CN103284707A

CN103284707A - 校正脉搏压力值的传感器阵列和方法

Info

Publication number: CN103284707A
Application number: CN2012100598162A
Authority: CN
Inventors: 李晓洋; 王尧
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明的名称为校正脉搏压力值的传感器阵列和方法，其提供了一种用于中医脉诊仪的传感器阵列，包括：基底；压力传感器组，其包括设置于基底上的压力传感器，用于测量第一部位的脉搏压力值；及温度传感器组，其包括设置于基底上的温度传感器，用于测量第二部位的温度值，其中，温度值被用于校正脉搏压力值。本发明的方案能够增强脉诊仪的抗温变干扰性能、准确定位压力传感器并且提供更多的信息用于诊断。

Description

校正脉搏压力值的传感器阵列和方法

技术领域

本发明涉及在中医脉诊仪，尤其是涉及在中医脉诊仪中对所测量的脉搏压力值进行校正的传感器阵列及其相应的方法。

背景技术

随着中国传统医学的发展，中医切脉技术也越来越引起人们的重视。对中医脉象客观检测的研究已经有了几十年的历史，其间也产生了不同结构的中医脉象检测装置，即脉诊仪。通常，脉诊仪采用压力传感器代替中医手指切脉提取中医脉象的特征信息，并将之转换为电信号后做进一步的数据处理，最后以不同的形式显示给中医医生使用。

需要在脉诊仪中使用高灵敏度的压力传感器。压力传感器测量的压力值会随着温度的变化而发生温度漂移现象。温度变化越大，漂移就越严重。人体的体温一般可以在37℃上下浮动1℃，在身体出现异常时，这种体温的波动范围会更大。由此，体温波动会使得脉诊仪的脉搏曲线偏离实际情况而造成诊断错误，严重时甚至会造成脉诊仪完全无法正常工作。因此，现有技术的脉诊仪存在抗温变干扰能力差的问题。

另外，按照中医的传统习惯，应当在手腕寸、关、尺三个部位上同时切脉。与此相应地，脉诊仪也需要对以上三个部位的脉搏压力进行检测。然而，对于现有技术的脉诊仪来说，将压力传感器准确地定位在以上三个部位或其它适当部位上一直以来都是不容易实现的。因此，现有技术的脉诊仪也存在着与精度和准确性有关的问题。

并且，在中医切脉搏时，有经验的医师不仅会利用触觉来感知脉搏的跳动，同时也会感知人体表面的温度及其变化，然后综合这些信息来得出正确的诊断结论。然而，现有技术的脉诊仪通常仅仅只是考虑脉搏的变化，而忽视温度及其变化。这也会在另一方面影响利用脉诊仪来进行诊断的正确性。

现有技术的脉诊仪中还存在着一些其它方面的不足。因此，期望存在改进的方案以对现有技术中的一个或多个方面进行提高。例如，改进的方案能够增强脉诊仪的抗温变干扰性能、提供诊断用的更加丰富的信息、准确定位压力传感器或者提高脉诊仪测量的精度和准确性等。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的一个或多个问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于中医脉诊仪的传感器阵列，其包括：基底；压力传感器组，其包括设置于基底上的压力传感器，用于测量第一部位的脉搏压力值；及温度传感器组，其包括设置于基底上的温度传感器，用于测量第二部位的温度值，其中，温度值被用于校正脉搏压力值。

优选地，传感器阵列还包括校正单元或与校正单元相连接，校正单元用于基于温度值而对脉搏压力值进行校正。

优选地，校正单元包括实温确定部件，实温确定部件用于基于温度值而确定压力传感器处的实际温度值。

优选地，基于温度值而确定压力传感器处的实际温度值包括：根据所测量的温度值与压力传感器处的实际温度间的拟合方程来计算实际温度值。

优选地，，基于温度值而确定压力传感器处的实际温度值包括：将温度传感器测量的温度值作为压力传感器的实际温度值。

优选地，校正单元还包括抗温漂部件，抗温漂部件用于根据压力传感器所测量的脉搏压力值和压力传感器处的实际温度值而获得经过校正的脉搏压力值。

优选地，抗温漂部件存储有压力曲线，压力曲线表示真实脉搏压力值和实际温度值下压力传感器所测的脉搏压力值间的对应关系，其中基于压力曲线和压力传感器所测的脉搏压力值能够获得经过校正的脉搏压力值。

