一种血压监测传感器及其制备方法与流程

1.本技术涉及可穿戴智能设备领域，尤其涉及一种血压监测传感器及其制备方法。


背景技术：

2.传统的血压监测采用听诊法，使用袖带型血压计测量血压，需要专业人士操作，袖带型血压计没有便携性，无法实时穿戴，不能满足连续测量血压的需求，无法全天候实时追踪心血管疾病患者的血压变化，难以对突发性心血管疾病进行有效预防。
3.为实现血压的全天候实时监测，常采用点式、线式压阻式压力传感器的血压监测手环进行血压监测。然而这种传感器位置与脉搏搏动区的对准要求比较苛刻，制备方法、制备工艺复杂，难以实现批量化生产。采用普通压力传感器方案，要求压力传感器放在动脉搏动明显的部位来捕获脉搏波形，对测量位置要求苛刻，传感区域小、测量姿势受限、灵敏度较低。
4.目前，亟需一种可穿戴的、不需要专业人士操作，能够全天候实时追踪心血管疾病患者的血压变化的传感技术，以便更好地实现血压的全天候实时准确监测。


技术实现要素：

5.为了解决上述的问题，本技术的实施例提供了一种血压监测传感器及其制备方法、以及血压监测方法及相应装置。
6.第一方面，本技术提出一种血压监测传感器，至少包括：液滴增敏模块，用于传递动脉脉搏信号；压力传感模块，用于根据所述动脉脉搏信号，生成电信号，所述压力传感模块包括聚合物光纤探针，所述聚合物光纤探针可根据所述动脉脉搏信号发生形变；信号处理模块，用于根据所述电信号提取心血管特征参量，以获得血压值。以此，本技术所提供的血压监测传感器具有较高灵敏度，具有可穿戴性，可以在日常生活中实时监测血压，不需要专业人士操作。
7.作为一种可行的实施方式，所述聚合物光纤探针包括：输入端，包括第一光纤；输出端，包括第二光纤；聚合物管，用于与所述输入端和所述输出端构成封闭的腔体，在所述封闭的腔体内所述第一光纤的纤芯与所述第二光纤的纤芯断开。以此，当光线经过所述光纤进入聚合物管传播时，一部分反射和折射的光线会从空心聚合物管辐射到环境中，动脉脉搏信号引起聚合物管发生弯曲形变，引起光功率泄露，当弹性空心聚合物管变形得越多，损失的光线就越多；采用该聚合物光纤探针，对光强度进行检测，使得血压监测传感器的响应时间在10ms以内，无滞后效应，可以满足实时监测需求。
8.作为一种可行的实施方式，所述压力传感模块还包括光发送单元和光接收单元；所述光发送单元，与所述第一光纤连接，用于发射第一光信号；所述聚合物光纤探针，用于根据所述第一光信号和所述动脉脉搏信号，得到第二光信号；所述光接收单元，与所述第二光纤连接连接，用于根据所述第二光信号，生成所述电信号。以此，可以对由于入射光的折射和反射，弯曲或挤压柔软的聚合物管导致结构中的光强度传输损耗进行检测，通过在接
收端测量光纤输出的光强度实现微尺度压力信号变化的测量，即通过脉搏微压力信号对透射光产生调制作用进行压力信号变化的测量。
9.作为一种可行的实施方式，所述第一光纤与所述第二光纤纤芯直径不同。以此提高光强度接收效率。
10.作为一种可行的实施方式，所述聚合物管的内径、深度与待检测区域相关。以此可以满足不同动脉区域对传感器尺寸的要求。
11.作为一种可行的实施方式，所述信号处理模块包括：特征参量提取单元，用于提取第一特征参量和第二特征参量，所述第一特征参量用于指示所述动脉脉搏信号的时域变化信息，所述第二特征参量用于指示所述动脉脉搏信号的频域变化信息；血压估计单元，用于根据所述第一特征参量和所述第二特征参量，采用预训练的算法模型估计血压值。其中预训练算法可以为机器学习算法，例如回归树、线性回归、神经网络等可以用于回归任务的算法模型，机器学习算法用于建立所述第一特征参量、第二特征参量与收缩压、舒张压的算法模型，通过向预训练好的算法模型输入第一、第二特征参量计算血压值。以此根据对动脉脉搏信号时、频域变化，提取出心血管特征参量，精确估计血压值。
12.作为一种可行的实施方式，所述液滴增敏模块至少包括：液滴单元，用于无衰减传递动脉脉搏信号，为液体介质；和胶囊单元，用于封装和存储所述液滴单元，设置于所述液滴增敏模块的底层以贴合手腕动脉区域。以此将从胶囊单元凹陷区域底部的任何点检测到的动脉脉搏不减弱地传输到压力传感模块，相较于传统点式探测或者线式探测脉搏信号，可以极大提升传感区域和传感灵敏度，实现空间不敏感。
