CN112656379A

CN112656379A - 一种经穴脏腑平衡检测系统、方法及存储介质

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Publication number: CN112656379A
Application number: CN202110078912.0A
Authority: CN
Inventors: 王频
Original assignee: Anhui University of Traditional Chinese Medicine AHUTCM
Current assignee: Anhui University of Traditional Chinese Medicine AHUTCM
Priority date: 2021-01-21
Filing date: 2021-01-21
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2041-01-21
Also published as: CN112656379B

Abstract

本发明的一种经穴脏腑平衡检测系统、方法及存储介质，包括采集终端和分析系统；所述采集终端设备为48路采集装置同时集成使用触笔进行单路采集；所述采集终端通过通用的接口总线将数据上传至PC，由分析系统模块进行数据处理；本发明可实现移动式检测，快速、准确的采集人体电信号，设计的采集终端通过通用的接口总线将数据上传至PC，再进行数据处理计算；通过对患者问卷的结果进行数据分析和处理，推算得出其所属的体质类型以及表现症状，同时在诊断报告中给出相应的调养方法。

Description

一种经穴脏腑平衡检测系统、方法及存储介质

技术领域

本发明涉及经穴脏腑平衡技术领域，具体涉及一种经穴脏腑平衡检测系统、方法及存储介质。

背景技术

中医是整体的对待人体生命，能及时的纠正人体生命活动的偏颇，疾病可以从根本上得到治疗，可以使人的生命活动长期的处于健康状态，尤其是慢性的疾病中医是最好的办法。但中医诊断具有模糊性和随意性，中医的诊断靠的是望、闻、问、切四诊，进行八纲辩症（阴阳、表里、寒热、虚实），这些方法无论是在传承还是应用时都没有一个很明确的、很直观的，能拿来给任何人可看的东西，靠得是大夫本人的领悟和经验，加上人体本身的复杂性，大夫的造诣直接影响着对病人的诊断和疗效，因此中医理论客观化、数字化是时代发展的当务之急。

经络、穴位作为中医的主要研究课题之一，其数字化一直受到较多专家的关注，研究发现，在生理状态下，人体穴位伏安特性曲线具有非线性、惯性两大特征。根据人体穴位电学特征，对患者疾病相关的穴位进行电阻、电容、电位甚至电感等的测量，以此方法来辅助诊断疾病；穴位电学特征探测方法与传统的中医诊断相比较，具有可重复性、客观化、定量化的特点，被认为是穴位策略的一种中医化客观测量手段。目前，在穴位诊断研究中只有很少的仪器和数据被证明是准确和可靠。

穴位生物电测量设备是由上世纪六、七十年代前苏联科学家和太空保健局根据穴位低电阻特性和中医理论首先设计出来的。

通常对有规律性的穴位进行电学特征探测能较容易地进行疾病的中医定位和西医意义上的定位诊断，那么通过检测人体经络动态电阻，并对静态电流检测的基础上进行统计分析处理，能够作为中医虚实证候的判断。

人体穴位在进行电压加载时，表现出其非线性特征的一面，人体测量的基本原理与方法如下：电生理的研究表明，人体皮肤的表面对皮下组织呈负电位，其峰值为数百微伏到毫伏，变化频率为0.03～10Hz。阻抗在1K到数百千欧之间。为了避免测定时电极电位的影响，多采用乏极化电极（如甘汞电极或氯化银电极）。通过V/I转化电路将DAC的电压转化为恒流源，这时回路中即产生电流I，电流流过人体皮肤产生压降，电流的大小又与皮肤上测试两点之间的电位差成正比，通过采集电信号形成U-I曲线图或者R-T曲线。

发明内容

本发明提出的一种经穴脏腑平衡检测系统、方法及存储介质，可实现上述目的。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种经穴脏腑平衡检测系统，包括采集终端和分析系统；

所述采集终端设备为48路采集装置同时集成使用触笔进行单路采集；

所述采集终端通过通用的接口总线将数据上传至PC，由分析系统模块进行数据处理；

分析系统是基于Visual C#.NET语言开发、支持人机交互、数据分析和处理、数据管理、诊断结果导出和打印的一项多功能上位机系统，它同时集成了基于中医体质分类与判定标准的一套中医体制学评价系统，通过对患者问卷的结果进行数据分析和处理，推算得出其所属的体质类型以及表现症状，同时在诊断报告中给出相应的调养方法。

