一种测量营气卫气强弱及变化的方法和系统

文档序号:977587 发布日期:2020-11-06 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 一种测量营气卫气强弱及变化的方法和系统 (Method and system for measuring strength and change of nutrient qi and defensive qi ) 是由 魏强 于 2020-07-14 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种通过测量红外热辐射和体表温度来推断经络营气卫气强弱及变化的方法和系统:在人体经络走行路径上将组织加热到设定温度,再测量红外热辐射来计算红外遮蔽比例,可以得到营气强弱的数值化表征。通过在人体多个经络同时进行营气强弱测量,再比较获得的结果可以获得不同经络间的相对营气强弱。相应的营气测量系统包括至少2对红外温度传感器和接触式温度传感器、CPU和存储设备,其中接触式温度传感器直接和人体接触且红外温度传感器和接触式温度传感器可配对测量同一部位的温度。本发明所述的方法和系统,可以推断使用者是否存在血瘀或痰饮。此外,营气的波动情况以及不同经络的营气/卫气相对强弱,还可为六经辨证提供辅助依据。(The invention discloses a method and a system for deducing the strength and the change of meridian nutrient qi and defensive qi by measuring infrared thermal radiation and body surface temperature, wherein the method comprises the following steps: the tissues are heated to a set temperature on a human body meridian running path, and infrared radiation is measured to calculate the infrared shielding ratio, so that the numerical representation of the strength of the nutrient qi can be obtained. The relative strength of the nutrient qi among different channels can be obtained by simultaneously measuring the strength of the nutrient qi in a plurality of channels of the human body and comparing the obtained results. The corresponding nutrient gas measurement system comprises at least 2 pairs of infrared temperature sensors, contact temperature sensors, a CPU and storage equipment, wherein the contact temperature sensors are directly contacted with a human body, and the infrared temperature sensors and the contact temperature sensors can be matched to measure the temperature of the same part. The method and the system can deduce whether the user has blood stasis or phlegm-fluid retention. In addition, the fluctuation of nutrient qi and the relative strength of nutrient qi/defensive qi of different meridians can provide auxiliary basis for differentiation of six meridians.)

一种测量营气卫气强弱及变化的方法和系统

技术领域

本发明涉及中医领域,尤其涉及一种通过测量红外热辐射和体表温度来推断经络营气卫气强弱及变化的方法和系统。

背景技术

多年来,人们对经络进行了广泛而深入的研究,这些研究既包括对经络本身的研究,也包括利用经络信息来帮助诊断的研究。采用的方法则包括电阻/电导法、高频震动声法,光谱法、激光强度法、同位素示踪法等等。不过,这些方法都有对应的缺点,例如电阻/电导法数值不稳定,高频震动声法会损害经络,光谱法/激光强度法正常人和病人差异很小等等。此外,现有的研究方法多数将经络气血看作一个整体,而不去区分营气和卫气,这就导致测量结果(如电阻/电导法中的测量结果)同时受两者影响,造成混乱。

使用体表温度或者红外热像仪来进行经络研究则是另外一个重要的分支,目前也取得了不少成果。如芹泽胜助、喻凤兰等发现穴位温度比非穴位温度普遍要高。许金森、胡翔龙等在穴位加热后利用红外热像法得到了沿经络的高温线,从新的角度证明了经络的存在。张栋、刘瑞庭等用红外热像仪测量发现针刺合谷会引起迎香穴温度升高,而马惠敏等则发现针刺曲池后,曲池、温溜、手三里的红外温度会下降。不过,这些研究距离辅助诊断的目的还有差距。另外后期的研究一般都使用红外热像仪,认为红外温度为温度的准确表征,而忽略发射率的影响。但根据本发明的方法可知,人体经络和穴位上的红外辐射强度是随着营气渗出而变化的(如果机械套用发射率概念的话就是发射率会变化),因此红外热像仪只能获得近似的信息,而不能准确反映人体的状况。此外,红外热像仪难以给出一个部位温度随时间变化的曲线,而这一曲线可以提供非常丰富的信息。

