专利名称：高抗干扰脉搏探测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够监测人体生命体征的高抗干扰脉搏探测器。
背景技术：
通过探测脉搏来确定人的健康状态，是医生的最基本诊断方法之一，比如心律，脉 象和血压等。这是因为血液循环系统是人体的基本生命系统，脉搏和生命息息相关。传统的中医用手指号脉诊断，这一操作明显取决于医师的个人经验，难以保证一 致性，因此这种诊断方法非常主观，缺乏严谨的科学性。所以，尽管脉象对诊断非常重要，医 生们也只能以他们手指所感觉到的状况，定性地描述脉象，给出模糊的诊断。随着技术的发展，现有的脉搏探测器可以较严谨地评定人体脉搏，但由于这些仪 器体积较大、不便携带，且仪器成本高、价格昂贵、操作复杂，一般只适用于放置在医院内使 用。无法应用于各种不同的人体脉搏的日常、实时监测。特别是现有的脉搏探测器由于探 头结构的缺陷，在使用时必须精确地调整传感器的位置，才能探测到脉搏的跳动，一但测试 过程中探头位置稍有移动就会出现误测、误报，而且这种脉搏探测器灵敏度低，这就要求有 一定专业基础的人员才能操作，使用不方便。另一方面，人体脉搏是很弱的信号，而日常生活中存在各种各样的震动、电磁等环 境干扰，使用现有的脉搏探测器，难以取得高信噪比，稳定的脉搏信号。据统计全球有数亿的高血压、糖尿病、血脂异常、肥胖体重超标的患者和亚健康人 群。每年中风、心肌梗塞、心力衰竭等非传染性疾病是占四分之三以上的主要死亡原因，其 中心血管疾病占首位。事实上，如果能对脉搏进行有效的、对小时的实时监测，及时发现亚 健康和急性发作的趋势，使患者得到及时早期治疗，绝大多数心脑血管疾病患者的病情可 以早期缓解。而急性发作前的早期主动、自动报警，可大幅度减低心脑血管发病的死亡几 率。因此，急需一种能够对人体脉搏进行有效、可靠、对小时的实时监测的系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有的脉搏探测器在测试时必须精确对准动 脉血管位置才能探测到脉搏跳动、灵敏度低、抗干扰性能差的缺陷，提供一种具有多个探头 的高抗干扰脉搏探测器。本发明解决该技术问题所采用的技术方案是构造一种高抗干扰脉搏探测器，包 括两个电气上反相串联的相同的传感器。第一个主传感器的感应表面设置有相互间隔预 定距离的多个探头，所述多个探头将各自探测到的脉搏信号传递至所述主传感器的感应表 面，所述第一个主感应表面接收到的脉搏信号是各个探头传递的信号的迭加；而安装在和 主传感器间隔一定距离，保证与主传感器有良好的振动、电气隔离的第二个辅助传感器的 感应表面接收到的脉搏信号很弱，但感应到的各种各样的其它震动、电磁等环境干扰和主 传感器感应到的基本相同，由于这两个的物理电气性能相同的传感器在电气上是反相串 联，所以与只使用单个主传感器得到的信号相比，得到的是脉搏信号稍弱，而各种各样的干扰基本消失的高信噪比的优质脉搏信号。在本发明所述的高抗干扰脉搏探测器中，所述多个探头通过基体或直接贴附在所 述主传感器的感应表面，而辅助传感器的感应表面安装在和主感应表面保持一定间隔，具 有振动、电气隔离功能的间隔装置上。在本发明所述的高抗干扰脉搏探测器中，所述传感器均为压力传感器，所述探头 为凸起物；所述基体是由柔性或刚性材料制成的薄片，且所述凸起物设置在所述基体的上 表面和/或下表面。而辅助传感器的感应表面安装在和主感应表面保持高隔离度的间隔装 置，该间隔装置可以是有边沿支架的自由空间，或各种各样不导电的减震材料。