本報記者 周小雷
  通訊員 周紫霞 黃偉
  電視劇《西游記》有這樣一個情節:朱紫國國王患病,孫悟空通過“懸絲診脈”,人未見面,就確診國王患了何種病情。這是神話小說里才有的情節,今天卻成了現實。
  在今年9月底舉行的中國大學生物聯網創新創業大賽上,由國防科技大學3名在校學員研發的“基於光纖微震動傳感器的脈象分析診療系統”,成功解決了這個問題,一舉奪得全國特等獎。該系統通過光纖傳感技術,精確採集人體脈象信號,與中醫脈診進行物理比對,從而全面掌握人體健康狀況,達到“懸絲診脈”效果。
  一根“絲”牽出“千頭萬緒”
  “通過對比,你的腎脈象圖上坡陡下坡緩,可初步確定為腎陽虛。”10月11日,在國防科大實驗室,科研人員正通過該系統給試驗者做實驗。記者看到,科研人員把一個光纖傳感器放在試驗者的手腕處,再通過一根細如頭髮的光纖連接到電腦上,在脈象分析診療系統處理終端的“破譯”下,試驗者的脈搏信息被分解成肝、脾、心、腎等多種脈象圖。
  一根細絲,竟能達到如此神奇?很難想象,當初研發這一系統的團隊竟是3個光學專業的普通大學生,他們甚至連絕大部分專業課都沒有學過。
  “細如髮絲,靈敏精巧……”這是《應用光學》課程中對“光纖”這種神奇材料的描述。也正是它的神奇,將國防科大指揮軍官基礎教育學院學員李一帆、史煒和孫茂康拴在了一起。
  他們身邊有一名學員是中醫世家出身,坐診把脈是家傳絕技,可他卻摯愛軍旅,攜筆從戎。“父業難繼,難道神藝就此失傳?”為了不讓同學產生遺憾,同時也讓國粹能夠源遠流長,3人萌生了設計一種通過現代科技實現中醫診脈的念頭——首先通過光纖傳感初步提取並將脈象信號物理化,再通過光纖光柵解調系統細化信息,最後通過中醫醫理進行比對,使“懸絲診脈”科學化、理性化、具體化。
  他們通過研究日本、美國等國家在上世紀50年代研製出的脈搏傳感器發現,以往的研究所採用傳感器只是簡單地提取脈搏波,對於細節沒有詳細的描述,所測脈象單一,對於脈搏波與脈象的對應關係也無法得出明確結論。而鑒於脈象繁雜且多為疊加重合的特性,只有致力於對脈搏波細節的把握,才能使測量出的結果最大程度上反映真實信息,達到精確的對應關係。
  探索和求知的信念如一根根晶瑩透亮的光纖,連接著他們的希望與夢想。經過多方查找資料、咨詢教員,他們終於證實了想法的可行性,2013年10月,“基於光纖微震動傳感器的脈象分析診療系統”的研究就此起步。
  一股“勁”成就“三位一體”
  到底選擇哪種光纖傳感器作為提取脈象信號的那根“絲”?如何解決單模光纖在信號採集過程中易受噪聲影響這個難題?面對精密複雜的光學儀器,3個專業知識幾乎為零的本科生不禁心生退意。
  戰場上不當逃兵,科研場上同樣不能當逃兵!3個年輕人決定從惡補《光纖技術基礎》開始。從此,3人的課外生活便與書“為伍”:休息時間別人在打球聊天,他們則深埋在“書海”;夜深人靜的時候,總有加班室亮起的燈光與他們做伴……
  系統中的核心部件是高精度的rainbow解調儀,而小組3人的分工合作也如解調儀般默契配合,在“你來我往”中“連軸轉”:組長李一帆擅長實驗探究,主要負責成品材料挑選和設計構思,組員史煒則主攻實驗數據處理和算法研究,而組員孫茂康就承擔起相關論文的歸納總結和準備參賽答辯的任務。李一帆說:“每個人都像是儀器中的一個‘零件’,一個都不能少,同時又通過默契的合作,構成這個精密的整體。”
  歷經10個月的時間,團隊研發的成品終於問世。他們迫不及待地向同學們展示著自己的成果:將內附有光纖傳感器的特製手環佩戴在手腕處,人體脈象通過一根細光纖傳送至脈象分析診療系統處理終端,就可準確將提取出的脈搏信號物理化。然而,就在他們激動不已的時候,有人卻給他們澆下了一瓢冷水:人體脈象往往為兩種甚至多種脈象信號疊加而成,要怎樣確定測得的脈搏波形圖與脈象對應關係?
  為了找到最真切的波形與脈象對應關係,他們在學員旅的幫助下,隨機選出一部分學員,作為樣本採集數據,再根據老中醫專家的同步脈診結論,初步整理確定出6種脈象。與此同時,他們還與湘雅醫學院的中醫專家聯合展開義診活動,一邊人工把脈,一邊“懸絲診脈”,最終確定所有餘下的脈象。
  “中醫是我國傳統文化的瑰寶,有效地提取並利用脈象信號,為中醫的科學性提供佐證,但這還只是個開始。”該系統的指導老師馬麗娜對記者說。
  他們介紹,這個系統推廣後,可以利用現有光纖網絡組建遠程醫療體系,讓患者能夠坐在家裡“看中醫”,既解決“看病難”的問題,又降低中醫工作者的工作量,一舉兩得。  (原標題:國防科大攻剋“懸絲診脈”難題)
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