专利名称：经络穴位研究测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗器械领域，特别是中医经络研究领域的医疗器械。
背景技术：
中医是中华文化的代表之一。对中医的理论研究是我国大力发展和资助的研究领域。中医理论的发展瓶颈之一是支撑中医体系的中医检测仪器缺乏。中医理论中，经络和穴位是中医诊断治疗的人体关键部位。本发明为中医的经络和穴位的检测和测量提供一种电子仪器和设备，为建立中医基础理论提供科学仪器。申请号CN201120310017公布的专利“中医经络检测仪”，公开了一种中医经络检测仪，通过穴位生物电信号检测探头分别得到的人体不同经络处的生物电信号来识别人体经络。申请号CN201020146433 . 5公布的专利“个人携带式经络能量检测仪”，公开了一种个人携带式经络能量检测仪设计，直接量测穴位相对于参考点的直流电阻。申请号CN201110280650. 2公布的专利“一种中医穴位定位装置及方法”，公布了一种中医穴位定位装置，采用小波包分解技术进行穴位判断。申请号CN200720128897.1公布的专利“人体穴位电阻值检测器”，公开了一种人体穴位电阻值检测器，通过测量直流电阻判断穴位。这些专利对经络检测采用的是直流电阻测量技术。由于相关仪器的缺乏，经络与穴位的研究还没有精确的定义，所以上述专利的应用受到一定的限制，穴位的找准也存在一定的偏差。
发明内容
本发明的目的是为建立中医基础理论提供科学仪器。本发明提供一种不仅用于能够准确的找准经络与穴位，更重要的是将本仪器用于经络研究，为找准穴位提供准确定位与定义的理论基础的测量仪器。本发明采用的方法是交流阻抗谱研究方法。本发明的目的是这样达到的测试仪由扫描电极，扫描电极控制连接线，阻抗谱测量控制电路，上位机通信接口，上位机组成。扫描电极控制连接线的一端连接扫描电极，另一端连接阻抗谱测量控制电路，与阻抗谱测量控制电路之间实现双向通信。阻抗谱测量控制电路与上位机通过上位机通信接口连接，阻抗谱测量控制电路与上位机之间实现双向通信。扫描电极控制连接线含有电极选择通信接口、选通电极连线以及电源和地线。扫描电极上安装有电极电路，电极电路由电极板、电极、多路选择开关电路和电极选择微处理器组成，电极、多路选择开关电路和电极选择微处理器固定在电极板上。每个电极通过电极连线与多路选择开关电路连接，多路选择开关电路上的选通电极连线连接到扫描电极控制连接线。电极选择微处理器通过扫描电极控制连接线的电极选择通信接口与阻抗谱测量控制电路连接，实现通信。阻抗谱测量控制电路由电源电路、测量控制微处理器、阻抗谱测量电路构成，测量控制微处理器与阻抗谱测量电路间通过阻抗谱测量控制接口连接实现通信，扫描电极控制连接线上的选通电极连接在阻抗谱测量控制电路上，测量控制微处理器与电极控制连接线上的电极选择通信接口连接，控制阻抗谱测量控制电路向扫描电极发送命令，选择所需的电极，电源电路为阻抗谱测量控制电路供电，电源电路通过扫描电极控制连接线的电源线对扫描电极供电。扫描电极有两个，分别与两条扫描电极控制连接线连接；多路选择开关电路上的选通电极连线分别对应连接到两条扫描电极控制连接线的选通电极连接线。电极选择微处理器通过扫描电极控制连接线的电极选择通信接口与阻抗谱测量控制电路连接；两条扫描电极控制连接线上的选通电极连接在阻抗谱测量电路上，测量控制微处理器与两条扫描电极控制连接线上的电极选择通信接口连接。电源电路通过扫描电极控制连接线的两条电源线对扫描电极供电。扫描电极上的电极电路固定在扫描电极紧固带上，扫描电极紧固带的两端设有由粘连带。扫描电极上的若干电极排列以排和列的方式排列在电极板上，间距为1-2毫米。电极数量n分别为下述数量之一 25, 36,49,64,81,100个，排列分别为5排5列,6排6列，7排7列，8排8列,9排9列，10排10列之一；多路选择开关是n选一的多路复用开关，n为25,36,49,64,81,100 之一。所述电极为不锈钢或银做成的半径为0. 1-0. 5毫米的半球，半球平面粘在电极板上，并与电极连线连接，半球球面面向人体组织的皮肤一侧。
