CN100360081C - 用于检测穴位的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于通过利用受磁刺激的穴位和非穴位之间的生物光子发射特性的差别来容易和精确地检测穴位位置的装置和方法。该装置包括：施加磁场到生命系统的预定部位的磁场施加单元，测量发射自生命系统的生物光子的强度的生物光子测量单元，和基于在生物光子测量单元中测定的生物光子强度来确定预定部位是否是一个穴位的穴位确定单元。因此，穴位能基于响应于磁场刺激而发射自生命系统的预定部位的生物光子的强度来检测。

Description

用于检测穴位的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于在生命系统中检测穴位的装置和方法。更确切地，本发明涉及一种用于通过利用在磁刺激下穴位和非穴位之间生物光子发射特性的不同来更容易地和精确地检测穴位位置的装置和方法。
背景技术
对生物光子，即发射自生物系统的光子的研究是由俄国科学家于1920年的早期开始，他们提出一个关于通过生物组织的各种不同器官的大小和形状的信息的传送和更新的问题。这个问题是生物科学领域中必须解决的最重要的问题之一。通过用洋葱根部所做试验，俄国科学家宣称光参与了刺激细胞分裂。
尽管此后几年这个试验结果被其他科学家进一步证实，但是由于缺乏合适的光子测量装置以及生物化学领域的高速发展，这个试验结果被忽略了很长时间。从那时以后，随着光电倍增管(PMT)的高速发展，仅由包括Inaba(日本)、Boveris(美国)和Quichenden(澳大利亚)在内的几个组在进行关于在不能用热辐射予以解释的可见光区域中的生物辐射的研究。
其间，在对有生命的生物系统的研究中，检测穴位来诊断人体的状况或疾病或有效地施行针压法(acupressure)来促进生物能量(vital energy)或气(Qi)的流动是非常重要的。因此，依照在中医中的诊断和处理，日益需要开发用于检测穴位的装置，因而，其各种研究已经在进行。
图1是根据现有技术的用于检测穴位的装置的框图。
参考图1，用于检测穴位的装置包括：光源单元101，其发射具有预定波长的光；电测量单元102，其将预定电信号施加于测试对象110并测量所发送的电信号来产生测试对象110的电传导率信号；功率控制单元104，其施加并控制到光源单元101和电测量单元102的电压；光接收单元103，其接收由测试对象110反射的或通过测试对象110发射的光并将该光转换成电信号来产生反射光信号；信号处理单元105，其接收来自光接收单元103的反射光信号；和用户供给单元106，其接收并分析来自信号处理单元105的测量数据。
在现有的穴位检测装置中，信号处理单元105接收来自光接收单元103的反射光信号和来自电测量单元102的测试对象110的电传导率信号。这些信号在信号处理单元105中被转换成数字信号，然后被反馈到用户供给单元106。入射光纤107用来传输来自于光源单元101的光信号到测试对象110，反射光纤108用来传输从测试对象110反射的光到光接收单元103。
其间，如果需要，用户供给单元106能产生控制信号处理单元105的操作的控制信号。此外，用户供给单元106包括存储设备，并因而用来存储反射光信号和电传导率信号。用户供给单元106的输出端之一被连接到功率控制单元104的输入端。这完成了一个反馈系统。
然而，如上所述的现有穴位检测装置是局部应用，并因而不能提供穴位间的相关关系。而且，还可能产生一个问题，即在生物生命系统中要测量的弱电信号、电阻和阻抗可能依赖于生命系统的目标部位的环境参数(比如湿度和温度)而变化。
发明内容
本发明提供一种装置和方法，用于通过利用不是非常依赖于环境参数的生物光子的特性来检测穴位。
本发明还提供一种用于通过利用响应于磁场刺激而从生命系统发射的生物光子的强度来检测所关心部位的装置。
