经络检测（精选7篇）
经络检测 篇1
生物电阻抗测量是一种利用生物组织与器官的电学特性及其变化规律提取与人体生理、病理状况相关的生物信息检测技术。对于直接在生物体表检测阻抗的方法, 通常是借助置于体表的电极系统向检测对象发送一个微小的刺激电流, 同时检测相应的电压值及其变化情况[1,2]。这种测量方法和输入刺激电流的频率密切相关, 在低频段, 主要的方法有电桥法、双电极法、四电极法和四环电极法;在高频段, 受分布参数的影响, 一般采用非接触性测量技术和开放端同轴电缆测量技术等[3], 但此种方法主要应用于生物组织微波频段的电特性测量, 极少用于体表皮肤阻抗测量系统中。电桥法是最早被用于测量生物阻抗的方法之一[4], 但由于电桥调节范围比较窄, 平衡调节难度大, 并且精度也不高, 在实际应用中很少见。双电极测量技术存在电流在两电极间分布不均匀、生物组织各部分对测量阻抗的贡献不同, 电极和被测组织之间存在不稳定的接触电阻问题, 因此双电极测量技术不适用于精度要求较高的生物组织阻抗测量系统中。四电极测量技术把测量电极和激励电极分开, 克服了双电极技术的缺点, 适用于精度要求较高的生物阻抗测量系统中。四环电极测量技术对检测部位的要求比较高, 多用于生物组织的离体测量, 极少用于体表阻抗测量系统中。
通过以上分析, 本文采用四电极测量技术设计了一种32×1电极阵列的多通道经络阻抗检测仪, 采用电流灌注激励方式, 通过向人体待测部位注入恒定的正弦电流信号, 间接测量各电极上的人体体表阻抗信息, 然后根据经络的低阻抗特性确定经络点的位置, 成像于计算机屏幕上, 为经络可视化研究提供测量工具, 便于中医临床诊断和治疗。
1 经络三维定位成像系统的结构
为保证测量的实时性, 该系统采用上下位机工作模式, 整个系统结构, 见图1。
上位机利用多通道经络阻抗检测仪在人体体表检测出阻抗值最低的电极通道, 并把阻抗值和通道值通过串口发送给下位机, 下位机利用双目定位摄像机对电极上的标靶进行定位, 同时与上位机发送过来的信息进行匹配, 计算经络穴位的三维坐标信息, 最后投影叠加到场景摄像机实时拍摄的人体图像上, 其结果就像在体表上直接描绘经络穴位图一样, 医生根据所看到的影像直接执行针刺治疗或进行现场教学。本文仅针对多通道经络阻抗检测仪进行介绍, 受篇幅所限, 整个经络三维定位成像系统及光学定位的相关内容另拟文阐述。
2 系统硬件设计
2.1 测量原理
多通道经络阻抗检测仪采用四电极测量方法, 其电极结构, 见图2。1对激励电极把激励信号导入到待测肢体部位的两端, 在两个激励电极之间放置32对测量电极提取电压信号, 32对测量电极均匀地分布在同一块电极板上。单通道的四电极测量模型, 见图3。其中Z2、Z3和Z4为生物体电阻抗;加粗的黑线表示电极, 0号和1号电极为激励电极, Z0和Z1表示激励电极和皮肤间的接触电阻抗;2号和3号电极为测量电极, Z5和Z6表示测量电极和皮肤的接触电阻抗。
由图3可以看出, 四电极测量模型中由于激励电极与测量电极分离, 测量电极处于电流密度分布比较均匀的中间段, 因而测量所得的阻抗和实际电阻抗较为一致。采用四电极法测量电阻抗时, 由于激励电极的面积较大使得Z0、Z1的影响相对较小, 而一般测量装置的输入阻抗相对较大, 测量电极支路对激励电流的分流作用很小。同时, 接触电阻Z5、Z6相对于测量装置的输入阻抗可以忽略不计, 因此激励电流流过被测目标所产生的电压信号几乎可无衰减地被测量系统检测到。在理想情况下, 使用四电极法测量生物电阻抗时, 接触阻抗对测量结果的影响很小。
2.2 多通道经络阻抗检测仪的硬件结构
多通道经络检测仪的硬件结构包含以下几个重要模块:电源模块、信号发生器、电压控制电流源、隔离放大电路、幅度检测电路、AD采集模块、PC机数据处理显示模块。系统硬件框图, 见图4。
正弦信号发生器产生指定频率的正弦信号, 通过压控电流源把正弦电压信号转换为电流信号, 利用激励电极将压控电流源输出的一定频率和幅值的电流信号导入到人体, 32路测量电极同时检测待测部位的正弦电压信号, 经放大电路和幅度检测电路后由A/D采集模块转变为各通道的电压数据。上位机程序用于接收并处理采集卡获得的各通道数据, 再结合激励电流的大小计算得到对应各通道的阻抗值, 最后依据经络点的低阻抗特性确定出经络点的位置, 实现阻抗值和对应点灰度值实时显示。
2.2.1 正弦信号发生器
人体阻抗测量的激励信号主要有电压激励和电流激励两种方式, 其中两种激励方式的电压和电流波形又有多种模式可供选择, 如直流、矩形脉冲、方波以及正弦波等。为减少接触电阻和电极极化的影响, 本文采用频率为20 kHz的正弦电流信号作为皮肤阻抗测量的激励信号。
基于直接数字合成 (DDS) 技术设计激励源, 激励源由正弦信号发生器和压控电流源2部分组成, 见图5。其中正弦信号发生器又分为DDS (AD9851) 芯片、缓冲放大、低通滤波等3部分构成, 由单片机STC89C52控制和管理。
2.2.2 压控电流源电路
四电极测量法的激励源必须是恒流源, 因此需要将正弦信号发生器输出的电压信号转变为电流信号。本系统采用双运放电压控制电流源电路, 见图6。当R1=R2=R3=R4时, 由深度负反馈原理推出I0=Ui/Rs, 输出电流可控范围为6μA~50 mA。
2.2.3 隔离放大电路
由于各通道两个测量电极之间的电压信号一般为毫伏级的交流信号, 因此有必要将这个微小的交流信号进行放大, 各通道的前置差分放大电路均相同, 电原理图, 见图7。
AD620具有高共模抑制比、低失调电压 (<125μV) 、低失调电压漂移、低噪声、低非线性, 增益为l~1000倍等特点, 是高精度数据放大的理想器件, 可完全满足本系统的要求。隔离放大电路的输出电压V0=G (VN+1-VN) 。其中增益G由固定电阻R5和可变电阻R6决定, 增益控制电阻的这种结构有利于各通道的一致性调节;VN+1、VN是两个测量电极的电压;电路中的C1和C2为耦合电容;可变电阻R2、R6可调整平衡, 以提高共模抑制比。
2.2.4 幅度检测电路
从电极输出的电压信号经放大处理后仍是交流信号, 无法作为经络定位分析用的数据, 必须经幅度检测转换为直流信号, 方可成为经络定位分析数据。传统的幅度检测方法不但复杂, 而且在解调过程中会引入难以消除的干扰, 本文通过直接采用有效值测定芯片AD536A的方法来实现。AD536A是美国AD公司推出的有效值测定单片集成电路, 可直接计算输入的任何复杂波形的有效值。幅度检测电路, 见图8。实验证明, 该电路不仅简单且精度较高。
2.2.5 A/D采集电路
