舌体湿分含量测量仪的设计与研究 第3页
第一章绪论
1.1课题背景
1.1.1舌诊
舌诊，又称辨舌，是指通过观察舌象，了解机体生理功能和病例变化的诊断
方法。作为中医诊法特色之一的舌诊是中医辨证不可缺少的客观依据，无论八纲、
病因、脏腑、辣经、卫气营血和三焦等辨证方法，都以舌象为重要的辨证指标，
它反应了祖国医学诊断疾病的特点和手段[1,2]。早在《内经》中已有“舌干”、“舌
上黄”等记载。古人认为，手少阴心经之别系舌本，舌乃心之苗；足太阴脾经连
舌本，散舌下，舌为脾之外候，足少阴肾经挟舌本；足厥阴肝经络舌本。舌通过
经络与心、肾、脾、肝等直接相连。因此，人体脏腑、气血、津液的虚实，疾病
的深浅轻重变化，都能客观地反映于舌。现代医学研究表明舌为口腔中主要器官
之一，是由很多横纹肌组成的一个肌性器官，外表被有特殊的黏膜，尤其舌背黏
膜是组成舌苔的重要部分[3]。舌的血管和神经分布极其丰富，其黏膜上皮薄而透
明，乳头反应灵敏，故机体的一般情况，消化系统和体液的变化均可在舌上迅速
反映出来，是观察机体内部疾患的“镜子”。通过对舌质、舌苔和舌色的观察，
可以了解病症的所在，并据此辨证论治[4,5]。
1.1.2舌之润燥
辨舌之润燥是舌诊的重要组成部分，“看舌八法”中的第五法即为判别舌体
的干湿润燥程度[6]。舌之润燥实际上指得是舌苔的润燥，系指舌苔表面是否润泽，
或干燥少津，以此判断机体津液的盛衰以及津液的输布情况。正常舌苔由于口腔
内唾液腺的不断分泌(每分钟约lml左右)，故常润泽有律，干湿适度，不滑不燥，
多为“润苔”。如果舌苔过于湿润，滑溜溜的似舌面有水分流动，古人形容为伸
舌涎流欲滴，此为“滑苔”。如果舌面望之干燥无津，则为“燥苔”。更有甚者
舌苔看之粗糙，摸之棘手，又为“糙苔”。舌之干湿润燥，能客观地反映正气盛
衰、病邪深浅、邪气性质、病情进退，可以判断疾病转归和预后，可以指导处方
遣药[4,5,7]。
（1）判断正气盛衰
正气盛衰能明显地反映于舌,如气血充盛,则舌体红润鲜明；气色不足则舌色
-1-天津大学硕士学位论文第一章[绪论]
淡白；津液充足则舌质舌苔滋润；津液不足则舌干苔燥。《察舌辨证新法》指出
“湿症舌润,热症舌燥,此理之常也”。
（2）分析病邪深浅
《辨舌指南》云:“辨舌质可决五脏之虚实，视舌苔可察辣淫之深浅。”以
外感温病而言，其病位可分为卫、气、营、血四个层次。邪在卫分，则舌苔薄白；
邪入气分，舌苔白厚而干或见黄苔，舌色红；邪入营分则舌绛而燥；邪入血分，
舌色深红，紫绛或紫黯，舌枯少苔或无苔。
（3）区别病邪的性质
不同性质的邪气，在舌象上都能有所反映，如黄苔多主热邪，白滑苔则主寒
邪；腐腻苔多是食积痰浊，黄厚腻苔则是湿热；舌偏歪为风邪，舌有瘀斑、瘀点
则是瘀血。
（4）推断病情进退
从舌转化可以推判病势进退,从舌苔上看,舌苔由白转黄,由黄转焦黑色,苔
质由润转燥,均提示热邪加甚而津液被耗,故《辨舌指南》中指出:“滋润者其常,
燥涩者其变；滋润者为津液未伤，燥湿者为津液已耗。”舌苔由润转燥，多是热
盛而津渐伤；若苔由后变薄，由燥转润，往往是病邪渐退，津液复生。
同时，舌体湿分含量还是影响舌面温度的主要因素之一，是计算舌体三文温
度场的客观依据[8]。生物组织中血液灌注率的研究无论是对现代医学或是对传统
医学来说，无疑是非常重要的，因为它可用以定量分析和描述生物传热规律。舌
作为人体的一个特殊器官兼有固体导热和旺盛的血液流动换热以及代谢热，与一
般生物组织有所不同。用生物传热理论分析及实验表明,舌质主要受舌的血液灌
注率、热代谢率以及血液流变学等因素影响，而舌干湿润燥、舌苔状况、舌体积
变化等表现出不同的热导率,进而使舌面温度受到影响[9,10]。显然舌传热的研究
除了有助于生物传热研究的发展,还将提供热物理科学与祖国传统医学的一个新
的结合点。
事实证明舌诊对辨证的可靠性是勿庸置疑的。但是舌诊具有其模糊性，从古
至今，传统的中医临床舌诊手段始终停留在单凭医生个人的视觉经验来判断，因
而受到人的主观因素的限制和外界客观条件（气候、光线、背景色）的影响，难
以有完全一致的、精确的、定量的标准[11]。同时，舌的干湿润燥程度与舌色、舌
质之间，与各种病痛之间的内在联系都需要有更为客观详尽，更为量化的数据辅
