正值表示黄光。光泽反映明、暗、荣、枯,与亨特坐标值中的L值有关。 为了做到望面色的客观化,使面色有定量化指标,不少研究者根据色度学的理论和原理,利用测色仪对面部皮肤 的正常色泽及青、赤、黄、白、黑五种病理色泽进行定量检测。例如蔡光先氏运用日本生产的CP6R1O0IDP型携带式色 差计(该机能自动计算出亨特坐标值),对102名正常人的四季肤色及508例不同疾病患者的病理性五色进行测定的 结果显示,正常人四季肤色的色度特点是:春天正常人的肤色,L值稍低,b值稍高,因而呈稍青之色:夏天正常人肤 色,L值最高,a值高,故红润而有光泽之象:秋天正常人之肤色,L值稍低,但b值最高,所以呈黄而少泽之象,与 传统论述的秋色稍白而略有不同:冬天正常人的肤色,L值最低,与b值相等,故呈稍灰之象。病理性五色的特点是: 面色淡白组的L值最高:面色萎黄组的b值最高,L值较低:面色晦暗组是L值最低:面色青紫组是L值比较低:面色 红赤组是a值最高等。 2.面部红外热像图的观测 对于温度大于绝对零度(一273.16℃)的一切物体,其内部的分子因热运动会向空间放射红外线。红外仪器可接 受物体辐射出的不可见红外线(光),将其转变成等效的电信号,然后经过电子学处理,通过显示器把电信号再转变成 可见图像,从而准确、客观、全面地反映和记录不同探测目标向空间发射红外线能量的大小。 许多研究者利用红外成像技术,通过红外热像仪对正常人及一些病人的颜面温度进行了定量检测,并分析其分布 特点与规律。例如陈振湘氏按10点法测定了正常人面部各内脏反映区的温度,发现面部各脏腑反映区温度存在一定差 别,肺、心、肾三脏反映点的温度较高,肝、胆、胃反映点的温度较低,各点温度的排列次序为:肺、心、肾、脾、 肝、胆、胃。陈氏还分析了寒热证患者的红外面图,发现临床上寒象越重,面部温度越低,红外图象的黑暗区越大, 明暗度分布越不均匀。因此认为红外热图可作为阴阳寒热辨证的客观指标之一。 (二)舌诊 为了弥补肉眼观察舌象时存在准确度较低的不足及寻找用于描述舌象的客观指标,研究者们尝试运用一些检测仪 对舌象的变化进行客观测定。 1.舌局部的温度、干湿度及酸碱度的测定 一些研究者采用半导体温度计、水份测定器及PH测试工具等,测定舌面的温度、干湿度及值等,并探讨其与 舌象之间的关系。如在室温18-22℃时,正常人的舌温多在33-35℃之间,厚苔及燥苔者的舌温多增高:正常人的干湿 度有50%在2.6-3.5之间,舌苔有燥裂芒刺者,干度偏大,苔厚腻者湿度大:正常舌及薄苔舌的H值在6-8.5之间, 表示偏弱碱性或中性;而厚苔类(包括白厚腻苔、黄厚腻苔)舌的pH值在4.0-6.0之间,表示偏弱酸性等。 2.舌色测定仪 我国自70年代开始研制舌色测定仪,用于舌质与舌苔颜色的量化分析。如由北京市第二医院等单位研制的舌 诊色谱自动分析仪,将每名受试者的舌面分为9个部位进行采样,对每个舌样部位进行白〔全色)、红、橙、黄、青、 绿、深蓝、紫八种光分量的测试。中国科学院生理物理研究所自行设计的物理舌诊仪,将12V、25W白炽灯光源发射的 光束照射于舌面,对反射光进行分光,分为红、橙黄、绿、蓝、紫五色,分别进行光电转换,由数字式定量记录仪显 示。所显示的电压值即反映各种不同颜色的光强度的大小,光强度的大小则反映了色调、亮度与彩度的信息,因而反 映了舌质与舌苔综合的光学信息状态。