CN106205099A - 一种复合型容积脉搏波信号采集处理指套 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合型容积脉搏波信号采集处理指套，包括能够相互联通的第一单元和第二单元，所述第一单元包括上壳、控制电路单元、滑座和弹簧触点；所述第二单元包括弹簧触片、底座、硅胶条、传感器以及无纺布；控制电路单元设置于上壳内，滑座外围相对的两个侧面上设有第一滑轨；底座两个侧面的内侧设有第二滑槽，无纺布将硅胶条固定于手指上；第一单元的滑座能够通过第一滑轨与第二滑槽配合与第二单元的底座连接。本发明整体结构设计巧妙、合理，传感器与手指结合紧密、牢固、恒定，且使用更方便，不需要任何导线，并能提高测量的精确性和稳定性，某些部件损坏可作为耗材丢弃，不影响其它部件的正常使用，节约成本、节省能源。

Description

一种复合型容积脉搏波信号采集处理指套

技术领域

本发明涉及医疗器械领域中的一种信号采集装置，具体涉及一种复合型容积脉搏波信号采集处理指套。

背景技术

光电容积脉搏波(PhotoPlethysmoGraphy,PPG)是借光电手段在活体组织中检测血液容积变化的一种无创检测方法。

当一定波长的光束照射到指端皮肤表面时，光束将通过透射或反射方式传送到光电接收器。在此过程中由于受到指端皮肤肌肉和血液的吸收衰减作用，检测器检测到的光强度将减弱。其中皮肤肌肉组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持恒定不变的而皮肤内的血液容积在心脏作用下呈搏动性变化。当心脏收缩时外周血容量最多光吸收量也最大检测到的光强度最小；而在心脏舒张时正好相反检测到的光强度最大，使光接收器接收到的光强度随之呈脉动性变化将此光强度变化信号转换成电信。

容积脉搏波数据参与很多疾病的诊断，比如睡眠呼吸暂停综合症(OSAHS)等。而目前市场上采集PPG信号的装置均为在手腕上佩戴采集装置本体，然后该采集装置本体通过导线与采集探头连接，采集探头为一夹子，并将该夹子夹在手指上进行数据采集；该装置至少存在以下不足：首先，在发生碰撞或使用者移动、翻身时，夹子容易偏移，导致采集数据不精确、不稳定；则使用者在采集PPG信号时，通常需要十分小心；其次，由于采集装置本体与采集探头通过导线连接，则使用者或其他在侧的人容易不小心碰撞或拉扯到导线，则也容易使采集探头偏移，影响测量结果。

监测、判断睡眠呼吸暂停综合症(OSAHS)通常需要长时间采集PPG信号，如在使用者睡觉前佩戴采集装置，早晨脱下，然后再对使用者整夜采集到的数据进行处理、计算等，最后得出具体的结论；则如果使用上述目前市场通用的采集装置，那么使用者为了使采集装置不偏移、测试精确，有时候长时间、甚至整夜不睡觉，因此，为使用者带来极大的不便。

目前，鲜有通过将采集与处理装置复合至同一装置上进行有效采集的光电容积脉搏波采集处理指套。公布号为CN 105769139 A的中国专利申请公开了位于指甲上的脉搏信号采集及数据无线发送装置，其包括脉搏传感器、未封闭的夹持弹性片、铰链、未封闭的指部固定套、信号信号调理电路模块和单片机采集发送模块，夹持弹性片能够将脉搏传感器稳定的固定在指甲上，夹持弹性片与指部固定套通过铰链相连接，并能随指部的活动而转动。其为一中空的、手指可通过的装置，整体结构似手指状，但该装置中间穿过手指的孔的大小较为固定，而使用者个体差异大，手指的粗细长短相差较大，则容易导致脉搏传感器与手指接触不稳定或不牢固从而极大地影响数据采集的准确性。此外，该装置的结构精细、制作复杂，某个部件损坏不可更换，需要将整个装置丢弃，即使能够更换，其操作也比较复杂，时间成本高。因此，该装置的实用性不强，不适于临床应用。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷提供了一种复合型容积脉搏波信号采集处理指套。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种复合型容积脉搏波信号采集处理指套，包括能够相互联通的第一单元和第二单元，所述第一单元包括上壳、控制电路单元、滑座和弹簧触点；所述第二单元包括弹簧触片、底座、硅胶条、传感器以及无纺布；

