中医脉诊仪的制作方法
【专利摘要】本发明中医脉诊仪，含有脉枕、传感器组件、呼吸门控系统及计算机，所述传感器组件包括由手柄、螺杆、固定架、滑片构成的能调节取脉压力的结构及外封装筒、传感器向量和保护屏；所述传感器组件与脉枕之间用固定带连接；传感器组件通过第一数据线与无线数据采集及发射卡连接，再通过第二数据线与呼吸门控系统连接；无线数据采集及发射卡再通过蓝牙方式与数据接收卡联系，将传感器组件采集的信息用无线通信方式传出；数据接收卡通过第三数据线与计算机连接，将接收到的信息传给计算机，由计算机经过运算显示脉象信息。本发明在中医对脉象分析的基础上，确定脉象的描述维度、时间维度、幅度维度，采用适应的传感器结构及参数，准确地获得脉象信息。
【专利说明】中医脉诊仪
【技术领域】[0001]本发明属于中医领域，涉及中医的医疗器械【技术领域】。具体而言，是在现代电子学(传感器理论)、数学和中医学的基础上，设计一种使中医脉诊客观化、数字化的中医脉诊仪。
技术背景
[0002]元末中医滑寿在其编纂的《诊家枢要》中指出:“天下之事，统之有宗，会之有元，言简而尽，是核而当，斯为至矣。天下之道，散于百家，流于方技，方技之流，莫大于医，医之要者，莫先于脉。”王叔和在《脉经》序中指出:“脉理精微，其体观辩，弦、紧、浮、芤，辗转相类，在心易了，指下难明。”由此可知，脉诊在中医中的地位和重要性，同时也说明，脉搏变化的精微和难辨。因此，若要实现中医脉诊的客观化、数字化和仪器化，无论在哪个环节，必须充分体现出“精、微”的特征，应充分尊重中医的脉学理论和实践。
[0003]中医的脉诊是中医医生在不同施力(即为“三菽五菽之重”)状态下，手指感知桡动脉的脉动信息。在生理学上，烧动脉在横向(垂直于手臂)只有5mm的宽度,在纵向上,分为寸、关、尺(即三部)，手指的力度分为浮、中、沉(即为三候)，三而三之，即为九候。不同的脉象，在横向纵向上的信息是不同的。例如，“芤脉”，浮大而软，按之中央空，两边实；也就是在横向上，在中央部位的脉波脉幅小于其两侧的波幅，从而形成中央空，两边实的特征，而在最外两侧，即在桡动脉横向边界点，由于受周边肌肉的牵制作用，脉波幅度接近于零(参见图1)。在横向上，至少有五个点才能准确测试到芤脉。近年来，有人利用现代电子学的传感器技术来进行中医诊脉。如果采用传感器诊脉，应将传感器探针分布在桡动脉5_的横向线上。目前，专利文献公开的脉诊用传感器基本上采用的是PVDF (压力薄膜传感器)，此类传感器的灵敏度是与敏感面积成正比的。目前此类传感器的最小直径是6mm，但在实际需要中，在横向诊脉上，传感器的尺寸就需要小于5mm，因此，目前的PVDF根本无法在横向上排列5个传感器。
[0004]在时间维度上，数、缓、迟脉是与呼吸周期有关的，即一呼一吸之间大于6次为数；小于3次为迟；小于4次但大于3次为缓。不同中医(医生)对呼吸定位不同:有定为医者一呼一吸的，有定为患者一呼一吸的，而且呼气与吸气，脉之快慢不同，表示人体状态不同(见《脉经》第24页)。因此，在时间维度上，中医脉诊与呼吸状态有关，张仲景在《金匮要略》中指出:“吸而微数，其病在中焦，实也，当下之即愈，虚者不治。在上焦者，其吸促；在下焦者，其吸远”。由此可看出呼吸状态在中医诊断中的重要性。检索现有的脉诊仪专利文献，既没有看到在时间维度上，用呼吸门控技术来判定时间维度的脉象信息的报道，也没有把患者的呼吸状态作为诊断指标的报道。此外，浮、沉、伏、革等脉象与取脉的力度(浮、中、沉)有关。而检索现有专利文献，还没有看到有关传感器、脉象与浮、中、沉取之间关系的表述。滑、涩、弦等脉型是在一个脉搏周期内脉波的不同形态。一般而言，脉波周期为一秒。因此，要求传感器和数据采集卡有足够的采样频率和数据转换频率。而检索现有专利文献，还没有看到对采样频率的要求。实、洪、软、虚等脉波与脉波所载的能量有关，这些脉象的区分，既涉及时间维度、又涉及横向维度和幅度维度，要求传感器有足够的灵敏度。而检索现有专利文献，尚未看到关于对传感器灵敏度的要求(指标)。
[0005]总之，中医脉象是在桡动脉处(5mmX40mm)脉的波动信息。脉象的精微区别，由取脉过程中施加的力(外部维度)、采集脉波的时间维度以及幅度维度决定中医诊断之脉象。因此，如果采用传感器诊脉，传感器必须包含这些维度信息并且具备足够的灵敏度。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于解决上述问题，提供一种基于应变片型压力传感器组件和呼吸门控组合而成的中医脉诊仪，它能在中医对脉象分析的基础上，确定脉象的描述维度、时间维度、幅度维度，采用适应的传感器结构及参数，准确地获得脉象信息。
