[发明专利]用于测量人体内阻抗的电极装置及利用该装置在测量人体内阻抗和进行针灸治疗的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量人体内阻抗的设备，更具体的是，本发明涉及一种用于测量人体内阻抗测量的电极装置以及利用该装置测量人体内阻抗和进行针灸治疗的设备，该设备可以准确、自动定位人体穴位，以三维图像显示该穴位定位，并在已定位的穴位上进行准确的针灸治疗。

背景技术

针灸治疗机制的核心理论为通过物理刺激(如，机械或电)人体穴位来改变特定的脑功能以此获得治疗效果。特定穴位的缔结组织(connective tissue)及其神经学上的定位直接影响着针灸的治疗效果，而现有技术中却依赖于医疗专业人员的经验和个人技术。

近来，电阻抗成像技术(Electrical Impedance Tomography；EIT)备受瞩目，EIT具有使用并不昂贵的硬件系统、对测量的主体是无损伤的(nondestructive)的特点。虽然EIT与X射线及MRI成像技术相比，其获取图像的空间分辨率(spatial resolution)较低，但其时间分辨率(temporal resolution)优异且对人体是安全的，因此用于医疗工学领域的辅助设备中。

人体穴位在解剖上是二维的，不同的人体具有不同的神经组织和软组织(soft tissue)的分布。因此，人体穴位定位往往依靠医疗专业人员的经验。EIT从工学角度分析了人体穴位。

EIT是允许10至100kHz的几毫伏(millivolt)电流流过人体，之后测量出人体组织的电阻的方式，已被发现人体穴位具有低于穴位周围组织的阻抗(impedance)。EIT为了找出人体的横截面的电流特性，将多个电极连接到人体部位，以预定的顺序允许一定程度的电流流过人体，测量电阻数据后，通过图像显示该电阻数据。

下面，参照附图描述了现有技术中的电阻抗成像技术。图1-4显示现有技术中电阻抗成像在人体内部阻抗数据的成像原理。

EIT是能够显示人体横截面的电流特性的技术，将多个电极连接到人体部位后，允许电流多次流过人体，由此测量电阻数据并以图像进行显示。例如，如图1所示，将2×2输入电极(S，s)和接收电极(R，r)连接到人体，允许电流流过人体，由此测量出电阻数据。

具体而言，如图1所示，并行输入电极(S1，S2)，并行接收电极(R1，R2)，垂直输入电极(s1，s2)和垂直接收电极(r1，r2)连接于主体上。

如图2所示，接着，允许电流从并行输入电极(S1，S2)流向并行接收电极(R1，R2)，测量出水平方向上的阻抗。

然后，如图3所示，允许电流从垂直输入电极(s1，s2)流向垂直接收电极(r1，r2)，测量出垂直方向上的阻抗。

结果，如图4所示，可通过反向非线性数据处理对人体部位上的阻抗值的分布进行评估。

通常，EIT设备具有被设计用来附接人体皮肤如皮肤周围(如踝关节，腕关节及类似)的圆柱电极。将电极附接到皮肤后，允许一定程度的电流依序流过人体，由此测量出阻抗。例如，测量出的垂直和水平阻抗数值为人体所有阻抗的总和。可检测出人体特定横截面的阻抗数据分布。另外，从已知的电阻分布数据，根据电流强度可计算出电压分布情况，从而能够显示等势线(equipotential line)位置。

然而，现有的EIT设备中存在如下问题。第一，其构成是覆盖身体的圆柱形电极，因此对不需要的人体骨骼也进行成像，在处理不需要的数据时消耗了时间。第二，其构成是覆盖身体的圆柱形电极，因此在手腕和腰部分中可能会出现粗细差异，当以布置相同数量电极的方式布置电极，电极之间距离变宽时，可显著降低该位置中接穴位图像的分辨率。第三，虽然根据成像信息可实时检测穴位定位，但因不能马上对检测到的穴位定位实施针灸治疗，而以后对穴位定位实施针灸治疗时，可能会有在其他位置实施针灸治疗的问题。

发明内容

技术问题

为了解决上述问题，本发明提供了一个用于测量人体内阻抗的电极装置，以及利用包括该装置测量人体内阻抗和进行针灸治疗的设备。电极装置和设备可以自动、准确定位人体穴位(经脉)，通过三维图像将穴位定位显示出来，并允许在已定位的穴位上进行准确的针灸治疗。

技术方案

一方面，本发明提供了一种用于测量人体内阻抗的电极装置，包括：圆柱形容纳组件，其具有安装至该圆柱形容纳组件的开放面的导杆；圆柱形电极组件，其用于紧贴人体皮肤并沿导杆在开放面来回移动；以及弹性组件，其置于圆柱形电极组件和圆柱形容纳组件之间，可使圆柱形电极组件沿着导杆来回弹性的移动。