根据本发明的一个方面，提供一种用于通过利用响应于磁场刺激而从生命系统发射的生物光子的强度来检测穴位的装置，该装置包括：将磁场施加于生命系统的预定部位的磁场施加单元，测量发射自生命系统的生物光子的强度的生物光子测量单元，和基于在生物光子测量单元中测定的生物光子强度来确定预定部位是否是一个穴位的穴位确定单元。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于通过利用响应于磁场刺激而从生命系统发射的生物光子的强度来检测穴位的方法，该方法包括：把要被测量的生命系统的预定部位分成n段，测量发射自第i段的生物光子的强度，其中i是分配给这n个段的序号，并通过将在第i段测量的生物光子的强度和预定值进行比较来确定第i段是否是穴位。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于通过利用响应于磁场刺激而从生命系统发射的生物光子的强度来检测所关心部位的装置，该装置包括：将磁场施加于生命系统的预定部位的磁场施加单元，测量发射自生命系统的预定部位的生物光子的强度的生物光子测量单元，和基于在生物光子测量单元中测定的生物光子强度来确定该预定部位是否是所关心部位的确定单元。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明的典型实施例，本发明上述和其它特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1是根据现有技术的用于检测穴位的装置的功能框图；
图2是示出根据本发明实施例的用于通过利用响应于磁场刺激而发射的生物光子的强度中的变化来检测穴位的装置的示意图；
图3是示出根据本发明实施例的人体中要被检测的穴位的视图；
图4是示出根据本发明实施例的试验数据的图表；和
图5是示出根据本发明实施例的用于通过利用响应于磁场刺激而发射的生物光子的强度中的变化来检测穴位的方法的流程图。
具体实施方式
在下文，将参考附图详细描述根据本发明实施例的一种用于通过利用响应于磁场刺激而发射的生物光子的强度变化来检测穴位的装置和方法。
图2是示出根据本发明实施例的一种用于通过利用响应于磁场刺而激发射的生物光子的强度变化来检测穴位的装置的示意图。
参考图2，用于通过利用响应于磁场刺激而发射的生物光子的强度变化来检测穴位的装置200包括：磁场施加单元204，其将磁场施加于作为测试对象的生命系统202的预定部位；生物光子测量单元206；和穴位确定单元208，其基于从生物光子测量单元206输出的数据来确定该预定部位是否是一个穴位。
优选地，磁场施加单元204利用永磁体施加10到1000高斯的磁场。
磁场施加单元204可以通过调节交流电流或直流电流来施加60Hz或更低的超低频磁场。
磁场施加单元204可被设计以便直径1cm或更小的生命系统202的预定部位能被磁场刺激到。
优选地，生物光子测量单元206是一个包括光电倍增管的屏蔽系统。该光电倍增管按下述原理来工作。也就是说，在电子和固体之间发生碰撞之后，电子从固体表面被反射回来。同时，在该固体中，碰撞能量被从电子传递到电子，从而从固体发射激发的电子。该现象称作二次电子发射。基于这个现象，微光电子能被倍增而且倍增信号能被检测到。
光电倍增管可以包括光闸和前置放大器。为了防止在向通常的室内电光曝光时可能造成的对光电倍增管的损坏，光闸被闭合直到生物光子测量开始。光电倍增管能测量具有和星光的百万分之一一样弱的强度的生物光子。为了测量这样弱强度的生物光子，优选的可使用完全屏蔽外部光的暗室。
已经考虑到生物光子根据人体条件以不同的模式发射而做出本发明。能在这里使用的光电倍增管是常用的测量发射自固体的生物光子的设备。由于一个生物光子被放大至约百万倍并且然后其密度被测量，并因此优选的将光电倍增管制造成可测量超弱光的设备。光电倍增管能测量入射光子的数量，因此也被称为“单光子计数器”。
通过光电倍增管测量的生物光子的强度经前置放大器显示在计算机/计数板(未示出)上以便测量结果被实时查看。此时，前置放大器把通过光电倍增管测量的生物光子的强度转换为电压，然后放大该电压。
优选地，该光电倍增管测量具有200-700nm波长的生物光子。
优选地，该光电倍增管具有1cm或更小的有效直径，测量具有200-700nm波长的生物光子。
生物光子测量单元206被构造成这样一种结构，该结构具有紧密邻近而工作的两个或更多个光电倍增管、多信道光电倍增(MCP)管或电荷耦合器件(CCD)，来测量所发射的生物光子的空间分布。
