[发明专利]基于虚拟仪器的人体穴位混沌特性测量仪及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及经络腧穴基础研究领域用的穴位电学特性测量仪(亦称“穴位电学特性测定仪”或“穴位电学特性测试仪”)，具体涉及一种基于虚拟仪器的人体穴位混沌特性测量仪；此外，本发明还涉及涉及一种适用于经络腧穴基础研究领域的穴位电学特性测量的方法，尤其是一种能够测量穴位混沌特性的方法。

背景技术

穴位电学特性测量仪是经络腧穴基础研究领域广泛使用的装置。自20世纪50年代至今，穴位电学特性的基础研究取得了很多成果，并主要集中在对于穴位电阻的研究。目前用于研究的穴位电学特性测量仪主要分两大类：

第一类是采用直流电的测量仪。这类测量仪数值不稳定，可重复性低。这是因为出汗、精神因素、室温及湿度等因素均会影响皮肤导电量，而且电极与皮肤接触的压力、电极的面积以及电极与皮肤接触时间的长短对皮肤导电量的影响也很大。

第二类是采用交流电的测量仪。用其测出的穴位交流电阻值与皮肤状况、电极的湿润程度和压力大小以及与皮肤接触时间的长短无关，对皮肤无刺激作用，测量值的重复性较好。

然而无论采用哪种测量仪，都会发生部分穴位测量点与周围皮肤的电阻值无差异的情况，因此有学者对于把穴位电学特性应用于穴位定位、健康评估、脏腑病证诊断持否定态度。

另外，目前用于研究的人体穴位电特性测量仪并没有考虑生物体包括混沌特性在内的种种非线性特性，而只是把人体的经络和穴位系统作为一个线性系统而研究，向机体输入的也都是线性的信号。然而，如果结合人们对于穴位的认识过程就可以发现，常人往往是根据穴位区域受到按压、针刺等非线性刺激后产生的酸胀感来认识穴位的。因为注意到了对于穴位认识过程的特点，已有人试图从非线性的角度开展治疗。在各种非线性信号中，混沌信号因为具有较好的可控性与易发生性而成为首选，例如：

中国专利CN1251773C于2006年4月19日公开了一种混沌光子装置，该装置由生物频谱发生器、调制器、驱动器、输出装置和电源等部分组成，是一种根据混沌学理论、光子的生物效应，以及中华传统医学的经络学说和生物控制论等研究而成的医疗装置。

中国专利CN101172187A于2008年5月7日公开了一种用于针疗仪的生物信息电脉冲序列，这一序列是由中医针灸的平补平泻、捻转补泻、提插补泻、徐疾补泻、青龙摆尾和苍龟探穴6种针刺手法分别刺激生物体穴位，在该生物体脊髓广动力型神经元上引发的一组传入信息编码反应，这种传入信息编码反应分别为一组具有混沌运动特性的电压脉冲序列，其按时间序列的混沌程度可以用Lyapunov指数来定量的描述。

然而，关于穴位在接受了非线性的输入信号，尤其是混沌的输入信号后，到底会产生怎样的响应，目前还缺乏相关的研究。而这种研究的缺乏，是由于没有相应的测量仪。因此，有必要研制一种能够向机体输入非线性的信号，并将人体的经络和穴位系统作为一个非线性系统进行测量的测量仪，以便开展此类研究，并解决目前穴位电特性研究界遇到的困难与困惑。

同时，因为现有的穴位电学特性测量仪多基于传统的仪器设计方法研制，所以更新缓慢，滞后于经络腧穴基础研究领域复杂而频繁变化的需求。这些缺陷与滞后阻碍了经络腧穴基础研究的发展，并减缓了该领域的基础研究与临床医学实践结合的速度。

因此，亟需一种能够迅速适应变化、测量重复性稳定、并能够从非线性系统的角度揭示穴位与非穴位电学差异性的穴位电学特性测量仪。本发明为了适应这样的需求，针对现有测量仪的不足，根据人体作为生物体而具有混沌特征的特性，综合运用混沌时间序列分析技术与虚拟仪器技术等进行了开发研制。下面分别对生物体的混沌特性、混沌时间序列分析技术、虚拟仪器技术等作简要的分析，便于对后面的发明内容作深入说明。

●生物体的混沌特性

混沌(chaos)现象的发现是本世纪物理学继相对论和量子力学创立之后的第三次重大突破。混沌现象同时具有两个自相矛盾的特性：确定性和随机性。确定性是指混沌行为虽然看上去是随机的，但却受到由一些本身不带随机因素的固定规则所产生的严格的数学条件的支配。随机性是指混沌行为所表现出的复杂性和不可预测性，初始条件的微小差异可能导致系统最终处于完全不同的状态。

而生物体系统是一个极不稳定的系统，它不仅在微观的细胞层面上经历着生长、发育、衰老以及死亡的过程，而且在宏观的机体层面上与外界不断进行物质能量交换。这一系列内外环境变化都会使其内部产生相应变化，并在生理、病理过程中产生生物节律。生物体的这种具有耗散结构的特点，说明生物体内生理、生化过程是一种非线性动力过程，符合具有确定性机制类随机性的混沌特点，因此生物体具有混沌特性。