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1、第18卷第8期1990笙6月Vol.18No.3June:99O华中理工大学学报J.HuazhongUniv,ofSci.&Tech.穴位的电特性研究黄治物瞿继恂(生物工程系)提要本文设计了双极性方谈稳流源测试系统.该系统能准确探测穴位及测量皮肤阻抗.对穴位点和非穴位点的阻抗特性进行比较,证实了穴位点具有低电阻、高电容特性及口向导通性,文中建立了穴位的等效电学网络模型.关键词:穴位;电学特性;PU抗;测试系统;等效网络模型中图法分类号:R444;R224穴位的电学特性与内脏的功能状况晓切相关,其研究对临床的诊断及治疗有积极作川并可作为研究经络实质的客
2、观指标.如何准确测量以获得穴位的阻抗特性,是研究的关键。1实验方法1.I测量装置0-1.MI1Z信号发生器和双向稳流源作为激励源,其输出端接测杲电极及函数记录仪组成测鼠系统,如图1所示.根据欧母定律:Zp=V/l,这里Zp表示测量点的阻抗,因为电流1保持为定值,因此Zp正比于山测量系统测量记录的屯压值v.测量电极是一个顶端带冇1mm直径球点的银柱电极,参考电极为铜制圆注简(约2500mnO,不使用电解液.1,2测量方法为了正确反映皮肤的电容特性,进行阻抗波形的稳态和暂态分析,选用超低频(0.lllz以下)双极性方波作为激励电源,为了避免“皮肤激活”及
3、穴位击穿⑴,稳定电流的幅值取用10uA.本文1989年10月7日收到.158•华中理工大学学报1990年•••■■■■•■■•■■―■■■...”.•》«■).■•■•.■!••••••••••■■被测试的定位冇:介谷,内关,足三里,耳穴等.在测试Z前用95%酒精擦试皮肤待测部位,然后在测试点将测量电极与皮肤乖玄接触(冇穴位点识別信号指示测点是否穴位),试验结果由记录仪记录.2实验结果乩测量电流为10uA,频率为0.lllz,0.015Hz.在如此低的频率条件下,记录到的输出电压不是方波形状,阻抗变化与电流极性和测量时间冇关.电流极性从负变为正时,阻
4、抗丨Zp丨从低值到较鬲值所需的时间约为1〜5s;电流极性出正变为负时,阻抗丨ZpI从低值到较高值的时间约为0.5—3s.」E电流通过时的皮肤阻抗却卜-・般比负屯流通过时的皮肤阻抗却-要高,这个非线性系数L可表示为【尸Zp+/Zp-,当L=1时,阻抗是线性的.因为木实验中电流I保持不变,因此L与I无关,但与测量时间t有关.双极性方波的频率为0.1Hz,稳定电流值为10uA时,穴位点和非穴位点(距穴位点2inm处)的阻抗时变特性如图2所示.(b)92皮肤阻抗持性图测量电流rI-lOtiA,FzxQ.IHz<<)穴位点(合谷)$(b)距穴位点2mm处如果采
5、用更低频率的激励源(频率为0.015Hz,屯流为10u八的双极性方波撼定流)进行穴位点的皮肽阻抗特性测量,可更明显地反映穴位点阻抗的非线性特性和时变特件.b.测量电流为10uA,频率为OHz(+或-).应用直流电流进行人休皮肤阻抗测量时,正向电流和负向电流对穴位点阻抗变化的影响是完全不同的,穴位阻抗的非线性十分明显.测量结果表明,用正向直流电测量时,穴位点阻杭的增加十分迅速,lmin后阻抗位即可达MQ级;用负向直流屯测量时,穴垃阻抗IZp
6、,迅速达到约170kQ后即稳定不变,见图3。图3久位点(合谷)的阻抗特性C箭头所指系用双极性方波电流探穴)(a)
7、I=+10UA.F=oHzi(b)F=0Hz3.分析和结论根据20余例正常人40穴次皮肤阻抗的测量试验,发现实验结果的重复性很好,获得了关于穴位点的两个重要特性:穴位点具冇低电阻高电容特性,穴位点具冇负向导通的电学特性.3.1穴位点的低电阻、高电容特性当双极性方波电流作用时,经穴位点测量记录的输岀电压并非方波,说明穴位点存在具有电阻、电容特性的网络电路.将图2(小和图2(b)进行比较,可以明显看出穴位点阻抗值低于非八位点的阻抗值,而穴位点的电容值则高于非穴位点的电容值,即穴位点具冇低电阻、高屯容特性.人体皮肤卞要由农皮、其皮和皮下层纽•成,研究穴位点
8、的电学特性时,衣皮在皮肤阻抗测量中起卞耍作用.表皮层中的阻抗如同并联的RC电路(电容为uF级,电阻为MQ级),表皮层中透明层以上存在电阻R。,表皮下面的真皮和皮下层中的电阻称人体内电阻Rn(Ro和脸值约为1〜2KQ),穴位网络模型如图4所示.3.2穴位的负向导通性Q左右.说明正电流的阻抗比负电流阻抗要人得图4穴位的等效电学网络模型采用十10uA,OHz的电流作用于穴位时,在短时间内穴位点的阻抗值可迅速达到HQ级;而采用—10uA,OHz的电流作用于穴位点时,穴位点的阻抗可迅速稳定于170k多,即穴位具有负向导通性,进一步证明了人体穴位点具冇半导体特性
9、Z说⑴.由此,穴位的等效电学网络模型可修正如图5所示.根据対穴位电学特性的研究,认为循经感传是一个在经络线上