【摘要】：低能量激光療法目前廣受國內外的關注,激光針灸是低能量激光療法的一種表現(xiàn)形式。無論在生物醫(yī)學領域還是在激光領域,激光針灸都是重要的研究課題。傳統(tǒng)中醫(yī)使用金屬針針刺針灸是一種古老的治療實踐,在中國已經(jīng)存在超過3000年的歷史并且在國內外廣受關注,特別是與拔火罐治療方法相結合,效果更好。相比于傳統(tǒng)針刺針灸,激光針灸使用激光刺激取代金屬針刺,具有無創(chuàng)、無感染風險和無痛的天生優(yōu)勢。隨著電子技術的發(fā)展,光針灸設備和監(jiān)測工具也在向前發(fā)展。本文采用近紅外光譜技術的檢測方法研制出一套集成治療和監(jiān)測一體的光針灸系統(tǒng),監(jiān)測的主要指標是人體內部的血氧參量。在研究背景中介紹了監(jiān)測原理和算法,并且在設備性能測試中,也使用血氧參量指標作為標準來衡量設備的性能。本文首先基于可視化中國人數(shù)據(jù)集,建立特定穴位組織模型,使用基于蒙特卡羅仿真方法的MCVM軟件進行光學仿真來探索光在人體穴位組織內部的傳輸。輸出結果光吸收分布驗證了光能夠達到傳統(tǒng)針灸需要的深度,并且波長、入射光子數(shù)(在實際設備中對應到入射光的功率)和入射方向角三個因素都會影響光在穴位組織內部的傳輸。仿真研究結果有助于設備研制的元件選取。然后本文從硬件和軟件兩方面介紹了光針灸系統(tǒng)的儀器研制。主要是硬件電路的設計和軟件的編寫移植。硬件電路從功能模塊分別介紹了電源模塊、控制單元模塊、電流驅動模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)保存模塊、液晶顯示屏顯示模塊和探頭模塊。軟件主要介紹了驅動、并行接口、串行接口、實時系統(tǒng)和圖形界面。系統(tǒng)最終留出了圖形顯示界面接口、人機交互觸摸接口和與主控制分離的探頭模塊,其余部分都封裝在一起,保證設備的安全。可視化的主要兩點體現(xiàn)在光在組織內部的傳輸和人機交互界面實時數(shù)據(jù)的顯示。最后本文設計了一系列的性能測試實驗從治療探頭和監(jiān)測探頭兩方面驗證了光針灸系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靈敏性、系統(tǒng)響應一致性等可靠性能。研究結果表明,光針灸治療與監(jiān)測一體化系統(tǒng)在光針灸疾病治療方面具有很大的潛力。
【圖文】：

[29]等。 1-1 是組織內部含氧蛋白、脫氧蛋白和水對光的吸收系數(shù)隨照射光波。從圖中可以發(fā)現(xiàn)在近紅外光譜波段（700 nm  900 nm 深色標記區(qū)織對光的吸收比較低，其中特別是水的吸收系數(shù)相對于脫氧血紅蛋蛋白的吸收系數(shù)幾乎可以忽略。人體組織內部大部分是水，而水的吸外光譜區(qū)域幾乎為零，因此近紅外光能夠到達比較深厚的組織深度，，探測到需要的血液動力參量。并且圖 1-1 還顯示出脫氧血紅蛋白和的吸收系數(shù)有所差異[30]。根據(jù)該曲線含氧血紅蛋白和脫氧血紅蛋白波長的關系，NIRS 技術可以采用不同波長的近紅外光照射到指定穴在人體組織內部經(jīng)過吸收、散射等一系列光運動后會從組織表面溢出出射的近紅外光可以被光電傳感器收集并轉換成電信號，解析這些化光刺激對人體組織內部血液動力的變化，進而分析激光針灸對人。在調研發(fā)射近紅外光器件的波長時，此圖也是一重要的參考，主要血液動力參量的交叉處和不同的吸收差異，，圖中五角星標記出來是長值，也是實際器件會采用的多波長器件包含的 nm 級波長。

在光學參數(shù)文件內，軟件運行時會自動查找加入光學參數(shù)文件即可運行 MCVM。國人數(shù)據(jù)集與穴位圖一定程度上能夠反映人體三維解剖結構[37,38系列不同位置的高分辨率的彩色照片。VCH隔 0.02 cm 切割而成的高分辨率數(shù)字圖片數(shù)據(jù)的解剖學家標記上唯一并且特殊的編號使數(shù)一定程度上能夠提供一種近似于真實人體結立穴位組織模型之前，應該先搞清楚人體穴位的模型分析。人體經(jīng)絡上存在很多的穴位，圖紅色的線條表示的就是經(jīng)絡，紅點表示的是具穴位從中間脊柱分開左右是對稱的。刺激不同同的效果反映。比如說刺激腎俞穴位（BL2，并且刺激組織內部的深度要達到 27 - 33 m
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN249;R245

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 ;Construction and visualization of high-resolution three-dimensional anatomical structure datasets for Chinese digital human[J];Chinese Science Bulletin;2008年12期

2 李忠明,張鎮(zhèn)西;激光針灸治療機理探討[J];激光生物學報;2005年01期

3 羅樂，何于江，周章武;He－Ne激光和CO_2激光針灸的研究[J];激光雜志;1996年01期

相關博士學位論文 前1條

1 李婷;光在三維結構組織中傳輸?shù)腗C模擬及腦功能成像研究[D];華中科技大學;2010年

本文編號：2673366