测量穴位温度来衡量经络气血强弱或是否得病(辅助诊断)则是另外一个方向。获原晖章发现左右同一穴位温度差超过0.5度就会出现患者的不适感。赵荣茱、高彦彬等发现胃病病人和糖尿病人左右同一穴位温度差确实高于正常人。李自双、林蕙兰等试验则发现肝病患者肝俞、太冲温度较健康人高。目前辅助诊断的主要思路为,使用热电阻或热电偶测量皮肤表面温度,或者使用红外热像仪测量温度,再比较左右两边同一穴位的温度,如果温度差异过大(如超过0.5度)则对应的经络/内脏有问题。不过,这一评价方法和结论过于简单,难以和中医八纲或六经辨证结合,因而难以实用。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种通过同时测量红外热辐射温度和体表温度来测量经络营气强弱及变化的方法和系统,以及一种测量经络卫气强弱的方法和系统。该方法和系统虽然不能直接得到人健康与否的信息(绝大多数人都处在亚健康状态,经络气血都不足),也不能得到疾病诊断结果(或药方),但是可以提供更多的辅助(中间)信息,供使用者参考。

一种测量营气强弱的方法,包括:在人体经络走行路径上选定部位并将周围组织都加热到设定温度,再测量该处红外热辐射来计算红外遮蔽比例,得到营气强弱的数值化表征。

根据本发明的一个实施例,进一步的,在人体多个经络同时进行营气强弱测量,再比较获得的多个结果从而获得不同经络间的相对营气强弱。

一种测量营气强弱的方法,包括:在人体经络走行路径附近用刺入式温度传感器测量皮下一定深度的温度,再测量该处红外热辐射来计算红外遮蔽比例,得到营气强弱的数值化表征。

一种测量卫气强弱的方法,包括:在人体经络经行部位贴上外覆绝热层的被加热介质,记录介质的升温曲线,再计算介质升温速率等指标用于评估对应部位的卫气强弱。

根据本发明的一个实施例,进一步的,在人体多个经络同时进行卫气强度测量,再比较获得的多个结果获得不同经络间的相对卫气强弱。

一种测量人体营气强弱及变化的系统,包括:至少2对红外温度传感器和接触式温度传感器、CPU和存储设备,其中接触式温度传感器直接和人体接触且红外温度传感器和接触式温度传感器可配对测量同一部位的温度。

根据本发明的一个实施例,进一步的,所述红外温度传感器使用防水结构。

根据本发明的一个实施例,进一步的,所述存储设备同时保存两种温度数据和其时标且保存时长在30分钟以上。

一种测量卫气强弱的系统,包括:CPU、存储设备、至少2个可被人体接触加热的介质及相应的温度传感器,其中CPU记录被加热介质的升温曲线并计算升温速率等指标用于评估对应部位的卫气强弱。

根据本发明的一个实施例,进一步的,所述被加热介质外覆盖有绝热层。

本发明所述的方法和系统,可以直观的看到营气随时间的突变变化,进而推断使用者是否存在血瘀或痰饮之类气血堵塞的情况。可以通过红外/体表温度相互关系的明显异常推断是否存在气血不能接续的情况。此外,通过分析营气的波动情况、比较不同经络的营气/卫气强弱,还可以为六经辨证提供辅助依据。因而具有显著的进步和实用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。

图1为使用本发明的营气测量系统获得的体表温度变化而红外辐射不变的波形图。

图2为使用本发明的营气测量系统获得的经络气血不畅引起的异常(毛刺)波形图。

图3为使用本发明的营气测量系统获得的经络堵塞引起的异常(反转)波形图。

图4为便于理解本发明而给出的人体体表分层模型图。

图5为根据本发明的营气测量系统的结构图。

图6为根据本发明的卫气测量系统的结构图。

图7为卫气测量系统使用的被加热介质和其附属结构的结构图。

图8为使用本发明的卫气测量系统得到的升温曲线的示意图。

具体实施方式

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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在阐述具体实施方式之前,首先阐述本发明使用的三个基本原理:第一、沿经络内外运行的气包括营气和卫气,也就是说,“营行脉中,卫行脉外”的脉为经络(经脉)而非血管。第二、营气在经络中运行的同时会有微量渗出,营气越旺渗出越多(但经络堵塞后会有更多渗出)。在营气渗出时会发热且产物会影响(遮蔽)红外辐射。第三、经络外的卫气具有保暖作用,卫气强则通过对流和传导散热的速度就慢,对应人体部位温度(尤其是内部温度)就会更高,但卫气基本不影响红外线的传播。

