中醫(yī)耳穴電腦診斷系統(tǒng)的研究

1、中醫(yī)耳穴電腦診斷系統(tǒng)的研究-I1中醫(yī)耳穴電腦診斷系統(tǒng)的研究V天津大學(xué)寧玉海高文君R16.o摘要本文著重研究了中醫(yī)耳穴電腦診斷系統(tǒng).提出了利用耳橫探測技術(shù)對耳穴阻抗數(shù)據(jù)進行自動采集的方法.在系統(tǒng)軟件設(shè)計中同時采用丁C語言和DBASEI.井成功地解決了c語言的窗口漢字顯示等同題.關(guān)鍵詞中醫(yī)耳穴電腦診斷系統(tǒng)耳模操測技術(shù)耳穴阻抗1引言耳穴診斷是以蟲醫(yī)四診八綱為根底,利用耳廓與全身臟腑經(jīng)絡(luò)四肢百骸的密切關(guān)系,結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)知識.通過視診,觸壓,電淵等找出陽性反響點穴位,并結(jié)合其他診查手段進行綜合分析辨證識別,作出病癥的診斷.耳穴診斷不僅給耳穴治療提供了配穴依據(jù),還能提供機體健康狀況的信息.解放后,特別是近

2、十幾年來,耳穴診療技術(shù)得到了迅速的開展和提高,它不僅診療簡便,療效顯著,而且在及早獲得病變信息方面有獨到之處,例如膽石癥,胃腸病和腫瘤等等都可以發(fā)現(xiàn)早期病變,臨床資料證明,耳穴診療法無論是診治功能性疾病或器質(zhì)性病變方面均有較好的效果.另外.在圖d和圖5中參加了一個延時環(huán)節(jié),目的是為消除多路采樣開關(guān)MC14052B閉合時產(chǎn)生的瞬間干擾現(xiàn)象.延時周期一般為3到5倍于被測信號周期,該延時是由中斷效勞程序識別被淵信號正脈沖沿的計數(shù)值來實現(xiàn)的,所以延時過程不占用CPU機時.經(jīng)延時后便可保證被測信號可靠地進入穩(wěn)定狀態(tài),使測試結(jié)果準確.圖4和圖5中的流程具體來說不是完全由中斷效勞程序來實現(xiàn),其中CTC中斷效

3、勞程序僅用來測試tb時刻間N和1-1的值,而相位差及頻率的計算是由相應(yīng)的相位差處理模塊和頻率處理模塊來讀取N,n值進行計算并輸出顯示,同時選擇下一組被測信號.所以上面兩圖是整個相位差鋇i試和頻率測試的綜合軟件流程.4結(jié)束語本文提出的測量方法,有以下幾個主要特點:a.相位差及頻率測試原理簡單.便于軟2微小型計算機開發(fā)與應(yīng)用1993.3件編程實現(xiàn)b.硬件電路邏輯關(guān)系簡單,使用器件少,體積小,抗干擾能力強,易于調(diào)試和維護;c.軟件采用模塊化設(shè)計思想,N,n測試及相位差,頻率的計算分別由不同的功能模塊來實現(xiàn),使得測試過程條理清晰,程序量小,實時性好,計算精度高d.數(shù)據(jù)處理軟件模塊全部采用了十進制BeD

4、碼運算,運算速度快,數(shù)據(jù)可讀性好,調(diào)試方便.并且計算精度可通過調(diào)整運算模塊中BCD碼位效來靈活設(shè)置.參考文獻1黃堅.一種利用TP801單扳機鹼測相位差的實用方法.電測與儀表.1988.12陳葉轂.改良型數(shù)字相位儀原理.電子與儀表.1988.83孫繼譯.一種新型數(shù)字式相位儀.國外電子測量技術(shù).1989.24KhalidM.ForahJmandMa叫A.nAbdulkarim一ANovelDigitalPhaseMeter.?IEEETrans.Insttuns.Meas?,Vo1.IM一36.No.3.1987近年來,許多學(xué)者與中醫(yī)專家相結(jié)合,把古老的中醫(yī)學(xué)科與現(xiàn)代化的計算機技術(shù)融合在一起,出現(xiàn)

