一種能夠測量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針制造技術(shù)

一種能夠測量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針，各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片分別粘貼在捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上，各搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片分別粘貼在提插應(yīng)變梁上。所述各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片的信號線從針柄的內(nèi)孔中穿過，一端分別與各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片連接并組橋，另一端分別與動靜態(tài)應(yīng)變測試儀連通。本實用新型專利技術(shù)采集施針時分別在x、y、z方向產(chǎn)生的力F和力矩M，并通過計算機對采集的數(shù)據(jù)進行后續(xù)分析處理，實現(xiàn)了針刺過程中針體受力的實時定量化測量，為針刺手法的研究和針刺療效的客觀評價提供了實驗手段和科學(xué)依據(jù)，也為其它生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的多分量微力和微位移信號的測量提供了一種新的技術(shù)手段。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)是一種能夠測量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針。
技術(shù)介紹
針刺手法是把毫針按一定穴位刺入患者體內(nèi)，運用捻轉(zhuǎn)與提插等針刺手法來治療疾病。針灸的治療作用主要有三個方面疏通經(jīng)絡(luò)、調(diào)和陰陽、扶正祛邪。基本手法主要有提插和捻轉(zhuǎn)兩種手法，除運用基本手法外，還有輔助手法，包括循、刮、彈、搖、震顫等。針刺手法的力能參數(shù)實時數(shù)據(jù)采集及信息處理研究有助于理解針刺手法在治療中的作用和機理。同時通過傳感器在臨床治療中的數(shù)據(jù)采集與分析，更為中醫(yī)針刺手法生物醫(yī)學(xué)信息的量化、客觀化和標(biāo)準(zhǔn)化奠定基礎(chǔ)。上海市針灸經(jīng)絡(luò)研究所在公開號為CN2433931的專利申請中提出的一種針刺手 法參數(shù)測定分析儀，雖然能夠應(yīng)用換能器將提插、捻轉(zhuǎn)、搖擺(X、Y)方向的四路電訊號分別采集并送入計算機進行分析儲備，但由于針刺過程為微小力下的變形，分析其過程中齒輪傳動的誤差對于數(shù)據(jù)的可靠性影響較大。上海中醫(yī)藥大學(xué)在公開號為CN2533851Y的專利技術(shù)專利中提出的針刺手法實時數(shù)據(jù)采集傳感器實現(xiàn)了對針刺手法數(shù)據(jù)的實時采集，但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使制造成本增加。西北工業(yè)大學(xué)在公開號為CN1718179A的專利申請中提到的一種檢測中醫(yī)針刺手法的量化傳感針，結(jié)構(gòu)簡單、體積小、靈敏度高，但因結(jié)構(gòu)所限僅能測量提插及捻轉(zhuǎn)手法，且存在采集數(shù)據(jù)分散性大，僅能檢測到的兩分量信號相互干擾等問題嚴(yán)重。因此，不能滿足測量其它多種針刺手法的要求。如何設(shè)計出一項簡便先進的傳感器裝置來測量多種針刺手法，并提高采集信號的可靠性與抗干擾能力，以供中醫(yī)針刺手法的定量分析研究與臨床檢測，滿足針灸教學(xué)和科研之需，是該
亟待解決的問題。專利技術(shù)內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能測量多種針刺手法的不足，本專利技術(shù)提出了一種能夠測量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針。本專利技術(shù)包括針柄、外殼、捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片、提插應(yīng)變梁、提插應(yīng)變片、空心螺栓、針體、應(yīng)變梁輪軸及支撐套筒。其中支撐套筒位于外殼內(nèi)，針柄的下端位于外殼內(nèi)上部，并與位于支撐套筒上端的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁固接。應(yīng)變梁輪軸位于外殼內(nèi)底部，并與位于支撐套筒下端的提插應(yīng)變梁固接。各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片，平移應(yīng)變片分別粘貼在捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上。搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片分別粘貼在提插應(yīng)變梁上。空心螺栓位于外殼外部下端,并與位于外殼內(nèi)的應(yīng)變梁輪軸螺接。針體的固定端安裝在空心螺栓的內(nèi)孔中。2個捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別粘貼在2個相鄰的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁相對的表面，另2個捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別粘貼在另2個相鄰的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁相對的表面，使四個捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別處于兩個相互對稱的象限內(nèi)。