基于多普勒超声技术的平脉客观化表达

高丽莎 李 岩 于晓飞 丁宝刚 王科军 隋得志 管 桐 高梅娟 王斌胜

1 滨州医学院中西医结合学院 山东 烟台 264003;2 烟台市中医医院 山东 烟台 264003

所谓“不知常,何以达变”。掌握平脉是诊脉的基础[1],同样,平脉的客观化表达研究也是中医脉诊现代化的基础。而目前中医对脉象的判定仍没有可量化标准[2]。因此,探寻平脉的客观表达方式、量化诊脉标准具有重要意义。

近些年的脉诊现代化研究大多基于压力信号转换等原理[3],由于信号失真等原因,很难还原脉象的真实情况[4]。彩色多普勒超声的血流成像原理基于多普勒效应[5]。与其他应用于脉象客观化研究的仪器相比,可以对寸口脉管内血流进行动态性检测,可实现对脉象的真实体现,且具有可重复、检查速度快、分辨率高、费用低、无创伤性等优点[6],因此,彩色多普勒超声频谱对中医脉诊标准化、客观化有积极促进作用[7]。本研究利用彩色多普勒超声诊断仪获取寸口脉脉搏信号,通过分析比较超声血流频谱数值总结平脉的超声表达规律,并进一步获取平脉指标的95 %置信区间。

1 材料与方法

1.1 研究对象 2020年12月至2021年12月在门诊及在校学生中收集的符合平脉诊断标准研究对象44例(17～29周岁,男性12例,女性32例。其中左右手均为平脉11例,左手平脉合计29例,右手平脉合计26例)。

1.2 仪器与方法 参照全国中医药行业高等教育“十三五”规划教材《中医诊断学》[8]制定的平脉诊断标准。所有研究对象由3名高级职称中医师进行诊断,结论相同者方能入选。

研究对象先静息10 min,采用Aurora A5型号彩色多普勒超声诊断仪,探头频率5.3 MHz,检查时将超声探头横切置于右手桡骨茎突内侧动脉搏动处即关部,屏幕在B模式下出现寸口脉血管腔显影时,选择CFM模式,待血液充盈于整个血管腔,将取样容积置于血管腔中央,声束与血流方向夹角小于60°,选择PW模式,功率等级设置为2级,进行血流频谱采集,进而分别采集寸部、尺部及左手三部血流频谱,QLAB功能自动包络,测量相关数据。

1.3 观测指标 前期研究所确定的17个鉴别指标(另文《基于多普勒超声技术的中医脉象鉴别指标筛选》发表):收缩期峰值血流速度(systolic maximum blood flow velocity,PS)、舒张末期血流速度(end diastolic velocity,ED)、收缩期峰值血流速度/舒张末期血流速度(systolic maximum blood flow velocity/end diastolic velocity,S/D)、收缩期峰值血流速度-舒张末期血流速度(systolic maximum blood flow velocity-end diastolic velocity,PS-ED)、阻力指数(resistance index,RI)、收缩期主峰加速度(main peak systolic acceleration,V1)、收缩期主峰减速度(systolic peak reduction velocity,V2)、平均血流速度(mean blood flow velocity,V3)、搏动指数(pulsatility index,PI)、收缩末期血流速度、收缩期升支角度、收缩期降支角度、收缩期降支角度-升支角度、一周期面积、灰度值最大值、灰度值中间值、灰度值平均值。

采用SPSS 22.0统计软件,排除异常值后,通过正态性检验确定数据分布情况,服从正态分布或近似正态分布采用正态分布法,制定95%置信区间;不服从正态分布采用百分位数法制定95%置信区间。

