專利名稱：人體雙側(cè)經(jīng)穴阻抗譜同步測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，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，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?zhí)枮?00410027549. 6,200610046152. 0,200710063276. 4等的中國專利。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)穴位阻抗測量方法與裝置還存在如下缺點(diǎn)
(1)測量的內(nèi)容単一，只限定于單個頻率的阻抗(含直流電阻)，單頻阻抗只是整個頻率響應(yīng)函數(shù)上的ー個點(diǎn)的值，獲取的信息有限；
(2)測量的方法往往是ニ電極法，測量結(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單的單通道分時復(fù)用的測量方式；雙側(cè)阻抗由于還同時受到血液循環(huán)、呼吸等瞬息變化的生理活動的干擾而處于ー種動態(tài)的平衡狀態(tài)，雙側(cè)的比較應(yīng)該用同一時刻的測量結(jié)果來比較，以消除共同的干擾，而用不同步測量的結(jié)果來比較，結(jié)果很可能會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)所用的激勵信號往往是方波、脈沖等，存在信噪比不高等缺點(diǎn)；
(6)測量吋，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)ー的測試標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致相關(guān)裝備測試結(jié)果之間無法比較。上述缺點(diǎn)中，特別是第三個缺點(diǎn)，由于測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)穴阻抗譜同步測量方法與裝置，該測量方法與裝置能夠?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激勵電極、ー個接地電極、一個測量公共電極、兩個測量電極；公共電極接人體中位線上的公共參考點(diǎn)，兩個測量電極分別接雙側(cè)待測同名穴(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測量電極外側(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，即同時同等激勵。雙側(cè)的響應(yīng)電壓就是雙側(cè)測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)信號同時拾取串聯(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)穴位阻抗譜同步測量。雙側(cè)阻抗五電極測量法，對于每ー側(cè)的阻抗測量，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)的阻抗譜的同步測量，并且還可以增加雙側(cè)測量電極的個數(shù)，來實(shí)現(xiàn)雙側(cè)更多點(diǎn)的阻抗的同步測量，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)是刺激信號和測量信號不共線，所以由于測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
采用了基于時域阻抗譜測量方法，原理上被測物體流過的電流為 )，其壓降為v(f)，則根據(jù)歐姆定義，被測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)穴位阻抗譜同步測量電極方案采用一種五電極法，具體包含一個公共電極、一個激勵電極、一個接地電極、兩個測量電極，測量時，公共電極放置于公共參考點(diǎn)上，兩個測量電極分別接雙側(cè)待測同名穴，刺激電極與接地電極分別放置于兩個測量電極外側(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)算方法采用時域阻抗法，首先對激勵電極和接地電極之間施加一個由多個正弦波疊加而成的周期交流電流信號，待響應(yīng)信號進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，對輸入電流、左右兩個測量電極分別與公共電極的電壓差進(jìn)行同步采集,Γ個周期得I (I)、Vfera ( )與m = I5 2，...,接著對采集得的時域數(shù)據(jù)進(jìn)傅里葉變換得第個周期第f個頻率的頻域數(shù)據(jù)為與V^m(Jmk),進(jìn)一步分別對抓個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)電壓測量通道與電流測量通道增益比值函數(shù) 來對所測得的左、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)穴阻抗譜同步測量方法，其特征在于，在步驟(3)中多個正弦波疊加而成的周期電流信號是一種稱為特殊奇次諧波的隨機(jī)周期信號，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·個諧波成份，τ是i(r)的周期，Pk與隊(duì)分別是第^個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)穴阻抗譜同步測量方法，其特征在于，在步驟⑶中左側(cè)電壓測量通道與電流測量通道增益比值函數(shù)的測定方法為選取一個阻值為C的標(biāo)準(zhǔn)電阻作被測對象，接線方法為兩個測量電極和激勵電極連接電阻一端，接地電極和公共電極連接電阻的另一端，左側(cè)電壓測量通道阻抗測試結(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電極，當(dāng)需要研究更多的同名穴數(shù)目時，可以增加相應(yīng)測量電極數(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、前級信號調(diào)理電路組成；其中PC上位機(jī)中存儲有用于計(jì)算阻抗譜的軟件、用于編輯激勵波形的軟件、用于驅(qū)動任意波形發(fā)生器的軟件、用于驅(qū)動多路并行數(shù)據(jù)采集卡的軟件；五電極套件包含一個激勵電極、一個接地電極、一個測量公共電極、兩個測量電極；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)過前級信號調(diào)理電路中的電流采樣電阻后和激勵電極連接，兩個測量電極與公共電極通過屏蔽電纜和前級信號調(diào)理電路相應(yīng)端口連接，前級信號調(diào)理電路用于刺激電流的回采、穴位響應(yīng)信號的拾取、濾波放大功能；前級信號調(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)動軟件實(shí)現(xiàn)對前級信號調(diào)理電路多路輸出的并行采集與存儲；最后上位機(jī)對獲取的數(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)穴阻抗譜同步測量方法與裝置，屬經(jīng)絡(luò)穴位電阻抗測試技術(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以及響應(yīng)信號的同步拾取，其中激勵信號為一種由多個特殊奇次諧波疊加的周期隨機(jī)信號；再對輸入輸出信號進(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、前級信號調(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A61B5/053GK102805622SQ20121032828
公開日2012年12月5日 申請日期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 申請人:蘇密勇