CN102133152B - 数字化穴位探测分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字化穴位探测分析仪，由电极笔，主机以及电极笔与主机之间的连线组成。电极笔由穴位电极、经络走向指示电极以及皮肤参考电极三电极组成。主机由壳体、位于壳体上端的LCD显示器、位于壳体下端的按键、电极笔与主机的接口、连接PC机的USB接口、安装于壳体内部的主机电路组成；电极笔通过连线与主机连接；测量值经过单片机内部的算法处理分析，可以判定所测量的穴位的准确位置或通过测量数据可以判断经络的走向；同时测量数据通过主机USB接口传输到PC，通过PC上运行的分析软件，对测量数据进行统计分析和图形化显示，给被测量者提供初步诊断建议。

Description

数字化穴位探测分析仪

技术领域

本发明涉及中医医学领域的人体经络穴位探测与分析仪器，特别涉及适用于人体经络穴位探测定位和经络分析研究的数字化穴位探测分析仪。

背景技术

经络的概念源于两千多年前的古代中国，它是我们祖先在长期的医学实践中形成的。国内外大量的研究表明，人体经络沿线具有低电阻特性。穴位探测是根据机体在生理及病理条件下，穴位具有某些生物物理特性而发展起来的一种客观显示穴位、辅助诊断疾病的检测技术。穴位电学探测包括穴位电阻(导电量)探测和电位探测。

数十年的研究结果表明，经穴具有低电阻、高电位的电学特征，根据这一特征，研究者研制开发了多种经络穴位探测仪。目前在国内应用比较广泛的是经穴电阻探测仪。穴位电阻探测仪测定装置，主要有直流电式和交流电式两大类。随着近几年的不断改进，目前主要用交流和脉冲电流来测量皮肤电阻或导电量，这样可以减少电流对皮肤的极化作用，同时还能测量出皮肤电阻以外的一些特征(电容、电感等)，该穴位探测仪所测定的穴位的电学反应具有较高的特异性，是目前广泛应用的测量装置。探测仪的原理是：一定电流通过电表，连接于人体经穴或非经穴表面时，在体表上有容易通电的和不容易通电的区域，说明其阻抗是有差异的，这种差异可以通过被测区与电源之间的电流表显示出来，如果电流表显示的电流量大则该区域为低电阻点；反之，电流量小者为高电阻点，这样就可以反应出经穴和非经穴的电学特征。直流测量的方式会对人体皮肤产生极化影响，产生极化的因素是因为在人体表面施加了一定的电流；交流的测量方式只是减少了电流对皮肤的刺激时间，没有从根本上消除对皮肤机能状态的极化影响。

目前市场的经络仪大都带有治疗的功能，或仅仅是用于定位，如我国专利CN1045882C《经络诊疗仪》，带有刺激脉冲电路用于治病目的，如专利101125114号，《中医针灸人体穴位定位仪》用于穴位的定位，功能较为单一。另外，目前市场上的穴位诊断分析仪大都采用两电极系统或四电极系统，两电极系统测量皮肤的两点，测量结果受环境因素和测试条件影响较大，数据缺乏重复性；而四电极的测量系统采用差分方法，排除了环境因素等的影响；但是，四电极测试电路较复杂，测试较为不方便。

另外，市场的大多数穴位探测仪对探针的用力控制都凭测试者自己的感觉去把握，这样会导致测试者每次测试时压力的大小不一样，从而测试数据可靠性降低。也有专利描述通过增加压力传感器的方式来控制压力的均等，但这需额外增加压力的测量电路，从而增加了对皮肤的极化现象，影响测量结果。