优选地，基底由柔性材料构成。

优选地，温度传感器的采样频率低于压力传感器的采样频率。

优选地，压力传感器组包括多个压力传感器，用于测量第一部位中包括的多个身体区域的多个脉搏压力值，并且其中，温度传感器组包括多个温度传感器，用于测量第二部位中包括的多个身体区域的多个温度值。

优选地，多个压力传感器与多个温度传感器间隔设置在基底上。

优选地，校正单元包括曲线生成部件或连接有曲线生成部件，曲线生成部件用于基于经校正的脉搏压力值来生成第一部位的一个或多个脉搏曲线和/或基于实际温度值生成与一个或多个脉搏曲线对应的一个或多个温度曲线。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于校正脉搏压力值的方法，其包括：通过压力传感器测量第一部位的脉搏压力值；通过温度传感器测量第二部位的温度值；及利用温度值来校正脉搏压力值。

根据本发明的第三方面，提供了一种中医脉诊仪，其包括如本发明的传感器阵列。

本发明的改进方案能够解决现有技术中存在的一个或多个问题。通过本发明，能够使得脉诊仪的抗温变干扰性能增强、易于在特定身体部位上准确定位传感器或者提供诊断所需的更丰富的信息。

附图说明

通过以下结合附图对本发明具体实施方式的描述，可以进一步理解本发明的优点、特点和特征。附图包括：

图1是根据本发明的一个实施例的用于中医脉诊仪的传感器阵列；

图2是根据本发明的一个实施例的与传感器阵列相连接的校正单元；

图3是根据本发明的一个实施例的校正单元的结构示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的实温确定部件基于温度传感器测量的温度值而确定与压力传感器接触的身体区域的实际温度值的示意图；

图5是根据本发明的一个实施例的压力曲线值，其表示实际脉搏压力和所测的温度漂移后的脉搏压力间关系；

图6是根据本发明的一个实施例的用于校正脉搏压力值的方法的流程图。

具体实施方式

现将参照附图更加完整地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。但是，本发明可按照其它不同的形式实现，并且不应该被理解为限制于这些具体阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使得本发明的公开变得更彻底和完整，从而将本发明的构思完全传递给本领域技术人员。在全文中，相同或相似的数字表示同一装置或单元。

图1是根据本发明的一个实施例的用于中医脉诊仪的传感器阵列100。该传感器阵列包括基底1、压力传感器组和温度传感器组。压力传感器组包括设置在基底1上的一个或多个压力传感器2，而温度传感器组则包括设置在基底1上的一个或多个温度传感器3。在使用时，该传感器阵列100与身体特定部位接触。此时，压力传感器2用于测量第一部位的脉搏压力值，更具体地，压力传感器2用于测量包括与一个或多个压力传感器2接触的一个多个身体区域在内的第一部位的一个或多个脉搏压力值。温度传感器3用于测量第二部位的温度值，更具体地，温度传感器3用于测量包括与一个或多个温度传感器3接触的一个或多个身体区域在内的第二部位的一个或多个温度值。这些身体特定部位或身体区域包括但不限于手腕寸、关、尺等位置。温度传感器3测量的温度值被用于校正压力传感器2所测得的脉搏压力值。

