原创 【博客大赛】人体经络多维检测治疗系统开发的架构

人体这个巧妙的生物机器从西医可精密的解剖它的结构，从中医可充分解释它的脉络，但更多的玄说还待探索……，

我们身体健康就是表明全身经络通畅，中医经络治病、防病主要也是舒通经络，通经络是保证身体健康最基本的原则，而中医针、灸、**、捶打人体经络穴位起到治疗疾病、强身健体就是舒通经络的作用，电子针灸治疗仪的作用也是如此，通过电极上产生人体能够感知和不可感知的特选脉动电压和电流直接对人体肌肉、穴位进行针、灸、**、捶打等舒通人体经络，而人体经络电子多维检测治疗系统是激发人体自身能力通过人体自身机能去调节舒通经络，达到诊治疾病、强身键体的目的。

人体经络是一种多维的立体联系。这种多维的立体联系给我们人体自身创造了一种一处不通还有多处联系的本能，（多处不通就会病入膏肓），中医针灸治疗学说将脏腑器官与各条经络穴位一一相映，并建立内病外治，上病下治、左病右治、前病后治、对称取穴、交叉取穴、远近对应取穴等等方案，因此在通过人体经络穴位诊治疾病强身健体的应用中，选用、组合经络穴位是有很多方案和方法的，通过不同的经络取穴，达到综合诊治疾病、保健预防、强身健体。

几年前构思提出的全能人体经络诊治系统，也试着用过一些器件开发，但由于本人的短板太多，不能如愿，这次借助赛普拉斯的PSoC4 Pioneer kit开发板对人体经络电子多维检测治疗系统的开发尝试，借助PSoC4 Pioneer kit强大灵活方便的功能，采用片上系统架构来方便设计，减少组件数量，可重复开发的特性形成人体经络电子多维检测治疗系统的反复多次的开发架构，开发一款奇经络脉探测研究、治疗、便以实现人们对自身经络的认识和使用自身奇经络脉强身键体治病防病的方式。

下图为PSoC4 Pioneer kit开发板：

人体经络电子多维检测治疗系统诊病治病采用多维立体的诊治模式，选用非侵入分布式多维触摸电极板和电极，主要靠对人体不同部位不同组合的经络穴位在不同频率不同强度的电流电压下观察其各经络不同交叉导通的多维检测情况和不同反映，分析其因果关系、并可参考搜集的中医经络诊治案例信息和经验确定其身体状况和诊治方案，便于大众个人通过设备方便安全的检测治疗疾病；多维触摸电极板和电极如下图：（本处电极用矩形图案示范）

本项目案例脚模手模触摸多维电极检测板，有N个触摸电极排列在电路板左右X （横向）和Y （纵向）整列图案中（或依四肢脚模手模的形状，这里暂以矩阵为例）（每个电极为单独一路）另设一单独活动穴位电极，形成多维检测模式，

电子诊病：主要靠对人体不同部位不同组合的经络穴位在不同频率不同强度的电流电压下观察其各经络不同交叉导通情况和不同反映，分析其因果关系、并可参考搜集的中医经络诊治案例信息和经验确定其身体状况和诊治方案；

电子治病：人体通过不同频率不同强度的电流电压组合脉冲，对人体多条经络穴位进行刺激，达到惯通经脉治疗疾病的目的；

在健康和患病时,人体各个穴位、耳朵和脚掌、手掌各相应部位总是有不同的生理变化和反应，其相应部位电检测数据也各有不同的区别，人体状况全身信息在脚掌、手掌（和耳朵等敏感部位）都有映射并相对人体各器官、穴位有不同生理反映，而脚掌、手掌左右终端各有的12条人体主要经络贯穿全身并与脏腑器官一一对应联系，可通过对脚掌、手掌敏感终端和特定穴位的观测，方便我们对自身经络穴位的操作达到健身治病的目的，因此选择以下的多维检测是有实际重要的意义：

1、左右各脚模手模触摸多维电极相关对应部位的交叉线性扫描数值，

2、左右上下各脚模手模触摸多维电极逐位交叉线性扫描数值，

3、各脚模手模触摸多维电极的对地线性扫描数值，

4、脚模手模触摸多维电极对活动电极放置的不同特定穴位线性扫描数值，

5、选择不同频率、电压、电流检测方式的线性扫描数值，

（由于人体经络穴位及各器官、身体状况的相关性、因果性错综复杂，中医经络诊治案例庞大，对人体多维经络诊治系统也需要多次开发完善、不断加入新的相关诊治特性，PSoC4 Pioneer kit内部集成了大量组件，很少或不需外设即可重复开发重复组合重复调用以及虚拟的特性将使后续开发、重组模式得到方便持续的开发更新；