13.作为一种可行的实施方式，所述所述胶囊单元具有凹陷的圆弧形结构。以此可以时刻紧密的贴合在人体手腕上，适应各类手腕姿势，不会随着手腕一定范围弯曲产生相对位移，可实现用于各类姿势的连续血压监控。
14.第二方面，本技术提出一种血压监测传感器的制备方法，所述方法包括：制作压力传感模块，包括：制做聚合物光纤探针；利用第一模具制做封装膜片，将所述聚合物光纤探针封装于所述封装膜片内；连接所述聚合物光纤探针和光发送单元、光接收单元，以获得所述压力传感模块；制作液滴增敏模块，包括：利用第二模具制做胶囊单元；将液体介质滴入所述胶囊单元以获得所述液滴增敏模块；使用所述封装有聚合物光纤探针的所述封装膜片密封所述液滴增敏模块内的液体介质；将信号处理模块与所述压力传感模块相连，以得到所述血压监测传感器。本技术实施例提出的血压监测传感器的制备方法整个过程容易实现、制备备工艺的简单，可实现批量化生产。
15.作为一种可行的实施方式，所述制做聚合物光纤探针包括：制备聚合物管，所述聚合物管内部中空，材料为聚合物；将与所述聚合物管相同的材料包裹在第一光纤的一端形成输入端，将与所述聚合物管相同的材料包裹在第二光纤的一端形成输出端；采用双层固化法将所述输入端、所述输出端分别与所述聚合物管的两端密封连接构成封闭的腔体，在所述封闭的腔体内部所述第一光纤的纤芯与所述第二光纤的纤芯断开。以此使得聚合物光纤探针制备工艺的简单，可重复性强。
16.作为一种可行的实施方式，所述第二模具包括母模具和公模具；所述母模具中包括凹形圆弧区、胶囊边缘区、母引流槽、引流区；所述公模具中包括凸形圆弧区和公引流区；所述公、母模具之间连接后存在间隙，所述间隙的距离值为所述胶囊单元厚度的值。
17.第三方面，本技术提出一种血压监测方法，应用上述第一方面中任一项所述的血压监测传感器进行血压监测，本技术提出的血压监测方法可以在日常生活中实时监测血压，不需要专业人士操作。
18.第四方面，本技术提出一种血压监测装置，用于佩戴于用户的手腕，并能够实时检测所述用户的血压数据；所述血压监测装置包括：机身，所述机身包括如第一方面中任一项所述的血压监测传感器；第一腕带，所述第一腕带与所述机身的一端连接；第二腕带，所述第二腕带与所述机身的另一端连接。本技术实施例提供的血压监测装置，可以是智能手环或智能手表，整套装置可以紧密贴合在人体皮肤上，测量阶段不会引入不适感，可以实现无创、无袖、高舒适度的连续血压测量，解决了传统袖带型听诊测量装置无法连续监测血压值、舒适度较低等问题。
附图说明
19.为了更清楚地说明本说明书披露的多个实施例的技术方案，下面将对实施例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说明书披露的多个实施例，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它的附图。
20.下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
21.图1是本技术实施例提供的血压监测传感器连接示意图；
22.图2是本技术实施例提供的聚合物光纤探针结构示意图；
23.图3是本技术实施例提供的胶囊单元母模具结构示意图；
24.图4为本技术实施例提供的胶囊单元公模具结构示意图；
25.图5a为本技术实施例所提供的血压监测传感器的液滴增敏模块制备过程示意图；
26.图5b为本技术实施例所提供的血压监测传感器的压力传感模块2制备过程示意图；
27.图5c为本技术实施例所提供的血压监测传感器的液滴-探针胶囊结构过程示意图；
28.图6为本技术实施例所提供的血压监测装置示意图。
具体实施方式
29.在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
30.在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三等”或模块a、模块b、模块c等，仅用于区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本技术实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