对这三个原理成立的根据,可以提供如下分析(材料):首先,按本发明后文实现方法,在人体测试中(尤其在十二时辰转折时刻前后)经常会出现体表温度变化而红外辐射不变的情况(图1),这个现象可以用卫气来很好的解释,即此时人体产热和内部温度不变,而且卫气基本不遮挡红外线,所以红外辐射不变。但是卫气变化导致散热速度变化,所以体表温度随之变化。其次,对存在血瘀或痰饮的患者,常可看到图2的波形---红外辐射呈现尖峰变化(毛刺)而体表温度变化不大。在手部测量时,还经常会出现有的手指测量波形有毛刺而相邻手指没有,从而可以排除血液流速变化引起红外辐射变化。这种波形不能用卫气解释,而只能引入营气会发热的机理来解释。也就是说,对这些患者,营气流动不再流畅而时断时续,随之营气也间歇的渗出发热,就会出现红外辐射的突变。营气渗出会发热的解释也与经络线上的温度较经络周围高的现有研究结果一致。再次,按照营气渗出发热的解释,在针刺时,逆经络营气运行方向的上游(如在曲池针刺时合谷为上游)体内温度应该上升(因为营气前行道路被堵塞营气会渗出)。但现有研究表明,在针刺时,逆经络营气运行方向的上游红外辐射(红外温度)会下降。所以最合理的解释是,营气渗出发热的产物会遮蔽红外辐射。按照本发明后文实现方法进行的测试也表明,当手指组织被固定在恒温水槽温度时,身体健康气血旺的人(和气血弱的人相比)红外辐射低于设定温度的差异幅度更大。这种现象也印证了营气渗出遮蔽红外辐射的解释。最后,如果认同前述推断,也就必须认同经络内外同时在运行营气和卫气,且“营行脉中,卫行脉外”的脉为经络(经脉)而非血管。

根据前述原理,可以构造图4所示经络模型。模型中包括体内层、经络层、营气渗出层、卫气层和表皮(营气渗出层、卫气层其实互相融合而非泾渭分明)。模型中体内层为热源,在四肢其热量主要来自血液和肌肉等组织(但也包括营气渗出层的热量);经络层为直径一毫米或数毫米的细线,对应人体经络;营气渗出层会发热并累积提高体内层温度,同时也会遮蔽体内层发出的红外线(当然,这一层本身也发出红外线,但其数值相对较小,所以这些红外线再被遮蔽的比例可以忽略);卫气层起到保暖作用,卫气越强则通过对流传导流失的热量越少(即卫气温分肉作用的体现),相应的体内层温度和体表温度都更高,但卫气层不影响红外辐射的透过。

需要注意的是,这一模型为等效模型,也就是说该模型主要为了易于理解后续发明方法而给出,其结构与生理学的皮肤模型完全不同。不能也不应该将这一模型中的某层和人体组织中的某结构等同起来。

下面根据前述原理和模型,给出本发明的方法和系统:

一种测量营气强弱的方法,包括:在人体经络走行路径上选定部位并将周围组织都加热到设定温度,再测量该处红外热辐射来计算红外遮蔽比例,即可得到营气强弱的数值化表征。

具体实施时不能用红外灯之类热源加热,否则将导致人体各部位冷热不均。推荐的方法为将手泡入恒温水槽。推荐的温度为38度,这一温度既高于手部温度又不会导致出汗影响遮蔽红外线的比例。加热一段时间(如15分钟)确定手上各部位温度场均匀后,即可于各手指经络走行路径放置微型红外温度传感器来测量红外辐射。测量结果会发现,每个传感器测量得到的红外温度To都不相同,但一般均比38度低。此时,可以使用下式得到遮蔽比例:

k=(38-To)/38=1-To/38 (1)

