检测设备的制作方法

文档序号:14969407发布日期:2018-07-20 17:54阅读:132来源:国知局

本实用新型涉及检测设备,更具体地,涉及例如对动物体的与血液相关的指标进行检测的设备。



背景技术:

对动物体进行的毛细血管充盈试验(capillary filling test)可用来了解与血液相关的指标。在血容量充足、毛细血管功能正常时,毛细血管开放,有大量血液通过,因而于表浅部位皮肤呈潮红色。对皮肤施加一定压力后,局部毛细血管血流中断,血液被挤向周围,皮肤呈白色,去除压力后,血流很快恢复,皮肤又重新变为潮红色。当血压过低、血容量不足、休克时,解除压力后毛细血管血流恢复缓慢,皮肤由白转红的时间延长。例如,毛细血管充盈试验通常可用于判断血液微循环状态。

以人体的手指部位为例,一般而言,身体健康的人的指甲颜色是红润的,在按压指甲后指甲颜色会变白,松开之后指甲颜色又会由白变红,这是指甲下人体组织中的血液受压力作用从毛细血管中分散和汇聚的反映。在医护领域中,可以通过对人的指甲进行毛细血管充盈试验来反映测试对象血液微循环的状况。医护人员现有的常用做法是直接用手去按压测试对象的指甲,松开手后以人的时间感觉大致估计指甲颜色再次变得红润所用的时间。在这样的做法下,由于按压指甲力度不一致、人眼观察判定指甲颜色有差异以及人对时间估计的误差,最后得到的结果往往十分不准确,没有太大参考价值。



技术实现要素:

本实用新型描述的设备至少可用于改进上述按压力度随意性的问题。

根据本实用新型的一方面,提出了一种检测设备,其特征在于,包括:按压件,配置为对动物体的肢体末梢部位进行按压;数据捕获器,配置为在所述按压件对肢体末梢部位进行按压的情况下,获取被按压的肢体末梢部位的特征数据,所述特征数据用于对所述动物体的与血液相关的指标进行检测;动力装置,配置为驱动所述按压件进行按压,以及驱动所述数据捕获器靠近所述肢体末梢部位以获取所述特征数据。

在一种可能的实施方式中,所述检测设备还包括:压力传感器,与所述按压件相连接,所述压力传感器配置为感测所述肢体末梢部位被所述按压件施加的压强;控制器,与所述动力装置和所述压力传感器相连接,所述控制器包括控制芯片,所述控制芯片接收所述压力传感器感测到的压强,并根据所述压强向所述动力装置输出动力控制信号,以控制所述按压件的按压力度。

在一种可能的实施方式中,在所述压力传感器感测到的压强小于阈值压强的情况下,所述控制芯片输出的所述动力控制信号用于增大所述按压件的按压力度,并且在所述压力传感器感测到的压强大于所述阈值压强的情况下,所述控制芯片输出的所述动力控制信号用于减小所述按压件的按压力度。

在一种可能的实施方式中,所述按压件包括中空部,所述数据捕获器容纳在所述按压件的所述中空部内。

在一种可能的实施方式中,所述按压件为中空的柱状结构,所述按压件的横截面为环形。

在一种可能的实施方式中,所述数据捕获器为柱状结构,所述数据捕获器的纵向中心轴与所述按压件的纵向中心轴重合。

在一种可能的实施方式中,所述数据捕获器包括图像或视频捕获器,获取的所述特征数据是所述肢体末梢部位被按压处的图像或视频。

在一种可能的实施方式中,所述检测设备还包括:检测光发射器,所述检测光发射器能够发出至少两种波长的光,所述光能够照射在所述肢体末梢部位。

在一种可能的实施方式中,所述数据捕获器包括检测光接收器,获取的所述特征数据是检测光发射器发射的光经过所述肢体末梢部位反射和/或透射后的光的信息。

在一种可能的实施方式中,所述检测光发射器配置在所述按压件上,以向所述肢体末梢部位发出光;或者所述检测光发射器与所述按压件相对配置,以使得发出的光穿过所述肢体末梢部位向所述按压件行进。