31.在以下的描述中，所涉及的表示步骤的标号，如s110、s120
……
等，并不表示一定会按此步骤执行，在允许的情况下可以互换前后步骤的顺序，或同时执行。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的，不是旨在限制本技术。
33.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
34.第一个可能的血压监测方法为脉搏传递时间(pulse transit time，ptt)法，通过脉搏传感器采集手腕部位的脉搏信号和心电(electro cardio gram，ecg)信号，将脉搏信号和心电信号结合起来分析脉搏波和心电信号波峰的时间差值，将该时间差值定义为脉搏传递时间ptt的值，进一步地建立基于脉搏传递时间的血压计算模型。
35.ptt法常采用光电容积脉搏波描记(photo plethysmo graphy，ppg)传感器借助光电手段在活体组织中检测血液容积变化。当一定波长的光束照射到指端皮肤表面，每次心跳时，血管的收缩和扩张都会影响光的透射。当光线透过皮肤组织然后再透射到光敏传感器时，光照会有一定的衰减。例如，肌肉、骨骼、静脉和其他连接组织对光的吸收是基本不变的，前提是测量部位没有大幅度的运动，由于动脉里有血液的脉动，那么对光的吸收自然也会有所变化。当把光转换成电信号时，正是由于动脉对光的吸收有变化而其他组织对光的吸收基本不变，得到的信号就可以分为直流dc信号和交流ac信号。提取其中的ac信号，就能反应出血液流动的特点。
36.ptt法测量血压的自变量只有脉搏传递时间ptt，但是人体是一个复杂的系统，影响血压的因素有很多，因此ptt法考虑的生理因素不够多，血压测量准确度也不高。
37.ptt法测量血压的前提是借助ppg传感器去采集脉搏信号，在采集脉搏信号过程中易受肤色、环境光线带来的干扰，不同肤色的人采集到的ppg信号会有较大差异，进一步给血压测量带来误差，环境光线的明暗也会影响ppg测量的脉搏信号，ppg传感器无法连续获得高保真的人体脉搏信号即脉搏信号信噪比低，因此血压测量误差大。
38.ptt法测量血压时需将ppg传感器置于手腕、手指或任何其他动脉搏动明显区域来捕获脉搏波形，接触力、机械运动伪影、受试者姿势和呼吸均会对脉搏信号造成失真，此种方法对测量位置要求苛刻且不适应各类手腕姿势。
39.实施例1
40.图1为本技术实施例提供的血压监测传感器连接示意图，如图1所示，该血压监测传感器包括液滴增敏模块1、压力传感模块2和信号处理模块3。其中，液滴增敏模块1设置于血压监测传感器的底层，在用户佩戴血压监测手环时紧贴用户手腕部皮肤表面，用于传递携带有心血管生理律动信息的微压力信号；压力传感模块2位于液滴增敏模块1的上方，用于感应液滴增敏模块1传递来的动脉脉搏信号，在动脉脉搏信号的微压力作用下，内部的聚合物光纤探针发生弯曲形变，根据弯曲形变导致的光强度损失调制光信号，将所述调制光信号转化为电信号输出。压力传感模块2将波动性变化的电信号传输至信号处理模块3，信号处理模块3用于对电信号提取心血管特征参量计算获得血压值，实现实时连续血压监测测量。
41.在一种可能的实施方式中，液滴增敏模块1包括液滴单元11和胶囊单元12。其中，胶囊单元12设置于液滴增敏模块1的底层，用来封装和存储液滴单元11。液滴单元11为液体，用来充当无衰减传输微压力信号的传递介质。
42.在一种可能的实施方式中，胶囊单元12可以为具有圆弧形凹陷结构，材质为低杨
氏模量、生物相容性好、疏水性强、耐腐蚀、具有柔性的聚合物材料。示例性地，胶囊单元12的材质可以为有机硅弹性体(ecoflex)或聚二甲基硅氧烷(pdms)。
43.在一种可能的实施方式中，液滴单元11为准静态，高沸点、无毒、密度小的液态物质。示例性地，液滴单元11可以为甘油，也可以为与具有与甘油相同或相似物理特性的液态物质。
