一种基于多梯度脉象数据的辨证分析方法与流程

本发明属于中医智能诊断与医学信号处理，尤其涉及一种基于多梯度脉象数据的辨证分析方法。

背景技术：

1、目前，中医脉诊理论认为，寸、关、尺三部脉象分别对应不同脏腑的功能状态，左手寸关尺分别主心、肝、肾，右手寸关尺分别主肺、脾、肾（命门）。传统中医通过三部九候脉诊获取脏腑信息，进行辨证施治，具有高度的整体性和系统性。

2、现有计算机辅助脉诊分析系统通常仅能输出基本的脉象参数（如脉率、脉力），缺乏从脉象数据到脏腑经络状态的系统性推算能力。部分系统虽能给出体质类型判断，但其分析依据往往包含主观问卷，而非完全基于客观脉象数据，导致结论可重复性差。

3、在经络状态分析方面，现有方法主要依赖经络电测量（如良导络）或穴位检测，缺乏从脉象数据直接推算十二经络通畅度和虚实寒热状态的方法。

4、现有脉诊分析系统在分析精度上难以满足临床需求，主要原因在于：（1）仅利用单一压力点的脉象数据，信息量不足；（2）未能充分利用脉象在不同加压状态下的变化规律；（3）缺乏从纯客观的脉象数据中系统性地推算脏腑功能状态；（4）缺乏从脉象数据到十二经络状态的推算方法。

5、申请号为cn202411691131.9，名称为《一种基于脉诊仪的脉搏分析方法》的现有技术，将得到的用户脉象图输入至预先构建得到的标准脉象模型中以确定用户的脉象类型结果，并输出用户的脉象类型结果；上述现有技术仅依靠表层单一脉象分型，未结合寸关尺分候脏腑理论，也没有脏腑寒热虚实量化，采用单一固定压力采集，无分层梯度加压，在应用中对于浮脉、沉脉、虚实脉区分误差大，临床精度达不到辨证需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于多梯度脉象数据的辨证分析方法，能够将中医脉诊理论与现代信号处理技术结合，建立从客观脉象数据到脏腑经络状态的量化映射模型，无需依赖主观问卷，显著提升了诊断结论的客观性和可重复性。

2、本发明采用下述技术方案：一种基于多梯度脉象数据的辨证分析方法，包括以下步骤：

3、s1：对患者左右手的寸、关、尺部位进行多梯度加压同步采集，在每个压力梯度下压力稳定后采集脉搏波原始信号；

4、s2：提取各压力梯度下的脉搏波原始信号的主波幅值，确定主波幅值最大时对应的外加压力值作为最佳取脉压力，在所述最佳取脉压力下，提取脉搏波原始信号的多维脉象特征；多维脉象特征包括脉位、脉力、脉率、脉紧张度和脉流利度；

5、s3：基于多维脉象特征，调用预设的三维决策树规则对各脏腑进行辨证量化评估得到脏腑辨证评估参数，根据脏腑辨证评估参数输出脏腑辨证评估结果；

6、s4：根据所述脏腑辨证评估参数与十二经络的表里络属关系构建有向图传导网络，计算得到十二经络能量值并依据十二经络能量值的数值区间映射输出各经络的虚实寒热诊断标签。

7、进一步的，s1中多梯度加压s1中多梯度加压通过设置初始压力值、最终压力值和加压步长实现。

8、进一步的，s2中确定最佳取脉压力的过程如下：

9、s201：对每个压力梯度下的脉搏波原始信号进行主波峰检测，提取每个心动周期的代表主波峰幅值；

10、s202：以各压力梯度下的外加压力值为横坐标、对应的代表主波幅值为纵坐标，构建幅值-压力响应散点序列，经曲线拟合后确定最大代表主波峰幅值对应的外加压力值为最佳取脉压力。