5、了許多中醫(yī)診斷系統(tǒng)和專家系統(tǒng),取得了可喜的成績.但目前在中醫(yī)耳穴電腦診斷方面尚少見到,因此,本文在研究和分析中醫(yī)耳穴診斷機理和中醫(yī)專家的診斷經(jīng)驗的根底上,首次推出了中醫(yī)耳穴電腦診斷系統(tǒng).2診斷機理關(guān)于耳穴診療的原理說法很多,但有一點那么是肯定的,這就是當人體發(fā)生病患時,耳廓中與病癥有關(guān)的局部穴位即發(fā)生阻抗降低,電流增加的電學(xué)變化.這是我們用議器探測耳穴,進行診斷治療的理論依據(jù).人體是個高級的最完善的自動控制系統(tǒng),當人體某個部位發(fā)生變化時,就會在相應(yīng)的位置發(fā)出病變信息,并把這一信息傳遞到其他相關(guān)的部位,如耳廓上就會出現(xiàn)反響.人們在研究人體信息的過程中,發(fā)現(xiàn)人的耳廓是信息最集中和最強烈的地方,它具

6、有反映人體全部信息的功能.反映到耳廓上的信息主要表現(xiàn)為生物電信息,生物電是在生命活動中由于新陳代謝的不斷進行而產(chǎn)生的,如心電,腦電,肌電,神經(jīng)纖維的動作電位等.人體器官所產(chǎn)生的生物電可經(jīng)過一定的途徑投射到皮膚外表,當組織器官發(fā)生病變時,其異常生物電即沿經(jīng)絡(luò)通道反映到耳廓的相應(yīng)穴位,表現(xiàn)為穴位皮膚阻抗明顯降低,電流增加的狀態(tài).耳穴電測法就是根據(jù)這一原理進行的.由試驗得知,耳廓皮膚阻抗在非陽性反響點是14兆歐姆,而陽性反響點那么僅為50300千歐姆.5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理.本系統(tǒng)集合了國內(nèi)有關(guān)耳穴診療的主要理論方法和臨床經(jīng)驗,其系統(tǒng)硬件配置如圖l所示,包括耳摸穴位阻抗探測器,數(shù)據(jù)采集接口,IBMPC/AT

7、一286微機系統(tǒng)和打印機等系統(tǒng)通過一種耳模穴位探測器與微機接I:I把患者的耳廓中40多個主要特征穴位的阻抗狀態(tài)順序地自動地錄入IBMPc/AT一286系列微機系統(tǒng)中,然后翔斷出所有的陽性反響點,根據(jù)這些陽性反響點進行中醫(yī)辨證處理過程,診斷出相應(yīng)的病變給出治療方法,措箍和有關(guān)的治療藥方.圖1系統(tǒng)硬件框圈一=一_L_圖2耳穴阻抗探測單元5.1耳模穴位阻抗探剝器耳模穴位阻抗探淵器是采用多諧振蕩器來實現(xiàn)的,如圖2所示利用施密特觸發(fā)器組成多諧振蕩器,其振蕩頻率取決于下式:fj1/(1.51%C)(1)把有關(guān)耳穴的阻抗R,接入電路,然后通過振蕩器頻率的測量,即可測出耳穴的電阻值(探測器頭的一端接在手心上,

8、而另一端接在耳穴上)把探測器做成耳模形狀,而把假設(shè)干探針固定在耳模的對應(yīng)的有關(guān)位置上,使探淵器通過順序巡回檢測能準確地把各個有關(guān)穴位的阻抗值測量到.小型計算機開發(fā)與應(yīng)用1993.3l35.2數(shù)據(jù)采集接口為了把耳穴的阻抗數(shù)據(jù)采入主機,系統(tǒng)配置了一個數(shù)據(jù)采集接口電路.電路由8255并行口芯片,CC4040計數(shù)器芯片,AD7506多路模擬開關(guān)以及有關(guān)評碼控制電路等組成.反映耳穴阻抗的振蕩時脈沖頻率進入接口電路后,由計數(shù)器進行頻率計數(shù),然后通過8255并行口把頻率數(shù)據(jù)送入內(nèi)存.多路模擬開關(guān)通過譯碼器逐路選通按預(yù)定順序排好的通道陣列取入需要錄取的42個耳穴阻抗數(shù)據(jù).整個數(shù)據(jù)錄取只需幾秒鐘內(nèi)即可完成.在接