44.液滴增敏模块1的这种柔性结构可以适应各类手腕姿势，当液滴增敏模块1紧贴用户手腕部皮肤表面时，可以捕捉到动脉搏动引起的脉搏信号，脉搏信号携带有丰富的心血管健康水平信息，与血压水平息息相关。当手腕一定范围内弯曲时，胶囊单元12总能有效贴合皮肤。根据帕斯卡原理，在静止的受限流体中任何点的压力变化将无衰减地传递到流体中的所有点，从胶囊单元12圆弧形凹陷底部区域内的任何点检测到的动脉脉搏将无衰减地传输到压力传感模块2。相较于传统的传感器采用点式探测或者线式探测方式检测脉搏信号，液滴增敏模块1的柔性结构极大增大了传感区域，提升了传感灵敏度，实现了传感器的空间不敏感性，使传感器位置与动脉搏动区的对准要求不那么苛刻。
45.在一种可能的实施方式中，压力传感模块2包括光发送单元21、聚合物光纤探针22、光接收单元23、柔性封装单元24。聚合物光纤探针22封装在柔性封装单元24的内部，光发送单元21与聚合物光纤探针22的输入端相连，聚合物光纤探针22的输出端与光接收单元23相连，光接收单元23将信号传输至信号处理模块3。
46.其中，光发送单元21发射连续的探测光信号到聚合物光纤探针22。可以将探测光信号记为第一光信号。
47.聚合物光纤探针22，用于将动脉脉搏信号规律性变化转化成光强度信号，动脉脉搏信号用作调制信号调制聚合物光纤探针中的光信号，光信号携带有心血管生理律动信息。
48.在一种可能的实施方式中，聚合物光纤探针22感知动脉脉搏信号，在动脉脉搏信号的微压力作用下，内部的聚合物管发生弯曲形变，使探测光信号在光纤之间的透射传输过程中的光强度发生损失，动脉脉搏信号用作调制信号调制后输出光强度损失的光信号；可以将调制输出的光信号记为第二光信号。示例性地，聚合物光纤探针22为透射结构，材质可以为聚乙烯。
49.光接收单元23用于接收聚合物光纤探针22输出的第二光信号，并将第二光信号转化为电信号输出至信号处理模块3，便于进行后续信号处理。电信号可以为模拟型号或数字信号。
50.柔性封装单元24为两个方形膜片，用于的封装聚合物光纤探针22。
51.示例性地，柔性封装单元24的材料为可以为有机硅弹性体(ecoflex)或聚二甲基硅氧烷(pdms)。此类材料杨氏模量低，微弱的压力可导致其明显形变，折射率低，能够与聚合物光纤探针22之间形成波导结构，从而对光场进行有效束缚，降低光损耗，同时此类材料还具备生物相容性好，疏水性强、耐腐蚀的特点。
52.信号处理模块3用于对压力传感模块2输出的电信号进行滤波消噪等初始处理后，提取心血管特征参量，建立心血管特征参量与血压的算法，进而计算血压。
53.在一种可能的实施方式中，信号处理模块3包括特征参量提取单元31和血压估计单元32，特征参量提取单元31用于提取电信号中与脉搏时域变化对应的心血管特征参量和
与脉搏频域变化对应的心血管特征参量；可以将指示脉搏时域变化的心血管特征参量记为第一特征参量，将指示脉搏频域变化的心血管特征参量记为第二特征参量。血压估计单元32用于用于根据第一特征参量和第二特征参量，采用预训练的算法模型估计血压值。其中预训练算法可以为机器学习算法，机器学习算法用于建立所述第一特征参量、第二特征参量与收缩压、舒张压的训练模型，通过向预训练好的算法模型输入第一、第二特征参量计算血压值。
54.在一种可能的实施方式中，信号处理模块3还包括模型训练单元33，所述模型训练单元33用于采用预训练算法训练第一特征参量、第二特征参量与收缩压、舒张压的算法模型。示例性地，采用机器学习算法训练第一特征参量、第二特征参量与收缩压、舒张压的算法模型。
55.本技术实施例利用液滴增敏模块1和压力传感模块2来感应携带有心血管生理律动信息的脉搏信号，主要基于液滴增敏模块1贴合皮肤感知脉搏信号的微压力变化，由于在静止的受限流体中任何点的压力变化将无衰减地传递到流体中的所有点，从胶囊单元12底部凹陷区域内的任何点监测到的动脉脉搏将无衰减地传输到压力传感模块2，降低传感器位置与脉搏搏动区的苛刻对准要求，将现有技术中点式传感、线式传感区转化为面式传感区，从而扩大传感区域。
56.本技术实施例提出的血压监测传感器，适用于血压监测手环、手表等智能可穿戴设备中，具有灵敏度高、传感区域大的优点。采用该血压监测传感器的可穿戴的血压监测手环适应各类手腕姿势，检测结果准确、稳定、舒适性好，可以用于连续性血压监测，能够实时精确的获取脉搏波信息。