经过幅度检测的电压信号是模拟信号, 不能被计算机识别, 还需要经过A/D转换电路将模拟信号转为数字信号, 计算机才可以直接读取测量值。该检测仪直接采用MP425数据采集卡[4]将幅度检测的电压信号转换为数字信号, 并将数据通过USB接口传送给计算机进行处理。本系统共需要4片8通道数据采集卡, 为了减少采集卡占用上位机的USB接口, 将4片采集卡通过一个USB与HUB连接到上位机的USB接口上。
2.2.6 经络数据后处理
大量的实验结果表明, 如果某点的皮肤阻抗值<100 kΩ, 则该点可以认为是经络线的候选点。但由于环境噪声、电极极化等因素的影响, 检测时会出现多个通道的阻抗值均<100 kΩ, 影响测量的准确性。为此, 本文根据人体经络点处的电阻抗值比周围皮肤的电阻抗值低以及经络线在人体体表的分布基本呈连续光滑曲线分布这两个特点设计了一个代价函数以进行优化分析。然而, 由于电极探头在人体皮肤表面滑动时, 不可能呈绝对直线, 因此代价函数不能直接使用经络点前后的通道直线距离, 而应利用下位机求出经络点的三维坐标距离[5]和相应的电阻抗值作为代价函数的两个参数, 综合确定经络点的具体通道和三维坐标信息。设代价函数由下式确定:
式中, D (x) =||dn-1 (x, y, z) -dn (x, y, z) ||为当前时刻可能为经络点的通道与前一时刻经络点通道的三维坐标距离, 是D (x) 的归一化值;R (y) 为当前时刻检测的32通道经络电阻抗数值, 为R (y) 的归一化值;参数a和b表示三维距离函数和阻抗值大小对经络点测量的影响程度。当计算得到的代价函数f (x) 达到最小值时, 则可以认为这个通道就是经络点的准确位置。
2.2.7 抗干扰设计
对检测仪的干扰来自外部干扰和内部干扰。外部干扰主要指工频信号干扰和空间的电磁辐射干扰。工频干扰一般通过电源线进入电子设备, 来自空间的辐射干扰主要指仪器使用环境中其他电子设备产生的工频或高频信号通过电磁辐射进入仪器[6]。主要解决办法是切断干扰的传播途径, 阻止干扰进入检测仪。对于来自电源线的干扰, 可以采用高度隔离且为金属外壳封装的开关电源模块供电。对于来自空间辐射的干扰, 检测仪系统需加装金属屏蔽罩, 检测仪的所有电极到电路板间的电缆均采用屏蔽电缆, 且屏蔽电缆的一端和金属屏蔽罩均良好接地。检测仪内部的干扰指检测仪内部电路产生的干扰以及相互之间的干扰。本系统采用单点接地方式, 使模拟地与数字地分开布线, 电源去耦、PCB板双面走线尽量垂直等方法有效地抑制了干扰。
3 实验结果和数据分析
3.1 纯电阻测试及分析
为了使32个通道具有相同的系统参数来提高检测精度, 可以利用基准电阻R替代人体体表阻抗作为检测对象。在图7的隔离放大器中, 利用电位器调节放大器的增益, 对各通道进行校准, 使32个通道输出数据都尽可能接近于基准电阻, 此时可以认为32个通道具有基本相同的系统参数, 见表1。
表1的实验结果表明, 各通道的一致性较好, 计算得出的电阻值比较准确, 能够满足检测系统的精度要求。
3.2 人体实验结果数据分析
进行人体实验时, 首先打开上下位机程序和多通道经络阻抗检测仪;接着把经络阻抗检测仪的激励源调整到20 kHz、30μA;受试者把参考电极 (电极1) 握在手心, 手臂上方粘贴湿电极 (电极0) , 并将测量电极附着在皮肤上, 沿着太阴肺经的尺泽到太渊穴位移动。此时计算机将在每一时刻实时显示出检测阻抗值的结果, 见图9。
对于图9中出现的多个可能经络点的通道, 本文采用代价函数的方法进行决策选择, 确定出经络所在的准确通道。为了验证代价函数的效果, 分析上述方法的可行性和准确性, 本文采用MATLAB[7]对阻抗检测仪某一段时间内测得的经络点阻抗数据进行分析, 分析结果见图10~11。在图10中, 虽然同一时刻32个通道内有可能同时出现多个100 k以下的低阻抗点 (图中的黑圆点) , 而且图中第15~18采样时刻真实经络位置的阻抗值并不是最低, 用本文所设计的代价函数可以准确地选定出阻抗值较低的、真正的经络通道。由图11可看出, 测量的这段时间内经络点主要集中在第13和14通道, 依此画出的经络线和人体真实的经络线一样具有空间上的连续性, 这也验证了本文所
4 结束语
经络学说是中医基础理论的重要组成部分, 也是针灸及推拿疗法的理论核心, 指导着中医的临床诊断和治疗。随着中医基础理论研究与现代先进科学技术的不断融合, 生物电阻抗测量技术得到了迅速发展和提高。本文依据人体经络的低阻抗特性基于经络可视化系统平台设计了一台多通道人体经络阻抗测试仪, 实现了人体体表阻抗信息的灰度显示及经络线的提取。
摘要：介绍一种用于经络三维定位的多通道经络阻抗检测仪。根据经络的低阻抗特性, 采用四电极法进行多通道经络阻抗检测仪各模块的设计, 包括信号发生器、压控电流源、隔离放大电路、幅度检测电路、A/D数据采集模块和PC机数据处理模块等。根据多个中低阻通道的位置确定经络的位置, 并通过实验验证经络的三维定位的准确性。
关键词：经络阻抗检测仪,生物电阻抗,生物电阻抗测量,人体经络,四电极法
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经络检测 篇2
关键词：中医经络检测系统,穴位探测仪,WUSB,恒流源
0 前言
经络穴位诊法以中医经络学说为基础,在医学界及临床应用中有一定影响,但由于受诸多因素的制约,经络穴位诊法没有得到广泛的应用。本系统依据中医经络穴位诊断理论与现代微控制器技术,在中医经络理论的基础上,结合先进的电子技术和计算机技术设计出基于无线穴位探测仪的中医经络信息检测系统。实现对人体经络进行反射诊断的研究,采集人体穴位经刺激电流所反射出来的信息,经微控制器处理后,通过无线传输直接与数据库相连,使检测综合信息得以显示。
1 穴位探测仪的硬件系统组成
穴位探测仪实现了对人体穴位阻抗信息的数据采集与无线传输,并在PC机上与数据库相连,实现了对信号的后续
分析及处理。
硬件系统含两个部分:经穴阻抗测量系统和无线传输系统。
1.1 经穴阻抗测量系统
经穴阻抗测量系统物理模型如图1所示。
穴位测量流程图如图2所示。围单片机电路功能主要包括:恒流源电路和阻抗采集电路。
当所检测的穴位阻抗始终大于最大值时,反复检测几秒以后,默认为最大值继续进行下一步。
1.1.1 恒流源电路
恒流源电路主要采用的是MAX515的芯片[7],其为一输出电压可变的串10bits的D/A转换器,MAX515是低功耗,电压输出,10位数模转化器,缓冲区固定增益为2。其特点是:(1)5V单电源供电;(2)被缓冲的电压输出;(3)140μA馈电电流;(4)最大输出电压可达基准电压的二倍;(5)保证不受温度变化的影响;(6)可变的输出范围:0V～VDD;(7)8引脚;(8)上电复位。
