專利名稱：人體雙側(cè)經(jīng)穴阻抗譜同步測(cè)量方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中醫(yī)經(jīng)絡(luò)穴位電阻抗測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種人體雙側(cè)經(jīng)穴阻抗譜的同步測(cè)量方法與裝置。
背景技術(shù)：
中醫(yī)現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，人體經(jīng)絡(luò)穴位具有低阻抗、高電位的特點(diǎn)。特別是發(fā)現(xiàn)了雙側(cè)經(jīng)絡(luò)同名穴阻抗平衡度與臟腑機(jī)能狀態(tài)存在相互關(guān)聯(lián)的電特性。具體是當(dāng)人體 五臟六腑處于健康狀態(tài)時(shí)，經(jīng)絡(luò)左右同名穴的電阻基本相同，當(dāng)腑臟發(fā)生病理改變時(shí)，往往引起相關(guān)經(jīng)絡(luò)左右同名穴的電阻的不平衡加大的變化。經(jīng)穴這種電特性規(guī)律與經(jīng)絡(luò)中的“人體氣血平衡則健康；氣血失調(diào)紊亂則趨病”的學(xué)說相互佐證與證實(shí)，并且還初步驗(yàn)證了中醫(yī)學(xué)中的“經(jīng)脈-臟腑相互關(guān)聯(lián)”的理論。研究人員根據(jù)經(jīng)絡(luò)這些電阻抗特性，研究出許多臟腑疾病診斷方法與裝置。比如申請(qǐng)?zhí)枮?00410027549. 6,200610046152. 0,200710063276. 4等的中國(guó)專利。有些成果已經(jīng)轉(zhuǎn)化成商品，比如四川貝士德健康咨詢管理有限公司生產(chǎn)的一系列中醫(yī)經(jīng)絡(luò)檢查儀，北京靈樞經(jīng)絡(luò)診斷技術(shù)研究所生產(chǎn)的幾2000經(jīng)絡(luò)圖示儀等等。這些設(shè)備，為人們研究經(jīng)絡(luò)本質(zhì)提供了新的工具，推進(jìn)了經(jīng)絡(luò)診斷客觀量化的研究進(jìn)展。但是相關(guān)裝置只處于實(shí)驗(yàn)研究階段或者是很小范圍的輔助診斷應(yīng)用，還未見廣泛應(yīng)用于臨床中，總結(jié)其原因，在于目前的雙側(cè)經(jīng)絡(luò)穴位阻抗測(cè)量方法與裝置還存在如下缺點(diǎn)
(1)測(cè)量的內(nèi)容単一，只限定于單個(gè)頻率的阻抗(含直流電阻)，單頻阻抗只是整個(gè)頻率響應(yīng)函數(shù)上的ー個(gè)點(diǎn)的值，獲取的信息有限；
(2)測(cè)量的方法往往是ニ電極法，測(cè)量結(jié)果容易受電極與皮膚的接觸電阻的影響；
(3)雙側(cè)經(jīng)穴阻抗通常采用的是簡(jiǎn)單的單通道分時(shí)復(fù)用的測(cè)量方式；雙側(cè)阻抗由于還同時(shí)受到血液循環(huán)、呼吸等瞬息變化的生理活動(dòng)的干擾而處于ー種動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)，雙側(cè)的比較應(yīng)該用同一時(shí)刻的測(cè)量結(jié)果來比較，以消除共同的干擾，而用不同步測(cè)量的結(jié)果來比較，結(jié)果很可能會(huì)把干擾放大而得不到雙側(cè)真正的阻抗差值，雙側(cè)失去可比性；
(4)所采用的計(jì)算方法不能很好的濾除各種背景噪聲；
(5)所用的激勵(lì)信號(hào)往往是方波、脈沖等，存在信噪比不高等缺點(diǎn)；