所述电极电路上的电极选择微处理器为单片机电路或现场可编程门阵列电路；所述阻抗谱测量控制电路中的测量控制微处理器是单片机或数字信号处理器或微处理器ARM。所述上位机通信接口(4)是串行通信接或USB通信接口或RS232通信接口或RS485通信接口。上位机的通信接口协议以数据包的形式发出，每个数据包由若干个数据组成，用16进制表示；从上位机发送给阻抗谱测量控制电路的数据包包括开始字1、开始字2、数据包长度、测量频率字节1、测量频率字节2、测量频率字节3、设置测量增益字节1、设置测量增益字节2、选通电极1、选通电极2、数据采样周期；从阻抗谱控制电路发送给上位机的数据包包括开始字1、开始字2、数据包长度、测量数据实部字节1、测量数据实部字节2、测量数据虚部字节1、测量数据虚部字节2、测量频率字节1、测量频率字节2、测量频率字节
3、设置测量增益字节1、设置测量增益字节2。测量控制微处理器通过上位机通信接口接收上位机命令，在上位机的控制下，通过扫描电极控制连接线的电极选择通信接口控制两个扫描电极分别选择测量电极，通过阻抗谱测量控制接口控制阻抗谱测量电路进行测量，程序流程是开始后通过上位机通信接口接收上位机命令，根据上位机命令，通过电极选择通信接口控制扫描电极(1-1、1-2)的选通电极，根据上位机命令，通过阻抗谱测量控制接口设置阻抗谱测量电路的测量模式，通过阻抗谱测量控制接口接收阻抗谱测量电路的测量数据，通过上位机通信接口向上位机发送测量数据，重复进行。上位机通过上位机通信接口与阻抗谱测量控制电路连接，控制阻抗谱测量控制电路的测试频率和选通电极以及测试增益，其程序流程是开始后，设置测量频率、测量增益、数据采样周期，设置扫描电极的选通电极，通过上位机通信接口向阻抗测量控制电路发送测量频率、测量增益、数据采样周期、扫描电极的选通电极，通过上位机通信接口接收测量得到的数据的实部和虚部，建立测量数据库，重复进行。本发明的优点是I可以测量所研究两个穴位或经络间的交流阻抗谱。2可以测量穴位之间以及穴位周边的组织之间的交流阻抗特性。3为穴位和经络的研究提供科学仪器，并进一步为穴位和经络的科学定义提供科学依据。
四
图1是本测试仪的结构示意图。图2是本测试仪的扫描电极结构示意图。图3是本测试仪的扫描电极的安装使用示意图。图4是本测试仪的电极电路组成结构示意图。图5是本测试仪的电极在电极板上的安装示意图。图6是本测试仪的电极选择微处理器的程序框图。图7是扫描电极控制连接线结构示意图。图8是阻抗谱测量控制电路结构示意图。图9是测量控制微处理器程序流程框图。图10是上位机程序流程框图。图11是实施例中多路选择开关电路图。图12是实施例中电极选择微处理器电路。
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图13是实施例中测量控制微处理器电路。图14实施例中上位机通信接口电路图。图15是实施例中阻抗谱测量电路图。图中，1-1、1-2扫描电极，2-1、2_2扫描电极控制连接线，3阻抗谱测量控制电路，4上位机通信接口，5上位机，6-1、6-2粘连带，7电极电路，8扫描电极紧固带，9人体组织，10电极板，11-ril-n电极，12-ri2-n电极连线，13多路选择开关电路，14电极选择微处理器，15-1、15-2选通电极连线，16-1、16-2电极选择通信接口，17电源线，18地线，19电源电路，20测量控制微处理器，21阻抗谱测量电路，22阻抗谱测量控制接口。