进一步的，所述采集终端包括采集模块、控制模块、通讯模块及电源模块；

其中，采集装置通过设置弹簧探针、控制板、引出线依次连接到控制模块；

控制模块支持48路穴位生物电采集，此模块通过标准的A/D-D/A回路进行数据采集，终端将提供48路标准数据接口，支持各类接口，控制模块发出采集信号到采集模块，此模块将信号转化成控制和电流双数据，流过人体电阻后进行采集电压变化，最终通过控制将这些电压变化信号传回至控制系统中进行处理。

进一步的，所述控制模块采用8位微处理器ATmega 128作为主控芯片，使用14.7456MHZ的晶振为其提供时钟信号，保证RS232总线的稳定性；

控制模块提供标准的电压信号对采集电路进行控制，并通过U-I转换得到所要采集的人体穴位变化电压值，采用并行数据存储功能将采集的信息放入外部存储器中。

进一步的，所述通讯模块包括两个协议，第一是控制模块和采集终端进行的数据通讯，穴位信息共800*48=38400字节数，通讯过程中采用3个16路电子开关进行控制；第二是采集终端与PC进行通讯，将采集的38400字节在10S内上传至PC软件中，采用的通讯协议为标准USB协议。

另一方面，本发明还公开一种经穴脏腑平衡检测方法，包括以下步骤，

采集人体穴位信号数据；基于所采集人体穴位信号数据，进行计算；

所采集的人体穴位信号数据包括井穴穴位信息、原穴穴位信息；

其中，井穴共24穴，每穴以恒流步进增大在0.1uA-10uA范围，每步0.05 uA增程扫描共200个电流值即I及对应电压值即U，计算r=U/I，共200个阻抗值；

以恒流步进减小在10uA- 0.1uA，每步0.05uA减程扫描共200个电流值即I及对应电压值即U，计算r=U/I，共200个阻抗值；

增减程共400个阻抗值得均值为该穴的阻抗值R；

共计井穴左12RL、右12RR，原穴左12RL、右12RR，若为耳穴则只有12RL和12RR；

计算左右平衡系数：

B=(RL-RR)/ (RL+RR)/2×100%；

计算结果B值以4等级计量形式进行换算：0＜B＜10%时，记作“0”；20%＜B＜40%时，记作“1”；40%＜B＜70%时，记作“2”； B＞70%时，记作“3”；取绝对值形式；

医学定义，“0正常”、“1轻度失衡”、“2中度失衡”、“3重度失衡”；

井原计算相同，共井12B、原穴12B、耳穴12B。

进一步的，计算步骤还包括：

中值计算方法：井穴共24穴，将该24穴之阻抗值Z由小到大排序R1~ R24，中值M=（R12+R13）/2；

原穴、耳穴计算方法和井穴相同。

进一步的，计算步骤还包括：

偏离指数和偏离度计算方法：偏离指数D是指每穴阻抗R偏离中值M的程度；

当R＜M时，偏离指数为正值，当 R＞M时，偏离指数为负值，计算公式如下：

计算结果D值以4等级计量形式进行度数换算：0＜D＜1时，记作“0”；1＜D＜2时，记作“1”；2＜D＜3时，记作“2”； D＞3时，记作“3”；

0＞D＞-1时，记作“0”，-1＞D＞-2时，记作“-1”，-2＞D＞-3时，记作“-2”， D＜-3时，记作“-3”；

偏离度医学定义为：0、1、2、3分别代表“正常”、“轻度偏离”、“中度偏离”、“重度偏离”；

正值表示实性偏离，负值表示虚性偏离。

进一步的，计算步骤还包括：

增减程面积及迟滞指数计算方法：

增程面积：Su=

，U1为增程扫描起步电流0.1uA时对应电压，U200为扫描电流10uA时电压；

减程面积：Sd=

， U200为减程扫描起步电流10uA时对应电压，U1为扫描电流0.1uA时电压；

迟滞指数H，表示增减程面积差异程度，计算公式如下：

迟滞指数有正负值区分，表示虚实不同；

迟滞指数进行4等级度数换算，方法如下：0＜H＜3记为“0”，3＜H＜6记为“1”，6＜H＜9记为“2”， H＞9记为“3”；负值先取绝对值，按上述方法进行等级换算，结果加负号；

