Amazing~用振動力學解釋中醫把脈!

脈學作為我國的傳統文化,自扁鵲總結創立以來一直流傳至今。脈學是利用切脈的方法診治疾病,是中醫診斷學中的一項獨特方法。切脈又稱為把脈、號脈,是醫師用手按病人的動脈,根據動脈搏動的顯現部位(深、淺)、速率(快、慢)、強度(有力、無力)、節律(整齊與否、有無歇止)和形態等方面的表現以了解疾病內在變化的診斷方法。


我們知道,心臟相當于人體的發動機,它無時無刻不在進行著規律性的收縮和舒張,從而驅動我們的血液循環,使身體各個部位能夠通過血液進行物質交換。沒錯,正是因為它的收縮和舒張,我們才感覺到了心臟的跳動,而這種跳動也會通過與它接觸的部位而傳至全身,只不過振動響應有大有小,大多數部位小到可以忽略了,因為身體上的肉、脂肪等成分,很快便將傳來的振動耗散掉了,而血管和血液這條路徑的振動信號則比較明顯。我們可以嘗試用手摸一下胳膊,很容易能感受到動脈處振動的存在。

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因此,中醫選取了手腕附近的橈動脈進行診斷。那么為什么手腕處動脈的振動能夠反映身體其他部位的狀況呢?用振動力學的理論可以給予一定的解釋。


我們可以把體內的血管及內臟等部位看作一個的系統,它們之間是相互耦合的,即相互影響的,所謂“牽一發而動全身”。心臟的跳動可以看作一個周期性的激勵,假定系統是線性系統,那么由振動力學的知識可知,系統的響應也會是周期性的(只不過胳膊處的振動和心臟處的振動不會是完全同步的,因為血液血管等的阻尼作用使響應發生了滯后)。而任一部位發生了病變,相當于機械系統的某處發生了故障,在振動微分方程中表現為局部剛度的改變,那么整個系統的響應便會隨之改變,從而橈動脈處振動信號便發生了變化,即脈象發生了改變。

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而實際上中醫最常用的三指診脈方法就相當于一個多點拾振的過程。這類似于故障診斷的思路,根據手指感受到的振動信號的規律,來根據經驗判斷出不同的病癥,而往往不同部位的不同病變,所引起的響應信號是不同的。當然也有例外,比如兩種病癥可能有類似的響應,又如有多個病癥的疊加,產生各種新奇的響應。這便不是一個平常中醫所能診斷的了,而能夠找到或創造方法做出診斷的,我們便可稱之為神醫了。類似的,在機械系統中這樣信號的診斷正是故障診斷領域所努力的方向之一。


當然,中醫脈學的診斷方法發展至今,仍只是一種定性的分析。聯想到機械系統,我們是否可以按照脈學的經驗,通過建立動力學正問題的方式,把每一種病癥的振動響應定量化,并利用現代科學的手段進行定量檢測呢?筆者認為,隨著動力學、生物力學、故障診斷的發展,以及在力學中像人體這樣的柔性體表征方式的完善,我們的中醫文化能夠與現代科技融合從而發揚光大。



作者:張天程

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