所述控制电路单元设置于所述上壳内，所述控制电路单元包括PCB板以及设置于所述PCB板上的主控电路模块、电源电路模块和无线传输电路模块，所述主控电路模块与所述电源电路模块和所述无线传输电路模块连接；所述滑座的下端面与所述上壳的顶端开口活动连接，即滑座与上壳以可拆分或安装的方式连接；所述滑座朝向所述底座的端面上设有所述弹簧触点，所述弹簧触点与所述控制电路单元电连接；所述滑座外围相对的两个侧面上设有第一滑轨；

所述底座的一个侧面设有开口，与所述开口相邻的两个侧面的内侧设有与所述第一滑轨相配合的第二滑槽，所述底座朝向所述滑座的端面上设有所述弹簧触片，所述底座的另一个端面上连接有硅胶条；所述硅胶条上设有传感器，所述传感器与所述弹簧触片电连接；所述无纺布包括固定端和能将所述硅胶条固定于手指上的自由端，所述无纺布的固定端连接于所述底座上；

所述第一单元的滑座能够通过所述第一滑轨与第二滑槽配合与所述第二单元的底座连接使所述滑座上的弹簧触点与底座内的弹簧触片导通。

进一步地，所述无线传输电路模块为蓝牙模块。

进一步地，所述滑座外围相对的两个侧面上还设有第一滑槽，所述第一滑槽设置于所述第一滑轨的内侧并与所述第一滑轨连接；

所述底座上与所述开口相邻的两个侧面的内侧还设有与所述第一滑槽相配合的第二滑轨，所述第二滑轨设置于所述第二滑槽的外侧并与所述第二滑槽连接。

进一步地，所述底座的两侧设有向硅胶条所在方向延伸的凸出部；所述硅胶条卡接于所述底座两侧的凸出部之间。

进一步地，所述传感器包括发射传感器和接收传感器，所述硅胶条设有发射传感器的一端固定连接于所述凸出部之间，所述硅胶条设有接收传感器的一端伸出所述底座外。

进一步地，所述底座的两侧各设有两个凸出部，所述硅胶条两侧相对的两个凸出部上的无纺布配合将设置了所述传感器的硅胶条固定于手指上。

进一步地，所述凸出部上设有固定孔，所述无纺布的固定端固定连接于所述固定孔内。

进一步地，所述硅胶条上设有两个与所述传感器相配合的槽孔，所述发射传感器和接收传感器分别设置于两个所述的槽孔内。

进一步地，所述硅胶条通过粘合剂与所述底座固定连接；所述无纺布上复合有胶黏层，所述硅胶条两侧相对的凸出部上的无纺布通过胶黏层固定连接，从而将采集处理指套固定于手指上。

进一步地，所述滑座的上端面设有可与所述弹簧触点相配合的凹槽；所述弹簧触点设置于凹槽内；所述底座的下端面设有与所述弹簧触片相配合的卡槽；所述弹簧触片设置于所述卡槽内。

进一步地，所述PCB板上还设有开关触点和指示灯；所述上壳上相应的设有导光孔和与所述开关触点连接的电路开关，所述导光孔内设有能够通导出所述指示灯的光的导光柱，即所述导光柱与所述PCB板上的指示灯与同一直线上。

本发明的有益效果：

本发明将采集PPG信号的传感器和处理信号的控制电路单元等均复合于该采集处理指套上，使用更方便，只需将装置佩戴在手指上便可，不需要任何的导线，简单且不会因为碰到导线而发生采集装置偏移而影响数据的精确性和稳定性；

本发明的采集处理指套可分为第一单元和第二单元这两部分，使用时通过滑座、底座上的滑槽和滑轨等具体结构的配合可将第一单元和第二单元有效地联通，然后进行工作，结构设计巧妙，第一单元和第二单元分、合容易，方便操作，且此种连接方式牢固，更重要的是，当多次使用后，若传感器等灵敏度下降后可将第二单元作为耗材丢弃，也不影响第一单元的正常使用，节约成本、节省能源；