在本发明所述的脉搏探测器中，所述主/辅助传感器组包括以下至少一种或多种 替代传感器组超声波信号传感器组，可选择性地包括一个超声波发生器，或热敏传感器组，可选择性地包括一个热源发生器；或红外传感器组，可选择性地包括一个红外光源；或电磁波信号传感器组，可选择性的包括一个电磁波发生器；或核磁共振信号传感器组，可选择性的包括一个核磁共振发生器；或X-光信号传感器组，可选择性的包括一个X-光发生器。实施本发明，具有以下有益效果由于高抗干扰脉搏探测器上设置有多个探头，其中只要有一个探头处于动脉血管 位置处即可将脉搏信号传递到主传感器感应表面，因而主传感器位置变动对探测结果的影 响很小，可靠性高；而当多个探头处于动脉血管位置时，每个探头得到的脉搏信号可以在主 传感器感应表面上迭加，因而灵敏度高；另外该高抗干扰脉搏探测器还有另一个具有干扰 消除功能的辅助传感器，各种各样的干扰信号在两个物理电气功能相同的传感器上感应的 信号大小相同，方向相反，很好地消除了干扰信号。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图IA是根据本发明一实施例的高抗干扰脉搏探测器的主视图；图IB是图IA的俯视图；图IC是图IA的右视图；图2A是根据本发明一实施例的高抗干扰脉搏探测器组件的主视图；图2B是图2A的俯视图；图2C是图2A的右视图。
具体实施例方式本发明所述的高抗干扰脉搏监测装置能够感应人体动脉的一维、二维脉搏脉动压 力，并能有效地降低其它的干扰信号。依据本发明的一个实施例，高抗干扰脉搏监测装置包括至少一个多探头主传感器 和一个相对隔离的辅助传感器。每个高抗干扰脉搏探测器的输出是主传感器和辅助传感器 反相串联的电压信号。高抗干扰脉搏探测器可是一个腕带、臂带、胸带、腿带、床垫、坐垫等任何可接触人体的，固定在动脉附近部位的装置。每一个探头独立感应动脉压力，多个探头组成的探头点阵探测到的脉搏信号在主 传感器上迭加；而主传感器上感应到的干扰和反向串联的辅助传感器感应到的同样的干扰 反向叠加得以抵消，形成高信噪比、稳定可靠脉搏压力信号图1A-1C为根据本发明实施例的单个高抗干扰脉搏探测器的结构示意图。图IA 是主视图；图IB是图IA的俯视图；图IC是图IA的右视图。如图IA-图IC所示，在本实施 例中，高抗干扰脉搏探测器设置有3个探头1，探头1连接于基体2上，基体2与主传感器3 的感应表面301相接触，将探头探测到的信号传递到主传感器3的感应表面301，主传感器 3和辅助传感器5通过间隔装置4安装在一起，间隔装置4保证了辅助传感器5的感应表面 501，502和探头1有良好的电气、振动隔离，主传感器和辅助传感器反向串联后的输出信号 通过引出对线6输出。图2A-2C是根据本发明实施例的包括两个高抗干扰脉搏探测器的高抗干扰脉搏 探测器组件的结构示意图，其中，图2A是主视图；图2B是图2A的俯视图；图2C是图2A的 右视图。如图2A-2C所示，在本实施例中，高抗干脉搏探测器组件设置有12个探头1，探头 1连接于基体2上，基体2与第一主压力传感器31、第二主压力传感器32的感应表面相接 触，将探头探测到的信号传递到主传感器组的感应表面；在第一主压力传感器31下是间隔 装置41，再下面是第一辅助传感器51，在第二主压力传感器32下是间隔装置42，再下面是 第二辅助传感器52，第一主压力传感器31和第一辅助传感器51反向串联的信号通过引出 线组61输出；第二主压力传感器32和第二辅助传感器52反向串联的信号通过引出线组62 输出。虽然图2A-2C中的基体2是一个整块的基体，作为选择，也可将其分成两个单独的基 体第一基体和第二基体，分别贴附在第一主压力传感器31、第二主压力传感器32的感应 表面。从图中可看出，探头之间相互间隔一段距离，形成点阵。这样设置的好处是每个 探头同时相对独立地探测信号，而在共用主传感器的感应表面上迭加，得到较强的输出信 号。