2 结果

2.1 平脉的彩色多普勒超声血流频谱图波形特点 平脉血流频谱图由形态、高低各不相同的波群构成,血流频谱波形节律规整,高低峰交错出现。见图1。

图1 平脉血流频谱图

寸部不同波形的表现频率由高到低依次为:单向双峰、单向三峰、双向正二逆一峰、双向正三逆一峰、双向正三逆二峰、双向正二逆二峰。见图2。

图2 平脉寸部血流频谱波形分布图

关部不同波形的表现频率由高到低依次为:单向双峰、单向三峰、双向正二逆一峰、双向正三逆一峰、双向正三逆二峰,见图3。

图3 平脉关部血流频谱波形分布图

尺部不同波形的表现频率由高到低依次为:单向双峰、单向三峰、双向正三逆二峰、双向正二逆一峰、双向正三逆二峰、双向正三逆一峰、双向正二逆二峰,见图4。

图4 平脉尺部血流频谱波形分布图

总的来说,平脉寸关尺三部波形不同,寸、关、尺三部血流频谱图均主要表现为单向双峰和单向三峰。

2.2 同一研究对象左右手平脉之间的比较 平脉在同一研究对象左寸与右寸、左关与右关、左尺与右尺之间差异均无统计学意义(表1)。本研究中各参数不同性别之间差异无统计学意义。因此,下文将左右手之平脉均纳入研究,分寸、关、尺三部进行比较。

表1 同一研究对象左右手平脉多普勒超声血流频谱图参数值的比较

2.3 平脉寸、关、尺三部之间的比较 关部与寸部比较,PS、ED、S/D、V1、V2、V3、一周期面积、PS-ED、收缩期升支角度、RI、收缩末期血流速度增大(P<0.05);收缩期降支角度、收缩期降支-升支角度、灰度值中间值减小(P<0.05);尺部与寸部比较,PS、ED、PS-ED、V1、V2、V3、收缩末期血流速度、收缩期升支角度、一周期面积增大(P<0.05);收缩期降支角度、收缩期降支-升支角度减小(P<0.05);尺部与关部比较,PS、ED、V1、V3、收缩末期血流速度增大(P<0.05);S/D、RI减小(P<0.05)。见表2。

表2 平脉寸、关、尺三部多普勒超声血流频谱图参数值的比较

2.4 平脉寸、关、尺三部脉象指标95%置信区间 鉴于平脉寸、关、尺存在差异,故本研究认为脉象指标95%置信区间应按部位构建,见表3。

表3 平脉寸、关、尺三部脉象指标95%置信区间

3 讨论

《素问·平人气象论》云:“人一呼脉再动,一吸脉亦再动,呼吸定吸,脉五动,闰以太息,命曰平人,平人者不病也。”中医学认为,平脉见于健康人。现代医学研究发现正常的心率、心律、心排血量和周围血管阻力是形成平脉的血流动力学机制[9],本研究所依据的17个鉴别指标正是对上述因素的直接体现。

本研究显示,平脉在左右手及性别比较中无统计学差异,表明鉴别指标体系具有稳定性及可靠性;平脉在不同部位的比较中,关尺部位的PS、ED、S/D、PS-ED、V1、V2、V3、收缩末期血流速度、RI、收缩期升支角度、一周期面积均较寸部增大,这提示因解剖位置不同,桡动脉管腔向手掌远端逐渐变细,管腔内为动脉血流,血管内血流动力从近心端至远心端递减[10],收缩期降支角度、收缩期降支角度-升支角度减小表明关尺部位动脉管壁弹性较寸部大,因此血流减速度增大;同样道理,尺部与关部比较,其PS、ED、V1、V3、收缩末期血流速度增大。

现阶段,关于脉象客观化的研究,各家学者一直把取脉位置定在关部,忽视了寸、关、尺之间的差异。除脉率外,平脉其他指标未见文献报道。本研究总结了平脉表达规律,并将寸、关、尺进行对比,弥补有关脉象寸、关、尺对比研究的不足,并初步确立平脉各项指标95%置信区间,为构建平脉数字化表达模型提供客观依据。受样本数量及仪器精密程度限制,本研究所确定的平脉各项指标置信区间仍然处于初级阶段,但不失为脉诊现代化所迈出的坚实一步,我们将在后续研究中,扩大样本量,采用更为先进的仪器,争取构建平脉数字化模型。