其特征是，根據(jù)大量不同年齡健康人脈搏波形圖象參數(shù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)建立用來測報人體生物學(xué)年齡的數(shù)學(xué)模型
=bo+b1X1+b2X2+…+bpXp，其中X1=M，X2=H1，X3=H2，X4=H3，X5=H5X6=W/t，X7= (t9)/(t4) 表示人體脈搏波形圖上特征點的參數(shù)，取P=7，b0，b1……bp為待定系數(shù)。
2.按權(quán)利要求1所述的儀器，其特征是對不同人體脈象圖上特征點參數(shù)X1～X7的確定，采用計算機專用軟件流程圖5～13完成。
全文摘要
一種測報人的生物學(xué)年齡的儀器，由通用微機，專用硬件和軟件組成，其特征是根據(jù)人體脈搏波形隨年齡增長而變化的特點，統(tǒng)計大量不同年齡人體的脈搏波形圖，定量地分析脈搏波上特征點參數(shù)之間的關(guān)系，建立一個能測定健康人生物學(xué)年齡的數(shù)學(xué)模型。本發(fā)明只要把脈搏傳感器與受試者人的脈搏搏動點接觸，很快就可以測報出受試者的生物學(xué)年齡，既精確又方便。
文檔編號A61B5/00GK1057579SQ9010288
公開日1992年1月8日 申請日期1990年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月28日
發(fā)明者楊天權(quán), 徐子亮, 陳杰, 張鏡人, 李利, 鄭秀春 申請人:上海交通大學(xué), 上海市第一人民醫(yī)院