一种脉搏传感装置

本实用新型涉及人体生命健康监测设备技术领域，尤其涉及一种脉搏传感装置。

背景技术：

目前，心悸等心血管疾病已成为中老年人最常见的致病和致死原因。《中国心血管病2018》报道我国心血管病患病人数为2.9亿，死亡率居首，且仍处于上升阶段。随着人口老龄化现象愈发严重，迫切需要发展实时监测用户健康的技术。传统中医通过“望、闻、问、切”的脉诊方法，结合临床观察和脉象分析患者的身体健康状况被沿用至今。所谓的脉象指的就是人体桡动脉的脉搏变化，而众所周知人体桡动脉脉搏中蕴涵着丰富的心率、血压、血管硬化等生理信号，通过监测脉搏波在寸、关、尺的变化，可以有效获取心血管系统的健康状况从而达到诊断和预防的目的。然而，掌握中医探脉技术需要长期的经验积累，且受主观判断影响较大，如何通过科技手段摆脱中医脉诊的经验化，实现其客观化和科学化具有重要意义。

基于大数据和物联网的可穿戴式智能医疗传感终端，具有轻质便携、实时监控和精准医疗的优点，已成为时下“智慧医疗”领域关注的热点。将传统中医脉诊理念与可穿戴式脉搏传感装置相结合，兼具“类中医探脉”主动传感工作模式，并在后台通过应用大数据分析技术结合中医探脉经验，将为心悸疾病的诊断和预防提供更为有效的信息。

现有技术中的脉搏波传感器和手环产品测得的数据一般只是用来计算心率，并不能提供更深层的生命健康信号信息。尽管当下市面上脉搏传感装置琳琅满目，但并没有一款是针对人体手腕处桡动脉寸、关、尺三处脉搏波进行实时测量的，也不能同时显示出三个部位的脉搏波进而进行临床观察和脉象分析。

针对我国心悸疾病发病率日益严峻的形势和对健康评估的迫切需求，利用柔性电子、物联网和大数据等先进技术，研究寸、关、尺脉搏波监测传感装置，兼具有“类中医探脉”的工作模式与实时在线远程数据传输功能，通过对人体寸、关、尺脉搏波的精准监测和分析，实现中医探脉的科学化，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的其中一个目的是提出一种脉搏传感装置，解决了现有技术中缺少同时针对桡动脉寸、关、尺三处脉搏波进行测量和显示并可结合中医探脉经验来监测人体生命健康信息的脉搏传感装置的技术问题。本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型的脉搏传感装置，包括测量模块、数据处理模块和显示模块，所述测量模块与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块还与所述显示模块连接，其中，所述测量模块包括第一压电传感器、第二压电传感器和第三压电传感器，所述第一压电传感器、所述第二压电传感器和所述第三压电传感器分别与被检测者手腕处桡动脉的寸、关、尺三个部位贴合并用于检测寸、关、尺处的电信号，并且所述测量模块将检测到的电信号发送至所述数据处理模块进行数据处理后，通过所述显示模块显示检测结果。

根据一个优选实施方式，所述测量模块还包括压电材料依附组件，所述第一压电传感器、所述第二压电传感器和所述第三压电传感器设置于所述压电材料依附组件上，并且所述第一压电传感器、所述第二压电传感器和所述第三压电传感器通过所述压电材料依附组件与所述数据处理模块连接。

根据一个优选实施方式，所述压电材料依附组件包括压电材料依附部，并且所述压电材料依附部上设置有第一导电通道，所述第一压电传感器、所述第二压电传感器和所述第三压电传感器上设置有导电柱，所述第一压电传感器、所述第二压电传感器和所述第三压电传感器置于所述压电材料依附部上时，所述导电柱位于所述第一导电通道内。

根据一个优选实施方式，所述压电材料依附组件还包括可调节轨道部，所述可调节轨道部上设置有第二导电通道，并且所述可调节轨道部安装于所述第一导电通道内，所述第一压电传感器、所述第二压电传感器和所述第三压电传感器置于所述压电材料依附部上时，所述导电柱位于所述第二导电通道内。

根据一个优选实施方式，所述可调节轨道部上设置有3～9个所述第二导电通道，以使能够基于被检测者手腕尺寸调节所述第一压电传感器、所述第二压电传感器和所述第三压电传感器上的导电柱放置于所述第二导电通道内的位置，并使所述第一压电传感器、所述第二压电传感器和所述第三压电传感器能够分别与被检测者的寸、关、尺三个部位贴合。