在穴位检测装置200中，磁场施加单元204可被设计以便只有生命系统202的皮肤表面的局部指定部位，即穴位被刺激。一个将被施加的磁场可以通过永久磁铁或电磁铁产生，并且产生随时间周期性变化的波形。这样的穴位将在下文中参考图3来描述。
通过磁场施加单元204将磁刺激施加给生命系统202之后，生物光子测量单元206测量发射自生命系统202的受刺激的局部部位的光，同时，测量发射自生命系统202的除了受刺激局部部位之外的另一个局部部位的光。
一个将被用于磁场施加的部位和一个将被用于生物光子测量的部位都被限定为具有1cm或更小的直径。这两个部位间的距离必须至少是2cm。然而，这些值可以根据磁场施加单元204和生物光子测量单元206的有效区域而变化。
同时，生物光子测量单元206还可包括收集和分析数据的计算机。
穴位确定单元208比较发射自预定部位的生物光子的强度和发射自已知穴位的生物光子的强度，并且基于预定值来确定该预定部位是否是一个新穴位。优选地，当测量一分钟时的发射自穴位和发射自非穴位的生物光子总数之间的差值是50时，该预定值对应于该强度差值的一个值。当然，该差值可依赖于环境参数而改变。
图3是示出根据本发明实施例的人体中要被检测的穴位的视图。图3中，“A”表示手厥阴心包经(pericardium meridian)的曲泽(Quze)，“B”表示手厥阴心包经的内关(Neiguan)。曲泽和内关是人体中有代表性的穴位。
图4是示出根据本发明实施例的试验数据的图表。具体而言，图4示出如图3中所示的两个穴位，曲泽和内关中的实验数据，众所周知这两个穴位位于经肘部的点到手腕部的点的血管上。
首先，当磁刺激被施加到位于肘弯内侧的穴位曲泽时，发射自如图3所示的位于手腕附近的另一个穴位内关的生物光子强度被测量。
为示出发射自穴位和发射自非穴位的生物光子强度之间的差，发射自与内关相距2cm的非穴位的生物光子强度被测量。
如图4所示，由于进行的模拟试验没有磁场刺激，所以发射自穴位和发射自非穴位的生物光子的强度之间没有出现差。另一方面，当500高斯的磁场被施加到人体时，发射自穴位和发射自非穴位的生物光子强度之间存在明显的差别。
图5是示出根据本发明实施例的用于通过利用响应于磁场刺激而发射的生物光子的强度中的变化来检测穴位的方法流程图。参考图5，该用于通过利用响应于磁场刺激而发射的生物光子的强度中的变化来检测穴位的方法包括步骤S100至步骤S118。
下文中，如图5所示的该用于通过利用响应于磁场刺激而发射的生物光子的强度中的变化来检测穴位的方法将参考图2的穴位检测装置200来描述。
步骤S100中，要被测量的生命系统202的目标部位被分成n段。虽然未示出，实际上生命系统202的目标部位可被周围的光线屏蔽。
步骤S102中，序号“i”被分配给该n个段。这里，“i”是从1到n中的整数并且n是大于1的整数。
步骤S104中，“i”被设置为“1”。优选地，通过将“i”递增+1或更多，该n个段被扫描。替换地，也可应用之字形的扫描。
步骤S106中，发射自第i段的生物光子的强度“Ii”被测量。
步骤S108中，如下面的公式1，用“Ii”来计算所发射的生物光子的强度的平均值“Ia”：
I a = Σ i = 1 n I i n . . . ( 1 )
其中，Ia是生物光子的强度的平均值，n是要被测量的生命系统202的目标部位被分成的段的个数。
步骤S110中，基于在第i段测量的生物光子的强度“Ii”，利用下面的公式2来确定该第i段是否是一个穴位：
|Ia-Ii|＞Ith    ...(2)
其中，Ia是生物光子的强度的平均值，Ii是在第“i”段测量的生物光子的强度。Ith是一个预定值。优选地，Ith是当测量一分钟时发射自穴位和发射自非穴位的生物光子的强度之间的差值是50时的强度差。
步骤S110中，如果确定的结果为否，则在步骤S112中确定是否i＝n。如果步骤S112中确定的结果为是，则执行步骤S118。如果步骤S112的结果为否，则再次执行步骤S106。
同时，如果步骤S110的结果为是，则执行下一个步骤S114。步骤S114中，第“i”段作为一个穴位被存储。