五具体实施例方式参见附图。本测试仪由扫描电极，扫描电极控制连接线，阻抗谱测量控制电路3，上位机通信接口 4，上位机5组成。扫描电极有1-1和1-2两个，分别与两个扫描电极控制连接线2-1和2-2的一端连接，扫描电极控制连接线的另一端与阻抗谱测量控制电路3连接。本实施例的扫描电极采用粘连带、电极电路7和扫描电极紧固带8构成的方式。扫描电极紧固带8为带弹性的绝缘材料，根据测量组织的部位不同而扫描电极紧固带大小不同，在紧固带两头装有粘连带。粘连带为一种粘连材料，在一定的压力作用下可以粘连，在一定的拉力作用下可以分开。粘连带有两个6-1、6-2，分别安装在扫描电极紧固带两头，并且在不同的表面。电极电路7装在扫描电极紧固带8中间。在粘连带的作用下，扫描电极紧固带使电极电路上的电极与皮肤接触。扫描电极的使用如图3所示。电极电路由电极板10、电极11-f 11-n、电极连线12-广12-n、多路选择开关电路13、电极选择微处理器14组成。电极板10是一种柔性绝缘材料，用于固定电极、电极连线、多路选择开关电路、电极选择微处理器。电极为不锈钢或银做成，为半径0. 1-0. 5毫米的半球，半球平面粘在电极板上，并与电极连线连接，半球球面面向人体组织的皮肤一侧，电极在电极板上的安装如图5所示。电极可根据数量分成若干排和若干列，间距为1-2毫米。电极数量为25，36，49，64，81，100个之一，排列分别为5排5列，6排6列，7排7列，8排8列，9排9列，10排10列之一。电极连线12-fl2-n为连接电极和多路选择开关电路的导线，外表面绝缘。每一个电极都有一根电极连线对应。多路选择开关由几个模拟开关构成n选一的多路复用开关。n与电极数量一致，为25, 36,49,64,81,100之一。多路选择开关在电极选择微处理器的控制下,选择一个电极与扫描电极控制连接线中的选通电极连线连接，通过选通电极连线连接到在阻抗谱测量电路的电极连接端。选通电极连线的电源和地线为多路选择开关提供电源。本实施例选用一个64选一的多路开关电路，如图11所示。选用9片由美国国家半导体公司生产的芯片MM74HC4051组成，如图中U1 U9。图中连接端N1 N64分别与64个电极连接。连接端POLE与阻抗测量电路连接。连接端A、B、C、E、D、F与电极选择微处理器连接。电极选择微处理器为单片机电路或现场可编程门阵列电路，通过扫描电极控制连接线的电极选择通信接口与阻抗谱测量控制电路通信，在阻抗谱测量电路的控制下，选择测量电极。选通电极连线的电源和地为电极选择微处理器提供电源。扫描电极控制连接线2的结构如图7所示。扫描电极控制连接线含有电极选择通信接口 16、选通电极连线15-1、15-2以及电源线17-1、17-2和地线18_1、18_2。扫描电极控制连接线为扫描电极1-1、1_2与阻抗谱测量控制电路3之间的连接导线。电源线和地线为扫描电极提供电源。选通电极连接线将所选择的电极连接到阻抗谱测量控制电路上，电极选择通信接口用于阻抗谱测量控制电路向扫描电极发送命令，选择所需的电极。电极选择微处理器的程序如图6所示。电极选择是按照通信接口收到的数据选通所需电极。 参见图12。本实施例采用的电极选择微处理器是美国德州仪器生产的单片机MSP430F135，如图中UC1。图中J2为单片机调试与仿真接口。连接端A、B、C、E、D、F与多路选择开关电路连接，控制电极的选通。POLERDX，P0LETXD为电极选择通信接口，与测量控制微处理器连接，实现电极选择微处理器与测量控制微处理器之间的通信控制。参见图8、9、13、15。阻抗谱测量控制电路由电源电路19、测量控制微处理器20，阻抗谱测量电路21构成。电源电路19为阻抗谱测量控制电路供电，并通过电源线17-1、17-2对两个扫描电极控制连接线供电进而对两个扫描电极供电。测量控制微处理器20可以为单片机，数字信号处理器或ARM微处理器，通过上位机通信接口 4接收上位机命令，在上位机的控制下，通过扫描电极控制连接线的电极选择通信接口控制两个扫描电极分别选择测量电极。通过阻抗谱测量控制接口控制阻抗谱测量电路进行测量。微处理器的控制程序流程是开始后通过上位机通信接口接收上位机命令，根据上位机命令，通过电极选择通信接口控制两个扫描电极1-1、1_2的选通电极，根据上位机命令，通过阻抗谱测量控制接口设置阻抗谱测量电路的测量模式，通过阻抗谱测量控制接口接收阻抗谱测量电路的测量数据，通过上位机通信接口向上位机发送测量数据，重复进行。阻抗谱测量电路用于测量两个输入电极之间的交流阻抗谱。