平人四时脉年节律研究*

闪增郁，陈燕萍，黄大威，逯 波，冯淑怡，陈 岩

(中国中医科学院医学实验中心，北京 100700)

平人四时脉年节律研究*

闪增郁，陈燕萍，黄大威，逯 波，冯淑怡，陈 岩

(中国中医科学院医学实验中心，北京 100700)

目的:用现代科学技术方法探讨平人四时脉年节律变化情况，认知平人四时脉变化规律。方法:在2年的时间内，以每月下旬的节气为时间节点，采集863例次平人双手6部脉的脉诊信息，应用余弦函数谐波拟合方法构建脉图模型，并对模型参数进行最小二乘回归分类分析。结果:四季的脉图通过脉图参数是可分类的;脉位、脉力与天地数据，即日照角度、日落时间、气温等呈现出同步、规律性变化，说明脉位随四季同步变化更明显。

四时脉;年节律;人应天地;脉搏生理

“阴阳四时者，万物之终始也，死生之本也，逆之则灾害生，从之则苛疾不起，是谓得道(《素问·四气调神大论》)。”“人以天地之气生，四时之法成(《素问·宝命全形论》)。”古人认为人体是一个与自然息息相关的有机整体。

《素问·脉要精微论》曰:“四变之动，脉与之上下，以春应中规，夏应中矩，秋应中衡，冬应中权……阴阳有时，与脉为期，期而相失，知脉所分，分之有期，故知死时。”指出了脉的四时变化规律，脉与四时阴阳变化相适应为正常。如不相适应可以根据季节和脉象的变化来判断病在何脏，而知死亡的时期。

平人四时脉(正常人四季脉)是《内经》中的重要内容之一，是古人研究“人与天地”关系的重要载体，相关论述不仅占有大量篇幅，也是贯穿全书的一条主线，并总结出“人与天地相应”这样一个关键命题。

用现代科学技术方法认知平人四时脉变化规律，是现代中医学基础研究的一个重要课题，也是现代人弘扬传统中医学的关键步骤。应用新技术、新方法对正常人(平人)“四时脉”模型及其参数变化规律的研究，在方法学、理论和实践方面有重要意义［1］。

1 对象

观察对象为我院在职职工，均身体健康，无器质性变病史。男21人，年龄27～56岁;女21人，年龄26～54岁，共测试863人次。

2 方法

2.1 信号采集

2.1.1 仪器 应用“高精度智能机械手中医脉诊信息采集分析系统”进行脉诊信息采集。该仪器为自主研发，获国家专利及全国专利展览会银奖。

2.1.2 方法 采集受试人双手寸、关、尺6部脉的脉诊信息。采集前测量受试人的前臂长和腕周长，以使传感器在采集过程中实现标准化定位。6部脉共采样90 s，采样频率1000 Hz。每次实验还记录日最高气温、最低气温、日出时间、日落时间、昼时长、夜时长等天地背景的相关数据。

2.1.3 时间 对同一组受试人，自2012年7月大暑至2014年6月夏至共24个月测试24次。即选择每月下旬的节气测试1次，2年具体节气为大暑、处暑、秋分、霜降、小雪、冬至、大寒、雨水、春分、谷雨、小满、夏至，在上述节气3 d内上午进行信号采集。

2.2 信号分析

2.2.1 滤波 采用离散余弦变换(Discrete Cosine Transform，DCT)方法对原始脉图信号进行带通滤波，滤波的截止频率为低频0.5 Hz，高频48 Hz。滤波后，用逆DCT方法将信号还原为时域信号进行建模。

2.2.2 建模 采用创新的建模方法，即余弦函数谐波拟合脉图法，对单个心动周期进行回归拟合，作为脉图信号的数学模型。

2.2.3 参数 从每部脉取得的32个参数为: 24个频域参数、7个时域参数和脉位参数。24个频域参数包括12个谐波的初相角及其峰值。7个时域参数采用传统的时域脉图特征参数，包括主波幅值(h1)、急性射血期时值(t1)、在h1上1/3处的时值(w)、主波升速(h1/t1)、主波降速(h1/(1-t1))、急性射血期占比(t1/(1-t1))、w比t1(w/t1)。每部脉各有32个参数，加上1个心率参数，6部脉共有32×6+1=193个参数供分析用。