MAX515的具体输出电压值Vout与串行输入数据和基准电压Vref相关。考虑到被测阻抗较高[5],且不同被测对象阻抗差异较大。又由于人体外形较大,在测量时,人体相当于一根天线,容易给测量带来干扰与噪声。因此要求用于构建恒流源的放大器和跟随器应具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低输入偏置电流。同时为了满足较宽的阻抗测量范围,要求采用的放大器供电电压较宽,所以选用AD620与AD705,其电源电压最高可达±18V。AD620(U1)作为运放器有极宽的电源工作范围:(±2.3～±18)V,仅需一个外接电阻即可得到1～1000内的任意增益范围。AD705k(U2)作为跟随器输出到AD620的基准电压端组成恒流源电路。
U1与U2构成的恒流源,其电流大小Is=Vo/R1,其中Vo为经过R1的电压,R1为90kΩ电阻。其输入人体的电流为I=V/Zx,Zx为人体等效阻抗。电路的优点是加在人体两端的电压,其中一端用来作为参考端即为电路的地端。而流入人体电流大小由芯片MAX515所控制可调范围为0～30μA。
1.1.2 阻抗采集电路
U3和U4为跟随器,它的作用是隔离前后级之间阻抗的互相影响,避免造成测试误差,其器件选用输入偏置电流极小的放大器AD705[8]。
MSP430F1222的ADC12模块包含一个内建参考电压发生器,其电压值可以通过标志位REF2_5V选择为2.5V或1.5V。内部参考电压产生的电压既可以通过转换存储控制器ADC12MCTLx中的SREF选择位设置为内部使用,提供给内核的VR+端口,也可以直接通过VREF+引脚引出,给外部器件使用。
ADC12模数转换模块支持12位精度模数转换,主要由12位的SAR核、采样选择控制、参考电压发生以及16个字转换控制缓冲区组成。ADC12模块的主要特点如下:最高转换速度超过200ksps;采样周期可以通过软件或定时器来编程控制;可以由软件或定时器完成;参考电压源既可以选择外部电压,也可以选择内部电压;内部电压可以通过软件选择2.5V或1.5V;8个可以独立配置的外部信号的输入通道;4个内部通道、温度传感器、AVCC、VeREF+以及Ref+x;每个通道可独立地选择正或负极性的参考电源;可选择的转换时钟源;具有单通道单次转换、单通道多次、序列通道单次以及序列通道多次4种转换模式;ADC内核以及参考电压源能够根据需要分别关闭;具有可以快速解码ADC中断的中断向量寄存器。
1.2 无线传输系统
使用Cypress公司的EZ_USB FX2系列芯片中的CY7C68013。EZ_USB FX2是一款集成了USB2.0收发器的微控制器,电源电压范围为1.9～3.6V。
系统硬件框图如图3所示:该系统主要由无线发送模块、无线接收模块及PC机组成。
整个系统的工作原理为:在发送端,首先由电极采集所需的人体穴位信号,随后该信号被送入阻抗信号调理电路进行预处理,再经过AD转换,最后通过无线发送模块送出;接收端通过无线手段进行人体穴位信号的接收,然后通过接口电路CY7C68013模块送入PC机显示并进行最终处理。单片机MSP430F1222和CY7C68013是用来配置nRF2401模块,并控制其完成数据的无线通信。
(1)信号采集模块:信号采集模块由电极、信号调理电路组成,信号调理电路主要由放大器和滤波器组成。由于本系统采集人体穴位信号,这里要用到两个电极,因为一个电极用来握在手中作为接地端,另一个电极用来测量穴位电阻。
(2)无线收发模块(nRF2401模块/射频模块):无线收发模块[6]由射频芯片nRF2401和晶振等一些外围电路组成,实现无线通信连接,其中nRF2401主要完成数据的无线传输和通信协议的解读工作。默认情况下,一次传输的有效载荷数据包的大小为28字节,地址宽度为2字节,CRC校验启用,CRC模式16位,这些默认参数可以通过PC端提供的API进行设置。在发送端,用MSP430F1222实现对于nRF2401的管理控制,它负责配置nRF2401模块的工作模式及向其发送数据。
nRF2401有四种工作模式(配置、收发、空闲、关机),单片机通过设置nRF2401的PWR_UP、CE和CS的引脚状态来选择它的工作模式。单片机与nRF2401的通信主要是通过CLK1、DR1、DATA和CE四个引脚来实现的。
2 软件设计
2.1 软件调试环境
本课题设计所采用的软件调试环境是IAR公司的集成开发环境IAR系统嵌入式(Embedded Workbench)IAR430 3.41版。
Workbench的项目管理模式允许以树状体系结构组织项目,从而可以清晰表现文件之间的隶属关系。
2.2 无线传输的软件部分
软件设计包括单片机的固件设计、nRF2401的驱动程序、无线数据传输程序。
2.2.1 固件设计
固件是指存储在系统硬件中的代码,用于控制硬件系统运行,主要负责USB设备的连接、USB协议和中断处理等,实现主机与外设之间的通信和数据传输。
MSP430F1222单片机集成了JTAG接口,它是一个四线串行接口:TDI测试数据输入口、TDO测试数据输出口、TCK测试时钟、TMS测试模式选择。利用该接口可移入指令和数据,从而控制目标芯片的地址线和数据线,达到读写目标芯片和仿真调试的目的。MSP430F1222的固件程序就是通过JTAG接口从PC机写入的。
Cypress公司为FX2固件开发提供了一个完整的固件库和固件架构,它们都是在KeilC51集成开发环境下开发的。固件库提供了一些常量、数据结构、函数来简化设计,使用时只需要提供一个USB描述符表,添加其他端点接收和发送数据的通信代码,以及控制外围电路的程序代码。
2.2.2 驱动程序
该驱动是PC机用来识别、访问和使用此无线收发模块,主要包括初始化函数、无线收发函数和设置无线收发状态函数。
初始化函数:Config2401函数。
它实现了初始化nRF2401,并配置好本机地址等工作。
无线发送函数:void nRF2401_SdPacket(char*SdBuf)函数。
需要发送的数据存放于SdBuf[]数组中,数组长度应该与2401配置的有效数据宽度(DATA_W)一致,默认应该为28字节。如果发送数据少于配置的有效数据宽度,那么在有效发送数据长度之外的数据是无效数据,接收方接收到的数据包还是一个长度为配置有效数据长度(DATA_W)的数据包。函数无返回值。
无线接收函数:unsigned char nRF2401_RcPacket(unsigned char*RcBuf)函数,实现无线接收数据。
RcBuf[]数组大小应为有效数据宽度,默认为28字节。函数返回0,则代表没有数据可以接收或接收数据失败,函数返回1则代表成功接收数据。接收到的数据存放在RcBuf[]数组中。
无线发送状态函数:void SetSdMode(void)函数,设置无线收发器为发送状态。