根据一个优选实施方式，所述第一导电通道位于所述压电材料依附部的两侧，并且所述导电柱位于所述第一压电传感器、所述第二压电传感器和所述第三压电传感器两端与所述第一导电通道相对应处。

根据一个优选实施方式，所述第一压电传感器、所述第二压电传感器和所述第三压电传感器包括压电部和衬底部，其中，所述压电部使用的压电材料为pvdf、pvdf-trfe、zno、fet、batio3或tio2；所述衬底部使用的衬底材料为pdms、pet或pi柔性薄膜材料。

根据一个优选实施方式，所述的脉搏传感装置还包括电源模块，所述电源模块与所述数据处理模块和所述显示模块电连接，以通过所述电源模块为所述数据处理模块和所述显示模块供电。

根据一个优选实施方式，所述的脉搏传感装置还包括保护外壳，所述保护外壳具有容纳空腔，所述测量模块、所述数据处理模块、所述显示模块和所述电源模块位于所述容纳空腔内。

根据一个优选实施方式，所述保护外壳与所述显示模块相接触的一面使用透明材料制成。

本实用新型提供的脉搏传感装置至少具有如下有益技术效果：

本实用新型的脉搏传感装置，包括测量模块、数据处理模块和显示模块，其中，测量模块包括第一压电传感器、第二压电传感器和第三压电传感器，通过第一压电传感器、第二压电传感器和第三压电传感器可同时检测出被检测者手腕处桡动脉寸、关、尺三个部位的脉搏波，再经数据处理模块进行数据处理后，可通过显示模块显示检测结果，即本实用新型的脉搏传感装置，解决了现有技术中缺少同时针对桡动脉寸、关、尺三处脉搏波进行测量和显示并可结合中医探脉经验来监测人体生命健康信息的脉搏传感装置的技术问题。

此外，本实用新型优选技术方案还可以产生如下技术效果：

本实用新型优选技术方案的可调节轨道部上设置有3～9个第二导电通道，第一压电传感器、第二压电传感器和第三压电传感器可基于被检测者手腕尺寸调节导电柱放置于第二导电通道内的位置，以使第一压电传感器、第二压电传感器和第三压电传感器能够分别与被检测者的寸、关、尺三个部位贴合，从而使得本实用新型优选技术方案的脉搏传感装置可适用于不同手腕大小的被检测者。

另一方面，本实用新型优选技术方案的第一压电传感器、第二压电传感器和第三压电传感器与可选择性的将其导电柱放置于第二导电通道内，即本实用新型优选技术方案的第一压电传感器、第二压电传感器和第三压电传感器与可调节轨道部为分体设置，可定期对第一压电传感器、第二压电传感器和第三压电传感器进行更换，防止第一压电传感器、第二压电传感器和第三压电传感器的敏感材料老化造成的信号误差。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型脉搏传感装置一个优选实施方式的爆炸图；

图2是本实用新型脉搏传感装置一个优选实施方式的组装示意图；

图3是本实用新型第一压电传感器一个优选实施方式的示意图；

图4是本实用新型压电材料依附部一个优选实施方式的示意图；

图5是本实用新型可调节轨道部一个优选实施方式的示意图；

图6是本实用新型脉搏传感装置可调模式示例图。

图中：11、第一压电传感器；111、导电柱；12、第二压电传感器；13、第三压电传感器；14、压电材料依附部；141、第一导电通道；15、可调节轨道部；151、第二导电通道；2、数据处理模块；3、显示模块；4、电源模块；5、保护外壳；51、容纳空腔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

下面结合说明书附图1～6对本实用新型的脉搏传感装置进行详细说明。

本实施例的脉搏传感装置，包括测量模块、数据处理模块2和显示模块3，测量模块与数据处理模块2连接，数据处理模块2还与显示模块3连接。其中，测量模块包括第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13分别与被检测者手腕处桡动脉的寸、关、尺三个部位贴合并用于检测寸、关、尺处的电信号，并且测量模块将检测到的电信号发送至数据处理模块2进行数据处理后，通过显示模块3显示检测结果，如图1所示。优选的，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13的尺寸、材质相同。第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13可为现有技术中的常用的压电传感器。优选的，显示模块3可显示被检测者寸、关、尺三个部位的脉搏信号、心率以及结合中医探脉经验分析出的健康状况初步评估结果。

