电流灌注法人体经络定位中测量精度问题的研究

作     者：刘锦英 

作者单位：福州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄衍堂

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：阻抗检测 经络定位 四电极测量方法 同步 测量精度 

摘      要：中医认为,经络调控着人体气血的运行,是人体脏腑联络体表及全身各部的通道。人体生理、病理状态的变化可以由一定的电学信息反映在经络上,通过对经络腧穴的针刺,可以调整人体气血运行,从而达到理疗的目的。然而,在传统针灸取穴时,医务人员主要是凭借自己的临床经验及主观判断来决定针刺的位置。而且在中医教学中,对经络和腧穴的描述更是采用人体模型进行位置的标记,缺乏严谨的理论支持和科学的研究手段。因此对经络穴位的准确定位,尤其是在人体体表上实时的显示,对于临床诊断和教学指导具有重要意义。本课题的人体经络定位系统可实时显示人体的经络线,系统主要由三部分组成：皮肤经络阻抗检测模块、经络点三维坐标提取模块和经络线的可视化显示模块。皮肤经络阻抗检测模块负责检测待测部位的皮肤阻抗并根据经络点的低阻抗特性提取出经络点,经络点的三维坐标提取模块负责获取经络点的三维坐标信息,可视化显示模块依据皮肤阻抗检测模块和经络点的三维坐标提取模块的结果完成经络线的显示。其中皮肤经络阻抗检测模块的精度以及经络点数据和其三维坐标的精确匹配是系统定位精度的关键影响因素。本文重点阐述人体定位系统中经络阻抗检测仪的软硬件设计以及经络点数据和经络点三维坐标的同步匹配程序的设计。经络阻抗检测仪的硬件部分主要由电极系统、信号发生器、电压控制电流源、隔离放大电路、高通滤波电路、幅度检测电路、AD采集电路以及电源模块等组成。软件部分采用模块化的设计思想,在微软的Visual Studio 2008平台下设计完成。本文设计的多通道经络阻抗检测仪具有以下特点：1、采用四电极的测量方法,有效地减少了皮肤接触阻抗和电极极化的影响,使得测得的阻抗和实际的阻抗较为一致,提高了系统的测量精度;2、基于亚克力电木板和弹簧探针设计制作了一套32×1的点阵测量电极阵列,获得32通道的阻抗数据并根据穴位的低阻特性,获得穴位点的阻抗值和通道号,最后结合光学手段确定穴位点的空间位置,从而精确定位经络点;3、提出了基于时间片的方法匹配上下位机分别采集的皮肤阻抗数据和三维坐标信息,并利用代价函数的方法进行决策选择确定准确的经络点三维坐标信息,进一步提高了经络的定位精度。在相同的测试条件下,分别用纯电阻和人体作为检测对象进行测试,实验结果证明了系统的可行性,具有实时性好、检测精度高等优点。