需要注意的是，图1中示出的传感器阵列100只是示意性的。虽然图1中示出的感器阵列100具有多个压力传感器2和多个温度传感器3，且其中多个压力传感器2和多个温度传感器3等距、间隔排列在基底1。然而，可以理解的是，能够采用其它适合的排列方式。例如，也可以只使用一个压力传感器和一个温度传感器，或者压力传感器和温度传感器采用其它的排列方式，包括但是不限于：多个压力传感器和多个温度传感器的排列是非等距和/或非依次的，或者压力传感器和温度传感器在基底平面的位置重叠，等。尤其是在压力传感器和温度传感器在基底平面的位置重叠时，压力传感器测量的第一部位也就是温度传感器测量的第二部位，因此温度传感器测量的温度值也就是压力传感器处的温度值。

在本发明的一个实施例中，采用了柔性材料制作成的传感器阵列100的基底1。柔性材料基底可以确保压力传感器和温度传感器能够紧密的贴在手腕寸、关、尺等身体位置。然而，根据实际应用的需要，也可以采用其它性质的材料。

图2是根据本发明的一个实施例的与传感器阵列相连接的校正单元200。其中，温度传感器测量的温度值和压力传感器测量的脉搏压力值被传送到校正单元200，然后校正单元200基于接收的一个或多个温度值而对压力传感器测得的脉搏压力值进行校正。虽然图2中示出的校正单元200独立于传感器阵列而经通信线路与传感器阵列相连接，但是也可以理解，校正单元也同样可以集成在传感器阵列上而成为传感器阵列的一部分。并且，除了由传感器向校正单元200进行数据传送外，根据需要也可以从校正单元200向传感器阵列进行信息传送以实现特定目的。例如，对传感器参数进行调整，等。

图3是根据本发明的一个实施例的校正单元200的结构示意图。其中示出，校正单元200包括实温确定部件和抗温漂部件。实温确定部件用于基于温度传感器测量的温度值而确定与压力传感器接触的一个或多个身体区域的实际温度值。

根据本发明的一个实施例，基于温度传感器测量的温度值而确定与压力传感器接触的身体区域的实际温度值时，可以根据所测温度值与压力传感器处的实际温度间的拟合方程来计算压力传感器处的实际温度值。需要注意的是，在本申请中，“与压力传感器接触的身体区域的实际温度值”和“压力传感器处的实际温度值”表示相同的含义。

根据本发明的一个实施例，在计算特定压力传感器处的实际温度时，可以采用对特定压力传感器处周围的温度传感器所测得的温度值进行求平均值的方式。该如图4所示的，在计算压力传感器2a处的实际温度值时，温度传感器3a-3d所测得的温度值分别为T_3a、T_3b、T_3c和T_3d，则压力传感器2a处的实际温度值T_2a可以利用以下拟合方程来计算为：

T_2a＝(T_3a+T_3b+T_3c+T_3d)/4；(1)

根据另一实施例，也可以根据各温度传感器与压力传感器间的距离或其它因素，而对相应各温度传感器的测量值施加一个权重，例如，

T_2a＝aT_3a+bT_3b+cT_3c+dT_3d，其中a+b+c+d＝1；(2)

本领域技术人员能够理解，也可以采用其它不同的拟合方程来计算压力传感器2a处的实际温度值，包括但不限于：使用压力传感器周围更多或更少的温度传感器的温度测量值来计算温度值、使用多个温度测量值的几何平均，等。在本申请的一些实施例中，将通过拟合方程计算所得的温度值作为压力传感器处的实际温度值。

根据本发明的一个实施例，在计算特定压力传感器处的实际温度时，也可以将特定温度传感器测得的温度值直接作为某个压力传感器处的实际温度值。尤其是，当温度传感器和压力传感器在传感器阵列的基底平面的位置重叠或靠近时，更适合将测得的温度值直接作为实际温度值。当然，即使是温度传感器和压力传感器离开相当距离，为了减小计算量或减小温度传感器数量或者其它因素，也可以将测得的温度值直接作为压力传感器处的实际温度值。