这里得到的k是一个0-1之间的数值,而且数值越大,对应营气越旺。不过,为了简便起见,也可以直接使用温度差来衡量营气强弱,即计算:

ΔTo=38-To (2)

所得到的温度差越大,则对应营气越旺。这也是后文延续使用的做法,即使用温度差值表征气血强弱。

除了可以在手指测量,前述方法也可以在四肢其他部分应用。此时可将恒温水槽改成其他覆盖被测部位的恒温加热器件。不过,这一方法不能应用于躯干,因为内部其他热源(内脏等)很多,难以保证内部恒温。

根据本发明的一个实施例,进一步的,所述红外温度传感器使用防水结构。

有很多种措施可以实现防水结构,如可以在传感器外壳周围用胶密封,或者使用橡胶密封圈等。由于使用了防水结构,所以红外温度传感器可没入水中使用。因此即可将人体的某一部位连同红外温度传感器一起泡入恒温水槽,一段时间之后在水槽中测量经络经行部位的红外辐射温度(而不用将被测部位拿出水槽),再根据公式(1),即可得到营气渗出的遮蔽系数,据此即可评价营气的强弱程度。

从表面上看,这一让被测物体恒温再测量红外辐射强度的做法,和测量发射率的做法有些相似。但是不应将两者混为一谈。因为发射率仅仅对单一材质的物体才适用(如金属、塑料、水泥等),而人体是一个复杂的有机体,红外辐射受血液流速、营气、卫气强度、是否出汗等很多因素影响,所以不应使用发射率的概念,也不能期望红外辐射和表面温度有固定的比值。

值得注意的是,存在变通的方法来实现本实施例的目的。例如,红外温度传感器可以没有严格的防水设计,但是测试者可将传感器粘于手指后带防水手套,再将手部浸入恒温水槽。这种变通的设计其实和本实施例本质相同,不过是将防水结构扩展到包括测试者手部和传感器而已。

根据本发明的一个实施例,进一步的,可以在人体多个经络同时进行营气强度测量,再比较获得的多个温度差值即可获得不同经络间的相对营气强弱。

在同时测量并进行比较时,也以测量多个手指处的多个经络最为方便。因为多个手指解剖学结构类似,可比性好。得到相对强弱后,即可作为中间信息用于辅助诊断。事实上,在中医开方时,往往根据的也不是绝对的营气强弱(久病病人可能所有经络营气均弱于正常人),而是相对强弱。如对应肝肾的营气更弱,就可以针对性的进行治疗。不过,此时不应把经络的气血强弱和病名或方证直接联系起来,而必须由医生再综合其他各种症状才能做出判断。

如前所述的恒温法无法用于躯干等位置,但可以采取变通的办法:

一种测量营气强弱的方法,包括:在人体经络走行路径附近用刺入式温度传感器测量皮下一定深度的温度,再测量该处红外热辐射来计算红外遮蔽比例,得到营气强弱的数值化表征。

根据本发明的一个实施例,可以利用刺入式的温度传感器(例如,可以在针灸针顶端安装热电阻)测量人体皮肤深处(针灸学会给出各处穴位不同的刺入深度,测量时使用这一深度即可)的温度来代替公式(1)中的恒温38度,再代入同一部位测量得到的红外温度,同样可以获得营气渗出层的遮蔽系数k。实施时需要注意,刺入位置应避开经络,但又尽量贴近经络。这样做是因为营气渗出并不是仅仅局限在经络正上方,而是会向附近扩散。因此在近区测量具有类似的效果。与此同时,避开经络可以防止阻断气血运行造成伤害。不过,这种方法不仅有创,实施时不慎刺入经络还可能扰乱气血运行带来危害,因此并不是推荐的做法。