(6)測(cè)量吋，雙側(cè)經(jīng)絡(luò)的劃分還沒形成合理統(tǒng)ー的約定，沒有形成統(tǒng)ー的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致相關(guān)裝備測(cè)試結(jié)果之間無法比較。上述缺點(diǎn)中，特別是第三個(gè)缺點(diǎn)，由于測(cè)量方法的研究上未能獲得突破，能夠?qū)崿F(xiàn)雙側(cè)經(jīng)穴嚴(yán)格同步且同等刺激并且能夠?qū)憫?yīng)信號(hào)進(jìn)行同步并行采集的方案或設(shè)備未見有報(bào)道?？偠灾?，上述各種技術(shù)缺點(diǎn)，影響了測(cè)試結(jié)果的可靠性，進(jìn)而導(dǎo)致現(xiàn)有設(shè)備還未得到廣泛應(yīng)用于臨床當(dāng)中。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供了ー種人體雙側(cè)經(jīng)穴阻抗譜同步測(cè)量方法與裝置，該測(cè)量方法與裝置能夠?qū)崿F(xiàn)人體雙側(cè)經(jīng)絡(luò)穴位阻抗譜無偏的同步的測(cè)量，并將為為經(jīng)絡(luò)電特性的研究，特別為人體五臟六腑生理病理狀態(tài)與雙側(cè)經(jīng)絡(luò)阻抗平衡度的關(guān)系的研究提供可靠的測(cè)試設(shè)備。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案設(shè)計(jì)ー種人體雙側(cè)經(jīng)絡(luò)穴位阻抗譜同步測(cè)量方法，該方法包括如下步驟
(I)、經(jīng)絡(luò)左右側(cè)的劃分左右側(cè)的分界線為人體中位線，左右側(cè)同名穴的公共參考點(diǎn)為人體中位線上的ー個(gè)點(diǎn)，公共參考點(diǎn)設(shè)定在額中穴，或者背部的大椎穴等位置，經(jīng)絡(luò)左右側(cè)阻抗也就是左右側(cè)同名穴(包含上肢、下肢同名穴)分別與公共參考點(diǎn)之間經(jīng)絡(luò)段的阻杭。十二經(jīng)脈雙側(cè)同名穴對(duì)公共參考點(diǎn)是等距離的，而且分段后雙側(cè)又恰處于沒有重疊的情況，増加雙側(cè)阻抗的可比性。(2)、雙側(cè)經(jīng)絡(luò)穴位阻抗譜同步測(cè)量電極方案
設(shè)計(jì)了ー種五電極法的方案具體包含ー個(gè)激勵(lì)電極、ー個(gè)接地電極、一個(gè)測(cè)量公共電極、兩個(gè)測(cè)量電極；公共電極接人體中位線上的公共參考點(diǎn)，兩個(gè)測(cè)量電極分別接雙側(cè)待測(cè)同名穴(四肢最末端穴位的內(nèi)側(cè)穴位)，刺激電極與接地電極分別放置于兩個(gè)測(cè)量電極外側(cè)同一經(jīng)線的同名穴(比如井穴)上。因此雙側(cè)經(jīng)穴在激勵(lì)電極和接地電極間，構(gòu)成電流回路，屬串聯(lián)連接方式，流過的電流相等，即同時(shí)同等激勵(lì)。雙側(cè)的響應(yīng)電壓就是雙側(cè)測(cè)量電極分別與公共電極之間的壓降。那么同步拾取雙側(cè)響應(yīng)信號(hào)同時(shí)拾取串聯(lián)在回路中電流采樣電阻兩端的壓降，即可實(shí)現(xiàn)雙側(cè)經(jīng)絡(luò)穴位阻抗譜同步測(cè)量。雙側(cè)阻抗五電極測(cè)量法，對(duì)于每ー側(cè)的阻抗測(cè)量，原理上都屬于四電極法，因此本五電極法，通過適當(dāng)?shù)慕泳€，也可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)的四電極阻抗法(通道校正時(shí)需要)，還可以實(shí)現(xiàn)任意串聯(lián)連接的兩段經(jīng)絡(luò)(比如手的前臂和后臂上的經(jīng)絡(luò)等)的阻抗譜的同步測(cè)量，并且還可以增加雙側(cè)測(cè)量電極的個(gè)數(shù)，來實(shí)現(xiàn)雙側(cè)更多點(diǎn)的阻抗的同步測(cè)量，具有很強(qiáng)的靈活性與擴(kuò)展性。本五電極法還具有的優(yōu)點(diǎn)是刺激信號(hào)和測(cè)量信號(hào)不共線，所以由于測(cè)量電極與皮膚的接觸阻抗所引起的干擾大大減少。(3)、雙側(cè)阻抗譜的計(jì)算方法
采用了基于時(shí)域阻抗譜測(cè)量方法，原理上被測(cè)物體流過的電流為 )，其壓降為v(f)，則根據(jù)歐姆定義，被測(cè)物體的阻抗譜如下式(I)
權(quán)利要求