四個平移應(yīng)變片分別粘貼在四個捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的同一側(cè)表面，使四個平移應(yīng)變片分別處于四個象限內(nèi)。四個搖擺應(yīng)變片分別粘貼在四個提插應(yīng)變梁的上表面，并靠近應(yīng)變梁輪軸，并且各搖擺應(yīng)變片均位于提插應(yīng)變梁的上表面。四個提插應(yīng)變片分別粘貼在四個提插應(yīng)變梁一個表面，并靠近支撐套筒，其中，四個提插應(yīng)變片中的2個提插應(yīng)變片分別粘貼在兩個相對稱的一對提插應(yīng)變梁的上表面，四個提插應(yīng)變片中的另2個提插應(yīng)變片分別粘貼在另兩個相對稱的一對提插應(yīng)變梁的下表面。針柄的下端穿過位于外殼上蓋中心的過孔，并與各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁固接。所述各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片的信號線從針柄的內(nèi)孔中穿過，一端分別與各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片連接并組橋，另一端分別與動靜態(tài)應(yīng)變測試儀連通。所述支撐套筒殼體的圓周上均布有四條通槽，該通槽貫通支撐套筒殼體，并貫通支撐套筒殼體的軸向高度。所述支撐套筒上的四條通槽均位于相鄰的兩個提插應(yīng)變梁的中心線之間。所述的組橋包括全橋電路和半橋電路。所述捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁有四個。所述各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的一端固定在支撐套筒的內(nèi)壁上，各 捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的另一端與位于支撐套筒內(nèi)中心處的針柄下端的圓周表面固定連接，呈十字形分布在所述支撐套筒內(nèi)孔的一端。各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁處于同一水平面，并且各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的上端面均與支撐套筒的上端面平齊。所述提插應(yīng)變梁有四個。所述各提插應(yīng)變梁的一端固定在支撐套筒的內(nèi)壁上，各提插應(yīng)變梁的另一端與位于支撐套筒內(nèi)中心處的應(yīng)變梁輪軸的圓周表面固定連接，呈十字形分布在所述支撐套筒內(nèi)孔的另一端。各提插應(yīng)變梁處于同一水平面，并且各提插應(yīng)變梁的下表面均與支撐套筒的下端面平齊。四個提插應(yīng)變片組成惠斯通全橋電路。四個捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片組成惠斯通全橋電路。四個搖擺應(yīng)變片組成2個惠斯通半橋電路，其中位于一對相對稱的兩條提插應(yīng)變梁上表面的一組搖擺應(yīng)變片組成一個半橋電路，位于另一對相對稱的兩條提插應(yīng)變梁上表面的一組搖擺應(yīng)變片組成一個半橋電路。四個平移應(yīng)變片組成2個惠斯通半橋電路，其中位于一對相對稱的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上的一組平移應(yīng)變片正反對稱的組成一個半橋電路，位于另一對相對稱的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上的一組平移應(yīng)變片正反對稱的組成一個半橋電路。應(yīng)變梁輪軸的上端的端面與四個提插應(yīng)變梁的一端固定連接。應(yīng)變梁輪軸下端的端面與外殼的下蓋內(nèi)表面貼合。空心螺栓的螺紋端穿過外殼下蓋中心的過孔，裝入應(yīng)變梁輪軸的螺紋孔內(nèi)。本專利技術(shù)是一種基于電阻應(yīng)變傳感技術(shù)、結(jié)構(gòu)力學(xué)原理和電橋電路，能夠測量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針。本專利技術(shù)所述的六分量微力包括施針時分別在x、y、z方向產(chǎn)生的力F和分別在x、y、z方向產(chǎn)生的矩M。利用本專利技術(shù)，并配合計算機系統(tǒng)，能夠客觀、快速、可靠地記錄微型應(yīng)力狀態(tài)下的生物醫(yī)學(xué)信息量的變化，以實現(xiàn)不同自由度方向上的多軸連續(xù)自動檢測，保證傳感器實時并反饋檢測結(jié)果，從而實現(xiàn)對微力狀態(tài)及大小的檢測與識別。本專利技術(shù)中，四個捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁為捻轉(zhuǎn)手法的主測梁，呈十字形分布在針柄周圍，其上端表面與支撐套筒上端面平齊。在四個捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上粘貼有捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片和平移應(yīng)變片。四片用于測量扭轉(zhuǎn)變形的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片組成全橋測量捻轉(zhuǎn)手法。四片用于測量平移變形平移應(yīng)變片組成兩組半橋測量平移變形，其中一組半橋測量Fx，另一組半橋測量Fy。四個提插應(yīng)變梁為提插手法的主測梁，呈十字形分布在應(yīng)變梁輪軸周圍其下端表面與支撐套筒下端面平齊。