由天津中医学院研制的舌色测色仪,应用色度学原理,使用国际CIE标准色度 学系统,模拟人眼观色的过程和对光谱刺激值的修正,检测舌质和舌苔颜色。该仪器可提供包括舌色的色调、色饱和 度及明度的12项色度学参数及参考舌色诊断结果。上海医疗器械研究所与上海中山医院合作研制的舌色仪,用单一紫 外线照射舌体,可激发舌产生荧光。发现荧光峰值的波长按青紫舌、红绛舌、淡红舌和淡白舌依次递增。 1986年孙立友等首先将计算机图形识别技术引入中医舌诊研究领域。其设想为在标准光源条件下,应用彩色摄像 机摄取舌象图像,经过计算机处理为数字图像(定量分析),参照主要脏腑不同病证(八纲、卫气营血等)及正常人进行 分类,在中医专家的直接参与下,通过不断修正、反馈,总结出舌诊定量分析的客观依据,从而建立一套以分析舌象 色度变化为重点的识别系统。近两年来,北京的赵忠旭等研制了数字化中医舌象分析仪,该仪器采用两只OSAM全光 谱光源,建立局部暗室,并采用IS色彩模型,通过基于人工神经网络的彩色校正方法,结合人眼的彩色视觉生理和 心理特性,建立从图像源到CT显示的彩色变化回归模型,进行整个系统的彩色校正和评价:利用数学形态学结合HIS 模型进行舌象分割,并提出半自动分割方法作为补充,利用监督FCM聚类算法,己知类别总数、各类聚类中心的情况 下,并引入了学习矢量量化(LVQ)神经网络分类器进行舌色、苔色的分类。初步建立了舌诊信息客观识别的方法。上海 中医药大学与上海交通大学合作,提出一种基于图像处理的舌像检测与分析方法,将传统中医舌诊中舌的特征进行数 字化,应用2 DGabor小波变换和色度信息较为精确地检测舌体区域。并提出运用统计方法标定舌质和舌苔点以及确定 其颜色的算法。舌苔的厚度通过色度信息和2 DGabor小波系数能量(GWTE)进行量化,分析了在不同相位时,有无舌 纹情况下GWTE呈现出的不同特性,根据这一特点用不变矩描述了舌区域的GWTE,从而对舌纹的多少做出了定性的说明。 实验表明,提出的相关算法取得了较好的效果。 6
6 正值表示黄光。光泽反映明、暗、荣、枯,与亨特坐标值中的 L 值有关。 为了做到望面色的客观化,使面色有定量化指标,不少研究者根据色度学的理论和原理,利用测色仪对面部皮肤 的正常色泽及青、赤、黄、白、黑五种病理色泽进行定量检测。例如蔡光先氏运用日本生产的 CP6R100IDP 型携带式色 差计(该机能自动计算出亨特坐标值),对 102 名正常人的四季肤色及 508 例不同疾病患者的病理性五色进行测定的 结果显示,正常人四季肤色的色度特点是:春天正常人的肤色,L 值稍低,b 值稍高,因而呈稍青之色;夏天正常人肤 色,L 值最高,a 值高,故红润而有光泽之象;秋天正常人之肤色,L 值稍低,但 b 值最高,所以呈黄而少泽之象,与 传统论述的秋色稍白而略有不同;冬天正常人的肤色,L 值最低,a 与 b 值相等,故呈稍灰之象。病理性五色的特点是: 面色淡白组的 L 值最高;面色萎黄组的 b 值最高,L 值较低;面色晦暗组是 L 值最低;面色青紫组是 L 值比较低;面色 红赤组是 a 值最高等。 2.面部红外热像图的观测 对于温度大于绝对零度(-273.16℃)的一切物体,其内部的分子因热运动会向空间放射红外线。红外仪器可接 受物体辐射出的不可见红外线(光),将其转变成等效的电信号,然后经过电子学处理,通过显示器把电信号再转变成 可见图像,从而准确、客观、全面地反映和记录不同探测目标向空间发射红外线能量的大小。 