2.2.4 分类判决 最小二乘回归分类方法，是通过引进一对多线性相关系数来设计一维指标向量作为回归的应变量。设定1个阶数K(=7)，在7阶模型中，用逐次前后向不完全搜索进行选优，对上述193个一维指示向量进行回归，选择前L(=20)个最佳模型，最后用回归指数做统计分析并提供软判决。

3 结果

3.1 2年6部脉脉位分布与变化规律

图1显示，6部脉脉位原始数据呈现出一致的规律性变化，夏季脉位浮，冬季脉位沉。

图1 脉位原始数据2年分布情况

3.2 2个明显与四时同步变化参数

图2显示，经过2年的观察与研究，从中医脉诊信息中，发现脉位、脉力是随天地同步变化最明显的2个参数。从图2可以看出，2年实验经历了大暑→冬至→夏至→冬至→夏至的过程，2年中太阳午时照射北京地区的角度变化是大→小→大→小→大;气温变化是高→低→高→低→高的规律;脉诊信息参数中的脉位呈现出浮→沉→浮→沉→浮;脉力呈现出强→弱→强→弱→强重复性、与天地同步、规律性的变化特点。

图2 脉位、脉力与天地背景数据同步变化图

图3 判别模型对2年数据计算结果

3.3 获得平人四时脉模型

表1显示，通过对四时脉参数的判决分析，获得正常人春、夏、秋、冬四季的判别模型，每个模型包括7个参数。并用模型对2年数据进行计算，获得四时判别模型2年的变化数据图示(见图3)和判别结果(见图4)。

图3、4显示，冬夏模型随四季呈现出明显的、反相的规律性变化。而春秋的变化并不明显，但正确判决概率也达到67%。

图4显示，正确判决率最高的是夏模型，达到88%，冬模型的正确判决率为79%。

表1 四时脉模型所用参数

图4 四时脉模型的判决结果

3.4 四时脉分类模型特征

表2图5显示，对四时分类影响较大的脉诊参数及其在双手寸、关、尺6部脉中的分布情况采用LS判别方法，获得20个分类模型，每个模型包含7个参数。

表2 6部脉中对四时影响较大参数出现次数分布情况

图5 六部脉对四时分类贡献情况

表2图5可以看出如下特征:①春季左寸和右尺脉参数对其影响最大，而右寸脉没有参数入选(贡献为零)，说明春脉变化最大的是左寸和右尺脉;②夏季左寸脉对分类的贡献最大;③秋季左尺参数对分类贡献最大，而左关脉的贡献为零(没有参数入选);④冬季左寸、左关、右尺参数对分类贡献最大;⑤总体上看，左寸(31%)和右尺(22%)脉的参数在四时分类中占有较大比例，两者占比达到53%。

表3 四时脉分类入选参数与未入选参数情况

3.5 获得四时脉存在的数据基础

对双手6部脉建模共有193个参数。表3显示，在193个参数中，有46个参数参与四时分类，147个参数未入选。表4说明，在参与分类的46个参数中，有15个是在20个分类模型中重复出现2个及以上的季节里，占总数的33%，有31个参数只参与了1个季节的分类，占总数的67%。

表4 四时脉分类入选参数重复出现情况

3.6 脉位、时域、频域参数的贡献度比较

表5显示，6个脉位参数有5个入选，说明脉位在四时分类中的重要性。

表5 脉位时域频域参数的贡献度

3.7 与第三方血压脉搏检查仪进行同步比较

图6显示，脉位与天地数据同步变化是本项目获得的重要数据，在整个实验过程中，用第三方生产的血压脉搏检查仪同步进行了数据采集工作。

从图6可以看出，第三方仪器(血压脉搏检查仪)获得的取脉压力(黑实线)与日出时间(蓝实线)在变化趋势上也呈现出同步变化的规律，但平稳性及符合程度均稍逊于我们自主研发的仪器(红实线)。

3.8 脉位、脉力与天地背景数据比较

表6、7显示，获得脉位、脉力与天地背景数据显著相关的分析结果。脉位与冬模型、日出时间、夜时长和取脉压力呈正相关，与夏模型、最高气温、最低气温、日落时间、昼时长及脉力均值呈负相关，在0.01水平(双侧)上均为显著相关。表7显示，脉力与夏模型、最高气温、最低气温、日落时间、昼时长呈正相关，与秋模型、冬模型、日出时间、夜时长、脉位及取脉压力呈负相关，在0.05水平(双侧)上均为显著相关。表6、7可以看出，脉位与天地数据的相关系数及其显著性明显优于脉力的相关分析结果，说明脉位与天地数据的关系更紧密。