优选的，数据处理模块2包括数据接收单元、数据处理单元和数据发送单元。其中，数据接收单元与测量模块连接，以用于接收测量模块发送的信号数据。数据接收单元还与数据处理单元连接，以将接收到的数据信号发送个数据处理单元进行相应的数据分析和处理。数据发送单元与数据处理单元和显示模块3连接，以通过数据发送单元将数据处理单元处理好的数据发送给显示模块3显示。优选的，数据处理模块2中可预先存储中医探脉中有关脉搏波变化和人体生命健康信息关联的数据，数据处理模块2可基于第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13测得的寸、关、尺处的脉搏波，结合中医探脉经验分析寸、关、尺三处脉搏波的变化和人体生命健康信息的关联，从而监测人体生命健康信息，实现中医探脉的科学化。

本实施例的脉搏传感装置包括测量模块、数据处理模块2和显示模块3，测量模块包括第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13，通过第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13可同时检测出被检测者手腕处桡动脉寸、关、尺三个部位的脉搏波，再经数据处理模块2进行数据处理后，可通过显示模块3显示检测结果，即本实施例的脉搏传感装置，解决了现有技术中缺少同时针对桡动脉寸、关、尺三处脉搏波进行测量和显示并可结合中医探脉经验来监测人体生命健康信息的脉搏传感装置的技术问题。

根据一个优选实施方式，测量模块还包括压电材料依附组件，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13设置于压电材料依附组件上，并且第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13通过压电材料依附组件与数据处理模块2连接。本实施例优选技术方案的第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13设置于压电材料依附组件上，其一侧与被检测者手腕处桡动脉的寸、关、尺三个部位贴合，另一侧与压电材料依附组件连接，脉搏波动时，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13可检测到脉搏波动时的压力信号，通过压电材料依附组件可将压力信号转化为电信号，同时将电信号传输给数据处理模块2，以使数据处理模块2可基于第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13的检测结果进行相应的数据分析。

根据一个优选实施方式，压电材料依附组件包括压电材料依附部14。优选的，压电材料依附部14上设置有第一导电通道141，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13上设置有导电柱111，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13置于压电材料依附部14上时，导电柱111位于第一导电通道141内，如图1～4所示。

根据一个优选实施方式，压电材料依附组件还包括可调节轨道部15。优选的，可调节轨道部15上设置有第二导电通道151，并且可调节轨道部15安装于第一导电通道141内，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13置于压电材料依附部14上时，导电柱111位于第二导电通道151内，如图1～5所示。

如图1或2所示，本实施例优选技术方案的压电材料依附组件包括压电材料依附部14和可调节轨道部15，将可调节轨道部15嵌于压电材料依附部14的第一导电通道141内，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13放置于压电材料依附部14上时，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13的导电柱111卡接于可调节轨道部15的第二导电通道151内，当第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13检测到脉搏波动时的压力信号，可通过导电柱111、第一导电通道141和第二导电通道151上的电路将信号传输给数据处理模块2进行数据处理。

根据一个优选实施方式，可调节轨道部15上设置有3～9个第二导电通道151，以使能够基于被检测者手腕尺寸调节第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13上的导电柱111放置于第二导电通道151内的位置，并使第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13能够分别与被检测者的寸、关、尺三个部位贴合，如图1或5所示。优选的，相邻两个第二导电通道151之间的间距为0.5～1.5mm。

本实施例优选技术方案的可调节轨道部15上设置有3～9个第二导电通道151，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13可基于被检测者手腕尺寸调节导电柱111放置于第二导电通道151内的位置，以使第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13能够分别与被检测者的寸、关、尺三个部位贴合，从而使得本实施例优选技术方案的脉搏传感装置可适用于不同手腕大小的被检测者。

另一方面，本实施例优选技术方案的第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13与可选择性的将其导电柱111放置于第二导电通道151内，即本实施例优选技术方案的第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13与可调节轨道部15为分体设置，可定期对第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13进行更换，防止第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13的敏感材料老化造成的信号误差。

根据一个优选实施方式，第一导电通道141位于压电材料依附部14的两侧，并且导电柱111位于第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13两端与第一导电通道141相对应处，如图1或4所示。优选的，本实施例优选技术方案的压电材料依附部14的两侧分别设置有三个第一导电通道141，压电材料依附组件包括六个可调节轨道部15，并且可调节轨道部15的形状与第一导电通道141的形状相匹配，以将可调节轨道部15嵌于第一导电通道141内，如图1或图4所示。更优选的，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13的两端分别设置有一个导电柱111，在可调节轨道部15嵌于第一导电通道141内时，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13两端的导电柱111分别与嵌于压电材料依附部14两侧的可调节轨道部15上的第二导电通道151卡接。