在一种可能的实施方式中,所述检测设备还包括具有开口的柱状结构的壳体,所述壳体外表面不透光,所述开口能够容纳所述肢体末梢部位。

在一种可能的实施方式中,所述动力装置设置在所述壳体的上部,所述按压件和所述数据捕获器自所述壳体的上部向下延伸。

在一种可能的实施方式中,所述检测设备还包括照明装置,所述照明装置配置在所述检测设备的内侧面、或者配置在所述按压件上。

在一种可能的实施方式中,所述控制器还包括时间测量器和与时间测量器相连接的比较器,所述时间测量器测量所述肢体末梢部位被按压的时间,并且将所述肢体末梢部位被按压的时间输出至所述比较器,所述比较器将所述时间与阈值按压时间进行比较,其中,在所述时间达到所述阈值按压时间时,所述控制器控制所述动力装置使所述按压件远离所述肢体末梢部位移动。

在一种可能的实施方式中,所述检测设备还包括数据传输接口,用于将数据输出到所述检测设备外部;以及/或者所述检测设备还包括显示装置,所述显示装置用于显示与所述指标及其检测过程相关联的数据。

在一种可能的实施方式中,所述肢体末梢部位包括指甲、指肚或耳垂。

根据本实用新型的各方面,通过动力装置改进了上述按压力度随意性的问题。

进一步地,借助数据捕获器获得的特征数据可精细反映毛细血管充盈测试过程和与血液相关的指标,使毛细血管充盈测试的结果更加准确,应用更加广泛。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型的示例的检测设备的示意框图。

图2是根据本实用新型的示例的检测设备2的局部的示意框图。

图3是根据本实用新型的示例的检测设备3的使用状态示意图。

图4示出根据本实用新型的示例的检测设备4的使用状态的示意图。

图5示出了根据本实用新型的示例的检测设备5的产品示意图。

图6示出了根据本实用新型的检测设备3的变形例的使用状态参考图。

图7示出了根据本实用新型的一个示例的控制器16的结构示意框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外,为了更好的说明本实用新型,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本实用新型同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本实用新型的主旨。

图1是根据本实用新型的示例的检测设备的示意框图。在图1所示的一个示例中,本实用新型的检测设备1包括动力装置10、数据捕获器12和按压件14。按压件14的横截面可以构造为方形、圆形或任意形状。按压件14可以对动物体的肢体末梢部位进行按压。在按压件14对肢体末梢部位进行按压的情况下,数据捕获器12获取被按压的肢体末梢部位的特征数据,该特征数据用于对动物体的与血液相关的指标进行检测。动力装置10可以驱动按压件14进行按压,还可以驱动数据捕获器12靠近肢体末梢部位以获取特征数据。

动力装置10可以包括电机、可充气的气袋或气囊、电磁线圈、或者弹簧中的任一个或多个,以向按压件14提供动力。在一些具体实现中,例如可以对气袋充气或利用电磁线圈产生的磁力、弹簧的弹性力等方式,以负反馈机制对肢体末梢部位进行挤压。肢体末梢部位例如可以是动物体的指肚、耳垂或指甲等部位。

通过动力装置10与按压件14相连接,动力装置10可以驱动按压件14对肢体末梢部位进行按压,从而改进按压力度的随意性问题。通过动力装置10对按压件14的驱动,例如可以控制按压的力度,避免力度过大对动物体造成伤害,以及/或者保证按压力度足够。

在以下示例的描述中,将主要说明与前述示例的差别。对于与前述示例相同的部分使用相同的附图标记并不再赘述。

图2是根据本实用新型的示例的检测设备2的局部的示意框图。在图2中,示例性示出了检测设备2与检测设备1不同的部分。与检测设备1相比,检测设备2可以进一步包括与按压件14相连接的压力传感器18。压力传感器18可以感测按压件14在动力装置10驱动下对肢体末梢部位施加的压强大小。检测设备10还可以包括与动力装置10和压力传感器18相连接的控制器16。控制器16可以包括控制芯片。控制芯片可以接收压力传感器18感测到的对肢体末梢部位的按压压强,根据该压强向动力装置10输出动力控制信号,以控制按压件14对肢体末梢的按压力度。其中,控制芯片可以采用现有技术中的控制芯片实现,也可以通过专用集成电路(ASIC)实现,也可以通过可编程逻辑器件或通用处理器结合逻辑指令实现,本实用新型对控制芯片的具体实现方式不做限制。

在检测设备2按压肢体末梢的一个示例中,在压力传感器18感测到的压强小于阈值压强的情况下,控制芯片输出的动力控制信号可以用于增大按压件14对肢体末梢的按压力度。在压力传感器18感测到的压强大于阈值压强的情况下,控制芯片输出的动力控制信号可以用于减小按压件14对肢体末梢的按压力度。在其它示例中,在压力传感器18感测到的信号增大至阈值压强时,控制芯片输出的动力控制信号可以使按压件14在按压部位处停止。阈值压强可根据需要任意设置,例如,在一个具体实现中,阈值压强可以为35mmHg以上。