图6 与第三方仪器获得脉位数据的比较

表6 脉位与天地数据等的相关分析

表7 脉力与天地数据等的相关分析

4 讨论

本工作发现，六部脉脉位原始数据在2年时间内呈现出重复的规律性变化，即夏季脉位浮、冬季脉位沉。脉位四时变化规律，与《素问·脉要精微论》叙述的“春日浮，如鱼之游在波;夏日在肤，泛泛乎万物有余;秋日下肤，虫将去;冬日在骨，虫周密，君子居室”具有明显的对应性。本研究结果为中医学“人应天地”的理论从中医现代脉诊参数的角度提供了数据支持，发现脉位、脉力是随天地同步变化最明显的2个参数。对脉位、脉力与天地背景数据显著相关的分析结果，为古人将脉位列为诊脉的第一要素提供了数据支持;明确绘出脉位、脉力与天地数据，在2年内随时间同步变化规律的详实图示，在检索的文献中并未见到这样的规律图，为同类工作的一个创新。

获得平人四时脉模型，冬夏模型随四季呈现出明显、反相的规律性变化，说明模型提取是比较成功的。《素问·平人气象论》说:“常以不病调病人。”要知道病人脉象的变化，必须以正常人的脉象作为比较，“以常衡变”的思想贯穿于《内经》的始终。古代医家对正常脉象的认识和表达，在其所记载的脉论中，对季节脉和平人脉的论述占据很大篇幅，并反复讨论就是很好的例证，说明古人非常重视对正常生理功能的认识。因此，获得正常人四时脉模型，为开展临床应用研究提供了良好的基础和参照基线。

获得对四时分类影响较大的脉诊参数及其在双手寸、关、尺6部脉中的分布情况。认识六部脉对四时分类的贡献情况，可以对双手寸、关、尺在不同季节各自发挥作用的大小有一个更清晰明确的认识。

获得四时脉存在的数据基础。入选的46个参数说明四时脉存在的数据基础，另外76%的参数未入选，则是人体在四时处于稳态的数据基础。对四时脉分类入选参数重复与否的结果，则是进行四时脉分类的数据基础，也说明分类方法的可用性和可靠性。

对脉位、时域、频域参数贡献度的比较，说明在四时脉分类中脉位影响更大，而右关脉位没有入选，为中医脾主四时的论述提供了数据支持。频域参数占比达到74%，说明在四时脉分类中，要重视频域参数的作用

与第三方血压脉搏检查仪进行同步比较，证明了用自主研发仪器获得的结果，在第三方仪器上也可看到是一个参照。且研发的仪器在平稳性和与天地数据的符合程度上均优于第三方仪器，说明按照中医的理法进行仪器研发思路的正确性。

“人应天地四时”是中医学的一个核心理念，多年来一直缺少中医的现代数据和证据，给学生留下“很空”、“很虚”的印象。张伯讷、朱传湘曾于上世纪80年代及90年代初对脉象四时变化进行了研究，可能是条件原因，未能给出清晰明确的变化趋势图，也未能对双手寸关尺6脉进行同步观察。刘燕平则主要对内经中四时脉的描述进行了归纳分析［2～4］。

帝曰:“脉其四时动奈何?”岐伯曰:“请言其与天运转大也。”这是《素问·脉要精微论》中黄帝提出的“脉在四时是如何变化”的问题，岐伯回答说要关注这种变化与天运转大背景的关系。关注人体随四时变化的规律，反映了《内经》研究“人与自然”的主题。该篇还指出:“四变之动，脉与之上下，以春应中规，夏应中矩，秋应中衡，冬应中权”，是《黄帝内经》在两千多年前总结出的四时脉变化规律，也说明“四时脉”是古人研究“人应天地”的一个重要窗口。将天、地、人放在一个体系中加以认识，是内经的重要研究方法。我们遵循这一方法，获得了有益的结果。

本项目的意义在于探讨用现代技术方法，认识正常人双手寸、关、尺6脉在四季的变化规律，为今后开展临床研究提供技术及数据基础。从中医脉学角度，在真实世界用现代数据为中医学“人应天地”的理论提供了数据证据。