测量的两端通过扫描电极连接线的选通电极连线连接到所选通的电极上。测量模式由测量控制微处理器通过阻抗谱测量控制接口设置。测量数据通过阻抗谱测量控制接口传输给测量控制微处理器。本实施例采用的测量控制微处理器为美国德州仪器生产的单片机MSP430F135，如图13中的UC2。图13中J4为单片机调试与仿真接口。连接端SCL、SDA为阻抗测量控制接口，与阻抗测量电路连接。P0LERDX1，POLETXDI, P0LERDX2, P0LETXD2为两对电极选择通信接口，分别与两个电极选择微处理器连接，实现选通电极微处理器与测量控制微处理器之间的通信控制。RXD，TXD为串行通信接口，与上位机通信接口电路连接。阻抗谱测量电路的主要芯片为美国Analog Devices, Inc.的芯片AD5933。如图15所示。图中，P0LE1, P0LE2与扫描电极的选通电极连接。SCL，SDA与测量控制微处理器的阻抗测量控制接口连接。上位机通信接口为串行通信接口，可以为USB通信接口，RS232通信接口，RS485通信接口。上位机通信接口用于上位机向阻抗谱测试控制电路传送上位机的命令，阻抗谱测试控制电路向上位机传送测试数据。上位机的通信接口协议为通信控制以数据包的形式发出，每个数据包由若干个数据组成。从上位机发送给阻抗谱测量控制电路，用16进制表示如表I。表I
权利要求
1.一种经络穴位研究测试仪，其特征在于测试仪由扫描电极，扫描电极控制连接线，阻抗谱测量控制电路(3 )，上位机通信接口( 4 )，上位机(5 )组成，扫描电极控制连接线的一端连接扫描电极，另一端连接阻抗谱测量控制电路，与阻抗谱测量控制电路之间实现双向通信；阻抗谱测量控制电路与上位机通过上位机通信接口连接，阻抗谱测量控制电路与上位机之间实现双向通信； 扫描电极控制连接线含有电极选择通信接口( 16)、选通电极连线(15)以及电源(17)和地线(18)； 扫描电极上安装有电极电路(7)，电极电路由电极板(10)、电极(11)、多路选择开关电路(13)和电极选择微处理器(14)组成，电极(11)、多路选择开关电路(13)和电极选择微处理器(14)固定在电极板(10)上；每个电极通过电极连线(12)与多路选择开关电路(13)连接，多路选择开关电路(13)上的选通电极连线连接到扫描电极控制连接线；电极选择微处理器(14)通过扫描电极控制连接线的电极选择通信接口与阻抗谱测量控制电路(3)连接，实现通信； 阻抗谱测量控制电路(3)由电源电路(19)、测量控制微处理器(20)、阻抗谱测量电路(21)构成，测量控制微处理器(20)与阻抗谱测量电路(21)间通过阻抗谱测量控制接口(22)连接实现通信，扫描电极控制连接线上的选通电极连接在阻抗谱测量控制电路上，测量控制微处理器(20)与电极控制连接线上的电极选择通信接口(16-1、16-2)连接，控制阻抗谱测量控制电路向扫描电极发送命令，选择所需的电极，电源电路(19)为阻抗谱测量控制电路(21)供电，并通过扫描电极控制连接线的电源线对扫描电极供电。
2.如权利要求1所述的经络穴位研究测试仪，其特征在于所述扫描电极有两个(1-1、1-2)，分别与两条扫描电极控制连接线(2-1、2-2)连接；多路选择开关电路(13)上的选通电极连线(15-1、15-2)分别对应连接到两条扫描电极控制连接线(2-1、2-2)的选通电极连接线；电极选择微处理器(14)通过扫描电极控制连接线(2-1、2-2)的电极选择通信接口(16-1、16-2)与阻抗谱测量控制电路(3)连接；两条扫描电极控制连接线上的选通电极(15-1、15-2)连接在阻抗谱测量电路上，测量控制微处理器(20)与两条扫描电极控制连接线上的电极选择通信接口( 16-1、16-2 )连接，电源电路通过扫描电极控制连接线的电源线(17-1、17-2 )对扫描电极供电。
3.如权利要求1所述的经络穴位研究测试仪，其特征在于所述扫描电极上的电极电路(7)固定在扫描电极紧固带(8)上，扫描电极紧固带(8)的两端设有由粘连带(6-1、6-2)。