而多维触摸分布式电极板的采用，需要复制数个同样的最小片上系统多维触摸分布电极板进行连接并同步使用，由于可虚拟同样的特性，因此本次只选用一组电路板的脚掌电极、手掌电极和特定穴位电极组成的最小多维扫描检测应用架构方案）；

     多维触摸检测板的电极矩阵布置由于电极众多，每个电极均要与其它电极板的电极轮番组合扫描，每次只顺序接入一对测量，由于每个电极要占一位因此可需通过外部电路扩展，PSoC4片上系统内部的复用器和外部扩展电路可构成数量极大的扫描矩阵，形成上端两侧N位电极分别逐位顺序对下端两侧N位电极逐位扫描、也可单独活动电极对上下两侧N位电极逐位扫描，活动电极又可在不同穴位对上下两侧N位电极逐位扫描，每个电极在不同的电流电压频率设定下同众多电极相互检测扫描获得多种数据，通过通讯接口与上位机共同组成扫描检测处理分析系统，得到人体多维检测众多参考数据；

本次只选择两组触摸检测电极板和一个活动电极应对脚掌、手掌和特定穴位的布设应用，每组触摸检测电极板设N位电极:

由于多维扫描检测人体数据和对人体的治疗保健采用不同电能，因此在外部专设检测、治疗保健转换电路，这一部分另文叙述；

下图为人体经络多维调节诊治系统简易框图：

尝试的几种扫描复用器和模数测试电路：

下图为复用器和模数转换器等最终确定的一种扫描检测电路架构：

（这里触摸电极板只用了两组）

触摸电极排列（暂以矩形为例）

       多维扫描的不同检测方式及线性感应数据是经络穴位电检测系统的重要组成部分，因为它需要区分噪声和期望信号（振幅很小）。处理电路包括测量放大器，这个测量放大器应具备高输入阻抗，因为皮肤的阻抗可能是非常大的。需要运算放大器来作为经络穴位电检测的信号处理，而PSOC片上系统的模数ADC转换模块已具备这些功能；而Psoc4片上系统循序模拟复用器和模数ADC转换将多维电极扫描电路的复杂性在其内部进行组合简化。

        Psoc4片上系统循序模拟复用器和模数ADC转换器的应用确实相比其他开发工具简洁实用;

。这里用到两组循序模拟复用器，如用到多组就需外部扩展电路；

。可设置多组同步动作复用器和多种测试信号源对外部传感电极进行不同数据的信号调制，

。可用多个设置好参数的模数转换器ADC针对不同的测试进行模数转换，这里只用到一个，只是不同信号源测试时程序中要重新设置参数；

。转换的数据分别送到LCD显示和通过UART串口送到上位机进行处理应用；

。时间定时和LED指示灯的设置；

。各模块还有许多细节需要设置，这里暂不多叙；

     下图为正在制作的实物:

开发板上的触摸电极暂按矩形设置，

         本实例是初步设想的一种架构，只是基于PSoC4 Pioneer kit开发板的人体经络电子多维检测治疗系统开发架构，由此证实PSOC片上系统对设计开发的优势，并可由此反复开发，根据人体经络情况衍生更多不同功能的产品；

        通过系列的动手体会到可编程PSOC 架构还可让设计人员灵活地实时更改相关功能，根据相应应用和具体的工作环境改善电源管理和抗噪性；利用PSOC 的可再配置性，管理接口的工作得以简化，不需要再手动编写设备驱动程序、API 和代码，而是可以选择最佳配置设置，编写尽可能少的代码，确保组件相互协作；外部主件的减少可大幅缩短设计周期，芯片中可用软件仿真硬件，方便随时、反复的对设计进行修改，外设的减少极大简化了器件和电源的的管理，管理接口、片内功能的再配置性能以及自动生成的代码、PAI、设备驱动程序形成了PSOC片上系统的优势。

        人体经络电子多维检测治疗系统开发架构其大量工作还在于后期上位机应用的开发，人体经络电子多维检测扫描的大量数据进行分析处理对照是临床应用的主要依据，其软件编程却要融入中医诊治经络理论、人体意境情志情绪控制调节原理，因此人体经络电子多维检测治疗系统的有效应用也取决与软件编程思想，这要求编程人员的知识面、中医经络和临床应用等应用组合型的能力。