57.图2为本技术实施例提供的聚合物光纤探针的结构示意图，如图2所示，聚合物光纤探针22包括输入端221、光纤a，聚合物管222，光纤b和输出端223。输入端221包裹在光纤a的一端的外层，光纤a的另一端光纤裸露；输出端223包裹在光纤b的一端的外层，光纤b的另一端光纤裸露。聚合物管222内部中空，与输入端221和输出端223构成封闭的腔体。在封闭的腔体内部填充满空气介质，光纤a与光纤b的纤芯断开。可以将光纤a记为第一光纤，光纤b记为第二光纤。第一光纤用于接收连续的光信号并透射至第二光纤；第二光纤用于输出第二光信号。
58.在一种可能的实施方式中，光纤a与光纤b纤芯直径不相等。示例性地，光纤a的纤芯直径为62.5um，光纤b的纤芯直径为100um，输入端221和输出端223包层直径均为125um。
59.优选地，光输入端处的光纤a的纤芯直径小于与输出端处光纤b的纤芯直径，以得到更好的光接收效果。
60.本技术提出的血压监测传感器采用聚合物光纤探针22作为一种传感换能器件，聚合物光纤直径在微米级别，对外界信号更加敏感，响应时间在10ms以内，无滞后效应，因而极大地提升传感灵敏度。
61.其中，聚合物光纤探针22作为一种传感换能器件可以感知携带有心血管生理律动信息的动脉脉搏信号，传感区域的大小由聚合物光纤探针22的长度和直径决定。当光线经过输入端221的光纤a进入聚合物管222静态传播时，一部分反射和折射的光线会从聚合物管222辐射到环境中，这部分损失是基本不变的，可忽略；当脉搏跳动产生的微压力作用使聚合物管222发生弯曲形变，会引起透射光线传输过程的光功率泄露；当弹性的聚合物管
222变形得越多时，损失的光线就越多，传输损耗大小随着脉搏跳动产生的微压力呈规律性变化，这部分信号反映了脉搏微压力信号对透射光的调制作用。由于入射光的折射和反射，弯曲或挤压柔软弹性的聚合物管222导致结构中光的传输损耗大小随着动脉脉搏跳动的微压力呈规律性变化，通过测量随光纤b输出的光强度变化而变化的电信号，实现脉搏信号微压力的测量，获得血压值。
62.本技术实施例提出的血压监测传感器的核心为聚合物光纤探针22，当脉搏跳动的微压力作用在聚合物光纤探针22上时，聚合物管222发生弯曲形变，引起光纤中传输光强度发生改变，进一步导致聚合物光纤探针22透射光强变化，即脉搏信号对透射光产生调制作用，通过对光纤b透射光强变化的监测可以实现脉搏信号监测。
63.在一种可能的实施方式中，可设置内径、深度不同的聚合物管222来实现不同直径尺寸的光纤封装，以满足不同动脉区域对传感器尺寸的要求。聚合物管222的内径、深度决定了聚合物光纤探针22的长度和直径。
64.本技术实施例提出的血压监测传感器，采用聚合物光纤探针22作为一种传感换能器件，当外界微压力作用在光纤上时，引起光纤中传输光强度发生改变，进一步导致聚合物光纤探针透射光强变化，相比与传统的压阻式压力传感器，响应时间快，更易于获得信噪比高的脉搏波，便于提取心血管特征参量从而准确计算血压，通过对聚合物光纤探针透射光强的监测可以实现脉搏信号监测，满足实时血压监测需求。
65.实施例2
66.本技术实施例提供一种血压监测传感器的制备方法，根据聚合物光纤探针22的光纤a、聚合物管222、光纤b的长度以及柔性封装单元24的尺寸确定胶囊单元12的模具主体的数量和尺寸；制备液滴增敏模块1；接着需要制备压力传感模块2中的聚合物光纤探针22；然后制备液滴增敏模块1中的柔性封装单元24，并将聚合物光纤探针22封装保护于柔性封装单元24内获得压力传感模块2；将压力传感模块2与液滴增敏模块1粘结在一处，构成血压监测传感器的传感主体；再连接光发送单元21的输出端与聚合物光纤探针22的输入端，聚合物光纤探针22的输出端与光接收单元23相连，光接收单元23与信号处理模块3相连，可以得到一个完整的血压监测传感器。
67.应理解，本技术描述各方法实施例的步骤的时序关系仅是为了便于表述，不作为限定，其中多个步骤的顺序可以交换，以逻辑上可以实现为准。
68.在一种可能的实施方式中，模具主体包括胶囊单元12的母模具、胶囊单元12的公模具和柔性封装单元24的模具。
69.其中，柔性封装单元24的模具为长方形内凹的模具，示例性地，长方形凹陷区深度可以300um，长度25mm，宽度20mm。可以采用低杨氏模量、低折射率、生物相容性好、疏水性强耐腐蚀的聚合物材料制备封装膜片，例如pdms聚合物。