在一个实现方式中,本实用新型提出的检测设备可以通过压力传感器和负反馈技术控制按压的力度和/或时间。例如,可以针对肢体末梢部位的不同大小和/或厚度给予不同的按压力度,使得之后测量过程的数据更加合适准确。

图3是根据本实用新型的示例的检测设备3的使用状态示意图。如图3所示,作为使用状态的一个示例,测试对象的肢体末梢部位可以与按压件14和数据捕获器12相对配置。

在一个具体实现中,检测设备3的按压件14可以包括中空部,数据捕获器12可以容纳在该中空部内。按压件14可以构造为中空的柱状结构,其横截面可为环形。数据捕获器12也可以构造为柱状结构。在一个示例中,数据捕获器12的纵向中心轴与按压件14的纵向中心轴可以彼此重合。按压件14和数据捕获器12可以彼此同步也可以不同步地移动。

在其它实现中,图6示出了具有其它结构的检测设备3的变形例的使用状态参考图。如图6所示,数据捕获器12可以配置在按压件14的一侧,以使得能够获取到肢体末梢部位被按压件14按压处的特征数据。数据捕获器14可以在照明装置56的照明下对肢体末梢部位的特征数据进行获取。

在一个示例中,数据捕获器12可以包括图像或视频捕获器,其获取的特征数据可以是肢体末梢部位被施加压力处的图像或视频。图像或视频捕获器例如可以实现为摄像头。按压件14可以朝向肢体末梢部位移动以进行按压,摄像头可以对被按压的肢体末梢进行拍摄。在一个具体实现中,肢体末梢部位可以为指甲。为高质量完成对指甲变色过程的拍摄,例如为摄像头的数据捕获器12可以独立于按压件14移动,由动力装置10推动到合适位置,之后固定在该位置对指甲被按压处进行拍摄,从而保证拍摄的视频不会因摄像头自身相对于指甲的移动而模糊。

图4示出根据本实用新型的示例的检测设备4的使用状态的示意图。与检测设备1相比,检测设备4可以进一步包括检测光发射器42。检测光发射器42能够发出至少两种波长的光。如图4所示,检测光发射器42发出的光能够照射在肢体末梢部位。

在一个具体实现中,数据捕获器12可以包括检测光接收器44,其获取的特征数据是检测光发射器14发射的光经过肢体末梢部位反射和/或透射后的光的信息。检测光接收器44可以是光电传感器等任何能对光信息进行接收的器件。

检测光发射器42可以配置在按压件14上,以向肢体末梢部位发出光。或者,如图4所示,检测光发射器42可以与按压件14相对配置,以使得发出的光穿过肢体末梢部位向按压件14行进。应当理解,检测光发射器42的位置可以改变,只要能够使发出的光经过肢体末梢部位即可;检测光接收器44的位置也可以改变,只要能够接收到经过肢体末梢部位反射和/或透射后的光的信息即可。

在检测设备4的一个使用示例中,开始测试后,在动力装置10驱动下,用于接收透射光的检测光接收器44被推进到适当位置。之后,配置在肢体末梢部位下方的检测光发射器42可以发出特定波长光波,检测设备4通过检测光波被吸收的数据可以得到血管的血流量。在一个示例中,检测光发射器42可以构造为LED灯,LED灯和检测光接收器44可以成对配置以进行检测。

在一个具体实现中,控制器16的控制芯片控制动力装置10驱动按压件14对肢体末梢部位进行按压。例如,按压件14可以对肢体末梢部位施加35mmHg以上的压强,使肢体末梢内毛细血管血流量减少。

在一个使用示例中,按压件14随后可以迅速撤去,检测设备4可以根据所获取的特征数据,检测并记录之后毛细血管血液再次充盈的过程中血流量的变化,以及/或者提取血流量增加的速率、或恢复正常所用时间等参数。