虽然图IA所示脉搏探测器上设置有3个单列排列的探头，但本领域技术人员应当知晓， 还可设置更多探头，并将其排列成多行多列的点阵，甚至可排列成圆形、椭圆形等或其它形 状的点阵。同理，作为类似的实施方式，由至少两个高抗干扰脉搏探测器构成的高抗干扰脉 搏探测器组件中，每个高抗干扰脉搏探测器上也可设置比图2A中所示的12个探头更多或 更少的探头，并将其排列成多行多列的点阵，甚至可排列成圆形、椭圆形等或其它形状的点 阵。探头之间的距离设置以能够保持每个探头既能有较大地相对独立运动，又能有较高的 密度为准。在图IA和图2A所示的实施例中，探头1是设置在基体2的上表面21。在本发明 的其它实施例中，探头1可设置在基体2的下表面22，或者可在基体2的上表面21和下表 面22均设置探头1。基体2通常是由柔性或刚性材料制成的薄片。探头1的形状可以是弧形、半圆形、 矩形、六角形等对称或非对称的多边形等各种不同形状的硬物体或软物体构成的凸起，通 过薄片式基体(例如薄膜)用粘胶连接到或以任何方法连接到压力传感器单元的感应表 面，形成探头点阵。在本发明的一些实施例中，探头1为硬质凸起物，例如不锈钢、铝合金、 钛合金等金属凸起物，尼侬、ABS、有机玻璃等硬塑料凸起物等，其通过粘结剂粘接在所述基体2上。在其它实施例中，探头1为软质凸起物，例如硅胶、橡胶等软塑料，或者由充气或 空心气囊等构成凸起物。凸起物与基体可以采用相同材质一体成型，或者凸起物可以通过 粘结剂粘接在相同或不同材质的基体上。应当理解，上述提及的材料均应为健康卫生、对人 体无害的材料。在本发明的另一实施例中，探头直接设置在主传感器的感应表面，例如粘贴在传 感器的感应表面。或用能稳定可靠地将探头安装在主传感器的感应表面的其它方法。虽然本发明的实施例中采用的是压力传感器，但本领域技术人员应当理解，还可 以采用其它类型的主/辅助传感器组来实施本发明。例如采用超声波信号传感器组，可选 择性地包括一个超声波发生器，和具有一个以上的超声波探头的超声传感器；或热敏传感 器组，可选择性地包括一个热源发生器，和具有一个以上的热敏探头的热敏传感器；或红外 传感器组，可选择性地包括一个红外光源，和具有一个以上的红外探头的红外传感器；或电 磁波信号传感器组，可选择性的包括一个电磁波发生器，和具有一个以上的电磁探头的电 磁传感器；或核磁共振信号传感器组，可选择性的包括一个核磁共振发生器，和具有一个以 上的核磁共振探头的核磁共振传感器；或X-光信号传感器组，可选择性的包括一个X-光发 生器，和具有一个以上的X-光探头的X-光传感器。本发明的各个实施例中，高抗干扰脉搏探测器包括由一个以上的相邻的沿着动脉 血管双向(纵、横)单面或双面排列的弧形、半圆形、或相似形状的硬物体或软物体构成的 探头点阵，并集成在主传感器表面。单面探头点阵与人体表面或传感器表面相接触。双面 探头点阵的双面分别与人体表面和主传感器表面相接触。而和主传感器保持相对隔离的辅 助传感器感应到的干扰信号，和主传感器上同样的干扰信号反相叠加，相互抵消。一个以上 的该高抗干扰脉搏探测器双向(纵、横)排列组成高抗干扰脉搏探测器组件。在探测脉搏 压力时，由于每个主传感器上有数个探头，每个探头都可以感应脉动，大大提高整个高抗干 扰脉搏探测器组件的探测灵敏度；并且由于有数个探头，该高抗干扰脉搏探测器组件对位 置不敏感，在相对大的范围内都可以有效地感应脉动。进一步将数个高抗干扰脉搏探测器 单向、或双向排列集成使用，可得到更好的效果更高的探测灵敏度，更强的感应信号。利用本发明的高抗干扰脉搏探测器，可以取得高信噪比，稳定可靠，位置不敏感的 脉搏信号，可以建立实用的全天候脉搏实时监测系统。使用户的生命体征/健康状况得到 时时的关注，可以做到在日常检测时及时发现亚健康问题，及早治疗；急性发作时第一时间 自动或主动报警，有效地避免发病猝死的危险。事实证明大多数心脑血管疾病患者，如果可 以早期发现发病的趋势，采取措施，可以很大程度上避免有严重危害的急性发作发生。而急 性发作前的早期自动、主动报警，则可大幅度减低心脑血管发病猝死的概率。