4.如权利要求1所述的经络穴位研究测试仪，其特征在于所述扫描电极上的若干电极(12-f 12-n)排列以排和列的方式排列在电极板上，间距为1-2毫米。
5.如权利要求4所述的经络穴位研究测试仪，其特征在于所述电极数量n分别为下述数量之一 25，36，49，64，81，100个，排列分别为5排5列，6排6列，7排7列，8排8列，9排9列，10排10列之一;多路选择开关是n选一的多路复用开关，n为25,36,49,64,81,100 之一。
6.如权利要求4所述的经络穴位研究测试仪，其特征在于所述电极(12-fl2-n)为不锈钢或银做成的半径为0. 1-0. 5毫米的半球，半球平面粘在电极板上，并与电极连线连接，半球球面面向人体组织的皮肤一侧。
7.如权利要求1所述的经络穴位研究测试仪，其特征在于所述电极电路(7)上的电极选择微处理器(14)为单片机电路或现场可编程门阵列电路；所述阻抗谱测量控制电路(3)中的测量控制微处理器(20)是单片机或数字信号处理器或微处理器ARM。
8.如权利要求1所述的经络穴位研究测试仪，其特征在于所述上位机通信接口(4)是串行通信接或USB通信接口或RS232通信接口或RS485通信接口，上位机的通信接口协议以数据包的形式发出，每个数据包由若干个数据组成，用16进制表示；从上位机发送给阻抗谱测量控制电路的数据包包括开始字1、开始字2、数据包长度、测量频率字节1、测量频率字节2、测量频率字节3、设置测量增益字节1、设置测量增益字节2、选通电极1、选通电极2、数据采样周期；从阻抗谱控制电路发送给上位机的数据包包括开始字1、开始字2、数据包长度、测量数据实部字节1、测量数据实部字节2、测量数据虚部字节1、测量数据虚部字节2、测量频率字节1、测量频率字节2、测量频率字节3、设置测量增益字节1、设置测量增益字节2。
9.如权利要求1所述的经络穴位研究测试仪，其特征在于测量控制微处理器通过上位机通信接口接收上位机命令，在上位机的控制下，通过扫描电极控制连接线的电极选择通信接口控制两个扫描电极分别选择测量电极，通过阻抗谱测量控制接口控制阻抗谱测量电路进行测量，程序流程是开始后通过上位机通信接口接收上位机命令，根据上位机命令，通过电极选择通信接口控制扫描电极(1-1、1_2)的选通电极，根据上位机命令，通过阻抗谱测量控制接口设置阻抗谱测量电路的测量模式，通过阻抗谱测量控制接口接收阻抗谱测量电路的测量数据，通过上位机通信接口向上位机发送测量数据，重复进行。
10.如权利要求1所述的经络穴位研究测试仪，其特征在于上位机(5)通过上位机通信接口与阻抗谱测量控制电路连接，控制阻抗谱测量控制电路的测试频率和选通电极以及测试增益，其程序流程是开始后，设置测量频率、测量增益、数据采样周期，设置扫描电极(1-1、1-2)的选通电极，通过上位机通信接口向阻抗测量控制电路发送测量频率、测量增益、数据采样周期、扫描电极(1-1、1_2)的选通电极，通过上位机通信接口接收测量得到的数据的实部和虚步，建立测量数据库，重复进行。
全文摘要
经络穴位研究测试仪由扫描电极，扫描电极控制连接线，阻抗谱测量控制电路，上位机通信接口和上位机组成。扫描电极上的电极电路由固定在电极板上的若干电极、多路选择开关电路和电极选择微处理器组成。阻抗谱测量控制电路含测量控制微处理器、阻抗谱测量电路。每个电极通过电极连线与多路选择开关电路连接。测量控制微处理器与电极选择通信接口连接，控制阻抗谱测量控制电路向扫描电极发送命令，通过多路选择开关电路、扫描电极控制连接线实现所需电极的选择。本发明测量所研究两个穴位或经络间的交流阻抗谱， 测量穴位之间以及穴位周边的组织之间的交流阻抗特性，为穴位和经络的研究提供科学仪器，为穴位和经络的科学定义提供科学依据。
文档编号A61B5/053GK103054578SQ20131002708
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者莫思特, 张建军, 王籼君 申请人:四川大学