11、进一步的，s201中进行主波峰检测包括以下步骤：

12、对脉搏波原始信号进行预处理得到脉搏波基础信号，通过基础数学方法检测脉搏波基础信号的所有局部极大值点得到候选波峰；

13、采用自适应阈值与时域约束双重判定机制筛选候选波峰得到主波峰幅值序列；

14、通过滑动窗口法构建随时间变化的自适应波峰阈值函数，若某时刻的候选波峰幅值大于等于对应时刻瞬时的自适应波峰阈值，则保留为时域待筛选候选波峰；否则认为候选波峰为噪声或干扰峰，剔除噪声；

15、设定生理折返期下限即最小时间窗口，若相邻候选波峰的时间间隔小于生理折返期下限，则判定存在重搏波或噪声，对于相邻的两候选波峰保留幅值较大者。

16、进一步的，s3中脏腑辨证评估参数包括脏腑虚实度指数和寒热属性；其中脏腑虚实度指数为正值代表实证、脏腑虚实度指数为负值代表虚证，脏腑虚实度指数为0代表平证，并结合各部位对应的寸口分候脏腑映射关系，生成包含心、肝、脾、肺、肾及对应六腑的脏腑辨证评估结果。

17、进一步的，s4中计算得到十二经络能量值并依据十二经络能量值的数值区间映射输出各经络的虚实寒热诊断标签；十二经络能量值包括六脏经能量值和六腑经能量值；步骤如下：

18、s401：基于脏腑辨证评估参数获取六脏经能量值；

19、s402：基于六脏经能量值结合同源表里经络能量传导权重通过表里耦合传导计算六腑经能量值；

20、s403：基于十二经络能量值中的各经络能量值计算对应经络的通畅度初值；

21、s404：结合评价脉流利度的参数设置关于脉流利度修正系数的通畅度修正规则，经设定的通畅度修正规则对通畅度初值进行修正得到对应经络的最终通畅度；

22、s405：输出十二经络的能量分布状态并标注各经络的虚实寒热诊断标签。

23、进一步的，s404中根据双因子量化指标得到的脉流利度系数评价脉流利度，双因子量化指标是指峰部曲率变异系数和高频能量占比；峰部曲率变异系数通过取主波峰顶左右一定周期区间内信号二阶导数的变异系数得到；高频能量占比通过对脉象信号进行快速傅里叶变换（fft）后，计算高频段能量与基础频段能量之比得到。

24、进一步的，s404中关于脉流利度修正系数的通畅度修正规则为：脉流利度修正系数函数采用分段线性映射，根据评价脉流利度的参数的取值确定对应的脉流利度修正系数。

25、进一步的，s4中虚实寒热诊断标签包括虚实诊断标签和寒热诊断标签，虚实诊断标签包括甚实、偏实、正常、偏虚和甚虚；寒热诊断标签包括甚热、偏热、正常、偏寒和甚寒。

26、进一步的，所述辨证分析方法还包括s5：生成包含脉象量化参数报告、脏腑辨证报告、经络状态评估及个性化调理方案的结构化综合诊断报告。

27、本发明基于多梯度压力传感器采集的客观脉搏波信号进行定量分析，通过预设的三维决策树规则将传统模糊的脉象（如浮、沉、弦、滑）转化为明确的数值区间进行量化评估，无需依赖医生主观经验或患者主观问卷。消除人为经验差异，确保同一患者在不同设备或不同时间点的检测结果仍具有高度一致性。

28、本发明采用多梯度加压同步采集技术通过构建幅值-压力响应曲线确定最佳取脉压力。相较于现有技术仅利用单一固定压力点采集脉象数据，本发明能够完整捕获浮、中、沉三部脉象信息，解决对浮脉误判、对沉脉探测不到的问题。

29、本发明基于中医脏腑表里络属关系构建有向图传导网络，将单一脏腑的辨证结果推演至十二经络能量系统。通过表里耦合传导机制量化模拟脏气循表里经络输布于腑的生理能量传递与病理寒热传变规律。