基于XGBoost算法的冠心病阵列式脉图参数特征分析和辅助预测模型研究

目的研究冠心病患者的阵列式脉图参数特征,探索基于极限梯度提升算法(extreme gradient boosting,XGBoost)建立冠心病辅助预测模型。方法纳入社区老年体检中心的正常人群106例(正常对照组)和冠心病患者300例(冠心病组),使用24点阵列式脉诊仪采集受试者的脉象数据,分析冠心病组与正常对照组的阵列式脉图容积(array pulse volume,APV)差异,并基于XGBoost算法建立冠心病辅助预测模型。结果3种脉图通道数据分析方法的对比差异结果趋同,均有冠心病组h 1、h 4、h 5、h 1/t 1、As显著低于正常对照组(P<0.05),是3种分析方法中共有的冠心病脉图诊断特征。冠心病组APV h1、APV h2、APV h3、APV h4、APV h5显著低于正常对照组(P<0.05)。最大幅值通道均值法的模型综合性能最好,指标包括t 1、t 3、t 4、w 1、w 2、w 1/t、w 2/t。结论阵列式脉图特征参数一定程度上可以反映冠心病患者的心血管功能状态,APV指标可以提升模型的冠心病辅助预测性能。

单纯收缩期高血压人群不同年龄和血压梯度的脉图分析研究

目的探讨单纯收缩期高血压(ISH)人群不同年龄和血压梯度的脉图参数特征,为ISH人群发病风险预警及治疗提供中医数据化辅助诊断依据。方法将纳入的550例样本根据血压情况分为正常组235例,ISH组315例;运用PDA-1型脉诊仪及分析系统采集及分析不同年龄段、不同血压梯度ISH人群的脉图差异及特征信息,探讨脉图参数对评估ISH人群发病风险的应用价值。结果①与正常组比较,ISH组h_(1)、h_(3)、h_(4)、t_(4)/t_(5)显著增大(P<0.05),t_(5)显著延长(P<0.05),h_(4)/h_(1)显著减小(P<0.05)。②ISH组h_(1)、h_(3)、t_(4)/t_(5)、w_(1)/t、w_(2)/t随着年龄的增加而显著增大,h_(4)、t_(1)、t_(4)、t_(5)、h_(3)/h_(1)亦随着年龄的增加而增大,虽在≥60岁年龄段波动下降,但整体趋势是增加的;h_(5)、h_(4)/h_(1)随着年龄的增加而显著减小。③ISH组h_(1)、h_(3)、t_(4)、t_(4)/t_(5)、w_(1)/t、w_(2)/t随着血压梯度的增加而显著增大,h_(5)随着血压梯度的增加而显著减小。④Logistic回归分析结果表明,h_(3)、t_(1)、h_(4)/h_(1)、t_(4)/t_(5)、BMI、年龄、女性是ISH的风险因素(P<0.05),其中t_(1)、h_(4)/h_(1)、女性是保护因素,h_(3)、t_(4)/t_(5)、BMI、年龄是危险因素。结论随着年龄和血压梯度的增加,ISH人群的脉图参数会发生相应变化,提示脉图分析在不同年龄、血压分层的临床诊断以及发病风险评估中具有一定的参考价值。

火热相关证候慢性失眠脉图特征研究

目的:对火热相关证候慢性失眠患者与正常人群的脉图模型及参数进行对比分析,以探寻火热相关证候慢性失眠的脉图特征。方法:应用高精度智能机械手中医脉诊信息采集分析系统,对16例火热相关证候慢性失眠患者与20例健康受试者的脉诊信息进行采集与分析。结果:两组人群的脉诊信息差异明显,参数拟合的分类判决结果正确区分率高达97%;在193个参数中共有19个参数参与了分类,包括5个脉位参数,4个时域参数,10个频域参数;双手6部脉图参数的贡献度比较,右关脉贡献最多,其次是右尺脉,左关脉贡献最少。结论:脉图参数可以将火热相关证候慢性失眠患者与正常人群进行区分,可将左手寸关尺、右关、右尺脉位沉、右尺脉位最沉作为火热相关证候慢性失眠的一个重要标志。运用脉诊仪进行诊脉客观可靠且特异性较高,能为慢性失眠的中医辨证从中医脉学角度提供客观参考依据。