发明内容

本发明的目的，是设计一种数字化穴位探测分析仪，通过该仪器可以精确测量和定位人体穴位以及反映人体经络走向。仪器可以存储800组测试数据，通过连接电脑，将测量数据导入PC机的分析软件，实现人体穴位和经络的测量定位，诊断和分析。通过特殊的电极结构设计和电路设计，该系统克服了现有穴位测量仪测量数据不稳定、测量重复性差、测量时对皮肤极化影响大以及成本高、使用不方便等问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种数字化穴位探测分析仪，由电极笔，主机以及电极笔与主机之间的连线组成，其特征在于：所述电极笔由三个结构形状相同的电极组成，分别是穴位电极、经络走向指示电极以及皮肤参考电极，三个电极之间相互绝缘，呈等边三角形排列，所述电极的下端表面镀有50～200μm的金层；所述的主机由壳体、位于壳体上端的LCD显示器、位于壳体下端的按键、电极笔与主机的接口、连接PC机的USB接口、安装于壳体内部的主机电路组成；所述电极笔通过所述连线与所述主机连接，电极笔的皮肤参考电极与主机电路的电源地连接；电极笔接触到穴位时，穴位电极和皮肤参考电极之间的皮肤电阻信息以及经络走向指示电极和皮肤参考电极之间的皮肤电阻信息通过所述连线送入到主机的电极检测电路，主机内部的A/D将检测结果进行数字化转换，经过单片机内部的算法处理分析，可以判定所测量的穴位的准确位置或通过测量数据可以判断经络的走向；同时测量数据通过主机USB接口传输到PC，通过PC上运行的分析软件，对测量数据进行统计分析和图形化显示，给被测量者提供初步诊断建议。

所述电极笔的三个电极通过电极笔上不同颜色的指示条分别表示出穴位电极、经络走向电极和皮肤参考电极；三个电极结构相同，每一个电极由电极棒、套在电极棒上端的弹簧、将弹簧包裹在里面的弹簧套、处于电极棒下端的调节螺栓、处于调节螺栓和弹簧套之间且刻于电极棒表面的刻度线、电极棒最底端的探头组成；套在电极棒上的弹簧可以根据压力大小上下伸缩，弹簧的底部与电极棒上的刻度线重合处即指示出探头接触皮肤的压力大小，测量时，通过将三个电极探头与皮肤接触的压力控制在同一刻度线，保证测量压力均等，排除压力因素对测量的影响。

所述的电极笔可以但不限于制造成圆柱体笔式结构，三个电极之间间距在0.5至2.5cm之间。

所述的电极笔上的弹簧套和电极笔内壁固定，电极笔的内部结构需留出空间保证电极能够上下移动，调节螺栓在电极棒上的刻度线区域上下移动，调节弹簧的伸缩范围，当刻度线被弹簧套全部挡住，即弹簧套与调节螺栓完全接触式时，电极探头的压力最大。

所述的主机电路由电极检测电路、单片机、存储器、声光报警器、USB接口、LCD显示器、时钟电路、按键电路以及电源电路组成；通过按键电路可以输入待测量人的姓名编号，测量部位编号，设置时间和进行测量过程控制；主机存储器可以存储800组以上的测量数据，一组测试数据包括人员编号，穴位编号，测试值以及测试时间信息，测试数据可以通过USB接口传输到电脑。

所述的电极检测电路采用常规的电阻分压的方式测量皮肤电阻，通过选用高阻值的分压电阻，将施加到皮肤的电流降低，可以减少皮肤极化对测量的影响。穴位电极和经络走向指示电极分别与皮肤参考电极形成两个回路，该两个回路之间的皮肤电阻即为待测电阻。由于待测皮肤电阻值较高，所以需要选择高输入阻抗的运算放大器作为缓冲，然后再将分压信号接入到单片机内部的A/D转换电路，进行数字化转换后的信号通过单片机内的算法进行数据分析，得出对应穴位的电阻值以及判断出经络的走向。穴位的电阻值通过LCD屏以电压的形式显示，电压值高，则电阻值小。当测量值大于规定门限时声光报警器提示。单片机内部的算法实现了对穴位点和经络走向的判断，其方法是：当穴位电极回路和经络走向指示电极回路的皮肤电阻测量值大约相等并且均为较高值时，则表示穴位电极和经络走向指示电极均落在皮肤上，需要继续移动寻找；当穴位电极回路的皮肤电阻测量值为最小，且经络方向指示电极回路的皮肤电阻测量值为较高值时，则此时的穴位电极所指示的为穴位点；当经络指示电极回路的皮肤电阻测量值与穴位电极回路的皮肤电阻测量值都较小时且前值大于后值时则穴位电极指示的为穴位点，经络指示电极所指的方向为经络的走向。反之，则经络指示电极所指为穴位点，穴位电极所指为经络的走向。