权利要求
1.一种高抗干扰脉搏探测器，其特征在于，包括一个主传感器(3、31、3幻和一个辅助 传感器(5，51，52)；所述主传感器和辅助传感器通过具有高电气、振动隔离度的间隔装置 (4,41,42)组合成一体；主传感器和辅助传感器的信号输出端反向串联。
2.根据权利要求1所述的高抗干扰脉搏探测器，其特征在于，所述主/辅助传感器均为 压力传感器；所述多个探头(1)通过基体( 贴附在所述主传感器的感应表面(301)。
3.根据权利要求2所述的高抗干扰脉搏探测器，其特征在于，所述探头(1)为凸起物； 所述基体( 是由柔性或刚性材料制成的薄片，且所述凸起物设置在所述基体O)的上表 面和/或下表面02)。
4.根据权利要求1和3所述的高抗干扰脉搏探测器，其特征在于，所述高电气、振动隔 离度的间隔装置(4，41，42)可以是有边框的自由空间，或不导电的任何隔振材料，或自由 空间和隔振材料的组合结构，间隔装置的上表面G21)紧贴主传感器(32)下表面安装。
5.根据权利要求1所述的高抗干扰脉搏探测器，其特征在于，所述主传感器(3、31、32) 和辅助传感器(5,51,5 组包括以下至少一种或多种替代传感器组超声波信号传感器组，可选择性地包括一个超声波发生器，或热敏传感器组，可选择性地包括一个热源发生器；或红外传感组，可选择性地包括一个红外光源；或电磁波信号传感器组，可选择性的包括一个电磁波发生器；或核磁共振信号传感器组，可选择性的包括一个核磁共振发生器；或X-光信号传感器组，可选择性的包括一个X-光发生器。
6.根据权利要求1所述的主传感器和辅助传感器，其功能、结构、性能可以互换。
7.根据权利要求1所述的主传感器和辅助传感器，可采用多个主传感器组合或多个辅 助传感器组合或多个主传感器与辅助传感器的组合。
8.一种高抗干扰脉搏监测装置，其特征在于，包括至少二个如权利要求1至7中任一项 所述的高抗干扰脉搏探测器；其中，所述至少二个高抗干扰脉搏探测器排列成单行或多行 的阵列，使得当将所述高抗干扰脉搏监测装置放置在人体肢干部的动脉血管附近时，所述 至少二个高抗干扰脉搏探测器中有至少一个所述探头能与人体肢干部的动脉血管处肌肤 相接触。
9.根据权利要求1所述的高抗干扰脉搏探测器，其特征在于，所述除了应用在脉搏信 号的采集外，还可以应用在任何需要检测振动的场合。
全文摘要
本发明涉及高抗干扰脉搏探测器。所述高抗干扰脉搏探测器包括两个相互间用具有高电气、振动隔离度结构保持一定间隔的反向串联的传感器。其中一个主传感器感应表面设置有相互间隔预定距离的多个探头。所述多个探头将独自探测到的脉搏信号传递至所述主传感器的感应表面，所述主传感器感应表面接收到的脉搏信号是各个探头探测到的信号的迭加；而另一个反向串联的辅助传感器由于高电气、振动隔离度结构的隔离作用所感应到的脉搏信号很弱；而这两个物理结构相同的传感器感应的其它干扰信号强度相同，方向相反，所以叠加后得到干扰基本抵消的高信噪比、稳定可靠、位置不敏感的脉搏信号。应用所述高抗干扰脉搏探测器，可以建立可实际应用在日常生活中的、可靠的24小时脉搏实时监测系统。
文档编号A61B5/0245GK102048528SQ200910213318
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月2日 优先权日2009年11月2日
发明者汪欣 申请人:汪欣