[0007]为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。
[0008]一种中医脉诊仪，含有脉枕、传感器组件、呼吸门控系统及计算机，其特征是，所述脉枕与传感器组件之间用固定带连接:所述固定带的一端固定在所述脉枕上，固定带的另一端套接了传感器组件后能绕在患者手腕的桡动脉处后再固定在所述脉枕的另一端；所述传感器组件包括手柄、螺杆、固定架、滑片、外封装筒、传感器向量和保护屏；所述手柄通过螺杆与固定架连接，在所述螺杆的下端设有一块滑片，所述滑片能随螺杆的上升或下降在所述固定架内滑动，形成一个能调节取脉压力的结构；在所述传感器组件的下端设置传感器向量和外封装筒；所述传感器组件通过第一数据线与一块无线数据采集及发射卡连接，所述无线数据采集及发射卡通过第二数据线与所述呼吸门控系统连接，所述无线数据采集及发射卡再通过无线通信方式与一块数据接 收卡联系，将所述传感器组件采集的信息用无线通信方式传出；所述数据接收卡通过第三数据线与所述计算机连接，将接收到的无线数据采集及发射卡的信息传给计算机，由所述计算机经过运算显示脉象信息。
[0009]进一步，所述传感器向量为不少于5X1的传感器向量。
[0010]进一步，所述传感器向量为压阻式或者压容式压力传感器向量，传感器向量排列在5mmX 1.5mm的直列内。
[0011]进一步，所述传感器向量的各传感器单元为0.3X1.4的电阻应变片，所述应变片的外面设有保护屏，所述保护屏各自独立、用封装材料独立封装。
[0012]进一步，所述封装材料采用氯丁橡胶或者硅胶。
[0013]进一步，所述外封装筒高于传感器向量敏感面0.2~5_ ;所述保护屏的顶端面高于外封装筒底面0.2~2mm。
[0014]进一步，所述外封装筒采用铝合金或者工程塑料结构件，所述传感器组件由所述外封装筒统一外封。
[0015]进一步，所述呼吸门控系统的结构为在一条弹性带上粘接一块电阻应变片，随着诊脉者的呼吸过程，所述弹性带被拉伸、收缩引起应变片电阻的变化，由所述无线数据采集及发射卡采集电阻~时间曲线，记录呼吸过程。
[0016]可选的，所述电阻应变片为10X10mm、150Q的电阻应变片。
[0017]进一步，所述保护屏的尺寸由传感器参数、保护屏材料的弹性模量(E)与密度(P )、传感器的固有频率(Iiftl)以及外封装筒与传感器向量的高度差来确定，所述高度差的范围为0.21~8.0mm。[0018]本发明中医脉诊仪的积极效果是:
[0019](I)结构简单合理，在分析中医理论对脉象分析的基础上，确定中医脉象的描述维度，即:取脉之浮、中、沉，形态之滑、涩、弦，时间维度之迟、缓、数，幅度维度之大、软、细，采用适应的传感器结构及参数，能准确地获得脉象信息。
[0020](2)以较低的制造费用、方便操作的形式，可供医院使用，也可供家庭应用。
[0021](3)能更好地掌握检查者或家庭成员的脉搏信息，实现中医“治未病”的理念，推动预防医学的实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1-芤脉的横切面示意图。
[0023]图2为本发明中医脉诊仪的结构示意图。
[0024]图3为图2中传感器组件示意图。
[0025]图4为图3中传感器向量的仰视图。
[0026]图5为图4中传感器封装结构示意图。
[0027]图6为保护屏的结构示意图。
[0028]图7为本发明中医脉诊仪的工作原理图。
[0029]图8为本发明中医脉诊仪的工作流程示意图。
[0030]图9为实施例4测得的浮取脉波信号。
[0031]图10为实施例5测得的中取脉波信号。
[0032]图11为实施例6测得的脉波信号(数脉)与呼吸信号图。
[0033]图12为实施例7测得的脉波信号(迟脉)与呼吸信号图。
[0034]图中的标号分别为:
[0035]1、脉枕；2、传感器组件；3、固定带；
[0036]4、无线数据采集及发射卡； 5、第一数据线；6、呼吸门控系统；
[0037]7、第二数据线；8、数据接收卡；9、第三数据线；
