1.课题来源、目的、意义以及国内外研究现状

1.1 课题来源

随着近年来中医治疗快速被认同，中医诊断的可视化、数字化也正在成为中医发展的一个重要方向，而中医诊断的可视化、数字化最主要的目的使中医诊断具有明确的科学依据。在中医诊断的历史上，脉搏波一直都是一个重要的参考指标，所以脉搏波中隐含的人体健康信息是非常丰富的，明确、精准的脉搏波信息为诊断提供良好的决策信息。本系统旨在通过对用户的脉搏波信号分析，对用户的健康状况做出相应的疾病诊断。

1.2 研究目的及意义

1.2.1 研究目的

人体脉搏系统是心血管系统的重要组成部分，从脉搏波中提取人体的生理和病理信息是临床诊断和治疗的依据，受到中外医学界的重视。脉诊具有两千多年的临床实践历史，是我国传统中医四诊中的精髓。脉诊的机理在于主动脉管壁因心室的舒缩而有节律地受迫振动，这种振动能沿弹性血管向末梢传播而形成脉搏波。脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息, 很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征，因此脉搏测量是生理信息检测的重要内容之一 ^[1]，在中医、西医诊断上都有着十分重要的意义。在传统中医脉象诊断中，切脉技巧复杂，难以掌握和运用，医生主观因素影响也较大，诊断标准不一，因此测量精度不高，且无法实现远程测量 ^{[2] [3]}。

传统中医的脉搏诊断主要依靠医生的触感进行判断，这与医生的临床经验有关，关于如何实现标准化的检测，限制很大。本课题要通过深度学习的方法对脉搏波进行分析和划分，实现脉搏波的标准化诊断，使普通用户方便的进行脉搏诊断。

1.2.2 研究意义

随着时代的发展，传统的中医学在逐渐得到重视。但是，现代中医学想要得到更好、更科学的发展，必须与现代科技相结合，实现更加客观的诊断。传统中医的脉搏诊断主要依靠医生的触觉进行判断，从手腕动脉处根据个人经验，获得患者脉搏相关特征数据。但是由于脉搏波信息获取的主要途径为人体的触觉器官——手，个体医生通过观察、分析和归纳，在结合其诊疗经验和诊断理论来得到诊断结果，由于个人手指的敏感性不同和主观判断标准不同等原因，影响了把脉结果的客观性 ^[4]。中医脉搏诊端断的信息模糊、定性不定量、客观性较强弱等特点，已经严重限制了大众对中医的认可和中医的继续发展与交流 ^[5]。所以，中医发展的当务之急是结合当下科学技术，将中医学数字化、标准化、定量化，结合新型诊疗技术，推动中医学进一步发展。

基于传统脉搏波分析的诊疗技术基本依靠人力完成。专家凭借自身积攒多年的脉诊经验以及大量把脉的相关知识，通过触感对脉搏波进行分析，最终得出准确的诊断结果。然而，在中国乃至整个世界，缺乏专业人才，对于疾病高发的当今时代，每天都有大量的患者需要进行诊断分析，但由于资深医生资源严重缺乏，无法有效实现脉搏波的诊断功能。再者，由于人工识别脉象，缺少实时性，很有可能因为耽误时间而延误病人的最好的治疗时机。因此，为了解决上述问题，基于深度神经网络的脉搏诊断技术应运而生。

1.3 国内外的研究现状

脉搏作为中医的一种重要的诊断方式，早在两千多年前，《黄帝内经》就已经在理论上建立了中医学上的“脉象学说”，在《黄帝内经》的描述中，脉诊需要获取头颈部、两侧腕部和足踝部位的动脉的搏动，被称为“三部九侯”。

之后的数千年，经过中医学家对脉搏特征的总结，形成了26种基本的脉象，可以通过医生感觉到的一些脉搏的不同而进行疾病的诊断 ^[6]。

近些年来，随着计算机技术和传感器技术的普及，脉搏信号的客观化研究取得进步，客观化的分析脉搏信号有利于更好地把中医传统把脉技术与现代医学结合起来。近代以来，脉搏系统和脉搏信息的研究包括两大方面：一是理论分析与计算(即建模方面)；二是信号检测与分析。从发表的文献来看，国外在前一方面做了大量的研究，也早于国内学者；而国内在后一方面的研究多于国外。

1.3.1 脉搏信号获取

用脉搏记录仪器描绘脉搏波图像已有百余年的历史。1860年法国人研制了杠杆脉搏描记器，成为现代脉象描记的基础。脉象仪的总体构成包括脉象信号检测，信号预处理和信号分析三个环节。我国医务界约从50年代初就开始了用西方传来的脉搏描记技术，使脉象图形化。近十多年来，已经研制出了许多性能各异的脉象仪，各类脉搏描记器最关键和差异较大的部分就是脉象传感器的研制。从测量原理上讲，脉象传感器可分为机械式、压电式、光电容式等多种 ^[1]。