获得实际温度值的方式不限于以上所详细介绍的。可以理解的是，本领域内其它所熟知的方式也能够用于基于温度传感器所测量的温度值而确定压力传感器处的实际温度值。

如图3所示的，实温确定部件将所计算的实际温度值传送到抗温漂部件。抗温漂部件基于接收自实温确定部件的实际温度值和压力传感器所测量的脉搏压力值来获得经过校正的脉搏压力值。

根据本发明的一个实施例，抗温漂部件存储有真实脉搏压力值与实际温度下所测的脉搏压力值间的对应关系，并且基于该对应关系能够将实际温度下所测的脉搏压力值校正到真实脉搏压力值。对应关系能够存储为本领域所熟知的方式，包括但不限于查找表、曲线、方程或其它适当形式。

根据一个实施例，真实脉搏压力值(或真实压力值)也可以是非绝对真实的压力值。可以用相对真实的压力值来替代绝对真实的压力值。例如，相对真实的压力值可以是，在真实压力或真实脉搏压力下，压力传感器在标准温度(例如，正常人体体表温度36.8℃或其它适当温度)下测得的压力值。

图5是根据本发明的一个实施例的压力曲线图，其表示实际脉搏压力和温度传感器所测的温度漂移后的脉搏压力间关系。其中，横轴表示真实施加的压力值(或脉搏压力值)，而纵轴则表示压力传感器测得的压力值。由于获得压力曲线图的方法是本领域所熟知的，在此不再赘述。

如图5中的直线所示，在理想情况下(即，不发生温度变化时)，压力传感器测得的压力值应当等于真实施加的压力值。然而，在发生温度变化时，压力传感器测得的压力值就会出现温度漂移现象，并且温度变化越大，漂移就越严重。相应地，压力传感器所测得的压力值也就偏离了正确值。根据本发明的一个实施例，这种温度漂移造成的失真能够被克服。例如，基于实际温度值选取相应的压力曲线，然后再根据所选取的压力曲线所反映的实际温度下所测压力值与实际压力值间的关系就能够获得经过校正的脉搏压力值或真实脉搏压力值。例如，如图5所示，如果抗温漂部件从实温确定部件接收的压力传感器处的实际温度为T1，则选取温度为T1时的压力曲线。若此时压力传感器测得的脉搏压力值为P1，则抗温漂部件确定真实脉搏压力值为P0。

获得真实脉搏压力值或经校正的脉搏压力值的方式不限于以上所详细介绍的方式。可以理解的是，本领域内其它所熟知的方式也能够用于基于所测量的脉搏压力值和实际温度值而获得真实脉搏压力值。

根据本发明的一个实施例，温度传感器的采样频率还能够低于压力传感器的采样频率。由于人体温度变化相对于脉搏压力要缓慢，所以温度传感器采样频率的适当减小不会对脉搏压力的校正产生影响。这种非相同频率的采样方式会大大地减小由传感器阵列生成的数据量。

根据本发明的另一个实施例，校正单元还能够可选地包括曲线生成部件或者连接有曲线生成部件。该曲线生成部件从抗温漂部件处接收多个真实脉搏压力值和/或多个实际温度值。基于真实脉搏压力值，曲线生成部件能够生成与一个或多个压力传感器接触的第一部位所包括的一个或多个身体区域相对应的一个或多个脉搏曲线。另外，为了向中医医生提供更加丰富的信息以用于诊断，曲线生成部件也能够基于实际温度值而生成与脉搏曲线对应温度曲线。容易理解的是，如果传感器阵列中存在n个压力传感器的话，则可以生成小于或等于n个的脉搏曲线，其中n大于或等于1。

在本发明的一个实施例中，借助于具有多个传感器(尤其是多个压力传感器)的感器阵列100可以获得多个局部区域的脉搏曲线。通过相应的算法对这些脉搏曲线进行分析，能够去除错误的脉搏曲线。然后，通过综合分析其余正确的脉搏曲线的信息就能够得到更准确、全面的局部区域的脉搏变化图。由此，脉诊仪的诊断精度和准确性能够被大大地提高。