一种测量卫气强弱的方法,包括:在人体经络经行部位贴上外覆绝热层的被加热介质,记录介质的升温曲线,再计算介质升温速率等指标即可用于评估对应部位的卫气强弱。

根据本发明的一个实施例,可以构造中间抽真空的双层半球结构(这种结构其实是日常生活中常见的结构,如双层不锈钢碗或者保温杯都是这种结构),再在结构内放置水和热电阻/热电偶式温度传感器。在测试开始前,使用恒温水槽确保水为确定的某一温度(如28度),测试开始时,将该结构覆盖到被测部位,人体就会同时通过对流/辐射/传导三种方式给水加温。记录得到的温度曲线会类似RC电路的充电曲线(图8)。此时利用升温速率(例如开始10秒的上升斜率),即可表征卫气的强弱。升温速率越快则卫气越弱。

需要注意的是,此时还可以有很多其他指标来表征卫气强弱。例如假设升温曲线终值为Tf,则达到0.63(Tf-28)温度的时间(类似RC充电时间)也可以作为指标,该时间越短则卫气越弱。当然,可使用的指标不止这一个,根据升温曲线也可以计算得到其他指标来评估卫气的强弱。

根据本发明的一个实施例,也可以选择金属作为被加热介质,此时没有(介质放置方向不同引起)对流速度不同导致的传热速度不同问题,测量结果会更精确。

在进行前述测量时,还应知晓,卫气往往在十二时辰交界处发生突变,因此测量时应避开时辰交界(除非特意想了解子午流注引起的卫气突变情况),且测量结果必须考虑测量时刻使用才有意义。

不过,因为人体是一个非常复杂的有机体,很多因素难以精确控制(如食物摄入、心情等),即使严格测试条件,这种方法获得的升温速率也可能在较大范围内变化。也就是说,不同的人不同时刻获得的卫气强弱数值很难直接比较。所以最佳实施例为比较同一个体同一时刻不同经络的升温速率值,从而获得不同经络卫气的相对强弱程度。

根据本发明的一个实施例,进一步的,可以在人体多个经络同时进行测量,再比较获得的多个结果即可获得不同经络间的相对卫气强弱。

在同时测量并进行比较时,也以测量多个手指处的多个经络最为方便。因为多个手指解剖学结构类似,可比性好。得到相对强弱后,即可用于辅助诊断和治疗。事实上,在中医开方时,往往根据的也不是绝对的卫气强弱(久病病人可能所有经络卫气均弱于正常人),而是相对强弱。不过,此时不应把任意经络的气血强弱和病名或方证直接联系起来,而必须由医生再综合其他各种症状才能做出判断。

一种测量人体营气强弱及变化的系统,包括:至少2对红外温度传感器和接触式温度传感器、CPU和存储设备,其中接触式温度传感器直接和人体接触且红外温度传感器和接触式温度传感器可配对测量同一部位的温度。

图5为所述系统的整体结构图,图中包括CPU、存储设备和传感器。CPU通过通信或A/D转换从传感器获得红外温度To和体表温度Ta测量结果,并存入存储设备。当用户查询时,CPU转而从存储设备中获取红外温度和体表温度的当前值或历史曲线,并将它们成对同时提供给用户。

如果人体存在经络气血不能接续的现象(如心肾不交或厥逆),则上游经络可能长期红外温度明显低而体表温度明显高(表现为对应某个经络的ΔTa=To-Ta将明显异于其他经络)。因为这是一种质变,特征会比较明显,所以使用本系统可以直观的观察到。不过,由于这种方法需要在多个经络间进行比较,所以系统必须提供多对传感器才行。

由于营气渗出更多时红外温度(因为遮蔽)更低,而体表温度会因为营气渗出发热更高,所以,如果认为各经络卫气强度比较均衡,则红外温度To和体表温度的Ta的差值ΔTa=To-Ta即可近似的表征营气的强弱(尤其是多经络间的相对强弱)。一般情况下,营气越强,则对应的ΔTa越小(在某些情况下测量得到的红外温度小于体表温度,但这一规律仍然成立)。当然,由于体表温度和ΔTa还受卫气的显著影响,而卫气上下往来不以时,且往往不循其道,所以应用这一规律时须非常小心。不过巧合的是,多数情况下,卫气不足也会降低体表温度增加ΔTa值,所以看到某一经络ΔTa值明显大于其他经络,即可怀疑其营气或卫气弱。由于可以省去恒温水槽等繁琐步骤,所以为了为初筛或者大致判断均可使用ΔTa这一指标。

