CN104224141A - 一种脉诊信号传感器探头 - Google Patents

Abstract

本发明的一种脉诊信号传感器探头，包括底座，底座的底面上设置有凹槽，所述凹槽的开口上平行跨设有若干根带布拉格光栅的光纤，底座中部设置有若干上下贯穿的通孔，通孔与光纤一一相对，每个通孔内均穿有一根探针，所述探针的顶部与通孔顶部平齐，探针的底部固定在光纤上。本发明的有益效果是：采用了光纤布拉格光栅作为传感核心器件；探头与皮肤接触面积非常小，近似为点状，类似于人的触觉传感器；探头与皮肤的接触面为和皮肤硬度相近的硅胶材料，增加了采样对象的舒适度；通过光纤布拉格光栅反射谱的中心波长位移量计算出脉搏搏动的压力信息及轴向振动信息。为后期的脉象数据分析提供了更多有效信息，为实际应用提供了便捷。

Description

一种脉诊信号传感器探头

技术领域

本发明涉及一种脉诊信号传感器探头。

背景技术

目前，脉诊主要是通过按触人体腕部的桡动脉，以体察脉象变化的切诊方法。又称切脉、诊脉、按脉、持脉。脉象的形成与脏腑气血密切相关，若脏腑气血发生病变，血脉运行就会受到影响，脉象就有变化。脉诊在临床上，可推断疾病的进退预后。我国古代医学在诊断疾病方面采用的脉诊，是一项独特的诊断方法，是中医“四诊”（望、闻、问、切）之一，也是辨证论治的一种不可或缺的客观依据。

近些年来，由于西医在国内的盛行，加之传统上中医过度依赖于老中医医生，使得中医曾一度被忽视甚至被排斥，而随着中医工作者以及科研工作者的努力，近几年中医也开始得到发展与进步，中医学与现代科学技术相结合后，中医又开始从理论上和诊断方法上得到长足发展。

在临床实践中，当医生为病人切脉时，脉搏的搏动会刺激触觉小体，由触觉小体进行能量转换，把物理刺激转换成神经电信号，经由感觉神经传输给神经中枢大脑形成触觉，再结合相关医学知识从而形成各种脉象。这一过程中由于触觉的形成是一种主观感受，因此对脉象的描述中都存在着很多主观的内容。因此，传统中医脉诊均与医生的感官知觉不可分割，这就造成了对病情没有一个客观标准的评价和定义，大大限制了中医脉诊的推广和认可。

医生手指进行脉诊的生理学基础是，手指指面有大量的触觉小体，当手指压在动脉上时，脉搏的搏动会剌激触觉小体，形成各种脉象。触觉小体又称麦氏小体，分布于皮肤真皮乳头的结缔组织中，尤以触觉灵敏的口唇、指尖、颜面等处分布密度最高。小体呈圆柱形，与表皮相垂直，长约100 微米，宽约30 微米，有结缔组织被囊包裹在外，中心有许多横列的扁平细胞(触觉细胞)。触觉小体的机能为感受触觉，相当于压力传感器。

当前脉诊传感器分为压力传感器和触力传感器两类，触力传感器本质上仍为压力传感器，但由于其与皮肤接触面积非常小（常为点状，类似于人的触觉传感器而命名）能够测量沿血管径向的细微信号差异。两类传感器相比较，压力传感器受操作影响较小，但由于接触面大，信号细节采集能力弱；触力传感器能提供更多的脉搏信息，但受操作影响较大。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种测量准确，灵敏度高的脉诊信号传感器探头。

本发明是通过以下措施实现的：

本发明的一种脉诊信号传感器探头，包括底座，所述底座的底面上

设置有凹槽，所述凹槽的开口上平行跨设有若干根带布拉格光栅的光纤，底座中部设置有若干上下贯穿的通孔，通孔与光纤一一相对，每个通孔内均穿有一根探针，所述探针的顶部与通孔顶部平齐，探针的底部固定在光纤上。

上述底座的顶面中部设置有向上凸起的凸台，所述凸台上设置三个直线并排的通孔，凹槽的开口上平行跨设有三根带布拉格光栅的光纤，穿在三个通孔内的三个探针底部分别对应顶在三根光纤中部上。

上述通孔的中部向内收缩，通孔收缩处的内径小于通孔两端的内径。

上述探针底部与凹槽开口上的光纤中部相接触，布拉格光栅设置在探针

与光纤固定处一侧的光纤上。

上述探针的直径为1mm。

上述通孔中部收缩处的内径为1mm，通孔两端的内径为2mm。

上述凸台的顶部设置有硅胶垫，凸台的宽为5-8mm，长为10mm。

本发明的有益效果是：采用了光纤布拉格光栅作为传感核心器件，探头与皮肤接触面积非常小，近似为点状，类似于人的触觉传感器，通过光纤布拉格布拉格光栅反射谱的中心波长位移量计算出脉搏搏动的压力信息及轴向振动信息。为后期的脉象数据分析提供了更多有效信息，为实际应用提供了便捷。