9、口電路中,8255芯片完成以下工作程序:通過檢測PoD口狀態(tài)來判別計數(shù)器數(shù)據(jù)狀態(tài)能否讀入,假設(shè)未能讀入那么等待,如能讀入,那么經(jīng)延時從A口輸入低8位,B口輸入高4位的計數(shù)器數(shù)據(jù),存入內(nèi)存緩沖區(qū),然后詢查有否結(jié)束輸入的信號,假設(shè)沒有那么繼續(xù)上述程序讀入下一個數(shù)據(jù),假設(shè)有結(jié)束輸入信號,即退出讀入狀態(tài),這時主機將進入數(shù)據(jù)處理階段.4系統(tǒng)軟件的設(shè)計根據(jù)上述診斷機理,系統(tǒng)軟件要完成以下任務(wù):第一,對患者進行耳穴電測檢查采集典型耳穴的有關(guān)阻抗數(shù)據(jù)第二,要對采集的數(shù)據(jù)進行識別判斷處理,找出陽性反響點第三,進行中醫(yī)辨證,作出病理診斷結(jié)果.要實現(xiàn)上述功能,系統(tǒng)程序?qū)〝?shù)據(jù)采入數(shù)據(jù)處理,識別診斷以及系統(tǒng)管理等局

10、部.系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示.圉3中醫(yī)耳穴診斷系統(tǒng)框圖I4傲小型計算帆開發(fā)與應(yīng)用1993.34.1數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)庫是為了存放采入的數(shù)據(jù)和臨床名醫(yī)藥方精選聚集,以便根據(jù)數(shù)據(jù)的判斷來選擇治病良方.在設(shè)計數(shù)據(jù)庫的過程中,考慮到耳穴診斷一方面同一穴位呈陽性反響時,反映著多種病變;另一方面一般常見疾病叉比擬集中地反映在一些典型的穴位上.為了盡可能地減少數(shù)據(jù)冗余度,提高檢索速度,這樣分別建立了內(nèi)科,外科皮膚科,五官科,婦科及兒科等病癥庫(DC1.DBFDC5.DBF).同時為了存儲患者的就診情況,還建立了一個登記庫(ZYDJ.DBF),以記錄患者就診的全部過程,為診斷提供有益的參考.4.2

11、數(shù)據(jù)撿溪4采集模塊.耳穴皮膚阻抗的參數(shù)是本系統(tǒng)進行病癥診斷的最根本的嵌據(jù),因此數(shù)據(jù)采集的準確可靠性有至關(guān)重要的意義.數(shù)據(jù)采集模塊通過耳橫穴位探測器和接口電路的支持,利用C語言編程,程序順序啟動多路橫擬開關(guān),先取上下耳根(或腎上腺,內(nèi)分泌)兩穴的阻抗數(shù)據(jù)作為生物電基數(shù),然后再順序探測其它耳穴,一般按三角窩,耳甲艇,耳輪腳周圍,耳甲腔,屏問切跡,耳屏,對耳屏,耳垂,對耳輪,耳舟,耳輪,耳背等部位順序檢測整個耳朵穴位共I28個,由于耳穴數(shù)目太多,造成檢測上的困難,同時根據(jù)臨床經(jīng)驗進行統(tǒng)計結(jié)果,發(fā)現(xiàn)與常見病變有密切關(guān)聯(lián)的只有4O多個,稱為典型穴位或特征穴位.因此我們在耳廓的有關(guān)部位選取42個特征穴位,

12、并編上序號進行檢測,然后按編號把數(shù)據(jù)放入內(nèi)存.系統(tǒng)啟動數(shù)據(jù)采集程序簇塊檢測耳穴阻抗數(shù)據(jù)大約需幾秒鐘這個過程即返回,接著進行數(shù)據(jù)處理.首先計算生物電基數(shù),把上下耳根兩穴的阻抗數(shù)據(jù)取平均值作為基數(shù),其它穴位值與之比擬來判斷陽性反響.因為我們電路檢測到的是與耳穴阻抗成反比關(guān)系的頻率數(shù)值,所以程序模塊中是利用頻率數(shù)據(jù)來代替阻抗數(shù)據(jù)進行處理.根據(jù)判斷陽性點反響的原理,以生物電基數(shù)為基準,其它穴位的頻率值與基數(shù)值進行比擬,當穴位的顴率值大與基數(shù)值,就說明該穴位的皮膚阻抗值小于基準阻抗值,這時該穴位即呈陽性反響,反之,即是阻性反響系統(tǒng)根據(jù)這原理,把測得所有穴位中呈陽性反響點全部判別出來,安排存放到預(yù)定的內(nèi)存