所述的分析软件包括数据通信、文件保存、仪器控制、数据导入、数据分析、结论显示功能。

为了保证测量值的稳定性和灵敏性，规定了测量的规范。首先，测量探头和皮肤穴位点在测量前一定要用75％的酒精严格消毒。其次，一定要严格按照针灸书籍上对穴位点的界定确定穴位大概位置。在测量时要保证测量笔与皮肤相垂直，通过探头上的调节螺栓将探头的压力控制在同一刻度线，保证三个电极的压力均等。

本发明与现有技术相比，具有以下显著特点和积极效果：

1、本发明采用三电极探测人体穴位，电极笔上涂有不同颜色的指示条，分别标示出穴位电极，经络走向指示电极和皮肤参考电极，通过对测量值的分析，可以很方便的定位穴位和指示经络走向。

2、三电极通过弹簧装置控制压力，可以很方便的控制接触皮肤压力的大小，保证测量时压力的一致性，排除压力因素对测量的影响。

3、主机电路带有存储器，可以存储800组以上的测量数据；还可以通过USB接口将测量数据导入PC机，通过运行上位机软件，可以对测量数据进行统计分析和图形化显示，给被测量者提供初步诊断建议。

附图说明

下面结合附图以及实施例对本发明做出说明。

图1是本发明的数字化穴位探测分析仪示意图；

图2是本发明的电极结构示意图；

图3是本发明的主机电路示意图；

图4是本发明的上位机分析软件示意图。

具体实施方式

如附图1、图2所示，数字化穴位探测分析仪由电极笔1，主机2以及电极笔与主机之间的连线3组成。电极笔1可以但不限于制造成圆柱体笔式结构，它由三个结构形状相同的电极组成，分别是穴位电极11、经络走向指示电极12以及皮肤参考电极13，三个电极之间相互绝缘，呈等边三角形排列，三个电极11、12、13之间间距在0.5至2.5cm之间。电极11、12、13以不同颜色加以区分，它们的结构相同，每一个电极由电极棒111、套在电极棒111上端的弹簧113、将弹簧113包裹在里面的弹簧套112、处于电极棒111下端的调节螺栓116、处于调节螺栓116和弹簧套112之间且刻于电极棒111表面的刻度线115、电极棒111最底端的探头117组成。探头117的外表面镀有50～200μm的金层，以起到防氧化等作用。套在电极棒111上的弹簧113可以根据压力大小上下伸缩，弹簧113的底部114与电极棒111上的刻度线115重合处即指示出探头117接触皮肤的压力大小，测量时，通过将三个电极探头与皮肤接触的压力控制在同一刻度线，保证测量压力均等，排除压力因素对测量的影响。电极笔上的弹簧套112和电极笔1的内壁固定，电极笔1的内部结构需留出空间保证电极能够上下移动，调节螺栓116在电极棒上的刻度线区域上下移动，调节弹簧113的伸缩范围，当刻度线115被弹簧套112全部挡住，即弹簧套112与调节螺栓116完全接触式时，电极探头117的压力最大。

主机2由壳体、位于壳体21上端的LCD显示器22、位于壳体21下端的按键24、电极笔1与主机2的接口25、连接PC机的USB接口26、安装于壳体21内部的主机电路23组成。电极笔1通过连线3与主机2连接，电极笔1的皮肤参考电极13与主机电路23的电源地连接；电极笔1接触到穴位时，穴位电极11和皮肤参考电极13之间的皮肤电阻信息以及经络走向指示电极12和皮肤参考电极13之间的皮肤电阻信息通过连线3送入到主机电路23，主机内部的AD将检测结果进行数字化转换，经过单片机内部的算法处理分析，可以判定所测量的穴位的准确位置或通过测量数据可以判断经络的走向；同时测量数据通过主机USB接口26传输到PC，通过PC上运行的分析软件，对测量数据进行统计分析和图形化显示，给被测量者提供初步诊断建议。

图3为仪器主机电路示意图：该部分电路以单片机27为核心，外加电极检测电路231，存储器电路232，声光报警电路233，USB接口26，LCD显示器22，时钟电路234，按键电路24以及电源电路236组成。单片机27内部自带A/D转换电路235，存储器232用于存储测量数据，其容量为16k字节，可以存贮共800组测量数据，USB电路26用于主机和PC间数据通信；时钟电路234产生精确的日期，时间信息，其格式为年，月，日，时，分，秒，仪器在测量的同时自动记录当前时间信息。按键电路

