指感施压与微阵列传感的三部九候多信息获取识别装置的制造方法_2

文档序号:9311549阅读:来源:国知局
5] 压力栗的压力输出可达最高300Kpa,加压过程通过持续观测脉搏波波形变化,进 行血压测定。如图3所示。脉诊充气式气压腕套不仅为脉诊的浮中沉取脉取定值加压,还 能够继续增加压力至最高300kpa,加压过程持续观测脉搏波波形变化,通过阻断血流,进行 血压测定。如图3所示。
[0026] 检测过程中分别将指容积脉搏波探头与气压指套放于同一根手指上,工作时,指 容积脉搏波探头测出血液正常流动时的脉搏信号,利用气栗给气袖充气,使其压力达到 200mmHg,记录压力对应的数值F。这时气压指套紧压血管,使血液不流动,缓缓放气,整个过 程密切观察脉搏信号变化情况。当压力大于收缩压时,因血管受压迫而停止流动,指容积脉 搏波探头检测不到脉搏;压力继续下降,当达到收缩压时,血液开始断续流动,指容积脉搏 波探头测出脉搏信号,此信号由计算机检测到并显示,记录此时压力对应的数值A,即为收 缩压;压力继续下降,达到舒张压,由于血管不受压迫,血流均匀,恢复到血液正常流动时的 指容积脉搏波信号,计算机检测到此状态,记录此时压力对应的数值B,即为舒张压。
[0027] 简化的计算公式为:F/200 =A/收缩压=B/舒张压。
[0028] (4)脉搏波结合心电信息分析脉搏波传导速度PWV
[0029] 运用标准导联法,设计心电采集模块,并嵌入到系统芯片中。心电信号同脉搏波压 力信号相互结合,获取脉搏波传导速度(PWV)。PWV的影响因素主要是与脉管硬度相关,其 次还与血流粘度,血液流速以及血管管径有关。因此,准确获取PWV的值,需要同时获取心 电触发心栗的初试时间与脉搏波产生的初试时间,而且需要主动脉的动脉瓣与被测部位的 血管长度。通过对其差值提取,计算出PWV的值。
[0030] PWV值的获取并不能够了解是什么原因导致了这样的一个速度,因此运用超声图 像采集获取脉管直径,血流速度,通过血氧饱和度信息获取血液中的血红蛋白含量,间接推 测血液粘度信息。在心电、脉搏波、超声、血氧信息的共同参与下,获取PWV的大小与产生原 因。
[0031] 由此可知,多数与中医诊断相关的信息都需要几个生理参数的共同参与,才可以 实现由单纯的生理检测信号到有诊断意义的中医类诊断信息的结合。
[0032] (5)脉诊采集兼容超声,增加可视化信息量
[0033] 可视化脉诊的临床意义在于评估动脉血流的血流动力学参数。如血流流速,血流 量,血管横截面积等,并综合脉诊信息,获取脉诊可视化的视觉信息与指下诊脉的触觉感受 信息之间的关联,甚至能够帮助有悟性的医师或者使用者形成信息关联,即在评脉获取指 下感受的同时,在脑中能够浮现视觉图像,形成更加清晰的指下感受视觉化信息关联。提高 医生对脉诊信息的理解,进一步提高医疗水平。
[0034] 通过将可视化信息的特征信息进行提取,并结合中医四诊合参的理念,得到合参 的结论与报告。运用指下感觉对应的可视化脉搏动态信息,为中医师提供不同脉搏波类型 对应的直观的血管三维运动与血液流动状态信息,强化中医医师对获取信息的辨识能力, 提高诊断的精度与证型的图像化认识。
[0035] (6)通过对具有中医辨证价值的信息的提取与合参,实现现代医疗诊断设备无法 实现的功能,即实现对个体信息的提取与中医诊断结论,处方用药的交互融合。应用与家 庭,实现掌上医疗,掌上健康评估功能。
[0036] ①脉诊兼容血氧饱和度信息分辨部分脉形对应的病理特征:
[0037] 指下感受相似的脉象往往包含多种成因。如濡脉常常被认为是气血不足的脉象, 应指无力,来去疲软。产生这种脉诊特征可以是心脏供血无力,也可能是因为血液粘度过 高,中医医师需要通过望诊,闻诊和问诊,进一步获取信息,断定出产生濡脉的原因,通过光 电容积传感器获取的信息,血氧饱和度信息的获取,能够在一定程度上补充脉搏波属性的 信息,提供量化的数值,对形成脉的所有因素中血流因素引起的变化进行获取,从而断定濡 脉的形成原因,如图5所示。