阵列式脉图采集分析技术研究进展

脉图采集分析技术近年发展较快,在单部脉诊仪研究基础上出现了多源多维多阵列的脉诊技术与设备,可采集更丰富的脉诊信息,获取更多源的脉诊客观参数,有效将抽象的中医脉象转化为可量化的客观数据,进而得到更多的人体生理病理信息,帮助判断人体健康状况。本文从阵列式传感元器件类型、阵列式传感元器件材料、阵列式脉搏波信号处理、阵列式脉图特征参数提取四方面探讨阵列式脉图采集分析技术研究进展,总结分析当前阵列式脉图采集分析技术的发展状况和存在问题,为该领域进一步发展提供思路。

上肢脉搏波传导速度与脉图参数关联性研究

目的探究上肢脉搏波传导速度(ulPWV)特征价值及不同脉搏波传导速度(PWV)与脉图参数的关系。方法同步采集82名健康人上肢不同部位多信号波形,利用Matlab提取传导时间与脉图参数,结合传导距离计算6种ulPWV,观察其分布情况并比较左右侧差异;对不同PWV之间的关系进行双变量相关分析,对不同PWV与脉图参数的关系进行典型相关分析。结果心臂脉搏波速度(hbPWV)、心桡脉搏波速度(hrPWV)与心指脉搏波速度(hfPWV)变异率小,可能是较为稳定的ulPWV指标。健康人ulPWV左右侧差异均无统计学意义,不同ulPWV与对应的动脉血管类型及动脉壁构成特点有关,富含主动脉弹性信息的hbPWV最低,反映肌性中小动脉硬度的臂桡脉搏波速度(brPWV)最高,对应手部末梢循环的桡指脉搏波速度(rfPWV)有其特异性。典型相关分析结果显示,PWV指标与脉图参数的集合变量间相关(R=0.612,P=0.004),hbPWV、臂踝脉搏波传导速度(baPWV)与h3/h1正相关、与h5/h1负相关,hrPWV与h4/h1正相关,且hbPWV对PWV集合变量的权重系数大于baPWV。结论健康人左右侧ulPWV反映的动脉血管硬度相近,且不同ulPWV反映对应血管的生理结构特点。健康人不同PWV与脉图参数相关,主动脉硬度信息有可能从“寸口”桡动脉处获取,两者可从中医脉诊和现代医学2个维度结合用于血管健康状况的评价。

原发性高血压患者脉图参数与血压昼夜节律的相关性分析

目的:探讨原发性高血压不同血压昼夜节律患者脉图参数特征。方法:选择符合纳入标准的原发性高血压患者133例,其中杓型血压患者20例(杓型组),非杓型血压患者65例(非杓型组),反杓型高血压患者48例(反杓型组);另选择同期血压正常的健康体检者61例作为健康对照组。应用SMART-Ⅰ型中医数字化脉象分析仪分析原发性高血压不同血压昼夜节律组及健康对照组的脉图参数差异。结果:杓型组患者脉图参数t_(1)、h_(3)/h_(1)较健康对照组显著升高(P<0.05);非杓型组患者脉图参数h_(3)、t_(1)、t_(4)、t_(5)、h_(3)/h_(1)较健康对照组显著升高(P<0.05),h_(4)/h_(1)较健康对照组显著降低(P<0.05);反杓型组患者脉图参数t_(1)、t_(4)、t_(5)、h_(3)/h_(1)、w/t较健康对照组显著升高(P<0.05);反杓型组患者脉图参数h_(4)/h_(1)显著高于非杓型组(P<0.05)。结论:原发性高血压不同血压昼夜节律患者脉图参数有差异,提示脉图参数可作为评估原发性高血压不同血压昼夜节律患者血管功能状态的指标之一。