70.图3是本技术实施例提供的胶囊单元12的母模具结构示意图，如图3所示，母模具101包括圆弧形凹陷区41，圆弧形凹陷区41外有胶囊边缘区42，胶囊边缘区42外还设计有引流槽43、引流区44，可以有效缓解公母模具挤压造成的飞边现象。
71.在一种可能的实施方式中，圆弧形凹陷区41的直径可以为10mm,深度3mm，长度为15mm；胶囊边缘区42长度可以为25mm，宽度为20mm。
72.图4为本技术实施例提供的胶囊单元公模具结构示意图，如图4所示，公模具102包
含圆弧形凸起区45和公引流区46。
73.在一种可能的实施方式中，圆弧形凸起区45直径可以为10mm。
74.图5a-5c为本技术实施例所提供的血压监测传感器的传感主体的制备过程示意图。在本实施例中聚合物光纤探针22材质为聚乙烯，柔性封装单元24为方形膜片，采用pdms薄膜，胶囊单元12采用ecoflex材质，液滴单元11采用甘油材质，血压监测传感器的的传感主体制备过程包括：s1，制作液滴增敏模块；s2，制作压力传感模块中的探针封装结构；s3，制作液滴-探针胶囊结构；s4.制作血压监测传感器。下面结合附图具体介绍各个步骤：
75.s1，制作液滴增敏模块1，如图5a所示，包括步骤s11-s13。
76.s11，确定制备胶囊单元12的模具的数量和尺寸，模具主体包含母模具101和公模具102。
77.在一种可能的实施方式中，根据聚合物光纤探针22的长度以及柔性封装单元24的尺寸确定模具主体的数量和尺寸。其中，确定母模具101中包括凹形圆弧区、胶囊边缘区、母引流槽、引流区的尺寸；确定公模具102中包括凸形圆弧区和公引流区的尺寸。
78.s12，利用母模具101和公模具102制备胶囊单元12。
79.在一种可能的实施方式中，按照适当混合比例配置预聚物，并将预聚物溶液填满母模具101的凹形圆弧区41；待预聚物溶液流动性降低时，将公模具覆盖于母模具之上对正；预聚物固化后，移开公模具102，将固化的胶囊单元12从母模具101中取出。
80.示例性地，可以按照单体和固化剂相应比例配置ecoflex预聚物，将预聚物倒入母模具101的凹形圆弧区41。由于固化过程有体积膨胀效应，可以待预聚物流动性降低时观察胶囊边缘区是否存在凹陷区溢出的预聚物。
81.在一种可能的实施方式中，可以调整单体和固化剂的预聚物比例，不同比例混合可导致固化后折射率、杨氏模量不同。
82.在一种可能的实施方式中，若母模具101的边缘区充满预聚物，则覆盖公模具102；若母模具101的边缘区无预聚物，则向边缘区补充ecoflex预聚物，然后覆盖公模具102。
83.在一种可能的实施方式中，母模具101具中设计有母引流槽、公引流区、母引流区，制作高精度模具时，会因为公模具102挤压在目标成型区外出现飞边，引流槽、引流区用于对挤压出的预聚物进行目的性引流，保证目标成型区结构完整性，从而缓解公模母模挤压造成的飞边现象。
84.在一种可能的实施方式中，公母膜之间连接后存在数百微米预留间隙，间隙距离为胶囊单元12厚度。
85.在一种可能的实施方式中，母模具101和公模具102的材料为亚克力材质。亚克力材质调制硬度大，结构稳定，疏水性强，对聚合物的粘性较小，便于胶囊单元12从模具中脱离。
86.s13，制备液滴增敏模块1。
87.在一种可能的实施方式中，将甘油滴入制备好的胶囊单元12，确保甘油不从胶囊单元12的凹陷区溢出，获得液滴增敏模块1。
88.s2，制作压力传感模块中的探针封装结构，如图5b所示，包括步骤s21-s23。
89.s21，制备聚合物光纤探针22，包括步骤s211-s213：
90.s211，制备弹性空心的聚合物管222。
91.在一种可能的实施方式中，可采用3d打印法使用聚乙烯材料制备弹性空心的聚合物管222。
92.在一种可能的实施方式中，可采用3d打印法制备内径、深度不同的聚合物管222来实现不同直径尺寸的光纤封装，满足不同动脉区域对传感器尺寸的要求。
93.示例性地，采用3d打印法可以制备外径为200-300um，内径130-150um，长度约为6-10mm的聚合物管222。
94.在一种可能的实施方式中，可以选用具有良好的耐化学性、光滑的内壁和优异的抗裂、抗老化性能的聚合材质采用3d打印法制备聚合物管222。
95.在一种可能的实施方式中，也可以采用其他塑型工艺制造制备弹性空心的聚合物管222。