13、區(qū)域4.5辨證與診斷模塊系統(tǒng)在上述數(shù)據(jù)處理運行結(jié)束即進入辨證處理.由于本系統(tǒng)聚集了國內(nèi)有關(guān)耳穴診療方面的許多專家的臨床應(yīng)用的實踐經(jīng)驗.總結(jié)出了對于各種常見病癥及其相應(yīng)的呈陽性反響的耳廓穴位,計有內(nèi)科23種,外科12種,皮膚科8種,五官科l3種,婦科及兒科5種共61種病癥,同時聚集了治療上述病癥的著名的中醫(yī)藥方這樣,系統(tǒng)將根據(jù)耳穴探測得到的呈陽性反響點的穴位數(shù)據(jù),通過辨證識別,找出對應(yīng)的病癥,然后根據(jù)病癥再給出相應(yīng)治療及保健的藥方這就是系統(tǒng)辨證診斷的全部功能辨證模塊分兩條路子:一是針對辨證,醫(yī)生通過對病患者的視診問診等方式,了解患者病變的大致趨向,然后由鍵控選擇科目,在某科內(nèi)進行定向辨證識別.這

14、種方式是有針對性的,掃描識別范圍小,建度快;二是絕對辨證,即開始投有明確方向,而是根據(jù)檢測耳穴數(shù)據(jù)進行全方位大范圍的搜索識別.下面采用數(shù)學(xué)方式描繪絕對辨證搜索識別的全過程:a.病基閾值首先計算生物電基數(shù)作為病基閏值,把測得上下耳根兩穴的數(shù)據(jù)分別放入變量u2,并設(shè)定w為當前閼值:wINT(U1+U2)/2)(2)b.耳穴測量特征值設(shè)A為測得耳穴測量數(shù)據(jù)的總集合:A一al,a2.,a42),把A與閩值w比擬得B:一/w:B為耳穴測量特征值的集合:B一bl,b2.,b42),B是辨證識別的根本依據(jù).c.耳穴病癥特征值設(shè)C為某種病癥的耳穴特征值的子集合:Ci一Ci|,Ci2.,Ci42),(i一126

15、1)其中a的值這樣定義,即當相應(yīng)的耳穴呈陽性反響時其值為1,呈陰性反響時其值為0.C是病癥代號的總集合:C=C1,c2.C61d.辨證處理當系統(tǒng)進行辨證識別的時候,就把集合B和子集合a逐一進行相與運算,得子集合Dj:DiBACi一l,2.,61)(4)最后把集合B與子集合D.進行相關(guān)比擬,得相關(guān)度子陣.選出其中相關(guān)度最大者即為辨證結(jié)果.4.4打印模塊系統(tǒng)根據(jù)辨證結(jié)果,檢索出相應(yīng)的治療處方,打印出診斷清單,內(nèi)容包括患者姓名,性別,年齡,主癥,診斷結(jié)果,耳穴治療,中醫(yī)處方,服藥方法等.5系統(tǒng)的特點與評價系統(tǒng)軟件設(shè)計采用了C語言和DBASEI混合編程,在編程設(shè)計過程中遇到了一些難點,運用了設(shè)計技巧,

16、使程序很好地實現(xiàn)了系統(tǒng)功能.5.1c語言與漢字DBASEI的接口問題漢字DBASEI以靈活的數(shù)據(jù)管理能力,眾多的操作命令以及較完善的用戶界面等特點而被廣泛應(yīng)用,但它也存在著固有的局限性.如運行速度慢,科學(xué)計算能力差,特別是它只有內(nèi)存變量而沒有數(shù)組概念,給數(shù)據(jù)庫中二維表達式的行平衡檢查帶來了不便.為了克服上述缺點,本系統(tǒng)采取了漢字DBASEI與C語言的結(jié)合融為一有機的軟件整體C語言主要承當數(shù)據(jù)采集,運算,窗口界面等;漢字DBASEI調(diào)用C語言程序是小型計算機開發(fā)與應(yīng)用1993.3f5通過RUN命令來實現(xiàn).被調(diào)用的C語言程序是通過編譯連接形成EXE文件,以外都文件方式存于磁盤上,這樣即可實現(xiàn)了在漢

17、字DBASEI環(huán)境下調(diào)用C語言程序.由于在系統(tǒng)中漢字DBASEI程序要使用C語言程序產(chǎn)生的運行結(jié)果,所以就要解決漢字DBASEI與C語言的接口問巍.在尋求解決接口時,找到了兩種方法第一種方法是利用漢字DBASEI提供的APPEND命令來實現(xiàn)與C語言的數(shù)據(jù)交換.由于漢字DBASEI與C語言沒有直接接口,因而它與C語言程序之間的數(shù)據(jù)交換只能利用間接方式進行.通過分析可知,漢字DBASEI的文本文件的數(shù)據(jù)都是以ASCII碼的形式存儲的,而C語言那么有處理ASCII文件的能力,因此只要把待傳遞的數(shù)據(jù)以ASCII碼形式存于c語言的某個文本文件(如TEST.TXT)中,然后在漢字DBASEI的環(huán)境下通過A