井原、耳穴计算方法相同；

迟滞指数的医学定义为：将要发病、或已发病的加重进行性发展期。

由上述技术方案可知，本发明的经穴脏腑平衡检测系统，开发一款基于48路高精度人体穴位生物电采集设备和支持穴位信息的数据管理和分析系统，同时支持单路分离采集，提供可视化数据表和曲线图。同时根据中华中医药学会标准所提出的中医体质分类与判定自测表，将该部分自测功能融入软件系统，提供患者通过问卷的形式来获得自身的体质信息。

本发明的采集终端通过最大48路穴位信号的多路同步采集与单路采集信号检测；穴位信号采集电路实现分辨率为12 bits，采样率73 kS/s；穴位信号采集每秒不低于2000个采样点；恒流源输出精确可调。范围为0.05μA~10μA，每档变化0.05μA连续采样，增减程扫描各200档，可实现电压变化范围0-10V。为可同步采集48个穴位的电阻值，并将数据上传至PC软件中；宽电压输出，满足人体电阻值从几K到1M的测试；实现计算机的通信，可通过计算机设定增减行程扫描时间，10~50s可调。

本发明的分析系统通过采集终端在采集人体数据时，上位机软件与采集终端协调工作。程序运行后，系统复位进入采集等待，此时可以通过上位机进行测试相关信息输入和设置，扫描行程时间设置值为正反扫描行程时间之和，正反扫描行程时间相等，上位机发出命令启动采集程序，扫描时间为10秒。采集开始后，通过MCU的控制，D/A输出一定的电压来控制恒流源的电流大小，待D/A转换稳定后，启动串行A/D采集数据并通过USB总线传给上位机软件。正向行程完成后，立即进行反向行程的采集，其过程与正行程相同。整个采集过程完成后，数据以文件的形式保存在上位机中，并可输出测试报告，测试报告包含经穴参数（阻抗中值M、各穴位的阻抗值R、偏离指数D、迟滞指数H和平衡指数B）和穴位诊断U-I曲线图。在以上功能实现的基础上，软件部分还集成了用户管理、数据管理等功能，同时融合了中医体制学评价系统，允许医师让患者进行问卷调查后进行数据处理，分析得到患者的体质类型、表现和相关建议。

本发明采用恒流实时动态检测，恒流范围为0.05μA~10μA，人体无刺激感。动态检测每档变化0.05μA连续采样，增减程扫描各200档，基本覆盖人体生物阻抗的非线性特点变化范围；检测结果数据的进行特征分析，确定的人体阻抗参数为：阻抗中值M、各穴位的阻抗值R、偏离指数D、迟滞指数H和平衡指数B，其中阻抗中值M、各穴位的阻抗值R为特征算法的基准值，偏离指数D反应了该经穴的一种阳性变化指标，根据穴位具有电阻特异性的属性，偏离中值M越远，人体对应脏腑病理变化越大，该值的计算不以绝对值为基准，而以本人的阻抗中值M为基准值，避免了个体直接差异导致阳性结果显著性的差异。迟滞指数H是连续增减程动态测量的一种分析指标，能够全面反应该穴位在不同的电流加载下，穴位局部组织的电阻变化敏感性，是大数据的分析方法。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的系统框图；