无线接收状态函数:void SetRcMode(void)函数,设置无线收发器为接受状态。
2.2.3 无线数据传输程序
数据发射流程(见图4),需要用到的接口引脚为CE,CLK1,DATA。数据接收流程(见图5),需用到的接口引脚CE、DR1、CLK1和DATA。
注意:nRF2401的数据帧中必须包含本机硬件地址,只有符合本机硬件地址的数据帧才会被接收并进行CRC校验,所以一定要注意地址的配置。发送地址和接收地址可配置为同一地址,这是因为该环境下只有这一个无线设备,所以不必考虑其他无线设备的干扰。如果本系统在包含其他无线设备的环境中使用,就必须考虑地址是否冲突的问题。正确的数据包指含有正确的地址和CRC校验码,当接收到正确的数据包时,NewMsg_RF2401会自动把字头、地址和CRC校验位移去,通过把DR1置高来通知微控制器。
3 中医经络信息检测系统
中医诊断信息系统能够快速地实现中医诊疗流程的主要需求,完成病人从医生会诊到出现诊疗结果全过程的处理,并能及时地通过查询界面方便地提取诸如望诊信息、闻诊信息、按诊信息,还包括必不可少的系统设置功能。将中医诊断信息系统的“原穴检测”部分连接无线穴位探测仪,对十二对穴位进行检测,数据则通过无线传输连接PC机进行综合处理。
3.1 中医经络信息检测系统的构成(图6)
中医经络信息检测系统能实现与望闻问切相关的诊断信息的采集,同时能对单项诊断仪器采集到的信息进行交叉综合比对,以提高早期诊断的正确度,并能将各种症候群的信息进行分析、归纳,然后综合判断,给出最终的诊断结论。
中医诊断数据库信息包括望诊、问诊、闻诊、按诊信息。望诊信息可选择性地输入望神、望色、望五官、望形态中的47种状态信息,还可以在舌诊部位、舌质、舌苔共140张图片中进行选择。问诊信息中可选择性地输入出汗情况、头痛情况、眼、鼻、口、胸胁、腹部、大小便、月经等39类210种状态信息。闻诊信息有听语声、听呼吸、听咳嗽、口臭、痰腥臭、闻屁臭中的14种状态信息。按诊信息可选择性低输入111种按诊部位状态信息。其他还有常规信息的输入。
系统可对十二对经络原穴阻抗[4]进行检测,对检测结果采用清晰明了的图示方式显示阴/阳、上/下、左/右、大/小等平衡情况,并提出最可能的问题、倾向性问题以及给出建议。
按下“原穴检测”后,自动调用检测程序,检测完成后,在“个人健康档案基本信息”界面中选择“四诊信息输入”进入体质辨识界面或其他。
3.2 中医经络信息检测系统的软件设计
选用常用的SQL Server 2000用来构建系统数据库,选择Visual Studio的成员——Visual Basic作为数据库开发工具。在数据访问接口上选择了ADO及其提供的相应空间ADODC控件(ADO是Microsoft提供并建议在Visual Basic6.0环境中使用的数据访问接口,实际是一种提供访问各种数据类型的连接机制)。
3.3 应用系统的界面构成
中医经络信息检测系统的应用系统界面分为8个界面:
(1)诊疗主界面。
(2)个人信息界面。
(3)体质辨识界面:体质辨识界面为医师对病人进行会诊时用到的界面。医师按望、闻、问、按依次对病人进行诊疗。(1)信息:分为望神、望色、望五官和望形态和舌诊。每个项目下面有几个状态的选项。医师可根据病人的情况加上自己的判断选择一个适合的选项来定义病人当时的状况。舌苔和舌质项目,对于每个状态选项有几张舌图可以供医师参考。(2)按诊界面:按诊部分因为穴位有111个在处理上比较特殊,如果一一列出的话,界面会显得非常凌乱。根据中医的知识,可把111个穴位分为13块区域,比如手太阳小肠经、足少阴贤经、手少阳三焦经等。医师可根据病人压痛穴位,在相应的穴位图谱中选出穴位系统自动加入列表。(3)四诊检测结果:医师对病人的四诊信息和常规信息输入后,按“保存”按钮后,在四诊检测结果界面,系统会自动判断所选四诊内容对应的症候表现。(4)原穴检测结果:医师对病人结束四诊诊断后,可以进行原穴检测。通过调用穴位检测程序和使用无线穴位检测仪(连接于计算机的检测硬件),对病人的十二对穴位进行检测(见图7)。检测后得出的虚实平衡图[3]、五大指标、检测趋势可供医师后续使用。
(4)信息查询界面。
(5)个人信息汇总界面:病人用来查询的界面。病人可用身份证来对某段时间内的进行过的诊疗进行查询。“详细内容”中列出了四诊信息、常规信息、原穴检测和检测趋势。原穴检测将虚实平衡的值做成图表的形式一目了然。
从信息汇总界面,病人可以根据需要查询某一次会诊的详细记录。检测趋势利用同一人的多条记录来预测胃经、心经、小肠等参数的走势,医师可根据这个趋势给予一定的参考信息以防止疾病的发生。
(6)今日诊疗汇总界面。
(7)登录界面。
(8)信息管理界面。
4 结束语
经调研到目前为止,这样一种结合了无线穴位探测仪和中医经络信息检测的系统还未见有报道。本仪器已经在社区医院里使用并得到良好的反应,使用者都认为该仪器使用方便、稳定性强,具有很强的实用性和市场前景。本仪器的实现可为中医经络学研究和临床疾病诊断提供帮助。
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经络检测 篇3
生物电阻抗测量是一种利用生物组织与器官的电学特性及其变化规律提取与人体生理、病理状况相关的生物信息检测技术[1]。激励信号的导入有多种方式,频率较低时常采用接触式[2]电极测量方式,主要有:电桥法、双电极法、四电极法和四环电极法。电桥测量法利用电桥平衡的原理来测量生物组织的阻抗,但由于其调节难度大等原因在现代的阻抗测量系统中已不多见;双电极测量技术采用一对电极,这对电极既是激励电极又是测量电极,这对电极附近组织的电流密度分布不均匀;四环电极测量系统常用于生物组织的离体测量,极少用在活体生物阻抗测量中;四电极测量系统共有两对电极:一对是激励电极,用于将激励信号灌入到人体待测部位;一对是测量电极,用于检测两激励电极之间部位的相关信号,四电极法用于对精度有较高要求的生物阻抗测量系统中。
通过以上分析及其本课题的具体实际情况,本文多通道检测仪采用四电极测量技术设计了一种32×2电极矩阵,并采用电流激励的方式,向人体体表待测部位导入恒定的正弦电流信号,间接地测量出各电极上的人体体表的阻抗信息,然后根据经络的低阻抗特性来确定经络点的具体位置,用于经络可视化研究。
1 经络可视化系统整体结构
为实现测量的实时性,经络可视化系统采用上下位机的模式[3]。下位机结合多通道经络阻抗检测仪实时采集32通道皮肤阻抗信息,检测出阻抗值最低的通道,并将最低通道值和对应的阻抗值等信息通过串口传送至上位机,上位机利用双目视觉技术进行定位,并结合下位机传来的数据获取经络点的三维坐标,再将相关信息叠加至场景摄像机实时拍摄出的人体图像中,从而实现经络的可视化。由于多通道经络阻抗检测仪在可视化过程中是经络定位的关键设备,因此本文仅针对多通道经络阻抗检测仪进行介绍。