基于移动平均线法改进的冠心病合并心衰患者脉图参数特征研究

目的通过分析基于移动平均线法改进的冠心病合并心衰患者脉图时域参数特征,为冠心病合并心衰的诊断及预后提供更多客观依据。方法随机纳入2018年9月—2020年12月上海中医药大学附属曙光医院东院、上海市中医医院、上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院心内科的单纯冠心病住院患者78例、冠心病合并心衰住院患者73例,上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院、上海中医药大学附属曙光医院东院体检中心健康人78例。采用Smart TCM-I型脉象数字化采集分析仪采集脉象样本,并运用χ^(2)检验、LSD检验、Dunnett’s T3检验及Kruskal Wallis检验等方法比较分析冠心病合并心衰患者与健康人、单纯冠心病患者基于移动平均线法改进的脉图时域参数特征差异。结果①时值参数分析结果:与健康对照组相比,单纯冠心病组t_(5)显著减小(P<0.01),冠心病合并心衰组t、t_(3)、t_(5)均显著增大(P<0.01);与单纯冠心病组相比,冠心病合并心衰组t5显著增大(P<0.01),t_(3)增大(P<0.05)。②时值比值参数分析结果:与健康对照组相比,单纯冠心病组t_(1)/t、w/t、t_(f/4)/t、t_(f/3)/t_(4)、t_(f/4)/t_(4)、t_(f/5)/t_(4)、t_(f/3)/t_(max)、t_(f/4)/t_(max)、t_(f/5)/t_(max)、t_(f/6)/t_(max)显著减小(P<0.01),t_(max)/t、w/t_(4)、t_(f/3)/t、t_(f/5)/t、t_(f/6)/t、t_(f/6)/t_(4)减小(P<0.05),t_(0.8)/t_(max)增大(P<0.05),冠心病合并心衰组w/t、t_(0.9)/t、t_(0.8)/t、t_(f/3)/t、t_(f/4)/t、t_(f/5)/t、t_(f/6)/t、t_(f/3)/t_(4)、t_(f/4)/t_(4)、t_(f/3)/t_(max)、t_(f/4)/t_(max)、t_(f/5)/t_(max)、t_(f/6)/t_(max)均显著减小(P<0.01),t_(1)/t、t_(max)/t、w/t_(4)、t_(0.9)/t_(4)减小(P<0.05),t_(3)/t_(4)显著增大(P<0.01);与单纯冠心病组相比,冠心病合并心衰组t_(0.9)/t_(max)显著减小(P<0.01),t_(0.9)/t、t_(0.8)/t_(max)均减小(P<0.05),t_(3)/t_(4)显著增大(P<0.01)。③幅值参数分析结果:单纯冠心病患者h_(4)低于健康人(P<0.05);冠心病合并心衰患者h_(3)、h_(4)均显著低于健康人(P<0.01),h_(5)显著低于单纯冠心病患者(P<0.01),h_(3)低于单纯冠心病患者(P<0.05)。④幅值比值参数分析结果:单纯冠心病组h_(4)/h_(1)低于健康对照组(P<0.05);冠心病合并心衰组h_(3)/h_(1)、h_(4)/h_(1)显著低于健康对照组(P<0.01),h_(5)/h_(1)显著低于单纯冠心病组(P<0.01)。结论冠心病合并心衰患者出现动脉顺应性降低,外周阻力增大,心脏收缩能力降低,快速射血期变短,心脏可能发生重构导致心率减慢,搏出量过少可能使脉压下降,部分患者可见主动脉瓣关闭不全。整体脉象偏缓、弦、细、滑、涩。基于移动平均线法改进的脉图参数可以为研究冠心病合并心衰的脉图特征及变化规律提供更多客观依据,有助于推动脉诊客观化的进一步发展。

脉图参数与天地数据相关性研究

目的运用智能脉诊技术探讨健康人寸口脉与天地四时变化的相关性。方法基于智能脉诊技术——动态标准化的脉诊信息采集和分析技术,对健康人双手的寸、关、尺6部脉进行连续2年的脉学观察。结果193个脉图参数中有63个脉图参数与天地参数呈现出相关性,包含左寸脉7个参数、左关脉15个参数、左尺脉13个参数、右寸脉9个参数、右关脉15个参数、右尺脉4个参数。结论脉图多个参数数据,可以为中医学“人应天地四时”的理论提供客观证据支持,为“四时脉”的客观存在提供佐证。

脑力性疲劳的脉图观察与实验研究

通过对大学生考试前后的实验观察 ,建立脑力性疲劳模型。进行划消实验 ,测试考试前后桡动脉脉图、心率变异性(HRV)、尿生化如pH值、尿素氮 (BUN)、尿肌酐 (CREA)、尿蛋白 (UR)、尿酸 (UCF)等指标。实验结果显示 :划消实验显示查阅总数降低、错误率显著增高 (P <0 0 0 1 )。疲劳造模后BUN显著升高 (P <0 0 5 ) ;脉图生物龄较疲劳前增大 6 87岁 (P <0 0 0 1 ) ;脉图指标h2 、w/t均有显著增大 (P <0 0 0 1 ) ,h1、h3 、h4、h2 /h1也表现显著增大 (P <0 0 5 ) ;最佳取脉压降低(P <0 0 5 ) ;HRV变异中R -R间期 (RRI)缩短 (P <0 0 5 ) ,极低频波 (VLF)增加 (P <0 0 5 )。结果表明 。