图3是本发明的硬件采集终端结构框图；

图4是本发明的软件处理分析系统的功能体系结构；

图5是本发明的内部结构框图；

图6是本发明的数据交互模块示意图；

图7是本发明的数据采集终端的原理图；

图8是本发发明数据传输原理图；

图9是本发明的模拟多路开关的电路图；

图10是本发明的通信模块电路；

图11是本发明的Max515的功能原理框图；

图12是本发明的Max1241功能原理框图；

图13是本发明的主板SPI连接方式及地址译码器的电路图；

图14是本发明的ADC模块电路图；

图15是本发明的主控电路图；

图16是本发明的电源电路原理图；

图17是本发明的Max515的编码时序图；

图18是本发明的Max1241的编码时序图；

图19是本发明的井穴信息表；

图20是本发明的原穴信息表；

图21是本发明的穴位诊断U-I曲线图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

总得来说本发明实施例的体质评价和脉诊仪数据采集分析系统主要由两部分组成：采集终端以及数据处理和分析系统。具体的实现方式如图1所示。

由图1分析可得，系统的两大部分是由软硬件双重结合的系统，硬件部分是由48路采集装置和采集终端，同时集成了使用触笔进行单路采集的功能，这部分的特点是可实现移动式检测，快速、准确的采集人体电信号，设计的采集终端通过通用的接口总线将数据上传至PC，软件分析系统进行数据处理；软件部分是基于Visual C#.NET语言开发、支持人机交互、数据分析和处理、数据管理、诊断结果导出和打印等的一项多功能上位机系统，它同时集成了基于中医体质分类与判定标准的一套中医体制学评价系统，通过对患者问卷的结果进行数据分析和处理，推算得出其所属的体质类型以及表现症状，同时在诊断报告中给出相应的调养方法。

以下具体说明：

根据研究资料显示，人体穴位具有伏安特性并通过此特性可对疾病进行定量检测，非线性特征动态检测技术能够全面反映人体穴位在不同电压或电流下阻抗的动态变化状况，因此此项目的开发正是基于这一特性进行设计，具体实现思路如下：

系统数据采集终端在采集人体数据时，上位机软件与采集终端协调工作。程序运行后，系统复位进入采集等待，此时可以通过上位机进行测试相关信息输入和设置，扫描行程时间设置值为正反扫描行程时间之和，正反扫描行程时间相等，上位机发出命令启动采集程序，扫描时间为10秒。采集开始后，通过MCU的控制，D/A输出一定的电压来控制恒流源的电流大小，待D/A转换稳定后，启动串行A/D采集数据并通过USB总线传给上位机软件。正向行程完成后，立即进行反向行程的采集，其过程与正行程相同。整个采集过程完成后，数据以文件的形式保存在上位机中。在以上功能实现的基础上，软件部分还集成了用户管理、数据管理等功能，同时融合了中医体制学评价系统，允许医师让患者进行问卷调查后进行数据处理，分析得到患者的体质类型、表现和相关建议。

上位机数据处理分析系统采用.NET语言开发，具有较好的人机操作界面，可完成采集设置、外设端口的数据读入、数值计算、绘图、数据导入导出、用户账户管理、打印、存储、报告生成等功能。并能进行数据处理分析，可以对非线性曲线的基本形态进行分析计算。

其中，脉诊仪硬件采集终端、软件处理分析系统的功能体系结构如图3和图4所示；

系统在前期软硬件规划方面均采用模块化、标准化设计，具有易控制、易拓展特点，具体设计如图5所示，具体如下：

电源模块：使用电脑USB口5V单电源工作，经过DC-DC模块转化为±15V电源供放大器使用，采用标准的输入电源滤波方式，为系统提供稳定可靠的电源电压。

采集模块：采集装置以具有弹性的塑料和铆钉进行设计，导线采用5芯铜丝标准线，在铆钉和导线连接处为保证其牢固，采用热缩管进行加固，提供柔韧性、可靠性和耐用性。

控制部分支持48路穴位生物电采集，此模块通过标准的A/D-D/A回路进行数据采集，终端将提供48路标准数据接口，支持各类接口，控制系统发出采集信号到采集模块，此模块将信号转化成控制和电流双数据，流过人体电阻后进行采集电压变化，最终通过控制将这些电压变化信号传回至控制系统中进行处理。

控制模块：独立的控制模块采用高性能、低功耗的8位微处理器ATmega 128作为主控芯片，使用14.7456MHZ的晶振为其提供时钟信号，保证RS232总线的稳定性；具有丰富的功能I/O口，可拓展各种功能。控制模块提供标准的电压信号对采集电路进行控制，并通过U-I转换得到所要采集的人体穴位变化电压值，采用并行数据存储功能将采集的信息放入外部存储器中。具体实现图如下：