1.一種人體雙側(cè)經(jīng)穴阻抗譜同步測(cè)量方法，其特征在于該方法包括下述步驟 步驟(I):經(jīng)絡(luò)左右側(cè)的劃分左右側(cè)的分界線為人體中位線，左右側(cè)同名穴的公共參考點(diǎn)為人體中位線上的一個(gè)點(diǎn)，公共參考點(diǎn)設(shè)定在額中穴，或者背部的大椎穴等位置； 步驟(2):雙側(cè)經(jīng)絡(luò)穴位阻抗譜同步測(cè)量電極方案采用一種五電極法，具體包含一個(gè)公共電極、一個(gè)激勵(lì)電極、一個(gè)接地電極、兩個(gè)測(cè)量電極，測(cè)量時(shí)，公共電極放置于公共參考點(diǎn)上，兩個(gè)測(cè)量電極分別接雙側(cè)待測(cè)同名穴，刺激電極與接地電極分別放置于兩個(gè)測(cè)量電極外側(cè)同一經(jīng)線的同名穴(比如井穴)上，雙側(cè)經(jīng)絡(luò)在激勵(lì)電極和接地電極之間串聯(lián)連接，構(gòu)成電流回路，雙側(cè)經(jīng)絡(luò)流過的電流同步同等，雙側(cè)的響應(yīng)電壓就是雙側(cè)測(cè)量電極分別與公共電極之間的壓降； 步驟(3):雙側(cè)阻抗譜的計(jì)算方法采用時(shí)域阻抗法，首先對(duì)激勵(lì)電極和接地電極之間施加一個(gè)由多個(gè)正弦波疊加而成的周期交流電流信號(hào)，待響應(yīng)信號(hào)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，對(duì)輸入電流、左右兩個(gè)測(cè)量電極分別與公共電極的電壓差進(jìn)行同步采集,Γ個(gè)周期得I (I)、Vfera ( )與m = I5 2，...,接著對(duì)采集得的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)傅里葉變換得第個(gè)周期第f個(gè)頻率的頻域數(shù)據(jù)為與V^m(Jmk),進(jìn)一步分別對(duì)抓個(gè)周期的電壓電流頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行多周期平均，再根據(jù)歐姆定義求左、右側(cè)阻抗譜估計(jì)值得^ )=τ7Σ^^)/[^-Σ 4 )]ili/ M Μ_ι滅 Μ·ι/ M m i 最后采用左、右側(cè)電壓測(cè)量通道與電流測(cè)量通道增益比值函數(shù) 來對(duì)所測(cè)得的左、右側(cè)阻抗譜估計(jì)值進(jìn)行校正得真正的左、右側(cè)阻抗譜 如權(quán)利要求I所述的人體雙側(cè)經(jīng)穴阻抗譜同步測(cè)量方法，其特征在于，在步驟(3)中多個(gè)正弦波疊加而成的周期電流信號(hào)是一種稱為特殊奇次諧波的隨機(jī)周期信號(hào)，其表達(dá)式為N-I HV = J^42[P2q^mn(2M{ng^l)tI T . 堿；+P2q^in(lM{%q+3)f IT+■ )] 上式中i(/)含有·個(gè)諧波成份，τ是i(r)的周期，Pk與隊(duì)分別是第^個(gè)正弦波的有效值與相位，務(wù)= \”·”1Ν，Pk全部設(shè)定為相等的常數(shù)，相位 的選擇為在 [O 2ττ；]間高斯分布的隨機(jī)值。
2.如權(quán)利要求I所述的人體雙側(cè)經(jīng)穴阻抗譜同步測(cè)量方法，其特征在于，在步驟⑶中左側(cè)電壓測(cè)量通道與電流測(cè)量通道增益比值函數(shù)的測(cè)定方法為選取一個(gè)阻值為C的標(biāo)準(zhǔn)電阻作被測(cè)對(duì)象，接線方法為兩個(gè)測(cè)量電極和激勵(lì)電極連接電阻一端，接地電極和公共電極連接電阻的另一端，左側(cè)電壓測(cè)量通道阻抗測(cè)試結(jié)果為= C ■,則 H左丁(je^、=,同理得；
3.如權(quán)利要求I所述的人體雙側(cè)經(jīng)穴阻抗譜同步測(cè)量方法，其特征在于，不僅可以實(shí)現(xiàn)雙側(cè)阻抗的同步測(cè)量，還可以實(shí)現(xiàn)任意串聯(lián)連接的兩段經(jīng)絡(luò)(比如手的前臂和后臂上的經(jīng)絡(luò)等)的阻抗譜的同步測(cè)量。