［1］ 闪增郁，陈燕萍，汪南玥，等．四时脉象变化规律是藏象现代研究的一个重点［J］．中国中医基础医学杂志，2010，16 (6):466-467．

［2］ 张伯讷，梅建平，殷文治，等．正常人脉象四季变化规律的初步探讨［J］．上海中医药杂志，1984(10):42-45．

［3］ 朱传湘，李冰星，李绍芝，等．对正常人四季与昼夜脉象变化的初步观测［J］．湖南中医学院学报，1991，11(1):36．

［4］ 刘燕平．论人体脉象年节律变化［J］．广西中医药，1994，17 (3):35．

中医健康工程发展的瓶颈与对策会议在京召开

本报讯 进入新世纪以来，随着我国经济社会的飞速发展及中华文明的广泛传播，中医药面临着前所未有的发展良机，并以针灸为先锋阔步走向世界，尤其在回归自然、绿色革命蔚然成风的今天，中医学已经成为国际医学界瞩目的焦点和重点投入的领域之一。然而由于中西医学之间哲学指导思想的截然不同，导致现代理化检测难以与中医辨证论治体系完美融合，理化检测是对物质实体或形态结构提取的暂态数据，辨证论治则是对生命活动或功能状态的连续观察，这一差异已经成为中医药国际化和中医健康工程实施的重大障碍，而提出既合乎中医学固有规律又符合现代西医学基本理念的功能状态检测系统就是关键的步骤。

中医健康工程发展的瓶颈与对策会议于1月27～29日在北京召开，会议邀请多学科跨领域的专家学者参加，围绕中医功能状态测评的特点、工程实现、产业模式三个中心议题进行了深入探讨。国家中医药管理局科技司司长曹洪欣，中国中医科学院中医基础理论研究所所长胡镜清，本次会议的执行主席张伯礼院士、俞梦孙院士、李振吉教授、刘保延教授及来自海内外的学者50余人出席了会议。

在三天的会议期间，张伯礼、刘保延分别作了题为“中医功能状态测评的需求与进展”和“从临床科研范式看人体功能检测”的主题报告。张启明、俞梦孙、蔡临宁分别作了题为“实体结构与功能状态检测的不同特点”、“中医功能状态测评的工程实现”和“中医功能状态测评的产业模式”的中心议题报告。陶肖明、钟义信、彭仲康、周丽等多位专家先后发表了题为“基于纺织纤维的可穿戴产品的现状和发展”、“中医研究所需要的信息科学技术将引发信息科学技术的革命”、“动态生理医学指标于中医功能状态测评的应用”、“中医功能状态测评产业基金”等13篇专题报告。与会者对上述报告展开了深入讨论，认为植根于中国传统文化和中医理论的功能状态测评具有不同于实体结构测评的独特优势和重大意义，并就国家应对中医功能状态测评给予政策和资金支持、建立中医工程学科和中医功能状态测评产业创新战略联盟达成共识。

Pulse year rhythm research of healthy people in four seasons

SHAN Zeng-yu，CHEN Yan-ping，HUANG Da-wei，LU bo，FENG Shu-yi，CHEN Yan
(Experimental Research Center of China Academy of Chinese Medical Sciences，Beijing 100700，China)

Objectives:The project uses modern technical methods to make people know the yearly rhythm of“cun”，“guan”，“chi”the six pulses of normal people’both hands in the four seasons．Methods:Within two years，taking late each month as the time point，we collected 863 pieces of pulse information of normal people’s six pulses of both hands and applied Cosine harmonic fitting method to make pulse graphic model．We aslo made least squares regression analysis of the model parameter．Results:The four-season pulse graph，through pulse graphic parameters，is sortable．Pulse positions，pulse power and natural data:the simultaneous and regular change of the angle of sunshine，the time of sunset，and temperature．It is more obvious that the pulse positions are changing simultaneously with the change of the four seasons．

Four-Season Pulses;Yearly Rhythm;People’s acting should agree with the natural;Pulse physiology

R241．1

A

1006-3250(2015)03-0256-05

2014-11-09

北京市自然科学基金资助项目-基于动态标准化技术的平人四时脉变化规律研究(7122119)

闪增郁，男，研究员，从事中医基础医学、中医脉学研究。