通讯模块：通讯主要体现在两个协议上，第一是控制模块和采集终端进行的数据通讯，穴位信息共800*48=38400字节数，通讯过程中主要采用3个16路电子开关进行控制。第二是采集终端与PC进行通讯，将采集的38400字节在10S内上传至PC软件中。采用的通讯协议为标准USB协议。

人机交互界面：提供可视化的上位机操作软件，安装简易、操作简单，界面结构采用厂字型，方便浏览。上位机软件采用适用性强的Visual C#语言进行开发。

数据交互模块如图6所示，数据交换模块主要采用一定的通讯协议将系统中的关键数据进行传输，系统提供标准USB2.0接口。

数据管理模块提供可视化界面，支持对病人信息和原始数据的管理，包括：添加、删除、查询、编辑、导入导出、统计图表显示、打印报告等功能。

具体硬件设计如下：

硬件设计指标：

最大48路穴位信号检测。

采用美国Atmel公司的ATmega128处理器实现数据的采集。

穴位信号采集电路实现分辨率为12 bits，采样率73 kS/s。

穴位信号采集每秒不低于2000个采样点。

恒流源输出精确可调。范围为0.05μA~10μA，每档变化0.05μA连续采样，增减程扫描各200档，可实现电压变化范围0-10V。为可同步采集48个穴位的电阻值，并将数据上传至PC软件中。

宽电压输出。满足人体电阻值从几K到1M的测试；

实现计算机的通信，可通过计算机设定增减行程扫描时间，10~50s可调。

硬件设计路线：

根据脉诊项目的设计需求，数据采集终端的硬件设计方案如下：

硬件框架如图7所示；

如图8所示，数据传输方式：加载第一通道MUX开关，DAC加载电压使得恒流源电流从增程0.05uA——10uA，减程10uA——0.05uA变化。ADC对于每一档电流产生的压降进行转换，转换后将16bit数据立即发送到上位机。第一通道数据采集完毕后，加载第二通道MUX开关，进行第二通道数据采集，重复进行。

以下是具体硬件模块实现方式：

1、采用模拟多路开关（MUX）进行48路输入信号进行选择，MUX芯片选用16通道的Max396芯片，其开关速度在情况下典型值为，闭合电阻，断开电阻，人体穴位电阻在几千欧到几百千欧的范围内，当穴位电阻为时，多路开关闭合电阻对其测量影响小于千分之一。

3X16路MUX及数据总线如图9所示；

2、MCU和上位机通信采用应用广泛的RS-232协议，波特率设置为115200bps，48通道信号，每通道信号采集400个数据，数据以帧为单位传送，

每帧数据位数为16bit，则一次采集结束数据总量为400Frame*48Chanel*16bit=307200bit，采用115200波特率，则RS-232总线理论传输时间为153600bit/115200bit*s^-1=1.33s。因数据量较大，MCU的控制时序必须设置精确，控制算法必须具有高效率，才能实现数据的测量准确性及提高测量效率。

考虑到接口普遍性，设计中没有采用DB9的传统串口，而是采用USB转TTL芯片FT232来连接上位机和MCU，使得电路板更加简洁，应用范围更加灵活。通信模块电路如图10所示；

3、MCU和ADC/DAC芯片之间通信采用SPI总线结构，由单片机的定时器分频提供精确的时钟信号，SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS（有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI）。

DAC芯片采用Maxim公司的Max515，5V、低功耗、电压输出、串行10位DAC。

Max515的功能原理框图如图11所示；

ADC采用Maxim公司的Max1241，2.5V、低功耗，12位串行ADC。

Max1241功能原理框图如图12所示；

主板SPI连接方式及地址译码器图13所示；

4、设备具有智能性，在布置好电极以后只需要一个“开始”按键就能启动穴位电阻采集程序，并将采集到的数据以图表形式在电脑上显示，能直观反映人体穴位电阻的实时情况，具有良好的GUI界面。

5、ADC的转换时间对系统的采集速率有较大的影响，本系统将采用带有S-H电路的高速ADC，转换时间达到μS级别，并有较高的信噪比，对噪音有良好的抑制能力，可达到采集精度DNL=±1LSB，INL=±1LSB。