许多研究者利用红外成像技术,通过红外热像仪对正常人及一些病人的颜面温度进行了定量检测,并分析其分布 特点与规律。例如陈振湘氏按 10 点法测定了正常人面部各内脏反映区的温度,发现面部各脏腑反映区温度存在一定差 别,肺、心、肾三脏反映点的温度较高,肝、胆、胃反映点的温度较低,各点温度的排列次序为:肺、心、肾、脾、 肝、胆、胃。陈氏还分析了寒热证患者的红外面图,发现临床上寒象越重,面部温度越低,红外图象的黑暗区越大, 明暗度分布越不均匀。因此认为红外热图可作为阴阳寒热辨证的客观指标之一。 (二)舌诊 为了弥补肉眼观察舌象时存在准确度较低的不足及寻找用于描述舌象的客观指标,研究者们尝试运用一些检测仪 对舌象的变化进行客观测定。 1. 舌局部的温度、干湿度及酸碱度的测定 一些研究者采用半导体温度计、水份测定器及 PH 测试工具等,测定舌面的温度、干湿度及 pH 值等,并探讨其与 舌象之间的关系。如在室温 18-22℃时,正常人的舌温多在 33-35℃之间,厚苔及燥苔者的舌温多增高;正常人的干湿 度有 50%在 2.6-3.5 之间,舌苔有燥裂芒刺者,干度偏大,苔厚腻者湿度大;正常舌及薄苔舌的 pH 值在 6-8.5 之间, 表示偏弱碱性或中性;而厚苔类(包括白厚腻苔、黄厚腻苔)舌的 pH 值在 4.0-6.0 之间,表示偏弱酸性等。 2.舌色测定仪 我国自 70 年代开始研制舌色测定仪,用于舌质与舌苔颜色的量化分析。如由北京市第二医院等单位研制的舌 诊色谱自动分析仪,将每名受试者的舌面分为 9 个部位进行采样,对每个舌样部位进行白〔全色〕、红、橙、黄、青、 绿、深蓝、紫八种光分量的测试。中国科学院生理物理研究所自行设计的物理舌诊仪,将 12V、25W 白炽灯光源发射的 光束照射于舌面,对反射光进行分光,分为红、橙黄、绿、蓝、紫五色,分别进行光电转换,由数字式定量记录仪显 示。所显示的电压值即反映各种不同颜色的光强度的大小,光强度的大小则反映了色调、亮度与彩度的信息,因而反 映了舌质与舌苔综合的光学信息状态。由天津中医学院研制的舌色测色仪,应用色度学原理,使用国际 CIE 标准色度 学系统,模拟人眼观色的过程和对光谱刺激值的修正,检测舌质和舌苔颜色。该仪器可提供包括舌色的色调、色饱和 度及明度的 12 项色度学参数及参考舌色诊断结果。上海医疗器械研究所与上海中山医院合作研制的舌色仪,用单一紫 外线照射舌体,可激发舌产生荧光。发现荧光峰值的波长按青紫舌、红绛舌、淡红舌和淡白舌依次递增。 1986 年孙立友等首先将计算机图形识别技术引入中医舌诊研究领域。其设想为在标准光源条件下,应用彩色摄像 机摄取舌象图像,经过计算机处理为数字图像(定量分析),参照主要脏腑不同病证(八纲、卫气营血等)及正常人进行 分类,在中医专家的直接参与下,通过不断修正、反馈,总结出舌诊定量分析的客观依据,从而建立一套以分析舌象 色度变化为重点的识别系统。近两年来,北京的赵忠旭等研制了数字化中医舌象分析仪,该仪器采用两只 OSRAM 全光 谱光源,建立局部暗室,并采用 HIS 色彩模型,通过基于人工神经网络的彩色校正方法,结合人眼的彩色视觉生理和 心理特性,建立从图像源到 CRT 显示的彩色变化回归模型,进行整个系统的彩色校正和评价;利用数学形态学结合 HIS 模型进行舌象分割,并提出半自动分割方法作为补充,利用监督 FCM 聚类算法,已知类别总数、各类聚类中心的情况 下,并引入了学习矢量量化(LVQ)神经网络分类器进行舌色、苔色的分类。