根据本发明的一个实施例,所述的接触式温度传感器也可是刺入式的温度传感器(例如,可以在针灸针顶端安装热电阻)。也就是说,可以测量人体皮肤深处(针灸学会给出各处穴位不同的刺入深度,测量时使用这一深度即可)的温度来代替公式(1)中的恒温38度,再代入同一部位测量得到的红外温度,可以根据公式(1)获得营气渗出层的遮蔽系数k。据此即可评价营气的强弱程度。

根据本发明的一个实施例,进一步的,所述红外温度传感器使用防水结构。

有很多种措施可以实现防水结构,如可以在传感器及电子原件外壳周围用三防漆或胶密封,或者使用橡胶密封圈等。由于使用了防水结构,所以红外温度传感器可没入水中使用。因此即可将人体的某一部位泡入恒温水槽(推荐为38度),一段时间之后再在水槽中测量经络经行部位的红外辐射温度,再根据公式(1),即可得到营气渗出的遮蔽系数,据此即可评价营气的强弱程度。

值得注意的是,存在变通的方法来实现本实施例的目的。例如,红外温度传感器可以没有严格的防水设计,但是测试者可将红外温度传感器粘于手指后带防水手套,再将手部浸入恒温水槽。这种变通的设计其实和本实施例本质相同,不过是将防水结构扩展到包括测试者手部和传感器而已。

由于人体是一个非常复杂的有机体,很多参数无法精确控制,所以前述过程测量得到的营气强弱指标绝对值可能难以直接和标准值比较,更有意义的是同时测量多个经络结果的相对强弱。所以系统必须要同时提供多对红外温度传感器和接触式温度传感器才行。

根据本发明的一个实施例,进一步的,所述存储设备同时保存两种温度数据和其时标且保存时长在30分钟以上。

在长期保存温度趋势后,系统就可用来监测营气的突变变化和周期波动。如前文所述,如果使用者存在血瘀或者痰饮之类问题,则气血运行会突然阻塞再疏通,此时红外温度传感器历史曲线会出现毛刺。此时单独看当前温度读数不会发现问题,但趋势图会提供很明显的信息。此外,某些病人(如少阳经证)测量时其红外温度和体表温度都会反复波动,所以不能仅使用某个时刻的红外/体表温度数值而必须综合使用一段时间的趋势图。所以存储设备必须能保存足够久的历史信息(至少为5分钟,推荐为半小时以上)。

根据本发明的一个实施例,进一步的,所述接触式温度传感器可以集成在红外温度传感器内。melexis公司的90615和90632都提供了这样的结构,在90615和90632贴紧皮肤时,其测量得到的物体温度To为红外温度,测量过程中得到的环境温度Ta为体表温度。如果使用90615,需注意在体表/环境温度变化的过渡过程中可能出现不合理的红外数据,这是因为90615内部的温度场还没有均匀。因此必须小心排除这些不合理数据,以免得到错误的结论。此外还可以在90615外套厚度小于90615的硅胶圈,这样可以在确保90615与皮肤可靠接触的同时防止传感器移位。所述CPU和存储设备则可直接使用arduino DUE的CPU和内存。此时CPU使用SMBUS协议和90615或者90632通信,同时获得红外温度和体表温度,并将其存入内存。

根据本发明的一个实施例,进一步的,所述系统还可包括蓝牙或WIFI通信模块用于和智能手机通信。具备通信功能后,存储设备中的历史记录(趋势图)即可在手机软件召唤时上传到手机,再在手机上显示出来。这种做法可以利用手机的显示/存贮/分析功能,显著延长存储时间,减少测试装置的体积和成本,是推荐的最佳实施例。