96.s212，采用与聚合物管222相同材质将聚合材质通过3d打印包裹在光纤a的一端形成输入端221，将聚合材质通过3d打印包裹在和光纤b的一端形成输出端223。
97.s213，采用双层固化法将光纤a的输入端221、光纤b的输出端223分别与聚合物管222的两端密封连接，形成聚合物光纤探针22。
98.在一种可能的实施方式中，可以将弹性空心的聚合物管222密封连接于包括光纤a的输入端221、包括光纤b的输出端223之间，在聚合物管222的封闭的腔体内部填充空气介质，光纤a与光纤b的纤芯裸露断开。
99.示例性地，第一层固化采用粘度高、折射率低的紫外固化胶将输入端221、输出端223分别连接弹性空心的聚合物管222的两端口并密封；待第一层紫外胶固化后，采用低粘度、拉伸强度大的紫外固化胶涂抹在输入端221、输出端223与聚合物管222的两端口的连接处，加固连接进行第二层固化，固化后形成聚合物光纤探针22。可以将粘度高、折射率低的紫外固化胶记为第一紫外固化胶；将低粘度、拉伸强度大的紫外固化胶记为第二紫外固化胶。
100.s22，制备柔性封装单元24，包括两片封装膜片。
101.在一种可能的实施方式中，可以按照单体：固化剂比例为10:1配置pdms聚合物，将pdms聚合物倒入柔性封装单元24的模具中，静置24小时后，聚合物固化，取出封装膜片。封装膜片的数量为两个。可以将柔性封装单元24的模具记为第一模具。
102.在一种可能的实施方式中，可以调整单体和固化剂的预聚物比例，不同比例混合可导致固化后折射率、杨氏模量不同。
103.示例性地，封装膜片的厚度可以约为300um，长度25mm，宽度20mm。
104.s23，制作液滴-探针胶囊结构。将聚合物光纤探针22封装于柔性封装单元24的两个封装膜片之间，得到探针封装结构51。
105.在一种可能的实施方式中，将聚合物光纤探针22沿封装膜片的中轴线封装，形成封装膜片-聚合物探针-封装膜片的探针封装结构51，聚合物光纤探针22被密封在柔性封装单元24内。
106.s3，使用探针封装结构51将液滴增敏模块1内的甘油密封，如图5c所示，得到血压监测传感器的液滴-探针胶囊结构52。
107.在一种可能的实施方式中，使用有机硅胶粘结胶囊单元12的边缘区与封装有聚合物光纤探针22的柔性封装单元24，将探针封装结构51与液滴增敏模块1粘结在一处，得到液
滴-探针胶囊结构52。
108.在一种可能的实施方式中，可以将pdms预聚物涂抹在胶囊单元12的边缘区，将封装有聚合物光纤探针22的柔性封装单元24垂直放置于胶囊单元12上部；待胶囊单元12边缘区的pdms预聚物固化后，液滴单元11(甘油)则被封装于胶囊单元12的凹陷区与柔性封装单元24膜片中间。根据胶囊单元12、液滴单元11、柔性封装单元24、聚合物光纤探针22获得液滴-探针胶囊结构52。至此，已经得到血压监测传感器的传感主体部分。
109.s4，制作血压监测传感器。液滴-探针胶囊结构52制作完成后，再将光发送单元21与聚合物光纤探针22的输入端连接，聚合物光纤探针22的输出端与光接收单元23相连，光接收单元23与信号处理模块3相连，可以得到一个完整的血压监测传感器。
110.本技术实施例提出的血压监测传感器的制备方法，制备工艺简单，可实现批量化生产。本技术实施例提供的制作方法的材料易于获取，整个方法流程容易实现、成本较低，运行可靠，制备方法重复性强，可实现批量化生产。
111.进一步地，利用本技术实施例提供的制作方法获得的血压监测传感器可以实现高灵敏度大传感区域内的连续血压监测，能够适应各类手腕姿势的高精度血压监测。
112.实施例3
113.本技术实施例还提供一种血压监测的方法，利用本技术实施例1或实施例2提供的血压监测传感器采集到携带有心血管生理律动信息的脉搏信号，将脉搏信号转化成波动性变化的光强度信号；将波动性变化的光强度信号转化为电信号输出；对电信号进行滤波消噪等初始处理后，提取心血管特征参量，建立心血管特征参量与血压的算法模型，进而计算血压。。