附图说明

图1 为本发明的主视结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为图1的仰视结构示意图。

图4为本发明在探针正常状态下的侧面剖视结构示意图。

图5为本发明在探针下压状态下的侧面剖视结构示意图。

其中：1底座，2探针，3凸台，4通孔，5光纤，6布拉格光栅，7硅胶垫。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述：

如图1、2所示，本发明的一种脉诊信号传感器探头，包括底座1，底座1的底面上设置有凹槽，凹槽的开口上平行跨设有若干根带布拉格光栅6的光纤5。底座1中部设置有若干上下贯穿的通孔4，通孔4与光纤5一一相对，每个通孔4内均穿有一根探针2，探针2的顶部与通孔4顶部平齐，探针2的底部通过专用胶水粘结固定在光纤5上。探针2与手腕处的脉位接触，将脉搏信号转换成探针2的上下震动，进而带动光纤5波动，根据光纤5布拉格光栅6传感测量的性质，可以通过公式得到人体脉搏压力与光纤5布拉格光栅6输出波长漂移信号的对应关系，进而获得相应的脉象信息。

底座1的顶面中部设置有向上凸起的凸台3，凸台3上设置三个直线并排的通孔4，凹槽的开口上平行跨设有三根带布拉格光栅6的光纤5，穿在三个通孔4内的三个探针2底部分别对应固定在三根光纤5中部上。探针2底部与凹槽开口上的光纤5中部相接触，布拉格光栅6设置在探针2与光纤5接触处一侧的光纤5上。凸台3增加了通孔4的深度，使得探针2的上下移动更加稳定。凸台的宽为5-8mm，长为10mm。这样的尺寸能够适应各类人群。凸台的顶部设置有和皮肤硬度相近的硅胶垫7，在与皮肤接触时增加了采样对象的舒适度。如图3、4所示，当检测进行诊脉时，将凸台3的顶部紧贴在人体手腕脉位处的皮肤上并施加一定的压力后，硅胶垫7被压缩变薄，因硅胶垫7的弹性与皮肤弹性相近，故此时皮肤与探针2相接触，脉搏跳动进而带动探针2上下振动，从而带动光纤5的振动，最终将这种振动转换为信号传送给计算机。通孔4的中部向内收缩，通孔4收缩处的内径小于通孔4两端的内径。为了提高灵敏度，加快频率响应速度，探针2的直径为1mm，这样探针2与皮肤接触面积非常小，约为1平方毫米，近似为点状，类似于人的触觉传感器，通过光纤布拉格光栅反射谱的中心波长位移量计算出脉搏搏动的压力信息及轴向振动信息，能够测量沿血管径向的细微信号差异。通孔4中部收缩处的内径为1mm，通孔4两端的内径为2mm。这种设计可以使探针2不但能够采集沿血管径向的脉象信息，而且还能够采集沿血管轴向的脉象信息。

以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种脉诊信号传感器探头，其特征在于：包括底座，所述底座的底面上设置有凹槽，所述凹槽的开口上平行跨设有若干根带布拉格光栅的光纤，底座中部设置有若干上下贯穿的通孔，通孔与光纤一一相对，每个通孔内均穿有一根探针，所述探针的顶部与通孔顶部平齐，探针的底部固定在光纤上。

2.根据权利要求1所述脉诊信号传感器探头，其特征在于：所述底座的顶面中部设置有向上凸起的凸台，所述凸台上设置三个直线并排的通孔，凹槽的开口上平行跨设有三根带布拉格光栅的光纤，穿在三个通孔内的三个探针底部分别对应固定在三根光纤中部上。

3.根据权利要求1所述脉诊信号传感器探头，其特征在于：所述通孔的中部向内收缩，通孔收缩处的内径小于通孔两端的内径。

4.根据权利要求1所述脉诊信号传感器探头，其特征在于：所述探针底部与凹槽开口上的光纤中部相接触，布拉格光栅设置在探针与光纤固定处一侧的光纤上。

5. 根据权利要求1、2、4所述脉诊信号传感器探头，其特征在于：所述探针的直径为1mm。

6. 根据权利要求3所述脉诊信号传感器探头，其特征在于：所述通孔中部收缩处的内径为1mm，通孔两端的内径为2mm。

7. 根据权利要求2所述脉诊信号传感器探头，其特征在于：所述凸台的顶部设置有硅胶垫，硅胶垫厚度1-3mm，凸台的宽为5-8mm，长为10mm。