一種掌型中醫經絡檢測儀及其檢測方法
2023-10-17 12:45:29
專利名稱：一種掌型中醫經絡檢測儀及其檢測方法
技術領域：
本發明屬於醫療器械的技術領域，具體地涉及一種掌型中醫經絡檢測儀，以及使用該檢測儀的檢測方法。
背景技術：
早在兩千多年前的《內經 素問》中記載有手掌與臟腑之間的對應關係「掌中熱者，腑中熱；掌中寒者，腑中寒」，說明手掌的寒熱變化反映了臟腑中的某些疾病存在。通過手診診斷病因，經過歷代醫家的不斷補充、發展而日趨完善、成熟，現已成為內、外、婦、兒等臨床各科廣泛應用的診法之一。《靈樞 逆順肥瘦》記載有「手之三陰，從髒走手；手之三陽，從手走頭」，其中《靈樞 經脈》記載有「肺手太陰之脈，起於中焦……循臂內上骨下廉，人寸口，上魚，循魚際， 出大指之端；其支者，從腕後直出次指內廉，出其端」，並曰「心手少陰之脈……循臂內後廉，抵掌後銳骨之端，入掌內後廉，循小指之內出其端，」「心手厥陰心包絡之脈……下臂行兩筋之間，入掌中，循中指出其端；其支者，則掌中，循小指次指出其端，」又曰「大腸手陽明之脈起於大指次指之端，循指上廉，出合谷兩骨之間，上入兩筋之間……，」「小腸手太陽之脈，起於小腸之端，循手外側上腕……」，「三焦手少陽之脈，起於小指次指之端，上出兩指之間，循手錶腕……」。現代科學研究中的生物全息論是基於以小窺大的中醫整體觀，結合全息照相的全息概念，來說明生物體每一相對獨立的部分，為整體比例縮小這一全息現象。每一個機體包括成體都是由若干全息胚組成的。任何一個全息胚都是機體的一個獨立的功能和結構單位；或者說，機體的一個相對完整而獨立的部分，就是一個全息胚。在每個全息胚內部鑲嵌著機體各種器官或部位的對應點，或者全息胚上可以勾畫出機體各器官或部位的定位圖譜。全息胚猶如整體的縮影。例如，手是一個全息胚，它包含有人體各器官或部位的定位圖，即反射區，其內不僅含有全身的遺傳信息和生理信息，而且在病理條件下，全身或局部的病理信息，也相應地出現在全息胚或其對應點內。全息生物學是研究全息胚生命現象的科學，是生物學的一個重要分支。是近代興起的生物學新技術。它具有簡單、方便、用途廣、療效高、診治速度快等特點。從上述理論可以得出，通過手之十二經絡反射區，使手與脈、心、心包絡、大腸、三焦、小腸等臟腑密切聯繫起來，因此，通過手之十二經絡反射區對診斷人體疾病具有很大的輔助意義。但是，長期以來，這種診斷都是由經驗豐富的老中醫來完成，這對於技術推廣造成很大困難，並且有時診斷也不準確。
發明內容
本發明的技術解決問題是克服現有技術的不足，提供一種便於技術推廣、使用方便、結果精確的掌型中醫經絡檢測儀。本發明的技術解決方案是這種掌型中醫經絡檢測儀，包括主機和左、右手掌反射區信號檢測單元，所述主機接收所述左、右手掌反射區信號檢測單元採集到的手掌生物電信號，並將處理結果顯示在顯示器上，所述左、右手掌反射區信號檢測單元包括左、右底座，所述左、右底座上設有手指區和掌心區，所述手指區分別設有用於放置拇指、食指、中指、無名指和小拇指的第一、第二、第三、第四和第五縱向凹槽，所述第一、第二、第三、第四、第五縱向凹槽的左、右側壁上分別設有第一、第二、第三、第四、第五電極片，所述左、右底座還分別設有作為地線的第六電極片。本檢測儀通過所述主機接收所述左、右手掌反射區信號檢測單元採集到的手掌生物電信號，並將處理結果顯示在顯示器上，可以有效的對人體的疾病、健康狀態進行診斷，且便於技術推廣、使用方便、結果精確。