本实施例优选技术方案在压电材料依附部14的两侧分别设置第一导电通道141，并且第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13的两端与第一导电通道141相对应处分别设置有导电柱111，相比于单导电通道的结构，可以增强信号传输的稳定性。

如图1或图4所示，压电材料依附部14的两侧分别设置有三个第一导电通道141。可知的，压电材料依附部14的两侧也可分别只设置一个第一导电通道141，相应的，压电材料依附组件包括两个可调节轨道部15，两个可调节轨道部15分别嵌于压电材料依附部14两侧的第一导电通道141内。相应的，可调节轨道部15上设置有9～27个第二导电通道151，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13两端的导电柱111分别与安装于压电材料依附部14两侧的可调节轨道部15上的第二导电通道151卡接。

图6示出了本实施例脉搏传感装置可调模式示例图。本实施例的第一压电传感器11也可以叫做寸部传感器，第二压电传感器12也可叫做关部传感器，第三压电传感器13也可叫做尺部传感器。如图6所示，当脉搏传感装置处于第一可调模式时，寸部传感器两端的导电柱111位于偏下方的第二导电通道151内，关部传感器两端的导电柱111位于中间位置的第二导电通道151内，尺部传感器两端的导电柱111位于偏上方的第二导电通道151内，此时，寸部传感器、关部传感器和尺部传感器之间的距离较近。当脉搏传感装置处于第二可调模式时，寸部传感器两端的导电柱111位于偏上方的第二导电通道151内，关部传感器两端的导电柱111位于中间位置的第二导电通道151内，尺部传感器两端的导电柱111位于偏下方的第二导电通道151内，此时，寸部传感器、关部传感器和尺部传感器之间的距离较远。可知的，本实施例的脉搏传感装置不限于上述两种可调模式，还可基于被检测者手腕处的大小选择性的将导电柱111嵌入第二导电通道151内，调节为其余模式，实现第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13精准对应被检测者的寸、关、尺三个部位并将检测到的压力信号转化为电信号传输出去。

根据一个优选实施方式，第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13包括压电部和衬底部。其中，压电部使用的压电材料为pvdf、pvdf-trfe、zno、fet、batio3或tio2；衬底部使用的衬底材料为pdms、pet或pi柔性薄膜材料。不限于此，本实施例优选技术方案的压电材料还可以是其余敏感材料，衬底材料还可以是其余柔性材料。本实施例优选技术方案所说的衬底部是指与被检测者皮肤接触的一面。本实施例优选技术方案所说的压电部也可以说是敏感部，其是用于感知脉搏波动的部分，位于衬底部远离被检测者皮肤的一面。

本实施例优选技术方案的压电材料具有足够的敏感度，将第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13放置于手腕处寸、关、尺三个部位时，可检测到脉搏波动信号。本实施例优选技术方案的衬底选用柔性薄膜材料，以便于第一压电传感器11、第二压电传感器12和第三压电传感器13可与手腕贴合，提高检测的转缺性。

根据一个优选实施方式，脉搏传感装置还包括电源模块4，如图1所示。优选的，电源模块4与数据处理模块2和显示模块3电连接，以通过电源模块4为数据处理模块2和显示模块3供电。本实施例优选技术方案通过电源模块4为数据处理模块2和显示模块3，以保证数据处理模块2和显示模块3的正常工作。

根据一个优选实施方式，脉搏传感装置还包括保护外壳5，如图1或2所示。优选的，保护外壳5具有容纳空腔51，测量模块、数据处理模块2、显示模块3和电源模块4位于容纳空腔51内。更优选的，测量模块、数据处理模块2、显示模块3和电源模块4封装于容纳空腔51内。更优选的，保护外壳5与显示模块3相接触的一面使用透明材料制成。透明材料例如是透明的塑料材料。本市实施例优选技术方案的保护外壳5与显示模块3相接触的一面使用透明材料制成，可避免保护外壳5影响显示模块3的视觉效果。

本实施例的脉搏传感装置，可精确对准不同手腕大小被检测者的寸、关、尺三个部位，并正确测出寸、关、尺处的脉搏波信号，通过将寸、关、尺处的脉搏波信号变化与传统中医的诊脉经验结合，可摆脱中医探脉经验化，实现其客观化和科学化。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型对任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现，如本实用新型提到的数据处理模块2、显示模块3和电源模块4等。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

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。