接下来，在步骤S116中，确定是否i＝n。如果步骤S116中确定的结果为是，则执行下一个步骤S118。如果该结果为否，则再次执行步骤S106。最后，在n个段上的生物光子的强度测量被完成之后，在步骤S114中存储的对应于穴位的所有段被显示(步骤S118)。
虽然本发明是以穴位为例来阐明的，但应当理解本发明能用于检测生命系统除穴位之外的指定部位，例如肿瘤。
而且，本发明的用于通过利用响应于磁场刺激发射的生物光子的强度中的变化来检测穴位的方法中，平均值“Ia”用发射自第“i”段的生物光子的强度“Ii”来计算。然而，应当理解还能够利用发射自除穴位之外的一些部位的生物光子的强度的先前计算出的平均值。
到此，本发明已经以人体为例来阐明。然而，考虑到在医学领域，尤其是中医领域中所进行的动物实验的重要性，本发明能应用于小动物如白鼠的指定部位的检测，和响应于磁场刺激而发射自该指定部位的生物光子的强度测量，以用于中医诊断和治疗的目的。
如上所述，很明显根据本发明，穴位能基于响应于磁场刺激而发射自生命系统的指定部位的生物光子的强度而被检测到。因此，新穴位能被辨别。
本发明的装置和方法能用于生命系统的所关心的部位比如肿瘤的检测，以及中医中基于血管和穴位的生命系统的研究。而且，本发明的装置和方法能用于医学诊断。
另外，由于生物光子并不是非常依赖于环境参数，对穴位的更加精确的检测是可能的。
虽然本发明已经详细地参考其典型实施例示出和描述，但是本领域普通技术人员将可以理解，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (14)

1.一种用于通过利用响应于磁场刺激而从生命系统发射的生物光子的强度来检测穴位的装置，该装置包括：
将磁场施加到生命系统的预定部位的磁场施加单元；
测量发射自生命系统的生物光子的强度的生物光子测量单元；和
通过比较在生物光子测量单元中测定的生物光子的强度和预定值来确定预定部位是否是穴位的穴位确定单元。
2.权利要求1的装置，其中磁场施加单元利用永久磁铁施加10到1000高斯的磁场。
3.权利要求1的装置，其中磁场施加单元通过调节交流电流或直流电流来施加60Hz或更低的超低频磁场。
4.权利要求1的装置，其中磁场施加单元可被设定以便具有1cm或更小直径的预定部位能被磁场刺激到。
5.权利要求1的装置，其中生物光子测量单元是光电倍增管。
6.权利要求5的装置，其中光电倍增管测量具有200-700nm波长的生物光子的强度。
7.权利要求6的装置，其中光电倍增管具有1cm或更小的有效直径。
8.权利要求1的装置，其中生物光子测量单元构成为具有紧密邻近而工作的两个或更多个光电倍增管、多通道光电倍增管或电荷耦合器件来测量所发射生物光子的空间分布。
9.权利要求1的装置，其中当生命体是人体时，穴位是从包括曲泽和内关的组中选择的一个。
10.一种用于通过利用响应于磁场刺激而从生命系统发射的生物光子的强度来检测穴位的方法，该方法包括：
把要被测量的生命系统的预定部位分成n段；
测量发射自第i段的生物光子的强度，其中i是从1到n的整数；和
通过将在第i段上测量的生物光子的强度与预定值比较来确定该第i段是否是穴位。
11.权利要求10的方法，其中确定该第i段是否是穴位的步骤包括：
计算生物光子的强度的平均值Ia；和
通过将在第i段测量的生物光子的强度Ii与平均值Ia进行比较来确定该第i段是否是穴位。
12.权利要求11的方法，其中生物光子的强度的平均值Ia如下面的公式1来计算：
I a = Σ i = 1 n I i n . . . ( 1 )
其中，Ia是生物光子的强度的平均值，n是要被测量的生命系统的预定部位被分成的段的个数。
13.权利要求12的方法，其中通过比较在第i段测量的生物光子的强度Ii和平均值Ia，如下面的公式2，来确定该第i段是否是穴位：
|Ia-Ii|＞Ith    ...(2)
其中，Ia是所测量的生物光子的强度的平均值，Ii是在第i段测量的生物光子的强度，Ith是预定值。
14.权利要求13的方法，其中Ith是当测量一分钟时发射自穴位和发射自非穴位的生物光子的强度之间的差值是50时的强度差值。
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