在一个具体实现方式中,例如检测设备4的检测设备可以测量毛细血管部位的血液血氧饱和度。血氧饱和度(SpO2)是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb,hemoglobin)容量的百分比,即血液中血氧的浓度,它是呼吸循环的重要生理参数。功能性氧饱和度为HbO2(氧合血红蛋白)浓度与HbO2(氧合血红蛋白)+Hb(还原血红蛋白)浓度之比,这两种蛋白对不同波长光波的吸收有较大区别,可以通过血液对不同波长光波的吸收来计算两种蛋白的比例。在本实用新型的检测设备中,可以利用血液中不同种类血红蛋白分子对各种波长的光波的吸收情况,测量得到毛细血管部位的血液血氧饱和度,进而得到血流量的数据。

在具体实现中,例如检测光发射器42可以分别用不同波长的光照射肢体末梢部位。例如,可以采用660nm红光和910nm红外光。应当理解,在利用血红蛋白对特定波长的光波的吸收情况分析血流量的情况下,不限制于上述的用两种光波进行测量,也可以使用更多个不同波长的光源来进行测量。在本实用新型应用于指甲的情况下,可以使检测光发射器42发出的光穿过半透明的指甲。由于氧合血红蛋白和还原血红蛋白对两种波长光波的吸收情况不同,可以在指尖另一侧检测透射的光波的强度,从而可以计算得出毛细血管中两种蛋白比例和血流量。

图5示出了根据本实用新型的示例的检测设备5的产品示意图。与检测设备1相比,如图5所示,检测设备5还包括具有开口54的柱状结构的壳体52。壳体52的外表面可以不透光,开口54可以用于容纳肢体末梢部位。

在一个具体实现中,动力装置10可以配置在壳体52的上部。在其它实现中,控制器16的控制芯片可以与动力装置10一同配置在壳体52的上部。按压件14和数据捕获器12可以自壳体52的上部向下延伸。在其它实现中,检测设备5还可以包括照明装置56。照明装置56可以配置在检测设备5的内侧面(例如壳体的内侧面)、或者可以配置在按压件14上。照明装置56可以配置在任意能够对检测设备的内部进行照明的位置处。

在其它实现中,除预留的开口54外,检测设备5的壳体52可以整体密封。测试对象将例如手指通过开口54置入检测设备5内。在一个示例中,壳体52的柱状构造的下底面可以具有与数据捕获器12和按压件14相对配置的肢体末梢部位载置台58。例如,照明装置56也可以配置在载置台58的正上方。在使用检测设备5的一个示例中,测试对象的肢体末梢部位手指可以放在载置台58上,使用者可以按下开关开始进行测试。在控制芯片控制下,动力装置10可以驱动数据捕获器12、按压件14、以及/或者照明装置56到达预定的适合照明、按压、以及/或者拍摄的位置。

在控制芯片控制下,动力装置10可以移动按压件14以对肢体末梢部位进行按压,控制芯片可以利用压力传感器18的数据以负反馈方式进行控制,从而使用合适一致的力度按压肢体末梢部位。

例如,在按压一定时间后,控制芯片可以控制按压件14快速弹起。数据捕获器12可以响应于按压件14的弹起开始获取肢体末梢部位的特征数据。例如,数据捕获器12可以记录肢体末梢部位的颜色变化的整个过程。

在一个具体实现中,控制器16还可以包括计算芯片。计算芯片可以根据接收到的特征数据,利用图像处理技术提取肢体末梢部位的颜色特征。

图7示出了根据本实用新型的一个示例的控制器16的结构示意框图。如图7所示,控制器16可以包括时间测量器162和与其相连接的比较器164。时间测量器162可以测量所述肢体末梢部位被按压的时间,并且将肢体末梢部位被施加压力的时间输出至比较器164。例如,时间测量器162可以是受压力传感器18的感测结果控制的计时器,在压力传感器18感测到压强时开始计时,并在压力传感器18感测不到压强时计时结束。比较器164用于将该时间与阈值按压时间进行比较。例如,在达到所述阈值按压时间时,控制器16控制动力装置10使按压件14远离肢体末梢部位移动。通过这种方式,可以更精确地控制按压时间。

在本实用新型的其它实施方式中,检测设备1~5中的任一者还可以包括用于将数据输出到检测设备外部的数据传输接口。该数据传输接口可利用数据传输线、或者蓝牙或WiFi等无线传输方式向关联计算机等设备传输与血液相关的指标数据或检测设备产生的其他数据。可替换地或者附加地,检测设备1~4中的任一者还可以包括显示装置,用于显示与血液相关的指标及其检测过程相关联的数据。例如,在显示装置上可以绘制肢体末梢部位的颜色变化过程。本实用新型的检测设备可以使用电池或外接电源等各种方式来提供能量。

以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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