助以进行更深一步的研究。这些都就促使中医利用现代科技，使诊断从直观感觉
向客观记录发展，从定性分析向定量分析发展，使原有的长处和传统特色更能得
到充分的发挥。
-2-天津大学硕士学位论文第一章[绪论]
由于属于祖国传统医学的范畴，所以国外对于舌津液含量的测量鲜有涉足。
国内对于这方面的研究始于上世纪八十年代，目前已经试制出的测量舌体湿分含
量的方法主要有3种：
（1）精密试纸
[12]
。采用上海三爱思试剂有限公司的精密试纸（接触面积为
30*10mm），置于受检舌体前1/2处，立即观察，同时用秒表记录试纸完全浸润
所需时间。该方法的优点是操作简便，直观易用；缺点是精度太低，受环境和操
作人员的主观反应和判断等因素影响较大；
（2）激光
[13]
和红外[14]。利用水分对于特定波长的激光和红外的吸收强烈的
特点，向舌体表面交替发送两种或多种波长的光线，通过比较入射波与反射波的
差别来计算舌津液的含量。该方法的优点是可以实现无接触测量；缺点是由于舌
体的复杂性，导致反射波的衰减受到包括湿度在内等众多因素的影响，测量结果
偏差较大；
（3）陶瓷镀金电极板
[15]
。利用不平衡电桥原理测量与舌体接触后的阻值大
小。该方法在舌体较干状态下具有较好的精度和响应时间，天津中医学院中医工
程研究所研制的舌津液测定仪就是利用的此原理。其缺点是在舌体高湿状态下精
度变差，区分度下降，同时镀金电极板的造价高，可重复性差，为防止极化附加
的DC/AC装置使得仪器体积较大。
1.3主要研究内容
本课题是国家自然基金项目――“舌体三文传热与传统医学的相关性”的一
个子项目，设计一种便携式舌体湿分含量测量仪，对舌的干湿润燥进行量化测试，
为临床中医舌诊客观化提供量化手段，同时为舌体三文温度场模型的建立提供数
据支持。主要工作概括如下：
（1）舌体湿分含量测量方法的研究
用湿度测量仪很难直接测量舌体湿度，因此我们需要找到一种适当的方法来
检测舌体湿度。拟采用“质传递速率”的方法间接测量舌体湿度。
（2）测量仪的制作
选择一个合适的传感器是至关重要的，尤其需要能够在高湿环境下表现卓
越。在测量仪的设计上还要考虑到便携性、易用性等诸多因素。
（3）舌体湿分含量和传统医学诊断的关系
测量得到的舌体湿分含量与传统的中医舌诊之间的联系，与病症之间的联
系，如何用得到的量化值去指导诊断都是需要摸索和研究的方向。
-3-
1.2国内外研究现状天津大学硕士学位论文第二章[检测原理及敏感组件]
第二章检测原理及敏感组件
一般的湿度传感器主要用于测控大气环境和土壤的湿度变化，用于仓储，粮
食及食品防霉，温室种植，气象等领域。而在这些领域里的湿度通常都很小，典
型值是10%RH到70%RH
[16]
。通常的湿度传感器也是针对这一典型值进行设计
的。而生物体，除了皮肤以外的含湿量一般都在96%RH以上，采用普通测量水
分的仪器（高于100%RH时无法显示）进行改制也无法适用于生物体的测量。生
物体的含湿量依据不同的生理状态存在着差异，例如舌体的干湿润燥因年龄、精
神刺激、饮食、病理状态等诸多因素而差别较大。所以我们采用测量舌体表面“质
传递速率”的方法，在固定的时间段内测量舌津液传递的湿含量，计算湿度变化
速率，使舌体的干湿润燥量化。
湿度敏感组件是设计中的关键，近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得
了长足进步。湿敏传感器正从简单的湿敏组件向集成化、智能化、多参数检测的
方向迅速发展，为开发新一代湿度/温度测控系统创造了有利条件，也将湿度测
量技术提高到新的水平。在简要介绍了各类湿度传感器的特性后，会重点介绍本
研究所采用的电容型数字式湿度传感器。
2.1湿度的定义
[17]
湿度是表示空气中水蒸气含量的物理量，常用绝对湿度、相对湿度、露点等
表示。
绝对湿度是单位体积空气内所含水蒸气的质量，用每立方米空气中所含水蒸
气的克数表示：
v式中，m为待测空气中水蒸气质量；V待测空气的总体积；
a
H绝对湿
度，单位为g/
v
为为
m3。
相对湿度是表示空气中实际所含水蒸气的分压（）和相同情况下饱和水
蒸气的分压（）的百分比，即：
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