還提供了使用該掌型中醫經絡檢測儀的檢測方法，包括以下步驟(I)對寄存器進行初始化設置；(2)對A/D模塊進行初始化設置，包括設置A/D轉換通道、基準參考源、A/D轉換 時間；(3)對異步串行通訊USART模塊進行初始化設置，包括設置串行波特率、數據傳輸8/9位數據、奇偶校驗位；(4)對判斷迴路導通抖動模塊進行初始化設置；(5)對測量激勵方波信號模塊進行初始化設置；(6)判斷Flagbitl是否為「0」，如果是則執行步驟(7)，否則繼續判斷Flagbitl是否為「0」；(7)調用 out_fun 函數。
圖I為根據本發明的掌型中醫經絡檢測儀的結構示意圖；圖2為根據本發明的右手掌反射區信號檢測單元的結構示意圖；圖3是使用該掌型中醫經絡檢測儀的檢測方法的流程圖；圖4是根據本發明的掌型中醫經絡檢測儀的一個優選實施例的電路方框圖；圖5是根據本發明的掌型中醫經絡檢測儀的一個優選實施例的單片機及其外圍電路的電路圖；圖6是根據本發明的掌型中醫經絡檢測儀的一個優選實施例的A/D轉換器外部的參考基準源電路；圖7是根據本發明的掌型中醫經絡檢測儀的一個優選實施例的PL2303和周圍器件的電路圖。
具體實施例方式如圖I所示，這種掌型中醫經絡檢測儀，包括主機I和左、右手掌反射區信號檢測單元2、3，所述主機接收所述左、右手掌反射區信號檢測單元採集到的手掌生物電信號，並將處理結果顯示在顯示器5上。並且，所述左、右手掌反射區信號檢測單元包括左、右底座，所述左、右底座上設有手指區和掌心區，所述手指區分別設有用於放置拇指、食指、中指、無名指和小拇指的第一、第二、第三、第四和第五縱向凹槽，所述第一、第二、第三、第四、第五縱向凹槽的左、右側壁上分別設有第一、第二、第三、第四、第五電極片，所述左、右底座還分別設有作為地線的第六電極片。優選地，在主機I內置有正常資料庫4，主機I接收左、右手掌反射區信號檢測單元2、3採集到的手掌生物電信號，並與內置的正常值資料庫比較，在顯示器5上輸出相應的疾病診斷結果。本檢測儀通過所述主機接收所述左、右手掌反射區信號檢測單元採集到的手掌生物電信號，並將處理結果顯示在顯示器上，可以有效的對人體的疾病、健康狀態進行診斷，且便於技術推廣、使用方便、結果精確。優選地，所述第三電極片包括在第三縱向凹槽的左側壁上縱向布置的兩個電極片和在第三縱向凹槽的右側壁上縱向布置的兩個電極片。優選地，第六電極片設在掌心區並與手掌心相對。當然，第六電極片也可以設置在底座的任何其它位置。優選地，所述主機包括單片機和分別與單片機連接的寄存器、A/D模塊、異步串行通訊模塊、判斷迴路導通抖動模塊、測量激勵方波信號模塊。 優選地，如圖4所示，所述主機包括依次電連接的恆壓電路、測量傳感器、信號調整電路、模擬多路轉化開關、A/D轉換器、單片機、接口電路，接口電路與客戶計算機相連。更進一步地，所述單片機包括PIC晶片，所述恆壓電路包括運算放大器，所述接口電路包括PL2303晶片。其中運算放大器是恆壓電路的核心元器件，構成的信號放大電路，為測量傳感器提供了一個的恆定電壓。利用皮膚電位差測定方法採集數據。測量傳感器是將人體的阻抗轉換成相對應的電位值，從而得到24個反射區電壓值。通過人體的電流很微弱，對人體不會產生刺激。信號調整電路是將測量傳感器採集到的反射區電壓值經過電壓跟隨器和分壓電路，轉化成適合單片機A/D轉換器採集的電壓信號。