虚拟仪器技术在脉象采集中的应用

　　脉象是脉搏的频率、节律、形状、深浅与强弱等变化的综合形象。脉象与病症之间有密切的关系，它对于辨证论治有着十分重要的意义。脉象采集系统是脉象研究必不可缺的工具，它将脉象信息客观、准确、实时地描绘出来，为脉诊的客观化、定量化和标准化研究提供了科学依据。目前，将虚拟仪器技术应用于脉象采集系统是其发展的一个重要研究方向。

　　1脉搏波传输系统的物理模型

　　研究表明，脉搏波的传播特性与人体内的许多生理参数(如心输出、血液粘度、动脉系统血管力学性质等)变化密切相关。人体内五脏六俯的任何病理变化都会引起动脉血压力、流量及流速等生理状态的变化，这些变化会影响脉搏波的传播特性(脉位深浅、脉力强弱、脉率快慢、脉道宽窄、脉动均匀等)，并在浅表动脉(挠动脉、颈动脉)处表现出来，从而能被人感知和被仪器测出。脉搏图是脉搏波搏动的轨迹，是研究脉搏波的有力工具。通过对脉搏图的分析，准确地反映人体体症信息是脉象研究的重点。

　　尽管脉搏信号会随各种生理、病理及环境条件等因素变化而出现随机变化，但它是接近于周期性的确定性信号。脉搏波携带的幅度、频率、相位和能量等信息较客观的反映了人体生理变化和特征，并以次声波的形式在血液和动脉管壁中传播。脉搏传播系统被看成是一种时变、而不均匀的“声道”，并认为沿轴向传播的是平面波，传播介质无损耗，其波动方程为:

　　式中:

　　P为管内血液的密度;

　　p二p(x，t)为管内x位置处t时刻的压力;

　　u=u(x，t)为t时刻处截面上流体x方向的速度;

　　S=S(p，x，t)为管的面积函数，它不仅是轴向距

　　离x处和时间t的函数，而且还是压力p(p是x和t的函数)的函数。

　　脉搏波的传播方程，既是研究脉搏信号物理特性的理论依据，也是研究脉象采集系统的实现基础。

　　2虚拟式脉象洲试系统组成

　　虚拟仪器脉象测试系统由上、下位机组成。下位机(单片机系统)进行数据采集、信号调理，上位(Pc)机处理、分析数据、显示波形，上、下位机通过串口RS一2犯通信，系统框图如图1所示。

　　2.1下位机系统

　　下位机系统主要由选通滤波、程控放大、A/D转换、单片机等几部分组成。信号调理(放大与滤波)是下位机的主要功能。滤波处理包括抑制共模干扰(如工频干扰、人体静电干扰)、消除基线漂移等。整个系统由(89c51)单片机控制.经过处理后的信号由串口RS一232送人上位机。