2 多通道经络检测仪的设计
在整个系统中,经络检测仪对整个系统实现精确的可视化具有重要的影响,本文介绍多通道检测仪的各个模块的设计。
2.1 经络阻抗检测仪整体框图
多通道经络检测仪的结构包含以下几个重要模块:电源模块、正弦信号发生器、压控电流源、隔离放大电路、滤波电路,有效值检测电路,具体结构如图1所示。
信号发生器产生20 kHz的电压幅度恒定的正弦信号,并作用于压控电流源间接产生20 kHz且幅度稳定的正弦电流。压控电流源产生的电流信号导入人体的待测部位,32路测量电极同时检测待测部位的正弦电压信号,并通过隔离放大电路,滤波电路和有效值的检测电路后,再由MP425数据采集模块[4]对数据进行采集并传至上位机处理。电源模块提供多通道经络检测仪各个电路模块所需的电源。
2.2 测量原理
考虑本实验需要在测量过程中有较高的精度,系统采用四电极测量方法。如图2所示是典型的单路四电极测量法的等效电路图:其中包括两对电极:一对电流激励电极(即激励电极0和1,其中R1和R2是等效接触电阻抗),另一对测量电极(即测量电极1和2,其中R5,R6是等效接触电阻抗),R7是等效的待测部位的经络阻抗。激励电极将正弦电流信号导入人体的待测部位,测量电极介于两激励电极之间,可以检测出被测部位的电压,从而间接检测出被测部位的阻抗。
2.3 多通道阻抗检测仪的设计
2.3.1 电源模块的设计
在整个多通道经络检测仪的系统中,信号发生器需要数字直流电压+5 V和模拟直流电压+5 V;隔离放大电路、滤波电路和有效值检测电路需要模拟±12 V的直流电压;压控电流源需要±37~±40 V的直流电压。为了避免电源对信号发生器和各个信号处理电路产生干扰并且提供稳定的电压,本系统专门设计电源模块,为上述各电路提供所需要的稳定电压。
本系统电源采用变压器稳压电路、LC电路、模拟地与数字地分开布线[5]、电源线和地线尽量宽等方法,有效地提高了电源的性能和抗干扰能力。
2.3.2 正弦信号发生器的设计
系统采用基于直接数字合成(DDS)技术设计正弦信号发生器,如图3所示,正弦信号发生器包括DDS芯片AD9851、滤波器电路、放大电路构成,并由单片机STC89C52控制管理,DDS的输出经过滤波电路和放大电路减少波形的失真。
2.3.3 压控电流源的设计
信号发生器输出为一定频率的电压信号,本文采用双运放形式的电压控制电流源把电压信号转换为对应的电流信号。双运放形式的压控电流源输出的电流仅与固定的电阻有关,而且该形式的压控电流源电路具有稳定、可靠的性能。满足可视化系统的需求。
2.3.4 前级放大电路的设计
由于各通道的测量电极之间的电压一般为毫伏级的,因此有必要将这个微小的信号进行放大,各通道的前置差分放大电路均相同。本文采用美国Analog Device公司生产的高精度仪表放大器AD620进行前置放大,运用该芯片的差分放大电路具有高输入阻抗、高共模抑制比和低噪声、低漂移性能。
通过调节平衡电位器的阻值来调节芯片AD620的内部平衡,以此来调节和改进前置放大电路的共模抑制比,可以减小共模信号特别是50 Hz的工频信号的干扰[5],从而提高了系统的测量精度。
2.3.5 滤波电路的优化设计
由于前级放大电路中引入工频信号的微弱干扰,并将其进行了前级放大的处理,为了进一步减小干扰信号对系统的影响提高系统的精度,需要对前级放大电路的输出信号进行滤波。多通道检测仪设计三阶有源滤波器,滤波器采用芯片双运放芯片LM358。原理如图4所示。
当电阻用10 kΩ,电容用0.001μF时,50 Hz的工频信号[5]干扰衰减达到-90 dB,20 k Hz的有用信号的增益可达到10 dB,可以满足整个系统的要求。
2.3.6 有效值检测电路的优化设计
经络检测仪的输出数据需要计算机的处理,所以检测仪的输出信号应该是直流信号。本系统采用对后级放大电路输出的交流信号的有效值进行测量。采用有效值测定单片集成芯片AD536,该芯片具有转换速度快、转换精度高的优点,符合本系统高精度测量的要求。
3 实验验证和数据分析
3.1 各通道电路的粗调
电路设计与焊接完成后,需对各个通道电路进行粗调。如图1所示,各通道电路中有前级放大电路,滤波电路,后级放大电路和有效值检测电路,因此前置和后置放大电路的放大倍数均需要调节。
为减少外界干扰的影响(特别是工频50 Hz干扰),应首先调节各通道前置放大电路的共模抑制比,并调节各通道的前置放大电路的放大倍数为6倍,后置放大电路的放大倍数为60倍,经实验与计算:各通道的共模抑制比大于70 dB,满足系统实验的要求。
3.2 多路测量电路的测量与分析
为了分析和验证多通道经络检测仪中各系统参数对测量精度的影响,在多通道经络检测仪的32个通道仿造人体体表激励与测量模型接入纯电阻。在相同实验环境下,采用单一变量法,保持激励电流源的频率和电流不变,对纯电阻的阻抗值进行多次测量求取平均值并计算误差。
通过电路测量实验,所测得的阻值和真实电阻值的差值在-0.3 kΩ~0.3 kΩ之间,相对误差在-2%~2%之间,测量结果的精度满足实验的初步要求。
3.3 人体实验结果数据分析
实验室环境温度20 ℃左右,一般情况下皮肤不做任何处理。首先打开电源,启动上下位机程序。受试者将激励电流源的参考地电极握于手掌心,激励电流源的输出通过湿电极粘贴于受试者手臂上端的皮肤上,将32通道检测电极沿着太阴肺经[6]的尺泽穴到太渊穴位之间进行接触皮肤的缓慢移动,在移动中的某一时刻截取数据如图5所示。
由图5可见,计算机输出的显示结果为32路输出电压构成的折线图,每个电压值对应一对测量电极触点处的皮肤阻抗值,电压越低,阻抗值则越低,实验表明,在同一时刻可能有若干个通道的阻抗值会低于100 kΩ,在经络可视化系统中可以设计一种基于空间平滑度准则的代价函数,从这些候选通道中选择出最有可能经络通道位置,本例中检测得到的经络点为第5通道,经络点的阻抗值为93.000 kΩ。
本研究中采用图像融合技术,把经络点投影到现场的二维实时图像平面上,再利用曲线拟合的方法,让经络线平滑的显示在现场的实时图像上。其结果如图6所示。
4 结束语
经络检测 篇4
1资料与方法
1.1一般资料:回顾性分析2011年1月至2015年12月我院收治的367例糖尿病患者临床资料。其中男性213例,女性154例;年龄21~79岁,平均年龄(52.6±5.7)岁;病程5~21年,平均(9.2±2.4)年;患者均符合2型糖尿病的诊断标准[2]。
1.2中医体质分类:采用中医体质量表进行测定,其主要内容包括信度、效度的标准化,由九个亚量(平和体质、气虚体质、阳虚体质、阴虚体质、痰湿体质、湿热体质、血瘀体质、气郁体质、特禀体质)组成的自我评价表。具体转化分数参考卫家芬等研究[3]。