3個模擬多路轉換開關共有24個通道，通過單片機程序來控制各個通道的依次選通。單片機內置A/D轉換模塊和USART模塊。10位A/D轉換器實現對測量數據的A/D轉換，USART通信模塊實現單片機與客戶機之間的串行通信。單片機的主要工作還包括A/D轉換結果的比較，有效輸出信號的傳送以及24個通道的依次選通的控制。接口電路採用PL2303晶片來實現串口到USB 口數據傳輸的轉換。數據從單片機傳出，通過串口傳入到PL2303中，然後，通過USB 口傳到客戶計算機中。具體地，中醫經絡檢測儀(掌型)是以單片機為核心的控制器件，採集人體手指末端經絡的電信息值，並利用內置的10位A/D轉換器將模擬量轉換為數字量，再利用單片機的USART串行通信模塊，將數據傳送到客戶機，客戶機和伺服器軟體對這些數字量做一系列的數據分析與判斷，在客戶端和伺服器端的作用下診斷出用戶的健康狀況。單片機及其外圍電路如圖5所示。單片機為低電平上電復位。它的復位電路基本功能為系統上電時，提供復位信號，直到系統電源穩定之後撤銷復位信號。為了更可靠，電源穩定之後，還要經過一定延時後撤銷復位信號，這樣可以防止因電源開關或電源插頭分-合引起抖動而影響復位。單片機的I腳PORTA埠有一個低電平復位電路。單片機PORTA埠的功能是模擬電壓輸入或者模擬參考電壓輸入。弓I腳選擇取決於ADCONl (置位/復位A/D控制寄存器I)的相應位。該儀器選用RA0/AN0作為反射區經絡的電壓信息模擬量輸入口，RA2/AN2/VREF與-RA3/AN3/VREF+作為A/D外部的基準參考電壓輸入埠，A/D的參考電壓選用0到+5V。圖6為A/D外部的參考基準源電路。該恆壓電路是由運算放大器構成的，由運算放大器構成同相比例運算放大電路。經過大量實驗分析，此電路提供的恆定電壓確定為7. 75V。也就是說，Vl點電位為7. 75V。用運算放大器構成的恆壓電路的輸出阻抗很小，而且，帶負載的能力很強。因為是電壓串聯負反饋，所以，放大器的輸入阻抗很大。由上可知，此恆壓電路突出的優點是輸出阻抗低、輸入阻抗高，即具有較好的阻抗變換和電路隔離的作用。其中，雙路低功耗運算放大器主要的特性如下( I)輸入失調電流是3pA ；(2)輸入失調電壓的最大值是7.5 ii V ;(3)輸入偏置電流的最大值是7 ii A ;(4)共模抑制比是86dB ；(5 )差模增益是4V/mV ；(6)溫度漂移電壓是IOii V/。C。單片機內置10位A/D轉換器的最大量化範圍為(T5V。該儀器為了擴大A/D的採集範圍，選用了 5V的參考電壓。若被採集的電壓模擬量超出了 A/D的外部參考基準源的範圍，外部分壓電路可解決這個問題。因此，在模擬量引入A/D轉換引腳前，需要加信號調整電路，把模擬信號轉換成適合A/D採集的電壓信號。USB使得外設和計算機的連接更高效、更便利。USB接口適合於多種設備，不但有速度快、即插即用和支持熱插拔的特點，還能夠同時連接多達127個設備，而且解決了如資源衝突、直接數據通道(DMAs)和中斷請求(IRQs)等問題。當單個設備接入計算機時，RS232是常採用的一種接入方式，RS232的硬體實現簡單。因此，這種通信方式在傳統設備中有很多應用。串行通信傳送速度較慢，但成本低、傳送距離遠，其帶寬和速度對於實現控制流的數據量足夠，硬體上的實現與控制簡單，沒有太複雜的編解碼，實現其自己定義的協議也不複雜。