根据本发明的又一实施例，多个压力传感器与多个温度传感器间隔设置在基底上。由于压力传感器与温度传感器分布在基底上相当大的范围内，所以能够容易地将传感器准确地定位在身体的特定部位上(例如，在手腕寸、关、尺)。

根据本发明的另一方面，还提供了用于校正脉搏压力值的方法。附图6的流程图示出了该方法的主要步骤，其中包括：测量第一部位的脉搏压力值；测量第二部位的温度值；及利用温度值来校正所测量的脉搏压力值。其中，第一部位包括与一个或多个压力传感器接触的一个或多个身体区域，而第二部位则包括与一个或多个温度传感器接触的一个或多个身体区域。

根据本发明的一个实施例，能够基于所测得的温度值而确定压力传感器处的实际温度值。例如，根据所测量的温度值与压力传感器处的实际温度间的拟合方程来计算实际温度值，或者将温度传感器测得的温度值作为压力传感器处的实际温度值。

根据本发明的另一个实施例，能够根据压力传感器所测的脉搏压力值和压力传感器处的实际温度值来获得经过校正的真实脉搏压力值。例如，基于表示实际温度值下的所测脉搏压力值与真实脉搏压力值间的对应关系的压力曲线，将所测得的脉搏压力值校正到真实脉搏压力值。

根据本发明的又一个实施例，能够根据多个真实脉搏压力值来生成第一部位的一个或多个脉搏曲线。可选地，也能够根据多个实际温度值而生成与脉搏曲线对应的温度曲线。

根据本发明的还有一个方面，还提供了一种中医脉诊仪，其包括所前面已经详细描述的本发明的传感器阵列。本发明的中医脉诊仪具有以下优点中的一个或多个：抗温变干扰性能强；易于在特定身体部位上准确定位传感器；提供丰富的信息等。

本领域技术人员能够理解，本发明能够以本领域中各种熟知的方式来实现，包括但不限于：硬件、固件、计算机程序、逻辑器件等。

借助上面给出的说明以及相应的附图，已经对本发明的较佳实施例做了详细的揭示。另外，尽管在描述中采用了一些特定的术语，但它们仅是示例性的。本领域技术人员将领会，还可以对本发明进行各种修改、等同替换、变化等。例如将上述实施例中的一个步骤或模块分为两个或更多个步骤或模块来实现，或者相反，将上述实施例中的两个或更多个步骤或模块或装置的功能放在一个步骤或模块中来实现。只要这些变换没有背离本发明的精神，则都应落入本申请要求的保护范围内。本发明的保护范围由所附的权利要求书来限定。

Claims

1.一种用于中医脉诊仪的传感器阵列，其包括：

基底；

压力传感器组，其包括设置于所述基底上的压力传感器，用于测量第一部位的脉搏压力值；及

温度传感器组，其包括设置于所述基底上的温度传感器，用于测量第二部位的温度值，其中，所述温度值被用于校正所述脉搏压力值。

2.如权利要求1所述的传感器阵列，其中，所述传感器阵列还包括校正单元或与校正单元相连接，所述校正单元用于基于所述温度值而对所述脉搏压力值进行校正。

3.如权利要求2所述的传感器阵列，其中，所述校正单元包括实温确定部件，所述实温确定部件用于基于所述温度值而确定压力传感器处的实际温度值。

4.如权利要求3所述的传感器阵列，其中，基于所述温度值而确定所述压力传感器处的实际温度值包括：根据所测量的所述温度值与所述压力传感器处的实际温度间的拟合方程来计算实际温度值。