ADC模块电路图如图14所示；

6、采用Atmel公司的8bit单片机ATmega128 MCU作为采集系统的主控芯片，ATmega128是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega128 的数据吞吐率高达 1MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。

AVR 内核具有丰富的指令集和 32 个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算逻单元（ALU）相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的 RISC微控制器最高至 10倍的数据吞吐率。

主控电路如图15所示；

7、电源模块，采集系统需要用到正5V、正负15V及正2.5V电源，正5V电源有电脑USB口提供，正负15V电源由DC-DC模块提供，正2.5V电源由专用参考电源芯片Max6225提供，保证采集数据的准确性。

电源电路如图16所示；

8. 考虑到多路采集时触点有可能接触不良，故添加单路采集部分。单路采集部分包括按钮，蜂鸣器和LED阵列等。其中蜂鸣器用于检测探针和客户的穴位接触是否良好，接触良好时，蜂鸣器会发出“滴”的声响，此时，可以按下按钮进行采集，采集完成后LED阵列会显示响应的采集完成的通道。

底层软件主要负责MCU和上位机之间的通信，以及MCU和DAC/ADC直接的通信。

和上位机通信

MCU采取中断方式接受上位机的信号，MCU数据采集完毕后直接把数据发送到上位机，具体代码如下：

*************************************************************

//中断初始化

void init_devices(void)

{

//stop errant interrupts until set up

//cli(); //disable all interrupts

port_init();

uart0_init();

//MCUCR = 0x00; //MCU控制寄存器

//GICR = 0x00; //通用中断控制寄存器

//TIMSK = 0x00; //timer interrupt sources

//sei(); //re-enable interrupts

//all peripherals are now initialized

}

************************************************************

//数据发送

void send_data(unsigned char back)

{

while( !( UCSRA & (1<<UDRE)) ) ;

UDR=back;

}。

MUC和DAC/ADC通信：

Max515的编码时序如图17；

驱动代码如下：

*****************************************************************

void Write_Max515(unsigned int dac_data)

{

Max515_Init();

unsigned char i;

CS_0; //片选拉低，开始发送数据

SCK_0;

for (i=0;i<16;i++)

{ if ((dac_data&0x8000)!= 0) //总是发送最低位

{DIN_1;}

else

{DIN_0;}

SCK_1;

dac_data = dac_data<<1;

SCK_0;

}

CS_1; //拉高片选，禁止发送数据

}

Max1241的编码时序如图18；

驱动代码如下：

*****************************************************************

void read_max1241(unsigned char *voltage_temp)

{

Max1241_Init();

unsigned char i;

*voltage_temp=0;

CS_1241_0;

while(!((PINA&0x08)>>3));

_delay_us(2);

SCK_1241_1;

SCK_1241_0;

for(i=0;i<8;i++)

{

SCK_1241_1;

*voltage_temp<<=1;

*voltage_temp|=((PINA&0x08)>>3);

SCK_1241_0;

}

CS_1241_1;

}。

本发明的经络检测系统是一款运行于Window系统的单机版软件，与经络测量仪硬件配合使用，测量人体经络电阻，并通过中医体质评价系统判断患者的体质类型，从而为医生通过经络穴位的电阻值的变化判断人体健康情况提供可靠依据。

该系统最终运行环境为Windows系统，支持Window XP/Window 7系统。

该系统使用Visual Studio 2010进行开发，使用C#编程语言。C#是原生支持.NETFRAMEWORK的开发语言，具有开发效率高，可移植性强的优点。而且，由于C#开发的WindowsForm应用程序与ASP.NET程序具有很强的相似性，所以当软件需要升级为网络版时可以缩短开发周期。

本系统使用Access数据库，Access数据库是广泛应用于中小型程序的数据库，具有一般数据库的功能，其最大的一个优势在于因为从Window 9x系统开始系统自带对Access数据库的支持，所以在Windows系统中不需要安装即可使用。

本系统采用数据层和表示层两层结构，将数据层与表示层分开，可以更好的实现系统的模块化，在维护和升级的时候也更方便。

数据层主要就是系统的数据库，系统中需要使用到的数据都会被保存到数据库中，与病人相关的数据库主要包含三方面的数据：1、病人的基本信息；2、病人进行人体电阻测量的原始电压数据；3、病人进行体质学评价的测评结果。