1.3 TDS:体质评价采用JL-200F(B型)中医经络检测仪,分别测的平和体质与阳虚体质的TDS经络值,并进行统计学分析。
1.4统计学分析:采用SPSS18.0软件处理观察项数据。以均数±标准差表示计量资料。P<0.05为差异具有统计学意义。
2结果
2.1糖尿病中医体质类型分布:在3 6 7例糖尿病患者中,其中平和体质95例(25.9%),气虚体质93例(25.3%),阳虚体质52例(14.2%),阴虚体质31例(8.4%),痰湿体质27例(7.4%),气郁体质26例(7.1%),湿热体质24例(6.5%),瘀血体质10例(2.7%),特禀体质9例(2.5%)。
2.2平和体质、阳虚体质与TDS经络值的关系:阳虚体质肝经、心经经络值显著低于平和体质,比较有统计学差异(P<0.05);见表1。
3讨论
糖尿病是威胁人类健康常见的慢性内分泌疾病之一,其发病率高、致残率及致死率均较高,给患者生命安全及身心健康带来严重的不利影响。传统医学认为,体质在糖尿病发生及发展的过程具有重要的作用。传统医学认为体质是在先天禀赋的基础上,综合形态、心理及生理而形成的固有特性[4]。局部病变可引起全身性病理生理改变,而全身病理生理改变又可体现局部病变的发展和预后。中医体质认为藏于内的病理改变必有体外相应的症状和体征。而经络可沟通脏腑、官窍,可运行人体内气血,经络可随人体生理及病理变化而发生变化。TDS是通过电子装置接头触及人体十二经脉24个原穴[5,6],然后将生物电流传至感应探头,将原穴能量与中心数据库进行对比,其可对潜在疾病进行诊断。
注:与平和体质相比较,#P<0.05
本研究分析不同体质类型的高血糖患者与中医经络健康检测仪(TDS)检测数据关系。其结果显示:367例糖尿病患者中,其中平和体质占25.9%,气虚体质占25.3%,阳虚体质占14.2%,阴虚体质占8.4%,痰湿体质占7.4%,气郁体质占7.1%,湿热体质占6.5%,瘀血体质占2.7%,特禀体质占2.5%。阳虚体质肝经、心经经络值显著低于平和体质,比较有统计学差异(P<0.05);因此,阳虚、气虚及阴虚是糖尿病最常见的体质类型,心经与肝经体质者与平和体质患者TDS经络值相差较大。这一结果与国内相关研究相一致[7]。平和体质先天禀赋和后天给予较好,对环境的适应力也较强,但其也可发生血糖增高,通过元气调节,纠正血糖异常,使血糖处理相对动态平衡的状态中,因此选用平和体质与其他类型相对比。
综上所述,阳虚、气虚及阴虚是糖尿病最常见的体质类型,心经与肝经体质者与平和体质患者TDS经络值相差较大,值得临床应用和推广。
摘要：目的 探讨不同体质类型的高血糖患者与中医经络健康检测仪(TDS)检测数据关系研究。方法 回顾性分析我院收治的367例糖尿病患者临床资料,分析该人群中体质类型分布特点,同时对患者进行TDS经络值测定,分析体质类型与TDS经络值间的关系。结果367例糖尿病患者中,其中平和体质占25.9%,气虚体质占25.3%,阳虚体质占14.2%,阴虚体质占8.4%,痰湿体质占7.4%,气郁体质占7.1%,湿热体质占6.5%,瘀血体质占2.7%,特禀体质占2.5%。阳虚体质肝经、心经经络值显著低于平和体质,比较有统计学差异(P<0.05)。结论 阳虚、气虚及阴虚是糖尿病最常见的体质类型,心经与肝经体质者与平和体质患者TDS经络值相差较大,值得临床应用和推广。
关键词：不同体质类型,高血糖,中医经络健康检测仪,关系研究
参考文献
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经络应答疗法 篇5
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探索经络——浅析阴阳 篇6
1 中医理论中的阴阳
阴阳学说是古代的一种朴素的辩证法思想。阴阳学说帮助中医学构筑了理论体系, 贯穿中医理论的各个方面。阴阳的运动规律是指导中医临床实践的主要思维方法之一。阴阳不可见, 但水火可见, “水火者, 阴阳之征兆也。”水火是阴阳特性的标识物, 观察分析水与火的特性, 则能体悟出阴阳的基本涵义。水具有寒凉、滋润、静谧、抑制、沉降、有形等特性, 故属阴;火具有温热、干燥、兴奋、运动、升腾、无形等特性, 故属阳。在中医学中, 阳的特性是热、动、燥;阴的特性是寒、静、湿。中医运用阴阳学说的核心内容是对生命体生理病理现象及变化进行描述或解释, 尤其是在病理方面。这些内容是反复体验和观察的结果, 极具科学价值, 但直到现在仍未得到现代医学基础研究与临床研究的应有重视。
实际上几乎所有的疾病都存在阴阳失调。探析阴阳变化的内在机制, 不但会加深对生命活动规律的认识, 更有益于疾病的防治。
阴阳平衡是阴阳双方维持着大体均势、相对协调与稳定的结构关系, 是器官组织与经络的生理功能活动协调有序, 生命活动得以正常进行的一种状态。如《素问·调经论》说:“阴阳匀平, 以充其形, 九候若一, 命曰平人。”阴阳平衡, 阳为主而阴为从, 即“阳气既固, 阴必从之”。阳生阴长, 无阳则阴无以生。阳至则动, 动则气生, 气生则各种物质代谢活动才能进行, 才能产生各种生理病理变化。“阳气者若天与日, 失其所, 则折寿而不彰”, 调整阴阳就是使阳气得其所归。
阴阳失衡既是病变的原因也是病变的结果。疾病总会伴有器官组织的病理改变及器官组织的生理功能障碍, 阴阳失衡是主要的外在表象, 是疾病的基本病机。《素问·阴阳应象大论》说:“善诊者, 察色按脉, 先别阴阳。”阴阳偏盛偏衰指阳盛则热、阴盛则寒、阳虚则寒、阴虚则热, 这些是最基本也是最主要的阴阳失调。其中阳气盛衰是变化的主导方面, 也是阴阳变化中最常见的, 阴虚则热、阴盛则寒亦是通过阳气的多寡来体现。形成阳偏盛的原因多由于感受温热阳邪;或感受阴寒之邪, 但入里从阳而化热;或情志内伤, 五志过极而化火;或因气滞、血瘀、食积等郁而化热所致, 出现壮热、烦渴、面红、便臭、尿赤、苔黄、脉数等证。阳虚与阴盛多为机体机能减退、气化不足或寒邪直中于里、阴湿积聚, 伤及阳气所致, 可见形寒肢冷、踡卧、面色晄白、溲清便溏、舌淡脉迟、水湿留滞等证。阴阳互损, 阴阳格拒, 阴阳脱失为《内经》以后发展的阴阳内容, 本篇不作讨论。辨别阴阳是八纲辨证的总纲, 同样调整阴阳也是主要治则之一。《素问·至真要大论》:“谨察阴阳所在而调之, 以平为期。”《素问·生气通天论》云:“阴平阳秘, 精神乃治。”调整阴阳, 恢复阴阳的相对平衡, 促进阴阳自和、阴平阳秘、袪邪扶正, 使阳气归其所, 恢复器官组织生理功能活动的协调稳定, 乃是临床治疗的根本法则。其主要治法是热者寒之、寒者热之, 损其有余;阴虚补阴、阳虚温阳, 补其不足。另外, 通导积滞、补气理气、袪湿化痰等都是调整阴阳。
2 探析阴阳变化机制
2.1 体温调节