[0038]10、计算机；11、手柄；12、螺杆；
[0039]13、固定架；14、滑片；15、外封装筒；
[0040]16、保护屏；17、传感器向量；18、顶端面；
[0041]19、侧面；20、底端面。
【具体实施方式】
[0042]以下结合附图继续解释本发明中医脉诊仪的【具体实施方式】，需要指出的是，本发明的实施不限于以下的实施方式。
[0043]参见图2。一种中医脉诊仪，由脉枕1、传感器组件2、固定带3、无线数据采集及发射卡4、第一数据线5、呼吸门控系统6和第二数据线7组成一部分；由数据接收卡8、第三数据线9和计算机10组成另一部分；两个部分之间通过无线通信方式联系。
[0044]所述传感器组件3包括手柄11、螺杆12、固定架13、滑片14、外封装筒15、保护屏16和传感器向量17(参见图4)。所述固定架13为一个框架结构，在固定架13的上端通过螺杆12连接一个手柄11，在所述螺杆12的下端设置一块滑片14，所述滑片14能在所述固定架13内滑动。所述手柄11、螺杆12、固定架13、滑片14与固定带3—起形成一个能调节取脉压力的结构。
[0045]在所述固定架13的下端设置外封装筒15和传感器向量17 (参见图3)。所述传感器向量17为压阻式或者压容式压力传感器向量，为不少于5X I电阻的传感器向量，传感器向量排列在5mmX 1.5mm的直列内(参见图4)。
[0046]压容式压力传感器的技术参数范围见表1:
[0047]表1.压容型压力传感器的技术参数范围
【权利要求】
1.一种中医脉诊仪，含有脉枕、传感器组件、呼吸门控系统及计算机，其特征在于，所述脉枕与传感器组件之间用固定带连接:所述固定带的一端固定在所述脉枕上，固定带的另一端套接了传感器组件后能绕在患者手腕的桡动脉处后再固定在所述脉枕的另一端；所述传感器组件包括手柄、螺杆、固定架、滑片、外封装筒、传感器向量和保护屏；所述手柄通过螺杆与固定架连接，在所述螺杆的下端设有一块滑片，所述滑片能随螺杆的上升或下降在所述固定架内滑动，形成一个能调节取脉压力的结构；在所述传感器组件的下端设置传感器向量和外封装筒；所述传感器组件通过第一数据线与一块无线数据采集及发射卡连接，所述无线数据采集及发射卡通过第二数据线与所述呼吸门控系统连接，所述无线数据采集及发射卡再通过无线通信方式与一块数据接收卡联系，将所述传感器组件采集的信息用无线通信方式传出；所述数据接收卡通过第三数据线与所述计算机连接，将接收到的无线数据采集及发射卡的信息传给计算机，由所述计算机经过运算显示脉象信息。
2.根据权利要求1所述的中医脉诊仪，其特征在于，所述传感器向量为不少于5X1的传感器向量。
3.根据权利要求2所述的中医脉诊仪，其特征在于，所述传感器向量为压阻式或者压容式压力传感器向量，传感器向量排列在5mmX 1.5mm的直列内。
4.根据权利要求3所述的中医脉诊仪，其特征在于，所述传感器向量的各传感器单元为0.3 X 1.4的电阻应变片，所述应变片的外面设有保护屏，所述保护屏是各自独立的，用封装材料独立封装。
5.根据权利要求4所述的中医脉诊仪，其特征在于，所述封装材料采用氯丁橡胶或者硅胶。
6.根据权利要求4所述的中医脉诊仪，其特征在于，所述外封装筒高于传感器向量敏感面0.2~5mm ;所述保护屏的顶端面高于外封装筒底面0.2~2mm。
7.根据权利要求1所述的中医脉诊仪，其特征在于，所述外封装筒采用铝合金或者工程塑料结构件，所述传感器组件由所述外封装筒统一外封。
8.根据权利要求1所述的中医脉诊仪，其特征在于，所述呼吸门控的结构为在一条弹性带上粘接一块电阻应变片，随着诊脉者的呼吸过程，所述弹性带被拉伸、收缩引起应变片电阻的变化，由所述无线数据采集及发射卡采集电阻~时间曲线，记录呼吸过程。
9.根据权利要求8所述的中医脉诊仪，其特征在于，所述电阻应变片为lOXlOmm、150 Ω的电阻应变片。
10.根据权利要求1所述的中医脉诊仪，其特征在于，所述保护屏的尺寸由传感器参数、保护屏材料的弹性模量(E)与密度(P)、传感器的固有频率以及外封装筒与传感器向量的高度差来确定，所述高度差的范围为0.21~8.0mm。
【文档编号】A61B5/02GK103622680SQ201310542751
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】张娉妮, 张立国 申请人:上海赛诚医药科技有限公司