24用于产生按键中断信号。电源电路236将电池电压转换为电路所需的合适电电压，当插入PC的USB接口后，电源电路236从USB接口取电并且给电池充电。LCD显示器电路22驱动和控制4位的段式LCD显示器22，提供数字显示以及测试过程指示。

图4为上位机分析软件框架示意图，包括数据通信31，文件保存32，数据导入34，数据分析35，结论显示36以及仪器控制33模块。数据通信31将主机2里存储的测量数据传输到PC机；文件保存32将主机2上传的数据以一定的文件格式存储在PC内存，以便于日后分析用；数据导入34将主机2上传的并且保存在PC内存里的数据文件导入算法库进行数据分析；仪器控制33执行对主机2的各种操作控制，如仪器校准，数据上传，数据删除，主机时间信息设置；数据分析35可以对数据进行平均值计算，求最大，最小值，数据平滑，数据滤波等；结果显示部分包括图表显示，数字显示，文字描述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，不应被视为对本发明范围的限制，而且本发明所主张的权利要求范围并不局限于此，凡熟悉此领域技艺的人士，依照本发明所披露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种数字化穴位探测分析仪，由电极笔、主机以及电极笔与主机之间的连线组成，其特征在于：所述电极笔由三个结构形状相同的电极组成，分别是穴位电极，经络走向指示电极以及皮肤参考电极，三个电极之间相互绝缘，呈等边三角形排列，所述三个电极的下端表面镀有50~200μm的金层；所述的主机由壳体、位于壳体上端的LCD显示器、位于壳体下端的按键、电极笔与主机的接口、连接电脑的USB接口、安装于壳体内部的主机电路组成；所述电极笔通过所述连线与所述主机连接，电极笔的皮肤参考电极与主机电路的电源地连接；所述的主机电路由电极检测电路、单片机、存储器、声光报警器、时钟电路、按键电路以及电源电路组成；通过按键电路能够输入待测量人的姓名编号、测量部位编号、设置时间和进行测量过程控制；所述存储器能够存储800组以上的测量数据，每组测量数据包括人员编号、穴位编号、测试值以及测试时间信息，测试数据能够通过所述USB 接口传输到电脑；电极笔接触到穴位时，穴位电极和皮肤参考电极之间的皮肤电阻信息以及经络走向指示电极和皮肤参考电极之间的皮肤电阻信息通过所述连线送入到主机的电极检测电路，单片机内部自带的A/D转换电路将检测结果进行数字化转换，经过单片机内部的算法处理分析能够判定所测量的穴位的准确位置，通过测量数据能够判断经络的走向；同时测量数据通过主机的USB接口传输到电脑，通过电脑上运行的分析软件，对测量数据进行统计分析和图形化显示，给被测量者提供初步诊断建议。

2.根据权利要求1所述的一种数字化穴位探测分析仪，其特征在于：所述电极笔的三个电极通过电极笔上不同颜色的指示条分别表示出穴位电极、经络走向电极和皮肤参考电极；三个电极结构相同，每一个电极由电极棒、套在电极棒上端的弹簧、将弹簧包裹在里面的弹簧套、处于电极棒下端的调节螺栓、处于调节螺栓和弹簧套之间且刻于电极棒表面的刻度线以及电极棒最底端的探头组成；套在电极棒上端的弹簧能够根据压力大小上下伸缩，弹簧的底部与电极棒上的刻度线重合处即指示出探头接触皮肤的压力大小，测量时，通过将三个探头与皮肤接触的压力控制在同一刻度线，保证测量压力均等，排除压力因素对测量的影响。

3.根据权利要求2所述的一种数字化穴位探测分析仪，其特征在于：所述的电极笔制造成圆柱体笔式结构，三个电极之间间距在0.5至2.5cm之间。

4.根据权利要求2或3所述的一种数字化穴位探测分析仪，其特征在于：所述弹簧套和电极笔内壁固定，电极笔的内部结构留出空间保证电极能够上下移动，调节螺栓在电极棒上的刻度线区域上下移动，调节弹簧的伸缩范围，当刻度线被弹簧套全部挡住，即弹簧套与调节螺栓完全接触式时，探头的压力最大。

5.根据权利要求1所述的一种数字化穴位探测分析仪，其特征在于：所述的分析软件包括数据通信、文件保存、仪器控制、数据导入、数据分析以及结论显示功能。

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