基于LabView的人体经络动态阻抗检测与模型辨识

论文摘要

中医对经络的研究历史源远流长,而结合电阻抗检测技术的经络研究又是现代经络研究的热门课题。电阻抗测量作为非侵入式、无损的测量方法在临床应用上有着不可比拟的优势和临床研究价值。根据中医理论,经络具有反映人体五脏六腑生理状态的功能,并且作为经络重要门户的原穴点又是经络状态的集中体现。由此,本文特设计了基于虚拟仪器LabView的便携式人体经络动态阻抗检测系统,对十二经络的原穴点进行动态跟踪检测,并结合辨识理论,提出经络的阻抗模型并对其进行数据建模与参数辨识。从客观上,为经络阻抗研究开辟了新的研究视角。本文的主要工作内容包括以下四个部分：(1)基于LabView的动态阻抗检测软硬件平台搭建。阐明了该平台搭建的作用和意义,介绍了硬件平台各个组成部分,对软件部分采用的虚拟仪器技术也作了相应的介绍,最后给出了的系统设计框图。(2)动态阻抗检测系统的可重复性分析与测试实验研究。对已搭建的实验平台,引进Hausdorff距离评判其稳定性与实验的可重复性,针对实验数据的实际情况提出了改进的Hausdorff距离,该方法能更客观的反应系统的准确性。(3)经络阻抗模型建模与模型参数辨识。在分析己有经络阻抗模型存在的问题与不足的基础上,提出结合控制方法,采用系统模型参数辨识技术,建立了部分经络阻抗模型。(4)十二经络的动态阻抗跟踪检测与实验研究。结合中医理论,对经络共振现象和子午流注学说,开展了实验研究工作,并挖掘了对应的实验数据特征,根据实验结果,对理论学说进行了分析探讨。本文的研究成果可以进一步结合在线辨识技术提取生理病理特征,为人体健康状态提供监测依据,为疾病的早期诊断提供特征信息,具有重要的理论研究意义和实际临床应用前景。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 图目录
• 表目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 课题研究的现状及意义
• 1.3 论文架构
• 第2章 基于LabView的动态阻抗检测系统设计
• 2.1 系统设计的目的与意义
• 2.2 系统硬件平台设计
• 2.2.1 多路转换开关
• 2.2.2 任意波发生器
• 2.2.3 PDA
• 2.2.4 采集板卡
• 2.2.5 采样电路
• 2.2.6 采样电极
• 2.3 系统软件平台设计
• 2.3.1 LabView8.0介绍
• 2.3.2 LabView程序功能
• 2.3.3 DDS-3005 USB任意波程序设计
• 2.4 系统整体框架
• 2.4.1 测量原理
• 2.4.2 阻抗换算方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 动态检测系统分析与实验设计
• 3.1 系统可重复性分析
• 3.1.1 Hausdorff距离定义
• 3.1.2 改进Hausdorff距离定义
• 3.1.3 可重复性实验设计
• 3.2 多通道直流激励采集实验
• 3.2.1 子午流注
• 3.2.2 十二通道阻抗采集
• 3.3 原穴点频谱对照实验
• 3.4 不同幅值不同频率激励测试实验
• 3.5 本章小结
• 第4章 经络模型建模与辨识
• 4.1 现有成果分析
• 4.1.1 细胞等效电路模型
• 4.1.2 Cole-Cole模型及改进分析
• 4.2 阻抗模型建模方法
• 4.2.1 系统辨识概念
• 4.2.2 系统辨识的必要性及目的
• 4.2.3 系统辨识的方法
• 4.3 阻抗模型辨识实验研究
• 4.3.1 单RC阻抗模型参数辨识
• 4.3.2 Cole-Cole模型参数辨识
• 4.3.3 多Cole-Cole模型参数辨识
• 4.3.4 阻抗模型定价检验准则分析
• 4.4 经络模型建模与分析
• 4.4.1 心经模型定阶与辨识
• 4.4.2 肺经经络模型辨识
• 4.4.3 大肠经络模型辨识
• 4.4.4 小肠经经络模型辨识
• 4.4.5 心包经经络模型辨识
• 4.4.6 三焦经经络模型辨识
• 4.5 本章小结
• 第5章 十二经络24h动态阻抗检测结果与讨论
• 5.1 十二经络在不同频率下的阻抗变化
• 5.2 十二经络在不同时辰下的阻抗变化
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间的研究成果及作者简介