阴阳偏盛偏衰, 其外在表象就是寒热不同, 寒热是相对人体恒定体温36～37℃而言。人体对产热与散热有着精细的调节, 从而维持两者的平衡与体温的稳定。体温调节的整合机构分布在神经系统的许多水平:从下丘脑与边缘系到低位脑干和网状结构, 脊髓及交感神经节。下丘脑是进行整合的主要部位, 下丘脑视前区的功能可协调各低级水平体温调节系统的活动, 从而达到最适宜的择定体温。机体发热多为体温调定点上移所致, 但也有许多发热是由于体温调节机构失调或出现调节障碍, 或植物神经功能紊乱, 使产热大于散热, 体温升高。发热虽是阳盛机制之一, 但常见的中医病症内热多数为局部温度升高非全身发热, 与体温调节关系不大。
血液循环是体内传递热量的重要途径, 使机体深部各个器官的温度能趋于一致, 从而使内的总体温度恒定在37℃左右。血液也可将体内的热量转移到体表散发, 皮肤血流量的变化调节着机体与环境的热交换。器官组织血流量增加, 代谢水平升高, 产热增多;血流量减少或因有效循环血量减少、微循环缺乏有效灌注、代谢水平降低, 使产热减少。所以血流量也是阴阳变化的机制之一。血液循环的热转移不能完全均衡各器官的温度, 各器官组织会因代谢水平不等而表现出温度差异。如平时肝脏温度为38℃左右, 激烈运动时肝静脉血的温度可达到42.2℃;寒冷能使直肠温度降致34.5℃, 长跑运动又可使肛温上升到41℃。血液的热转移不良是导致内热病症的重要原因, 多为气不生、血不行。
2.2 血管自律运动与阴阳变化
微循环是血液与组织液交换的场所, 器官组织的微循环血液灌注呈自律运动状态, 微循环功能单位是最基层的组织单位, 也是物质与能量代谢的场所, 其所属胞外成分构成了细胞活动的微环境。阴阳盛衰可表现为微环境温度及组织液的变化。局部组织产生或分泌的血管紧张素Ⅱ等缩血管因子、代谢产物、组胺、缓激肽、神经肽等舒血管因子调控着微血管的自律运动。组织的缩血管物质与舒血管物质浓度或含量的相对动态平衡是微环境稳定、组织功能活动正常进行的必要条件, 而其平衡性的破坏是病理性阴阳变化的主要原因之一。此外, 胞外基质的变化, 动静脉压力变化、内皮细胞对活性介质的敏感性、淋巴液回流、血液中的氧及营养物质、甲状腺素、生长激素、各种信使、细菌毒素的含量, 血中及血管外儿茶酚胺等都影响着微环境的稳定与阴阳平衡。“阴平阳秘, 精神乃治”, “阳气既固, 阴必从之”, 这里的阳秘就可指缩血管物质, 组织缩血管物质的产生与组织的生理功能活动密切相关, 所以阳气的得归其所可代指生理活动, 能调节阴液的平衡。
组织执行正常生理功能活动时的血供是微血管自律运动的常态。自律运动改变不外三种情况:①缩血管因子及舒血管因子同等浓度或含量增加与减少;②缩血管因子相对增多、舒血管因子相对减少;③缩血管因子相对减少、舒血管因子相对增多。表现为自律运动加快、减慢和微循环开放时程的改变;也可能自律运动消失, 微循环长时程开放, 血流缓慢、血色变暗、红细胞聚集、血液瘀滞。其中缩血管因子与舒血管因子若平衡则保持生理状态, 而平衡被破坏多产生病理改变。器官组织生理功能活动加强, 血管自律运动加快, 血流量加大, 能量代谢旺盛, 产热也会增加, 表现为阳气旺盛。组织液的含量虽然受体液调控因素的影响, 不过局部组织的代谢活动也可使其变化。能量代谢活动增强本身加大对体液与能量的消耗与需求, 血管自律运动加快, 组织液会略减少以适应代谢状态;疾病状态下受神经递质、细菌毒素等影响组织代谢活动加强, 缩血管因子产生相对增多, 静脉回流增加, 毛细血管静水压降低, 促使组织液回流, 组织液也会减少, 表现为阳盛阴虚。反之, 组织生理功能活动减弱, 或胞外基质干扰细胞生理活动, 代谢水平降低, 缩血管因子产生相对减少, 自律运动减慢, 静脉回流不畅, 毛细血管静水压升高, 更兼舒血管因子产生相对增多, 微循环开放时程延长, 微血管通透性增加, 血浆蛋白外渗, 组织液会相对增多, 表现为阳虚阴盛, 尤其胃肠等器官吸收水分使细胞外液增多时。组织水肿、细胞外液增多会加大神经递质或其他信使及氧、营养物质的弥散距离, 同时也会加重细胞的损伤, 结果导致生理功能活动下降, 代谢水平降低;寒邪中表中里都会降低局部温度, 影响酶活性、降低代谢, 兴奋交感神经, 影响血液灌注, 表现为阴盛阳虚。反之, 组织液减少会缩短功能活动调节递质及氧、营养物质的弥散距离导致生理功能活动加强, 代谢水平升高, 表现为阴虚阳盛。临床常见病症的阳盛多为微血管周围的舒血管物质产生过多导致组织血液灌注增多, 代谢水平升高, 产热增加, 有时微血管通透性增高、血浆外渗, 组织液增多;同时血流速减慢或静脉回流不畅, 热转移不良, 局部温度升高。如炎症、免疫发热及舒血管神经肽分泌失常的内热等。
严重急性呼吸道综合征 (SARS) 的典型症状是近100%的患者有发热, 有肌肉酸痛, 肺部有较重的渗出性病变, 以中下肺野为主, 病变部位多集中在肺外周部分, 有片状、斑点状密度增高阴影。许多研究可证明ACE2是SARS病毒的功能性受体, ACE2是含锌的跨膜肽酶, 主要表达于血管内皮细胞, 肺泡上皮细胞亦表达。ACE2降解Ang-Ⅱ为7肽的Ang (l-7) 。Ang (1-7) 具有促使血管舒张的作用, 还可以增强缓激肽的活性。SARS病毒与ACE2相结合后有可能会影响其酶学活性。Ang (1-7) 活性增高一方面可舒张微血管, 另一方面协同缓激肽增加微血管通透性使血浆渗出。颇吻合SARS急性肺部感染的影象特征。
3 内热与能量代谢
经络是力场的踪迹 篇7
1 气的感知定义
气是人可以在体内感觉到的，表现出胀、冷、热、疼、痒或者听到有声，对人的生理有影响的，像液体或气体流动的，如波的震动或风的吹动等现象。因此气的多少完全靠人的神经系统去感觉，是相对量，不容易提出绝对的量化指标，所以仪器测定后难以准确定义。这样人为性质非常强。概括起来就是：气是流体和电磁场的综合作用构成。
2 人体的电磁场
2.1 细胞的生物电场
关于生物电活动的产生，多以离子学说进行阐述，主要是由于某些带电粒子在细胞内外不均衡分布，以及膜在不同情况下对这些离子的通透性发生改变所造成的，是普遍的生物电现象。典型的例子有神经和骨骼肌的兴奋-收缩耦联的生物电活动、脑电和心电等现象。其他方面产生电场的还有离子氛和自由基等。
2.2 组织活动和电磁场的关系
组织活动和电磁场的关系，可以这样进行定性描述，见图1。
反过来，当电磁场增加时，组织液供应充分的情况下，用下图定性描述，如果不是这样，后面按气滞来分析。见图2。
2.3 内道电位和外道电磁场
上文中动作电位的扩布最典型的是心电见图3，回顾心脏细胞的兴奋传播过程，动作电位扩布的次序是非常严格的。