初步建立了舌诊信息客观识别的方法。上海 中医药大学与上海交通大学合作,提出一种基于图像处理的舌像检测与分析方法,将传统中医舌诊中舌的特征进行数 字化,应用 2DGabor 小波变换和色度信息较为精确地检测舌体区域。并提出运用统计方法标定舌质和舌苔点以及确定 其颜色的算法。舌苔的厚度通过色度信息和 2DGabor 小波系数能量(GWTE)进行量化,分析了在不同相位时,有无舌 纹情况下 GWTE 呈现出的不同特性,根据这一特点用不变矩描述了舌区域的 GWTE,从而对舌纹的多少做出了定性的说明。 实验表明,提出的相关算法取得了较好的效果
(三)脉诊 在切诊研究中,人们先后研制了基于不同原理的脉诊仪,试图通过脉象的客观检测和脉图分析代替手指的主观经 验感觉。 1.脉诊仪 我国中医脉诊仪的研制始于50年代中期。七十年代以后,随着机械及电子技术的发展,国内天津、上海、北京、 江西等地掀起了多学科共同研究中医脉象的热潮,使得脉象仪的研制有一个较大的发展,尤其是近十年来,在脉诊仪 的性能和质量上均有较大的进步。 现在较为完整的中医脉诊仪大多由脉象换能器、放大器、检波或滤波装置、示波器、记录仪、计算机处理系统等 部件和系统组成,其中最关键的部件是脉象换能器。脉象换能器又称脉象传感器,其基本功能是将切脉压力和桡动脉 搏动压力这样一些物理量(非电量)转换成为便于测量的电量(电信号)。脉象换能器的种类较多,如果依据测量原 理划分,有电阻应变式、光电式、超声多普勒式及电阻抗式等:如果依据感压触头的结构形式和材料划分,有刚性触 头式(如悬臂梁式测力换能器)和软接触触头式(如硅杯脉搏传感器)等。国内目前应用较多的为应变式刚性触头脉 象换能器。在探头的设计方面,普遍采用关部单探头的方法,也有用三探头多方式检测脉搏搏动信息的。 如上海中医药大学与南方CD公司共同研制的Z一III型智能脉象仪,将脉象的客观化检测与计算机辅助诊断联 成一体,主要由Z一1型单头脉象换能器与计算机组成。其中的计算机脉象辅助诊断系统是在传统中医理论指导下, 以大量临床实例脉象为基础进行研制的,可以自动判读脉象的位、数、形、势,进而确定脉名,推算出受检者的血管 生理年龄,提出心血管系统的功能状态等综合信息。在此基础上,上海中医药大学正与交通大学合作研制舌脉象信息 采集处理一体机,力求更符合中医医理,便于临床推广使用。 2.脉图分析 脉波图是用脉象记录仪直接测绘的脉搏搏动的轨迹。目前使用压力换能器测绘的脉图,主要综合了与心动周期相 应的压力波、容积波以及血管整体运动产生的位移波的信息。对于通过脉象仪检测得出的脉波图,目前主要采用时域 分析和频域分析两种方法进行分析: (1)时域分析法:一般是指采用几何图形分析法。该分析法是目前普遍应用和较为成熟的方法。主要从脉波各波的 时间、主波、潮波、重搏波及降中峡的高度,各高度的比值,升支及降支的夹角,脉图的面积及波高度与时间的比值、 斜率、时差等,进行直观形态的定量分析。由于在不同的切脉压力下波形是可变化的,所以目前所测的压力波不可能 包含脉象的全部信息。 (2)频域分析法:指采用频谱分析仪或电子计算机对记录的脉象信号进行分析。其基本原理是将脉搏波分解成为一 系列频率为基本频率整数倍的简谐振动,构成一个频率谱。用频谱与倍频的不同来分析脉象的差异。不过脉象波形在 频域是否存在更明显特征,还需进一步探索。 3.脉图的命名及主要测量参数 对于通过脉诊仪采集的压力脉图,在用几何图形分析法分析时,国内有多种不同的编号命名法,下边以上海中医 药大学的命名法为例进行说明。 K毫米) 秒】 P 取法压力定标 (25克/毫米)
