团队成员：李一帆 史炜 孙茂康

可穿带式设备

望、闻、问、切是中医传统的诊病方式。中医术语中常说的“切”就是把脉。

中医师通过用手指来感知病人脉搏的震动状况，并结合望、闻、问等方式来了解病人的身体状况。最后根据中医师自己多年的实践经验和中国传统医术典籍的记载判断病情。

那么，能否有一种技术手段将把脉结果形成数字化的指标呢？

利用光纤探知微振动的原理走进了我们的视野。

目前，光纤传感大量应用于周界报警，其对微小振动的敏感程度极高。我们人体的脉搏波属于低频、微弱信号，裸露的光纤光栅在测量脉搏时，灵敏度不能达到要求，因此采用平面应变片进行增加敏感性处理。在一定程度上增加了脉搏信号的信息量，减小了由于人体温度、肌肉抖动而产生的各种误差。我们将测得的信号进行脉搏振动时间分布函数的转化，以此实时监测被检测人体脉搏的振动周期、振幅等数据信息，并掌握其中的变化关系。值得注意的是，整个过程中需要比较精准合适的信号放大处理，以便从复杂的背景中提取出有用的脉搏信息。

作品具体使用方式如下：

1）打开腕带，将光纤传感器探头贴于人体上臂桡动脉附近，系紧腕带，松紧度以不感受压迫为宜。

2）在一到两个周期内进行脉搏信号提取，将信号输入到诊疗仪内。

3）根据输出的脉象图和诊疗仪上的数据库初步判断疾病信息。

4）进一步对数据处理分析，得到脉搏时域上的脉搏波形，然后进行脉搏信息的三维重构，在三维形态的基础上，提取脉象的频率、脉长、脉宽等特征，进一步分析比照病情并存档入数据库。

随着社会进步，人们对自己身体的关注程度也在逐日增加。中医检测手段的非破坏性、安全性正在成为人们关注的焦点。所以，这种实现准确脉诊客观化、数字化的作品，能够准确检测人体脉搏运动状态，不但能够为患者提供一个安全有效的检测手段，也能够给众多亚健康群体提供实时监测服务。同时，用数字化指标的诊疗方式，能够有效地加快我国中医诊疗手段的提升，加快我国中医师的培养步伐，让我国的中医事业为世界各地的人们带来健康。(www.daowen.com)

实施方案

光纤传感大量应用于周界报警，其对微小振动的敏感程度极高。通过血氧饱和度的漫射光层析成像与活体之间仅仅通过夹持的方式衔接，在运动中容易掉落，对需要大量进行运动的人员身体状况的监测效果并不明显。另一个方面，光纤系统具有天然的抗电磁干扰的功能。

通常所用的传感光纤采用铠装的通信光缆，它能保证在不受外界多变的气候和恶劣环境的影响下，仍然能采集细小的振动。

当光信号经由激光器输送进光纤时，探测器会处理接收到的光信号。并且实时反映出接收到光信号的相位。通常情况下，传感光缆没有受到任何干扰或光的传输没有变化，那么光信号的相位也将不发生变化，对应于探测器上是一个相对稳定的波形。当传感光纤受到运动或振动的干扰时，光信号的传输模式就会发生变化。

对于以下的应用场合，传感光纤没有固定的相位作为参照，因此从使用方法上进行如下修正。

系统由四部分构成，分别是激光光源、传输光纤、数据初步处理与传输系统、外围纤维束带四部分。

第一部分，激光光源，目前市场上生产的激光光源种类较多，选取应适当偏重单色性较好的光源。

第二部分，光纤传输系统。由一段光纤光栅应变传感器构成，探头部分紧贴脉搏，探头封装在纤维束带内。

第三部分，数据初步处理与传输系统。接收到的信号通过数据的初步处理，形成信号波形，分析产生脉搏信号，并传输到进一步的分析系统中。

第四部分前文已经提到，主要作用：1）经过纤维束带包裹的光纤光缆可以受到很好的保护。2）纤维束带可以使光纤较好地固定在被检测的活体手腕上，并且通过弹性放缩可以使之很好地贴近脉搏部位，得到最终的信号。

关于平面应变片：脉搏波属于低频、微弱信号，裸露的光纤光栅在测量脉搏时，灵敏度不能达到要求，故采用平面应变片进行增敏处理。在一定程度上增加了信噪比，减小了温度、肌肉抖动的误差。将测得的信号进行脉搏振动时间分布函数的转化，以此实时的监测被检测活体脉搏的振动周期、振幅，并通过其中的拓扑变化关系，为后期的脉搏——中医信号分析做硬件上的支持。

值得注意的是，整个过程中需要比较精准合适的信号放大处理，以便从复杂的背景中提取出有用的脉搏信息。