以上的电位扩布，是无外界干扰的电位扩布路线，本文称为内道电位引起，比较典型的还有肌肉的兴奋收缩耦联，这是生理书详细描述的。把以上的某个环节，用其他物质代替，不再是心脏的一部分组织，而功能依然起到上述的作用，那么这个电位扩布过程，还能继续吗？回答是肯定的，已经投入使用的是心脏起搏器，这是比较成功的例子。假如设置一个远距离起搏器，不是安在心脏上，而是离心脏有一段距离，但是电场作用依然起到。当这个起搏器的频率和相位与窦房结相同时，则心脏的跳动加强了，当这个起搏器的频率和相位与窦房结不同时，心脏跳动受到抑制了。这样的非内道电位的作用，本文称为外道电磁场。
其他类似，细胞除受内道电位兴奋之外，受外道电场作用时，也会兴奋。这种外道电磁场的作用，是生理学忽略的，这也是生理学没有对“气”进行分析的原因。另从以上分析得知，电磁场是普遍存在的，而流体含有电离子的，这样流体借助电磁场可以相互作用，可穿过不同的组织。也就是“气”具有电磁场和流体的双重性质，而这种特殊的流体，借助电磁场桥的作用，可以穿过不同的组织而运行，同时因为体内的带电粒子或官能团运动是缓慢的，所以气运行也是缓慢的。
2.4 气的传导和气滞
气的正常传导是指某一处的生理活动产生的电磁场以外道电磁场的方式，影响邻近组织里的离子或官能团，同时邻近组织里的离子或官能团做出相应反应，这种符合生理需求的为正确传导，称为好气，当这种反应对生理有副作用的，称为坏气，如果不反应称为气滞，即气不传导。气滞分为虚滞和实滞，虚滞是指体液不足时，出现的气滞，实滞是指体液充足时出现的气滞。
3 经络的设定
按照上文的结果分析，我们以综合力引起的电磁场增强和流体增加一致时，以及无气的偏上、偏下、偏左和偏右情况下来才能很好分析经络。这样力量大时，就形成一个正源，由此向四周扩散，也就是一个气源，向四周传播，一般情况下，力的路线就是气的路线。肌肉力、重力、流体力和神经四部分，那个表现出最强，则以那个为代表论证气的运行。
3.1 小周天气的运行
(1)躯干气运行：弯折和伸展是人体腰腹部的形体运动形式，伸展一般不超过180°。见图4a，是人体腰部最大的弯折形态。图4b是屁股以上发力的模拟图，A为固定点，位置不动，可转动，B点需要动，受两个力，一个是支力，另一个拉力。D是力量传导的发起点，力由D发出通过C传到B。B点受拉力F2，支力F1作用，合力F3为B点的合力向上，见图4c，由此确定B点的气是向上运行的。伸展时发力的肌肉和骨头都是靠近后背，所以气由腰部向头部运行指的是后背的气，见图4d。当形体最大程度打开以后（图4e），开始弯折，这个力最大发力点在腹部，力的方向为由两头向腹部运行（图4f），起作用的肌肉力是在体前的，由此确定弯折时，躯体前面的气向腹部运行。这是全身气定向运行的中枢，决定全身气的运行方向。(2)体前和体后的气运行，除肌肉例外，重力对流体的作用也必须考虑。非卧时，重力作用帮助任脉，仿碍督脉气运行，卧时则无此动力。(3)呼气时属于微收缩的发力过程，促使气下降，吸气时属于微展开的发力过程，促使气上升。(4)躯干侧面的经脉，非卧时，受重力影响向下，卧时这种重力作用消失。而肌肉力表现的方向性不明显。因此此部分气的方向性确定，完全靠重力作用引起。
以上论证了，道家称为小周天气运行的单向性和客观存在。小周天指任督两脉系构成，一切气运行方向的都是单向性，但与道家不同的是，脑后、后脖子以及躯干后面，整体气上升，不仅是督脉，面、前和侧脖子以及躯干前面和侧面，整体气下降，不仅是任脉。同时对小周天其主要作用的是呼吸、腰部、胸背、脖子等前后运动和重力。其方向的单向性是由身体结构所致，是人体固有的规律。
3.2 大周天气
(1)腿部弯折动力对足太阳膀胱经和足阳明胃经影响最大，因为两脉正好从腿部曲度最大的地方通过。由于两脉的方向性，完全受任督两脉的控制，腿部运动只能是帮助两脉的运行而不是改变气运行方向。(2)推出手三阳经后，手三阴经则以胳膊中心为对称轴，与阳脉相对称就可推出，动力源是肌肉和重力的双重作用，方向性由任督两脉系统的气运行单向性确定。足三阴经的动力源，主要是翘屁股时对腿内侧的拉力，重力作用是反的，因此有时此部位，容易出现气逆行。(3)腿外侧的经脉，非卧时，受重力影响向下，卧时这种重力作用消失，气的方向性主要影响是重力，而肌肉力表现的方向性不明显。因此此部分气的方向性确定，完全靠重力作用引起。
这些不完全与中医提到的经络对应，大致吻合。以上小周天带动其他手足的12条经脉一起构成大周天。由此推断，经脉的设定是按照人体力场设定的。
3.3 横经脉
(1)人体由于旋转作用，带来的流体旋转，方向正好垂直于上述提到的经脉。内经的经脉和络脉（除带脉外），都未涉及此事。腰部带脉主要起到调节阴脉与阳脉的作用，脖子应该设脉，它的调节阴脉和阳脉的作用，仅次于带脉，身体两侧的躯干部分和头部两侧都起到调节气的作用。有时由阴脉流向阳脉，有时由阳脉流向阴脉。穴位是顺经力和旋转力的交点。从流体场论角度出发，则是流函数和势函数的交点。(2)脏器与经络的关系：按照场的观点，每一脏器可以独立的作为一个气源而存在，那么它与经络的关系是靠波场的作用而发生联系，如某一脏器的波场作用不好，那么靠近它的经络也气循环不好，即某一脏器气滞，则附近的经络部分也气滞，反过来经络的某一部分气循环不好，直接影响靠近它的脏器的生理作用。这样也得出一些穴位如俞穴，则是完全靠近脏器而得名，即由波的现象而引起。(3)足三阳经和手三阳经的能力强弱，这方面与叫法是一样的，足、手太阳经靠近督脉，受督脉的制约，气力最强，称为太阳。足和手阳明经，受腿和手部的弯折动力比较强，屈居第二，称为阳明。足和手少阳经，则因受到肌肉力量小，称为少阳。同样可论述足三阳经和手三阴经，但排序有所差别，次序为太阴、少阴和厥阴。
3.4 平衡状态下内气的分布
以上分析以后，可得出平衡气的分布也称为平衡气论，是指短时间力和长久力，都是平衡的，即无气偏上，偏下，左偏和右偏的情况下。关于气偏问题，以后有论述，见图5。
3.5 实际气的定性分析
进行定性分析时，在某一时刻的力总可以分解为左右平衡力和上下平衡力。(1)左右气的关系：除了力落在任督两脉上，剩下的力可认为是剩余的单独左侧或右侧的力，左侧是左腮、左臂或左腿引起，右侧是右腮、右臂或右腿引起。也就是总使右臂或右腿的人，左右力的中心不在任督两脉上，而偏向右侧。但气的中心轨迹不一定偏向右侧，多数情况下，引起任督两脉的气心是右偏的。少数情况下，是向左偏的，由于姿势特殊，流体引起的气大于肌肉引起的气强度引起。无左右偏时，为左右的平衡。(2)上下气关系：因为呼吸作用和前俯后仰的腰腹部动作是没有侧偏的，又是始终支持小周天的运动，其力的轨迹始终落在任督两脉上。也说明人的周天气始终不停运动。假如这个周天力可带动5单位的气，而在某一处发力太强产生10单位的气，这种情况是带不动的，这就影响周天力场的运行，如果这个力发生在下肢，则气偏下，如果发生在上肢，则气偏上，无气上下偏则上下气平衡。另一个是神经的特殊作用，指看书或打游戏引起的头疼，即气偏上。
4 结论