基於以上特點，它在工業、軍事控制和通信等領域的應用非常廣泛，以單片機為終端、PC機為控制端的串口通信最為常見。基於以上因素，此接口電路採用了串口轉USB晶片，這樣避免了繁瑣的USB協議和USB驅動。該電路選用了 PL2303轉換晶片，從而實現串口到USB的轉換。PL2303是USB到RS232串口晶片，是Prolific公司生產的，PL2303為RS232串行通信裝置和USB功能接口便利連接，提供了解決方案。PL2303的高兼容驅動可以在很多作業系統上模擬成為傳統的COM埠，利用USB的大容量傳輸模式以及自動流量控制和大型數據緩衝器的優勢，PL2303通訊波特率為IM bps以上。USB到RS232轉換器是由PL2303加上少數的外圍元件構成的。PL2303驅動程序可以在官方網站上下載，方便用戶使用。片內已經存儲了固件程序，如果用戶需要增加或者修改功能，可以自己編寫固件程序。PL2303和周圍器件電路連接，如圖7所示。圖7中的LED指示燈是用來表示USB是否連接正常，當USB插入PC機後，PC機給USB總線提供5V的電壓，LED保持亮的狀態；當拔下USB後LED熄滅。PL2303的特徵如下(I)支持完整的RS232接口；(2)完全兼容USB1. I協議；(3) 3V 5V的可調節輸出電壓，能夠滿足3V、3. 3V與5V的應用需求；、
(4) 28 引腳 SOIC 小封裝;(5)可編程的波特率為75bit/s 6Mbit/s，可以給外部串行口提供電源。如圖3所示，還提供了使用該掌型中醫經絡檢測儀的檢測方法，包括以下步驟( I)對寄存器進行初始化設置；(2)對A/D模塊進行初始化設置，包括設置A/D轉換通道、基準參考源、A/D轉換時間；(3)對異步串行通訊USART模塊進行初始化設置，包括設置串行波特率、數據傳輸8/9位數據、奇偶校驗位；(4)對判斷迴路導通抖動模塊進行初始化設置；
(5)對測量激勵方波信號模塊進行初始化設置；(6)判斷Flagbitl是否為「0」，如果是則執行步驟(7)，否則繼續判斷Flagbitl是否為「0」；(7)調用 out_fun 函數。優選地，步驟(7)的out_fun函數執行A/D轉換，USART串行數據傳輸，並判斷是否滿足採樣點數，直至滿足，執行燈熄滅動作，然後判斷在測量過程中測量探頭是否拿開或抖動。左、右手掌反射區信號檢測單元結構相同(左右對稱)，下面以圖2所示的右手掌反射區信號檢測單元為例對其結構進行說明。如圖2所示，右手掌反射區信號檢測單元包括右底座21，右底座21上設有有手指區22和掌心區23。手指區22分別設有用於放置拇指、食指、中指和、無名指、小拇指的第一、第二、第三、第四、第五縱向凹槽25、26、27、28、29，第二、第三、第四第五縱向凹槽26、27、28、29設置在右底座21的頂面前端，且橫截面為開口向上的V字形，第一縱向凹槽25設置在右底座21的頂面前端的左側面上，且橫截面為開口向左的V字形，第一縱向凹槽25的兩個側壁上分別設有兩個第一電極片201，用於採集拇指的生物電信號；第二縱向凹槽26的兩個側壁上分別設有兩個第二電極片202，用於採集食指的生物電信號；第三縱向凹槽27的兩個側壁上分別設有兩組第三電極片203，每組第三電極片203包括縱向設置的兩片，用於採集中指的生物電信號；第四縱向凹槽28的兩個側壁上分別設有兩個第四電極片204，用於採集無名指的生物電信號；第五縱向凹槽29的兩個側壁上分別設有兩個第五電極片205，用於採集小拇指的生物電信號。