[0038] ②诊断信息的合参功能
[0039] 由上文论述可知,以多信息合参的方式,能够对使用者的生理信息以及外在表观 形态进行判断与辨识。采集到的信息尽管并不是中医医师诊断所获取的信息,但是却包含 了产生中医师望、闻、问、切获取信息的原因。如面色,爪甲的色泽便与血红蛋白含量,血液 的流速、流量相关。仅仅通过观察,往往无法判断究竟是具体的哪一方面导致了这样的表现 类型,而通过多信息同步检测的方法,可以告知使用者究竟是血红蛋白减少,还是血容量降 低,流速下降引起的色泽变化,而且能够量化的输出具体指标。补充了传统中医师无法直接 获取的信息,有助于提高中医医师的诊断精度,促进中医与现代医学的结合。因此可以说, 这样的诊断装置不仅能够实现家庭诊疗,实现掌上医院的功能,还能够帮助中医医师提高 合参的能力,提升医学知识的全盘把握能力,从而提升自己的诊疗水平。
【附图说明】
[0040] 图1?设计原理与结构
[0041] 图2.脉诊属性获取探头设计与微阵列传感器分布
[0042] 图3.结合血氧波形输出信号与腕带气体压力信号的血压检测法
[0043] 图4?实物设计框图模型
[0044] 图5.指感施压三部九候多参数信息集成采样装置信息
[0045] 图6.信号处理模块结构图
[0046] 其中图2的数字标识分别是
[0047] 1.超声探头
[0048] 2.超声接口部位
[0049] 3?气压腕套
[0050] 4?仿生指感触压探头
[0051 ] 5.MEMS微阵列传感器
[0052] 图4的数字标识分别表示
[0053] 1.指端容积脉搏波探头
[0054] 2?气压指套
[0055] 3?仿生手指
[0056] 4?气压腕套
[0057] 5.集成控制端(包括微气栗,触控屏、无线发送模块与纽扣电池)
[0058] 6.移动信息接收终端
[0059] 7?心电贴片
[0060] 8.气压腕套内侧面示意图
[0061] 9.气压腕套横切面结构图
【具体实施方式】
[0062] 1?脉诊传感器设计
[0063] 设计尺寸,微压探头采用创新式的光学反射原理衡量压力信号,获取高于手指触 觉感知精度与的压力大小,变化以及分布。
[0064] 压力传感器设计成微电容阵列结构,各微电容之间为并联分立接口,电容的总值 为每个微电容的电容值的总和;由于电容尺寸半径为0. 5毫米,薄膜设计,厚度小于0. 5mm 贴附在仿生手指外表面,由于采用阵列结构,上下电极阵列点间的连接相互垂直错开,降低 寄生电容。
[0065] 运用惠更斯电桥,在一侧桥臂上嵌入硅晶圆电容式压力探头阵列,稳压电路与温 度检测相互耦合,实现温度漂移的优化,稳压电路调苄基线水平,然后运用放大器,将获取 的压力信号放大到可识别特征数值的状态。获取的信息通过信号接收与分析电路转化为数 字信号并最终进入数字处理过程。
[0066] 2.血压模块设计
[0067] 血压前端传感器可采用新一代压力传感器XFGN-6025KPGSR,净重0? 35g,适用于 便携式电子血压计,采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龙塑料封装,内部含有放大、温度补偿及预 校正失调电压和量程,将血压转换为〇~4. 5V的电信号,对应的血压值为0~25kPa,即0~ 187.5mmHg〇
[0068] 电路由滤波和放大两部分组成运用MAX267集成滤波器,构造低通、带通、高通、 等多种方式,使用灵活,性能远远优于采用集成运放组成的滤波电路。
[0069] MAX4471为低功耗的放大器。MAX9028为低功耗的比较器。滤波电路采用MAX267 构成带通滤波器(允许0.
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