114.在一种可能的实施方式中，可以分别提取电信号中反应脉搏时域变化的第一特征参量和反应脉搏频域变化的第二特征参量；根据第一特征参量和第二特征参量，采用预训练的算法模型估计血压值。其中预训练算法可以为机器学习算法，机器学习算法用于建立所述第一特征参量、第二特征参量与收缩压、舒张压的算法模型，通过向预训练好的算法模型输入第一、第二特征参量计算血压值。
115.在一种可能的实施方式中，可以采用机器学习算法训练第一特征参量、第二特征参量与收缩压、舒张压的算法模型。算法模型包括收缩压算法模型和舒张压算法模型。
116.本技术实施例中的血压监测传感器能够恢复高保真脉搏波形，从而在脉搏波中提取包括幅值、时间、面积等能够反映心血管健康程度的心血管特征参量，建立基于综合性心血管特征参量的血压计算模型，在构建血压计算模型时，考虑到了多种与血压相关的生理特征参数，较ptt法而言考虑的自变量因素更全面，血压测量准确度更高，大大提高血压测量的精确度。
117.实施例4
118.图6为本技术实施例提供的一种血压监测装置，该装置佩戴于用户的手腕，并能够实时检测所述用户的血压数据；如图6所示，血压监测装置包括：机身61，包括如实施例1或2中任一实施方式所述的血压监测传感器62；还至少包括第一腕带63，与机身61的一端连接；和第二腕带64，与机身的另一端连接。
119.本技术实施例提供的血压监测装置，可以是智能手环或智能手表，可以紧密贴合在人体皮肤上，测量阶段不会引入不适感，可以实现无创、无袖、高舒适度的连续血压测量，
解决了传统袖带型听诊测量装置无法连续监测血压值、舒适度较低等问题。
120.本技术所提供的血压监测装置可以适应各类手腕姿势，其中凸起的液滴增敏模块可以时刻紧密的贴合在人体手腕上，不会随着手腕一定范围弯曲产生相对位移，可在日常生活中监测血压，不限于静止状态，不限于特定姿势，可实现用于各类姿势的连续血压监控。
121.本技术实施例提供的血压监测装置基于超高灵敏的微尺度光纤传感技术，能够实现血压的实时准确监测，并提供相关的健康管理建议。
122.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术实施例的范围。
123.此外，本技术实施例的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本技术中使用的术语“制品”涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括，但不限于:磁存储器件(例如，硬盘、软盘或磁带等)，光盘(例如，压缩盘(compact disc，cd)、数字通用盘(digital versatile disc，dvd)等)，智能卡和闪存器件(例如，可擦写可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)、卡、棒或钥匙驱动器等)。另外，本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可包括但不限于，无线信道和能够存储、包含和/或承载指令和/或数据的各种其它介质。
124.应当理解的是，在本技术实施例的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
125.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
126.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
127.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
128.功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是
个人计算机，服务器，或者接入网设备等)执行本技术实施例各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
129.以上，仅为本技术实施例的具体实施方式，但本技术实施例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技术实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术实施例的保护范围之内。