根据本发明的一个实施例,在CPU和传感器间也可以没有连线(通信线/电源线)。此时需在传感器内安装电池和通信电路。这种做法目前会显著增加传感器体积和成本,减少长期记录时间,是明显的缺点。但随着时间推移和技术进步,这些缺点可能不再是问题,因此也是可能的实施例。

根据本发明的一个实施例,所述存储设备也可以是智能手机的存储设备。此时CPU将采集得到的数据直接通过通信提供给智能手机,智能手机负责长期保存测量得到的两种温度曲线并显示给用户。

一种测量卫气强弱的系统,包括:CPU、存储设备、至少2个可被人体接触加热的介质及相应的温度传感器,其中CPU记录被加热介质的升温曲线,再计算升温速率等指标即可用于评估对应部位的卫气强弱。图6给出了这样一种系统。图7则为其中被加热介质、温度传感器和绝热层的详细结构图。

根据本发明的一个实施例,被加热介质可以为微量的水(或酒精等可流动介质),再在结构内水周围放置热电阻/热电偶式温度传感器。在测试开始前,使用恒温水槽确保水为确定的某一温度(如28度),测试开始时,将该结构覆盖到被测部位,人体就会同时通过对流/辐射/传导三种方式给水加温。记录得到的温度曲线会类似RC电路的充电曲线。此时利用升温速率(例如开始10秒的上升斜率),即可表征卫气的强弱。升温速率越快则卫气越弱。

需要注意的是,此时还可以有很多其他指标来表征卫气强弱。例如假设升温曲线终值为Tf,则达到0.63(Tf-28)温度的时间(类似RC充电时间)也可以作为指标,该时间越短则卫气越弱。当然,可使用的指标不止这一个,根据升温曲线也可以计算得到其他指标来评估卫气的强弱。

根据本发明的一个实施例,被加热介质也可以为金属(如铝、铜、锡、不锈钢或者混合结构)或其他不可流动的物质,热电阻/热电偶式温度传感器则置于被加热介质中间。这种测试方法的好处是,被加热介质不会内部对流,因此不会因为传感器放置方向引起(从人体到介质的)传热速度变化进而影响测量结果。

根据本发明的一个实施例,进一步的,被加热介质外覆盖绝热层。绝热层可以使用中间抽真空的双层半球结构(这种结构其实是日常生活中常见的结构,如双层不锈钢碗或者保温杯都是这种结构)。覆盖绝热层后,测量结果会更加精确。

由于人体是一个非常复杂的有机体,很多参数无法精确控制,所以前述过程测量得到的卫气强弱指标绝对值可能难以直接和标准值比较,更有意义的是同时测量多个经络结果的相对强弱。所以系统必须要同时提供多组被加热介质和温度传感器才行。

根据本发明的一个实施例,进一步的,所述系统还可包括蓝牙或WIFI通信模块用于和智能手机通信。具备通信功能后,存储设备中的历史记录(趋势图)即可在手机软件召唤时上传到手机,再在手机上显示出来。这种做法可以利用手机的显示/存贮/分析功能,显著延长存储时间,减少测试装置的体积和成本,是推荐的最佳实施例。

根据本发明的一个实施例,在CPU和传感器间也可以没有连线(通信线/电源线)。此时需在传感器内安装电池和通信电路。这种做法目前会显著增加传感器体积和成本,减少长期记录时间,是明显的缺点。但随着时间推移和技术进步,这些缺点可能不再是问题,因此也是可能的实施例。

根据本发明的一个实施例,所述存储设备也可以是智能手机的存储设备。此时CPU将采集得到的数据直接通过通信提供给智能手机,智能手机负责长期保存测量得到的两种温度曲线并显示给用户。

有很多场合可以使用本发明的方法和系统。例如在怀疑患者存在血瘀或痰饮时,可以对营气连续监测。在精确控制环境温度时,正常人经络内的营气(红外温度)是平稳的,一个时辰内随时间波动变化很小,这也就是内经“阴平阳秘”中阴平的体现。如果对应的红外温度出现图2所示的毛刺,即可怀疑患者经络有血瘀或痰饮(图2为足阳明经血瘀后,卯时在手少阴小指中节的观测结果,注意因为辰时气血减弱,进入辰时后毛刺随即消失)。不过需要注意,测试前一定不能喝酒(否则也会有类似曲线),而且即使确有血瘀/痰饮,也不是时时处处都可观测到毛刺。因为按照子午流注,十二时辰中不同的经络交替气血衰旺。一般情况下,需要堵塞的地方在气血正旺经络的下游,并在堵塞点附近的经络观察,才能看到明晰的结果。