力竭性运动前后的脉图观察研究

对３７名男性志愿者进行力竭性运动前后生理、生化指标的变化进行测定，并同步对其桡动脉脉图进行检测记录。结果显示：在力竭性运动后ＤＢＰ、ＬＤＨ、ＣＫ变化显著（与运动前比较均Ｐ＜０．０１）；脉图波形变化表现为，主波宽度增加，降中峡降低，波形面积减小；脉图指标ｈ４／ｈ１、ｗ／ｔ、Ｓ、ｔ１／ｔ较运动前均有显著变化（均Ｐ＜０．００１）；脉图生物龄比运动前平均增大１４．９６岁。结果表明，力竭性运动前后，脉图指标与生化指标均有显著变化，通过对运动脉图的观察研究，可以尝试建立一种无创的机能评价方法。

188例滑脉“计算机脉象仪”脉图及脉图参数分析

目的通过观察滑脉脉图各参数的特异性变化,为"计算机脉象仪"提供数据支持。方法运用"计算机脉象仪"对188例滑脉进行脉图采集及参数分析,并与175例平脉作为对照组比较。结果滑脉组中男女两性别在脉图参数U2、U3、D2中有差异(P<0.05)。滑脉组年龄与脉图参数D2呈负相关,与D3呈正相关,总胆固醇值与D2呈负相关,差异均有统计学意义(P<0.05)。平脉、滑脉两组一般情况比较,年龄分布、体质量、体质量指数及血压差异均有显著统计学意义(P<0.01)。与平脉脉图相比,滑脉脉图参数D2明显降低(P<0.01),D3明显升高(P<0.01),T1、T2均明显延长(P<0.01)。结论 "计算机脉象仪"能较客观及特异性的体现滑脉的脉象特点。

用脉图方法观察 2.5h 头低位 15°倾斜期间心血管系统的变化

为了解航天员航天初期心血管功能的动态变化，用脉图方法观察了１９名被试者在２．５ｈ头低位１５°倾斜（ＨＤＴ）期间的心血管功能。结果表明，ＨＤＴ期间心血管指标变化可分为两个时期：急性反应期（＜１ｈ）和反应期（１～２．５ｈ）。主要的变化是：循环血量、每搏量、心输出量增加，心率减慢，心脏的前后负荷、中心静脉压、冠脉循环功能、血压、全身血管阻力下降，，迷走紧张度增加，血管调节能力下降。大部分指标变化与航天中及有关报道一致。提示脉图检测法应用于航天医学研究是有可能的。

14例冠心病患者冠脉支架介入治疗前后脉图变化观察

目的观察冠脉支架植入手术前后脉图变化特点,旨在客观评价脉象信息在冠心病疗效评价中的意义。方法运用脉象检测系统采集冠心病患者冠脉支架前后的脉图,采用时域方法和Hilbert-Huang变换方法分析患者的脉图信息。结果冠心病患者支架后脉图时域波幅较支架前有降低趋势;支架置入对脉图波形C3模态的X波有很大的影响,支架后有82%患者的C3模态出现明显改善,接近于正常人的状态。结论脉图方法作为一项无创伤性检查手段,对评价药物等治疗冠心病的疗效是有价值的,中医脉象参数可作为临床疗效评价指标之一。

健康成人不同年龄、不同性格对中医脉图的影响

目的：探讨年龄和性格对中医脉图的影响,阐明年龄和性格对脉图参数的影响规律。方法：采用上海中医药大学诊断教研室研制的ZM-III型智能脉象仪采集不同年龄段健康成人的右手关部的脉图,并通过艾森克人格量表计算性格,分别探析年龄和性格对脉图参数的影响。结果：与20-29岁年龄组比较,40岁以上年龄组的h3升高（P〈0.05）,h5明显降低（P〈0.01）,h3/h1显著升高（P〈0.01）,h5/h1明显降低（P〈0.01）,w/t显著升高（P〈0.01）;与30-39岁年龄组比较,40岁以上年龄组的h5/h1明显降低（P〈0.01）,w/t升高（P〈0.05）;与情绪不稳定组比较,情绪稳定组的h3/h1明显降低（P〈0.01）,h4/h1降低（P〈0.05）;与多血质组比较,抑郁质组的h1升高（P〈0.05）,h3/h1降低（P〈0.05）,h4/h1降低（P〈0.05）;与多血质组比较,黏液质组的h1升高P〈0.05）,h3显著升高（P〈0.01）。结论：（1）不同年龄段脉图参数变化有一定规律性,尤其40岁以后脉图参数变化最为显著,提示脉图可以评估不同年龄段的身体机能状态;（2）不同性格对脉图有一定的影响,情绪稳定的人群脉图均比不稳定人群较好。