表示层主要就是系统的界面设计，主要负责与用户交互并通过串口从底层采集数据写入到数据库中。

从采集的界面可以看到采集方式课分为筋络采集和耳穴采集，而经络采集又可分为单路和多路，耳穴则只有单路采集，界面打开后的默认方式为经络多路采集。在这里可以通过左边的两个按钮选择经络或者耳穴，经络采集界面下可以通过上面的两个按钮选择单路或者多路。

1）经络多路采集

该采集模式下，允许用户选择井穴、原穴或者两者都测（24路或者48路）。当用户点击预览按钮后，每一路穴位旁会出现一个指示灯，绿色表示该路当前以接通，红色表示未接通。点击预览后耳穴采集和经络单路采集按钮将被锁定，无法点击，系统固定此种采集模式。预览待所有穴位都接通后，可以点击采集按钮进行穴位多路同时采集，中间的进度条可以显示采集进度，采集完成后系统提示是否保存数据，点击“是”完成一次经络多路采集。

2）经络单路采集

该采集模式允许用户使用触笔对病人的穴位进行单路采集，采集穴位同样可分为井穴、原穴或者两者都测（24路或者48路）。当点击开始单路采集按钮后，每一路穴位旁会出现一个红色指示灯，随后每采集一路，该路的指示灯将变绿，直到所有的24或者48路都采集完毕，系统将提示经络单路采集完毕，选择保存数据完成一次经络单路采集。按钮点击后耳穴采集和经络多路采集按钮将被锁定，无法点击，系统固定此种采集模式。

3）耳穴采集

该采集模式允许用户使用触笔对病人的耳穴进行单路采集，总共24路。当点击开始单路采集按钮后，每一路穴位旁会出现一个红色指示灯，随后每采集一路，该路的指示灯将变绿，直到所有的24都采集完毕，系统将提示耳穴采集完毕，选择保存数据完成一次耳穴采集。按钮点击后经络采集按钮将被锁定，无法点击，系统固定此种采集模式。

以下从本发明实施例的一种经穴脏腑平衡检测方法，具体包括以下步骤，

其中，井穴信息表、原穴信息表如图19和图20所示；

这两个表是用于显示患者的经穴脏腑平衡检测结果，分别显示井穴信息和原穴信息（耳穴在井穴表中显示）。从图中可以看出，表中主要含有阻抗中值M、各穴位的阻抗值R、偏离指数D、迟滞指数H和平衡指数B。各参数的意义如下：

a. 阻抗：井穴共24穴，每穴以恒流步进增大在0.1uA-10uA范围，每步0.05 uA增程扫描共200个电流值（I）及对应电压值（U），计算r=U/I，共200个阻抗值；以恒流步进减小在10uA- 0.1uA，每步0.05uA减程扫描共200个电流值（I）及对应电压值（U），计算r=U/I，共200个阻抗值。增减程共400个阻抗值得均值为该穴的阻抗值R。原穴计算同井穴。共计井穴左12RL右12RR，原穴左12RL右12RR。若为耳穴则只有12RL和12RR。

b. 左右平衡(Balance)系数：指某穴左右阻抗值大小差异度，反应该脏腑的平衡状况。

计算方法：B=(RL-RR)/ (RL+RR)/2×100%。计算结果B值以4等级计量形式进行换算：0＜B＜10%时，记作“0”；20%＜B＜40%时，记作“1”；40%＜B＜70%时，记作“2”； B＞70%时，记作“3”。取绝对值形式。医学定义，“0正常”、“1轻度失衡”、“2中度失衡”、“3重度失衡”。井原计算相同。共井12B、原穴12B、耳穴12B。

c. 中值计算方法：井穴共24穴，将该24穴之阻抗值Z由小到大排序R1~ R24，中值M=（R12+R13）/2。原穴耳穴计算同井穴。

d. 偏离(Deviate)指数和偏离度计算方法：偏离指数D是指每穴阻抗R偏离中值M的程度。当R＜M时，偏离指数为正值，当 R＞M时，偏离指数为负值，计算公式如下：