18、PPEND命令,即可把數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)庫(TE.DBF)里.這樣,這些數(shù)據(jù)就可以成為該庫中的某個字段變量的取值,漢字DBASEI即可使用這些數(shù)據(jù),從而完成漢字DBASEI與C語言的數(shù)據(jù)交換.但這個方法有缺點:一是在處理大量數(shù)據(jù)時速度較慢;二是浪費外存空間.第二種方法是用C語言直接讀取數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù).因為漢字DI3ASEI數(shù)據(jù)庫文件主要是以ASCII碼形式存儲的,文件的結(jié)構(gòu)分前綴局部,數(shù)據(jù)局部和文件結(jié)束標志.除前綴部分外,文件的其它部門實際上是一個ASCII字符藏文件,除文件結(jié)束標志符外,不含有任何其他控制符或分隔符.因此漢字DBASEI數(shù)據(jù)庫文件的數(shù)據(jù)酃分很容易用TurboC語言中的fseek()和

19、rgets()函數(shù)定位和直接存取,從而實現(xiàn)漢字DBASEI與C語言的數(shù)據(jù)交換.第二種方法要求TurboC作為系統(tǒng)主環(huán)境對數(shù)據(jù)庫進行處理時,需要對TurboC大量函數(shù)進行漢字工作,而目前還沒有TurboC的漢化版,因此這樣使系統(tǒng)的工作增加了較6赦小型計算機開發(fā)與直甩1995.3大的困難.鑒于上述原因,確定以漢字DBASEI作為本系統(tǒng)的主環(huán)境,并對局部TurboC函數(shù)進行漢化工作,即采用第一種方法通過RUN命令的運行,生成TurboC的可執(zhí)行文件(EXE文件)來完本錢程序段的設(shè)計.5.2TurboC窗口漢字顯示本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采入與數(shù)據(jù)處理是采甩TurboC編程的,在其執(zhí)行過程中需要有相應(yīng)的漢字屏幕提示

20、由于TurboC未經(jīng)漢化,要實現(xiàn)窗口漢字顯示,必須對TurboC的有關(guān)函數(shù)進行漢化工作實際上,TurboC的許多函數(shù)如:cprintf().eputsO等,為了實現(xiàn)快速顯示的特點,均直接送字符串到屏幕顯示緩沖區(qū),這就出現(xiàn)了問題:第一,必須顯示器硬件兼容;第二,CCBIOS,2.13和UCDOS等這些目前流行的漢字操作系統(tǒng)不支持寫顯示緩沖區(qū)方式.這就是窗口不顯示漢字的原因,如果對漢字屬性給予正確說明,就可實現(xiàn)窗口的漢字顯示.上述工作需要通過調(diào)甩ROMBIOS來實現(xiàn).有兩種解決方法:第一,通過設(shè)置全局變量dirctvidlo一0(缺省:drctvidio=1,即直接訪問顯示緩沖區(qū))來訪問B10s,

21、這樣即可實現(xiàn)窗口漢字顯示.但這有缺點,即各模塊獨立性差,許多函數(shù)都必須借助于PC-DOS和它的ROM來執(zhí)行,這不僅影響屏幕顯示效果,而且使整個程序的運行速度大大降低;第二,窗口的漢字顯示是用BIOS來實現(xiàn),而其他函數(shù)仍由TurboC來提供,這樣即保證了屏幕顯示效果,界面良好美觀又不降低運行速度.但這就意味著TurboC提供的原版窗口函數(shù)均不能采用,而須自己編寫.PCD0s中ROMBIOS有I2個中斷,其中t0H中斷是負責顯示器t/o的.它又有假設(shè)干選項,這樣選項根據(jù)調(diào)用時AH存放器的值來進行訪問,這是實現(xiàn)窗口漢字顯示的關(guān)鍵.在這里把其中的兩個重要函數(shù)加以說明a.Voidgotoxyl(intx.iny)urionregsTI|.h.丑h=2/設(shè)置中斷動能是置光標位置/t.h.dr=x;/設(shè)置行作標在屏幕的位置/r.hJdh=y;/設(shè)置縱作標在屏幕的位置/T.h.bh=0I/設(shè)置顯示頁號/如t86(0xt0.)/產(chǎn)生10H軟中斷/)該函數(shù)實現(xiàn)了光標在屏幕的定位.b.Veidecpu(x?ysn.t)Unsignedchatsnintx,Y,afor(s仃;sn的顯示.漢字顯示的位置,內(nèi)容,顯示