另外还应知晓,如果经络堵塞严重到了完全不通的地步,也不能看到毛刺,但按照子午流注在合适的时辰观察,则会观察到某些时刻堵塞点上游接触式测温温度(体表温度)上升而红外温度下降(下游则反之)。这是因为营气渗出发热显著增加,所以体内层和体表温度都上升,但是营气渗出的同时遮蔽系数也增加,所以红外温度下降。图3给出了这样的一个实测波形。单纯的红外温度变化不能做出经络堵塞的判断,但是结合接触式测温的温度,当两者反向变化时,则存在堵塞问题的概率会很大。

除了血瘀/痰饮之类会导致经络堵塞,还存在其他原因会导致气血不能接续(如心肾不交或厥逆),此时也可能不出现图3所示变化波形,但其上游经络经行部位可能长期红外温度明显低而体表温度明显高。在对多个经络(尤其是多个手指)同时测量时,存在异常经络的表现会明显异于其他经络,此时也不难结合其他症状做出判断。

当然,按中医理论可知,血瘀或者痰饮(或者经络阻塞)不直接对应任何具体的病症(例如血瘀可能导致失眠、冠心病、肿瘤等很多疾病,但这些疾病也完全可能为其他原因所致),也不对应任何具体的方证或治疗方法(如血瘀可能该用血府逐瘀汤,也可能该用桂枝茯苓丸)。所以,本发明的方法和系统固然可以给出很有价值的提示,但既非疾病的诊断方法,亦非治疗方法。

除了可以判断经络堵塞,本发明的方法和系统还可以用于辅助六经辨证。六经辨证为医圣张仲景提出的诊疗体系。使用六经辨证不仅事半功倍,对应的经方还往往效若桴鼓。不过目前将病证归纳为某一经证的方法主要靠多症状综合后的聚类。例如出汗较多可能是太阳经证也可能是阳明经证,但结合浮脉,有很大概率是太阳经证;结合口渴,有很大概率是阳明经证。也就是说,症状和六经之间不是一对一的关系,而是多对多的关系。症状和疾病分类(不是具体疾病定位而是分太阳少阳等六大类)之间不能解耦。《六节藏象论》虽然有“人迎一盛病在少阳,二盛病在太阳,三盛病在阳明,四盛以上为格阳。寸口一盛病在厥阴,二盛病在少阴,三盛病在太阴,四盛以上为关阴”之类条文,但是难以实用。使用本发明的方法和系统,可以直观的看到手足六经各自的营气/卫气强弱和变化,就有望实现解耦,即可以帮助经方医生先将病证归为六经之一(或其合病/并病)。举例来说,如果在精确控制环境温度的前提下,看到患者手少阳经络营气(红外温度)不断波动,即可猜测其为少阳证,因少阳为枢,气血会不断的在太阳和阳明之间往返衰旺。类似的,如果看到阳明经营气/卫气很旺,明显强于其他经络,则可猜测其为阳明经证。这种做法可以在众多未解耦的信息之外,提供特异性强的辅助信息,因而具有独特的价值。

在辅助六经辨证时还要注意,人体的营气和卫气在一天之间都是不断波动的(但在一个时辰之内基本稳定)。如果要进行比较来确定六经分类,还应考虑伤寒论给出的六经欲解时(和欲作时),在合适的时辰测量。而不可胶柱鼓瑟,期望在任何时刻测量都能得到明晰的结果。此外还应注意,结合使用本方法和系统得到的六经分类既不直接对应任何具体的病症,也不对应任何具体的方证或治疗方法。所以,本发明的方法和系统固然可以给出很有价值的提示,但既非疾病的诊断方法,亦非治疗方法。

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