掌心區23的頂面上設有與手掌心相對的一個第六電極片206，作為參考地線使用。綜上所述，右手掌反射區信號檢測單元總共包含有13個電極片，分別是兩個第一電極片201、兩個第二電極片202、四個第三電極片203、兩個第四電極片204、兩個第五電極片205、一個第六電極片206。可以採集到右手12處相應經絡的生物電信號。左手反射區信號檢測單元的結構與右手掌反射區信號檢測單元相同(對稱設置)，同樣可以採集左手12處相應經絡的生物電信號。本發明應用傳統中醫理論，科學合理，使用方便，可以有效的對人體的疾病、健康狀態進行診斷。
上述左、右手的12處相應經絡的生物電信號經放大電路放大後傳輸至主機I內，主機I通過將左、右手的12處相應經絡的生物電信號與其內置的正常值資料庫相比較，在顯示器上輸出相應疾病的診斷結果。該資料庫是通過大量的數據處理和對比分析所形成的參考資料庫，參考數據中針對每一經絡、每一反射區的生物電信號的處理轉換形成正常範圍、高於正常範圍、低於正常範圍三組數值，以此來測評人體各臟腑的正常、實證、虛症等情況。對於高低於正常值的再予以分析處理形成更為精確的報告，如心血虛、心氣虛的虛症，或肝火上炎、肝鬱氣滯的實證等。中醫認為「邪氣盛為實」表現為正邪相爭劇烈，能量值增高，因此定為實證；正氣不足為虛，表現為人體功能與物質基礎的不足，因此將能量值低於正常值範圍的定為虛證。針對實證又對其能量值進行細分，如肝臟的肝鬱氣滯、肝火上炎，本著中醫「氣有餘火」，以及「氣鬱化火」的理論則高於正常數值為肝鬱氣滯。對於能量值低於正常範圍的數據本著中醫氣(陽)血(陰)虛的理論再予細分，因為中醫以為人體之虛，首先是功能性的，然後才發展為物質的不足，所以將低於正常值的定為血(陰)虛。在虛、實症的基礎上進一步細分確定心氣虛(心陽虛)、心血虛(心陰虛)、肝血虛(肝陰虛)、胃寒、肺氣虛、腎陽虛、心大亢盛、肝氣鬱滯、肝火上炎、肺熱、肺陰虛、胃熱、胃陰虛、腎陰虛等幾十種具體症候，並確定如肝臟的肝 鬱氣滯或肝火上炎等中醫證候名相對應的症狀群。本發明適用於(I)用於各類醫療機構常規提示性檢測設備。可作為各級醫院、社區醫療機構、鄉鎮診所的檢測設備。(2)為中醫臨床辨證提供量化依據。採集人體十二經脈手部反射區生理信息數據作為針灸經穴及補瀉手法的選擇提供量化依據。(3)早期疾病提示。對神經系統、消化系統、內分泌系統、循環系統、泌尿系統、排洩系統、呼吸系統、運動系統等各類易患疾病有較準確的提示與判斷。特別對糖尿病、腫瘤等慢性消耗性疾病有一定的前瞻性提示或警示作用。(4)病情療效評價觀察。對臨床治療效果，包括藥品、保健品應用效果進行客觀評估，並能跟蹤觀察疾病轉歸化數據變化的動態過程。( 5)界定人體亞健康。對人體的精神活動、心理活動、植物神經活動、疲勞綜合症等亞健康的狀態提供的準確的量化數據，並做出提示性判斷。(6)全身檢。可用於人群健康篩查或某些系統疾病的篩查。提示人體體能、神經、循環、消化代謝、免疫、內分泌、骨骼、運動系統及內臟器官生理病理狀況。也可作為心理疾病診斷的參考指標。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發明技術方案的保護範圍。
權利要求