计算结果D值以4等级计量形式进行度数换算：0＜D＜1时，记作“0”；1＜D＜2时，记作“1”；2＜D＜3时，记作“2”； D＞3时，记作“3”。

0＞D＞-1时，记作“0”，-1＞D＞-2时，记作“-1”，-2＞D＞-3时，记作“-2”， D＜-3时，记作“-3”。

偏离度医学定义为：0、1、2、3分别代表“正常”、“轻度偏离”、“中度偏离”、“重度偏离”。正值表示实性偏离，负值表示虚性偏离。井原耳穴计算相同。

e. 增减程面积及迟滞(hysteresis)指数计算方法：

增程面积：Su=

，U1为增程扫描起步电流0.1uA时对应电压，U200为扫描电流10uA时电压。

减程面积：Sd=

， U200为减程扫描起步电流10uA时对应电压，U1为扫描电流0.1uA时电压。

迟滞指数H，表示增减程面积差异程度，计算公式如下：

迟滞指数有正负值区分，表示虚实不同。

迟滞指数进行4等级度数换算，方法如下：0＜H＜3记为“0”，3＜H＜6记为“1”，6＜H＜9记为“2”， H＞9记为“3”;负值先取绝对值，安上述方法进行等级换算，结果加负号。井原耳穴计算相同。

如图21所示，穴位诊断U-I曲线图

穴位的数据测量结果在这里以图表的形式展现。每个图显示一个穴位的左右两个通道信息，总共四条线用不同的颜色表示，分别代表左增、左减、右增、右减；每幅图的下方标出当前穴位的阻抗、偏离指数、迟滞指数、中值和平衡指数等参数；同时曲线图允许双击实现放大查看的功能。该部分布局为：每行四幅图片，表示8路通道，所以24路数据需要3行，48路数据需要6行显示。

综上所述本发明的一种经穴脏腑平衡检测系统及检测方法，系统软件基于WINDOWS系统平台，适用于Windows XP系统。采用Visual C#.net语言开发，支持软件平台的拓展。体质评价结果和建议实时显示，评价报告生成功能。穴位检测实时图像显示，可存储、查询，提供检测结果数据库管理如导入、导出等功能，并可通过API接口提供检测报告生成和打印功能。穴位检测支持多路和单路两种采集方案，增强了硬件的可操作性和交互性特点。支持权限用户登录和数据加密。

恒流源输出精确可调。范围为0.05μA~10μA，每档变化0.05μA连续采样，增减程扫描各200档，可实现电压变化范围0-10V。为可同步采集48个穴位的电阻值，并将数据上传至PC软件中。宽电压输出，满足人体电阻值从几K到1M的测试。

又一方面，本发明实施例还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种经穴脏腑平衡检测系统，其特征在于，包括采集终端和分析系统；

2.根据权利要求1所述的经穴脏腑平衡检测系统，其特征在于：

所述采集终端包括采集模块、控制模块、通讯模块及电源模块；

3.根据权利要求2所述的经穴脏腑平衡检测系统，其特征在于：所述控制模块采用8位微处理器ATmega 128作为主控芯片，使用14.7456MHZ的晶振为其提供时钟信号，保证RS232总线的稳定性；

4.根据权利要求2所述的经穴脏腑平衡检测系统，其特征在于：所述通讯模块包括两个协议，第一是控制模块和采集终端进行的数据通讯，穴位信息共800*48=38400字节数，通讯过程中采用3个16路电子开关进行控制；第二是采集终端与PC进行通讯，将采集的38400字节在10S内上传至PC软件中，采用的通讯协议为标准USB协议。

5.一种经穴脏腑平衡检测方法，其特征在于：包括以下步骤，

增减程共400个阻抗值得均值为该穴的阻抗值R；

计算左右平衡系数：

B=(RL-RR)/ (RL+RR)/2×100%；

井原计算相同，共井12B、原穴12B、耳穴12B。

6.根据权利要求5所述的一种经穴脏腑平衡检测方法，其特征在于：计算步骤还包括：

原穴、耳穴计算方法和井穴相同。

7.根据权利要求6所述的一种经穴脏腑平衡检测方法，其特征在于：计算步骤还包括：