在四個提插應(yīng)變梁上分別粘貼有搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片。四片搖擺應(yīng)變片組成兩組半橋測量搖擺變形，其中一組半橋測量Mx，另一組半橋測量My。四片測量提插變形的提插應(yīng)變片組成全橋測量提插變形Fz。施針時，當(dāng)采用不同施針手法時會在相對應(yīng)的應(yīng)變梁上產(chǎn)生撓度變化，并產(chǎn)生彈性應(yīng)變，本專利技術(shù)中的各應(yīng)變片分別組成惠斯通全橋電路或半橋電路，并且各電路分別與靜動態(tài)應(yīng)變信號測量儀連接，采集施針時所產(chǎn)生的提插力Fz、捻轉(zhuǎn)扭矩Mz、搖擺彎矩Mx、My方向和平移力FX、FY方向的數(shù)據(jù)，并通過計算機對采集的數(shù)據(jù)進行后續(xù)分析處理。當(dāng)進行提插手法操作時，施針者提插針柄，提插應(yīng)變片變形，測量電信號由導(dǎo)線引出。所述提插手法產(chǎn)生Fz方向的力。進行搖擺手法時，搖擺應(yīng)變片變形，測量電信號由導(dǎo)線引出。所述搖擺手法產(chǎn)生Mx、My方向的力矩。進行捻轉(zhuǎn)手法操作時，捻轉(zhuǎn)針柄，捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片變形，測量電信號由導(dǎo)線引出。施加平移力手法時，平移應(yīng)變片變形，測量電信號由導(dǎo)線引出。所述捻轉(zhuǎn)手法產(chǎn)生Mz方向的力矩。所述平移力手法產(chǎn)生FX、FY方向的力。當(dāng)同時組合上述各施針手法時，各測量應(yīng)變片所組成的橋路能夠?qū)崿F(xiàn)所測六分量信號間的抗干擾和各自精確、可靠測量。將埋線針置于針體的中心孔內(nèi)，并將光纖通入所述埋線針的中心孔，·通過光纖近遠紅外無創(chuàng)傷光譜分析等離子波生物醫(yī)學(xué)信息光纖本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種能夠測量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針，其特征在于，包括針柄、外殼、捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片、提插應(yīng)變梁、提插應(yīng)變片、空心螺栓、針體、應(yīng)變梁輪軸及支撐套筒；其中：a．支撐套筒位于外殼內(nèi)，針柄的下端位于外殼內(nèi)上部，并與位于支撐套筒上端的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁固接；應(yīng)變梁輪軸位于外殼內(nèi)底部，并與位于支撐套筒下端的提插應(yīng)變梁固接；各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片，平移應(yīng)變片分別粘貼在捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上；搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片分別粘貼在提插應(yīng)變梁上；空心螺栓位于外殼外部下端，并與位于外殼內(nèi)的應(yīng)變梁輪軸13螺接；針體的固定端安裝在空心螺栓的內(nèi)孔中；b．2個捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別粘貼在2個相鄰的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁相對的表面，另2個捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別粘貼在另2個相鄰的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁相對的表面，使四個捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別處于兩個相互對稱的象限內(nèi)；四個平移應(yīng)變片分別粘貼在四個捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的同一側(cè)表面，使四個平移應(yīng)變片分別處于四個象限內(nèi)；c．四個搖擺應(yīng)變片分別粘貼在四個提插應(yīng)變梁的上表面，并靠近應(yīng)變梁輪軸，并且各搖擺應(yīng)變片均位于提插應(yīng)變梁的上表面；四個提插應(yīng)變片分別粘貼在四個提插應(yīng)變梁一個表面，并靠近支撐套筒，其中，四個提插應(yīng)變片中的2個提插應(yīng)變片分別粘貼在兩個相對稱的一對提插應(yīng)變梁的上表面，四個提插應(yīng)變片中的另2個提插應(yīng)變片分別粘貼在另兩個相對稱的一對提插應(yīng)變梁的下表面；d．針柄的下端穿過位于外殼上蓋中心的過孔，并與各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁固接；所述各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片的信號線從針柄的內(nèi)孔中穿過，一端分別與各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片連接并組橋，另一端分別與動靜態(tài)應(yīng)變測試儀連接；e．所述支撐套筒殼體的圓周上均布有四條通槽，該通槽貫通支撐套筒殼體，并貫通支撐套筒殼體的軸向高度；所述支撐套筒上的四條通槽均位于相鄰的兩個提插應(yīng)變梁的中心線之間；所述的組橋包括全橋電路和半橋電路。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王磊，李付國，艾炳蔚，李瀟，汪程鵬，王瑞亭，李浩，
申請(專利權(quán))人：西北工業(yè)大學(xué)，江蘇省中醫(yī)院，南開大學(xué)，
類型：實用新型
國別省市：