7 (三)脉诊 在切诊研究中,人们先后研制了基于不同原理的脉诊仪,试图通过脉象的客观检测和脉图分析代替手指的主观经 验感觉。 1.脉诊仪 我国中医脉诊仪的研制始于 50 年代中期。七十年代以后,随着机械及电子技术的发展,国内天津、上海、北京、 江西等地掀起了多学科共同研究中医脉象的热潮,使得脉象仪的研制有一个较大的发展,尤其是近十年来,在脉诊仪 的性能和质量上均有较大的进步。 现在较为完整的中医脉诊仪大多由脉象换能器、放大器、检波或滤波装置、示波器、记录仪、计算机处理系统等 部件和系统组成,其中最关键的部件是脉象换能器。脉象换能器又称脉象传感器,其基本功能是将切脉压力和桡动脉 搏动压力这样一些物理量(非电量)转换成为便于测量的电量(电信号)。脉象换能器的种类较多,如果依据测量原 理划分,有电阻应变式、光电式、超声多普勒式及电阻抗式等;如果依据感压触头的结构形式和材料划分,有刚性触 头式(如悬臂梁式测力换能器)和软接触触头式(如硅杯脉搏传感器)等。国内目前应用较多的为应变式刚性触头脉 象换能器。在探头的设计方面,普遍采用关部单探头的方法,也有用三探头多方式检测脉搏搏动信息的。 如上海中医药大学与南方 CAD 公司共同研制的 ZM—III 型智能脉象仪,将脉象的客观化检测与计算机辅助诊断联 成一体,主要由 ZMH—l 型单头脉象换能器与计算机组成。其中的计算机脉象辅助诊断系统是在传统中医理论指导下, 以大量临床实例脉象为基础进行研制的,可以自动判读脉象的位、数、形、势,进而确定脉名,推算出受检者的血管 生理年龄,提出心血管系统的功能状态等综合信息。在此基础上,上海中医药大学正与交通大学合作研制舌脉象信息 采集处理一体机,力求更符合中医医理,便于临床推广使用。 2.脉图分析 脉波图是用脉象记录仪直接测绘的脉搏搏动的轨迹。目前使用压力换能器测绘的脉图,主要综合了与心动周期相 应的压力波、容积波以及血管整体运动产生的位移波的信息。对于通过脉象仪检测得出的脉波图,目前主要采用时域 分析和频域分析两种方法进行分析: (1)时域分析法:一般是指采用几何图形分析法。该分析法是目前普遍应用和较为成熟的方法。主要从脉波各波的 时间、主波、潮波、重搏波及降中峡的高度,各高度的比值,升支及降支的夹角,脉图的面积及波高度与时间的比值、 斜率、时差等,进行直观形态的定量分析。由于在不同的切脉压力下波形是可变化的,所以目前所测的压力波不可能 包含脉象的全部信息。 (2)频域分析法:指采用频谱分析仪或电子计算机对记录的脉象信号进行分析。其基本原理是将脉搏波分解成为一 系列频率为基本频率整数倍的简谐振动,构成一个频率谱。用频谱与倍频的不同来分析脉象的差异。不过脉象波形在 频域是否存在更明显特征,还需进一步探索。 3.脉图的命名及主要测量参数 对于通过脉诊仪采集的压力脉图,在用几何图形分析法分析时,国内有多种不同的编号命名法,下边以上海中医 药大学的命名法为例进行说明