5.如权利要求3所述的传感器阵列，其中，基于所述温度值而确定所述压力传感器处的实际温度值包括：将所述温度传感器测量的所述温度值作为所述压力传感器的实际温度值。

6.如权利要求3-5中任一项所述的传感器阵列，其中，所述校正单元还包括抗温漂部件，所述抗温漂部件用于根据所述压力传感器所测量的所述脉搏压力值和所述压力传感器处的所述实际温度值而获得经过校正的脉搏压力值。

7.如权利要求6所述的传感器阵列，其中，所述抗温漂部件存储有压力曲线，所述压力曲线表示真实脉搏压力值和实际温度值下所述压力传感器所测的脉搏压力值间的对应关系，其中基于所述压力曲线和所述压力传感器所测的脉搏压力值能够获得经过校正的脉搏压力值。

8.如权利要求1-5中任一项所述的传感器阵列，其中，所述基底由柔性材料构成。

9.如权利要求1-5中任一项所述的传感器阵列，其中，所述温度传感器的采样频率低于所述压力传感器的采样频率。

10.如权利要求1-5中任一项所述的传感器阵列，其中，所述压力传感器组包括多个压力传感器，用于测量所述第一部位中包括的多个身体区域的多个脉搏压力值，并且其中，所述温度传感器组包括多个温度传感器，用于测量所述第二部位中包括的多个身体区域的多个温度值。

11.如权利要求9中任一项所述的传感器阵列，其中，所述多个压力传感器与所述多个温度传感器间隔设置在所述基底上。

12.如权利要求1-5所述的传感器阵列，其中，所述校正单元包括曲线生成部件或连接有曲线生成部件，所述曲线生成部件用于基于经校正的脉搏压力值来生成所述第一部位的一个或多个脉搏曲线和/或基于所述实际温度值生成与所述一个或多个脉搏曲线对应的一个或多个温度曲线。

13.一种用于校正脉搏压力值的方法，其包括：

通过压力传感器测量第一部位的脉搏压力值；

通过温度传感器测量第二部位的温度值；及

利用所述温度值来校正所述脉搏压力值。

14.如权利要求13所述的方法，其中，利用所述温度值来校正所述脉搏压力值包括：基于所述温度值而确定压力传感器处的实际温度值。

15.如权利要求14所述的方法，其中，基于所述温度值而确定所述压力传感器处的实际温度值包括：根据所测量的所述温度值与所述压力传感器处的实际温度间的拟合方程来计算实际温度值。

16.如权利要求14所述的方法，其中，基于所述温度值而确定所述压力传感器处的实际温度值包括：将所述温度传感器测量的所述温度值作为所述压力传感器处的实际温度值。

17.如权利要求14-16中任一项所述的方法，其中，根据所述压力传感器所测量的所述脉搏压力值和所述压力传感器处的所述实际温度值而获得经过校正的脉搏压力值。

18.如权利要求17所述的方法，其中，基于压力曲线和所述压力传感器所测的脉搏压力值而获得经过校正的脉搏压力值，所述压力曲线表示真实脉搏压力值和在实际温度值下所述压力传感器所测的脉搏压力值间的对应关系。

19.如权利要求13-16中任一项所述的方法，其中，对于温度值的测量频率低于对于脉搏压力值的测量频率。

20.如权利要求13-16中任一项所述的方法，其中，所述第一部位包括第一多个身体区域，且所述第一多个身体区域的多个脉搏压力值被测量，并且其中，所述第二部位包括第二多个身体区域，且所述第二多个身体区域的多个温度值被测量。

21.如权利要求20中任一项所述的方法，其中，所述第一多个身体区域和所述第二多个身体区域间隔排列。

22.如权利要求13-16所述的方法，其中，基于经校正的脉搏压力值来生成所述第一部位的一个或多个脉搏曲线和/或基于所述实际温度值生成与所述一个或多个脉搏曲线对应的一个或多个温度曲线。

23.一种中医脉诊仪，其包括如权利要求1-12中任一项所述的传感器阵列。