1.一種掌型中醫經絡檢測儀，其特徵在於包括主機和左、右手掌反射區信號檢測單元，所述主機接收所述左、右手掌反射區信號檢測單元採集到的手掌生物電信號，並將處理結果顯示在顯示器上，所述左、右手掌反射區信號檢測單元包括左、右底座，所述左、右底座上設有手指區和掌心區，所述手指區分別設有用於放置拇指、食指、中指、無名指和小拇指的第一、第二、第三、第四和第五縱向凹槽，所述第一、第二、第三、第四、第五縱向凹槽的左、右側壁上分別設有第一、第二、第三、第四、第五電極片，所述左、右底座還分別設有作為地線的第六電極片。
2.根據權利要求I所述的掌型中醫經絡檢測儀，其特徵在於所述第三電極片包括在第三縱向凹槽的左側壁上縱向布置的兩個電極片和在第三縱向凹槽的右側壁上縱向布置的兩個電極片。
3.根據權利要求I或2所述的掌型中醫經絡檢測儀，其特徵在於第六電極片設在掌心區並與手掌心相對。
4.根據權利要求I所述的掌型中醫經絡檢測儀，其特徵在於所述主機包括單片機和分別與單片機連接的寄存器、A/D模塊、異步串行通訊模塊、判斷迴路導通抖動模塊、測量激勵方波信號模塊。
5.根據權利要求I所述的掌型中醫經絡檢測儀，其特徵在於所述主機包括依次電連接的恆壓電路、測量傳感器、信號調整電路、模擬多路轉化開關、A/D轉換器、單片機、接口電路，接口電路與客戶計算機相連。
6.根據權利要求5所述的掌型中醫經絡檢測儀，其特徵在於所述單片機包括PIC晶片，所述恆壓電路包括運算放大器，所述接口電路包括PL2303晶片。
7.使用權利要求4所述的掌型中醫經絡檢測儀的檢測方法，其特徵在於包括以下步驟 (1)對寄存器進行初始化設置； (2)對A/D模塊進行初始化設置，包括設置A/D轉換通道、基準參考源、A/D轉換時間； (3)對異步串行通訊USART模塊進行初始化設置，包括設置串行波特率、數據傳輸8/9位數據、奇偶校驗位； (4)對判斷迴路導通抖動模塊進行初始化設置； (5)對測量激勵方波信號模塊進行初始化設置； (6)判斷Flagbitl是否為「O」，如果是則執行步驟(7)，否則繼續判斷Flagbitl是否為「O，，； (7)調用out_fun函數。
8.根據權利要求7所述的掌型中醫經絡檢測儀的檢測方法，其特徵在於步驟(7)的out_fun函數執行A/D轉換，USART串行數據傳輸，並判斷是否滿足採樣點數，直至滿足，執行燈熄滅動作，然後判斷在測量過程中測量探頭是否拿開或抖動。
全文摘要
本發明公開了一種便於技術推廣、使用方便、結果精確的掌型中醫經絡檢測儀，包括主機和左、右手掌反射區信號檢測單元，所述主機接收所述左、右手掌反射區信號檢測單元採集到的手掌生物電信號，並將處理結果顯示在顯示器上，所述左、右手掌反射區信號檢測單元包括左、右底座，所述左、右底座上設有手指區和掌心區，所述手指區分別設有用於放置拇指、食指、中指、無名指和小拇指的第一、第二、第三、第四和第五縱向凹槽，所述第一、第二、第三、第四、第五縱向凹槽的左、右側壁上分別設有第一、第二、第三、第四、第五電極片，所述左、右底座還分別設有作為地線的第六電極片。還提供了使用該檢測儀的檢測方法。
文檔編號A61B5/04GK102715900SQ20121022273
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日
發明者孫曉剛, 陳剛 申請人:北京身心康生物科技有限公司