4.如權(quán)利要求I所述的人體雙側(cè)經(jīng)穴阻抗譜同步測(cè)量方法，其特征在于，在步驟(2)中的五電極的含義是至少包含五個(gè)電極，當(dāng)需要研究更多的同名穴數(shù)目時(shí)，可以增加相應(yīng)測(cè)量電極數(shù)來實(shí)現(xiàn)。
5.一種人體雙側(cè)經(jīng)絡(luò)阻抗譜同步測(cè)量裝置，包括PC上位機(jī)、安裝在PC機(jī)上的多路并行數(shù)據(jù)采集卡、任意波形發(fā)生器、壓控交流恒流源、五電極套件、前級(jí)信號(hào)調(diào)理電路組成；其中PC上位機(jī)中存儲(chǔ)有用于計(jì)算阻抗譜的軟件、用于編輯激勵(lì)波形的軟件、用于驅(qū)動(dòng)任意波形發(fā)生器的軟件、用于驅(qū)動(dòng)多路并行數(shù)據(jù)采集卡的軟件；五電極套件包含一個(gè)激勵(lì)電極、一個(gè)接地電極、一個(gè)測(cè)量公共電極、兩個(gè)測(cè)量電極；PC上位機(jī)與任意波形發(fā)生器間通過USB電纜連接，用于把刺激波形及其頻率、長(zhǎng)度等參數(shù)從上位機(jī)到任意波形發(fā)生器的下載；任意波形發(fā)生器實(shí)現(xiàn)數(shù)字波形到模擬電壓波形的周期不斷的轉(zhuǎn)換，任意波形發(fā)生器輸出連接壓控交流恒流源的輸入；壓控交流恒流源實(shí)現(xiàn)電壓波形到電流波形的轉(zhuǎn)換；壓控交流恒流源輸出經(jīng)過前級(jí)信號(hào)調(diào)理電路中的電流采樣電阻后和激勵(lì)電極連接，兩個(gè)測(cè)量電極與公共電極通過屏蔽電纜和前級(jí)信號(hào)調(diào)理電路相應(yīng)端口連接，前級(jí)信號(hào)調(diào)理電路用于刺激電流的回采、穴位響應(yīng)信號(hào)的拾取、濾波放大功能；前級(jí)信號(hào)調(diào)理電路輸出和多路并行數(shù)據(jù)采集卡輸入端通過轉(zhuǎn)接口相連，上位機(jī)通過多路并行數(shù)據(jù)采集卡及其驅(qū)動(dòng)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)前級(jí)信號(hào)調(diào)理電路多路輸出的并行采集與存儲(chǔ)；最后上位機(jī)對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行阻抗譜計(jì)算。
全文摘要
一種人體雙側(cè)經(jīng)穴阻抗譜同步測(cè)量方法與裝置，屬經(jīng)絡(luò)穴位電阻抗測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所指的雙側(cè)經(jīng)穴阻抗譜定義為左右同名穴分別對(duì)人體中位線上的公共參考點(diǎn)間經(jīng)絡(luò)段的阻抗譜。其測(cè)試方法為先采用了一種五電極法來實(shí)現(xiàn)了雙側(cè)經(jīng)穴的同步同等的激勵(lì)以及響應(yīng)信號(hào)的同步拾取，其中激勵(lì)信號(hào)為一種由多個(gè)特殊奇次諧波疊加的周期隨機(jī)信號(hào)；再對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行同步采集、濾波、阻抗譜計(jì)算及偏差校正等處理。本發(fā)明裝置包括PC上位機(jī)、多路并行數(shù)據(jù)采集卡、任意波形發(fā)生器、壓控交流恒流源、前級(jí)信號(hào)調(diào)理電路、五電極套件組成；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了雙側(cè)經(jīng)穴阻抗譜的無偏同步測(cè)量，并且將為雙側(cè)經(jīng)穴阻抗差異與臟腑生理關(guān)系的研究提供有力的工具。
文檔編號(hào)A61B5/053GK102805622SQ20121032828
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者蘇密勇, 譚永紅, 王子民 申請(qǐng)人:蘇密勇