60例糖尿病患者脉图参数特征分析

应用ZBOX脉象仪采集60例糖尿病患者左右手关部脉图,分析其脉图参数,并与50例正常人脉图参数作比较,对糖尿病患者脉图参数的变化进行了初步探讨,旨在为糖尿病脉象的研究提供客观化的依据。

基于Hilbert-Huang变换和时域方法的冠心病患者脉图波形特征研究

目的探讨冠心病患者脉象客观特征,旨在客观评估脉象信息在冠心病诊断和疗效评价中的意义。方法运用脉象检测系统采集健康人、冠心病、非冠心病患者的脉图,采用Hilbert-Huang变换(HHT)方法和时域方法分析患者的脉图信息。结果冠心病患者脉图存在特征性变化:①脉图时域参数h1、h3、h4、h3/h1、t、t5/t4升高,w1增宽。②HHT方法分析显示冠心病患者C2波形杂乱且波幅高低不齐,占44%;C3波形欠规则且平均幅度超过10克力,占72%。与健康组比较差异有统计学意义。结论时域方法和HHT方法提取的脉图波形特征可作为冠心病诊断和辨证的客观依据;预示脉诊这种简便易行且无创的检测方法,能够对冠心病的发生进行辅助监测。

66例冠心病心血瘀阻证脉图检测分析

目的探讨冠心病心血瘀阻证的脉图参数特点,为脉诊客观化提供量化指标。方法采用上海产ZM-ⅢC型智能脉象仪,对66例冠心病心血瘀阻证患者和76例健康人进行脉图检测分析。结果与健康对照组比较,冠心病心血瘀阻证组主波高度(Hb)、潮波高度(Hd)、降中峡深度(He)无明显差异(P>0.05),而重搏波深度(Hf)明显降低,有显著性差异(P<0.05或P<0.01);血管弹性系数(Hd/Hb)、血管张力系数(Hf/Hb)明显低于正常组(P<0.01),外周阻力系数(He/Hb)明显高于正常组(P<0.05)。结论脉图参数可作为冠心病心血瘀阻证辨证的客观指标之一。

妊娠滑脉和病理滑脉的脉图和血液流变学对比研究

目的:观察妊娠滑脉和病理滑脉脉图参数和血液流变学指标间的关系。方法:采用最适取法提取左关部脉图有关参数:升支最大斜率(MSAB)、降支最大斜率(MSBC)、降中波波幅(HFF’)、降中峡高/主波高(HE/HB)、主波宽(TW);同时检测血液流变学相关指标:全血比黏度之低切比黏度(ηb低切)、高切比黏度(ηb高切)、血浆比黏度(ηp)、红细胞聚集指数(Lb)、红细胞压积(Hct)。结果:两滑脉组MSAB、MSBC和HFF’较正常对照组增大,HE/HB和TW较正常对照组减小(P<0.001);与妊娠滑脉组比较,病理滑脉组MSAB、MS-BC和HFF’减低,而HE/HB和TW增大(P<0.01)。两滑脉组ηb低切、ηb高切、ηp、Lb和Hct较正常对照组均减低(P<0.001);与妊娠滑脉组比较,病理滑脉组ηb低切、ηb高切和ηp增高(P<0.01)。结论:妊娠滑脉组血液黏滞性较病理滑脉组低。

高血压病患者治疗前后脉图参数变化观察

目的:观察原发性高血压病患者治疗前后脉象参数的变化,探讨将脉象参数作为评价原发性高血压患者临床疗效参考指标的可行性。方法:应用ZBOX-1型中医脉象仪收集43例初诊原发性高血压病患者的压力脉图,对压力脉图进行时域特征参数h1、h3、h4、h5、h3/h1、h4/h1、w、w/t、t1、t4、t5、t、Ad和As分析,并采集其应用西药治疗后(选择ACEI/ARB和或钙离子拮抗剂)的脉图,比较治疗前后脉图时域参数和血流动力学参数的变化特点。结果:高血压病患者治疗前后脉图时域参数的比较:h1较治疗前显著降低(P<0.01),h3、h4值较治疗前明显降低,As较治疗前明显减少(P<0.05)。其余各参数治疗前后无显著变化。结论:降压治疗的作用只是近期效果,表现在降低了外周阻力,扩张了外周小动脉,降低了后负荷,使心脏每搏输出量趋向于正常,减少了对动脉壁的机械损伤,脉图参数作为评价高血压临床疗效具有一定的参考价值。