本发明通过无纺布可将采集处理指套固定在手指的固定位置上，则传感器与手指结合紧密、牢固、恒定，不会忽松忽紧，影响数据的稳定性，也不会使采集处理指套与被测手指发生相对位移等，因此，使用者佩戴该采集处理指套以后可随意的移动或翻身等，不容易发生传感器偏移的情况，从而提高测量的精确性和稳定性，使测量数据的可靠性大大提高；此外，本本发明通过将无纺布固定于底座上的固定孔内，则使无纺布与固定孔的连接和分离都非常容易，则每次使用该采集处理指套后，便可将无纺布作为耗材丢弃，以免影响其捆绑的牢固程度，从而影响采集精度。

本发明的采集处理指套无精细化结构，制作简单；且该指套不分型号，无论手指粗、细、长、短均可佩戴，且均可保证采集数据的传感器与手指的固定部位紧密结合，对测试结果没有任何影响。

附图说明

图1是本发明实施例所述的容积脉搏波采集处理指套的分解结构示意图；

图2是本发明实施例所述的滑座的主视图；

图3是本发明实施例所述的采集处理指套使用时的结构示意图；

图4是本发明实施例所述的滑座和底座配合的侧视图；

图5是本发明另一个实施例所述的滑座和底座配合的侧视图。

图中：

1、上壳；11、导光柱；2、控制电路单元；24、电池；3、滑座；31、凹槽；34、第一滑槽；35、第一滑轨；4、弹簧触点；5、弹簧触片；6、底座；61、凸出部；62、固定孔；63、第二滑槽；64、第二滑轨；65、卡槽；66、开口；67、侧面；7、硅胶条；71、槽孔；8、传感器；81、发射传感器；82、接收传感器；9、无纺布；10、手指。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上端面”、“下端面”、“左”、“右”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1～4所示，图1是容积脉搏波采集处理指套的整体爆炸示意图，该图中左侧的传感器为发射传感器，右侧的传感器为接收传感器；图2是滑座的主视图，其三个侧面设有侧边，一个侧面为开口，无侧边；图3是采集处理指套使用时的结构示意图；图4是滑座和底座连接在一起的侧视图，图中显示的是双滑槽双滑轨结构。

本发明实施例所述的一种复合容积脉搏波采集处理指套，包括能够相互联通的第一单元和第二单元。

第一单元包括上壳1、控制电路单元2、滑座3和弹簧触点4；

上壳1为一顶部开口的空槽结构，控制电路单元2设置于上壳1内，所述控制电路单元2包括PCB板以及设置于所述PCB板上的主控电路模块、电源电路模块和蓝牙模块，主控电路模块与电源电路模块和蓝牙模块连接；电源电路模块包括电池24与电源管理电路，电池24固定连接于控制电路单元2的背面(即PCB板的背面)并随控制电路单元2一起放置于上壳1内。电池24可为蓄电池。

控制电路单元2上还设有开关触点和指示灯；上壳1上相应的位置设有导光孔和与开关触点连接的电路开关，导光孔内设有能够通导出指示灯的光的导光柱11，即导光柱11与控制电路单元2上的指示灯位于同一直线上，使得灯光能够通过导光柱11导出。

滑座3的下端面活动连接于上壳1的开口处，即滑座3与上壳1为可分离或可拆卸与安装；滑座3的下端面朝向所述控制电路单元2，其可与控制电路单元2紧密靠合也可以间隔一定的间隙，具体取决于上壳1的深度，滑座3的上端面设有可与弹簧触点4相配合的凹槽31，弹簧触点4设置于凹槽31内，弹簧触点4与控制电路单元2通过导线电连接；滑座3外围相对的两个侧面上设有第一滑槽34，第一滑槽34与滑座3的上端面之间形成第一滑轨35，即第一滑轨35设置于第一滑槽34的外侧并与所述第一滑槽34连接；且虽然滑座3的下端面连接于上壳1的开口处，但第一滑槽34和第一滑轨35显露于上壳1的外面。

第二单元包括弹簧触片5、底座6、硅胶条7、传感器以及无纺布。

底座6为顶面和一侧面开口的半封闭壳体，即底座6的一个侧面设有侧面67，与侧面67的一侧相邻的两个侧面67的内侧设有与第一滑轨35相配合的第二滑槽63以及与第一滑槽34相配合的第二滑轨64；第二滑轨64设置于第二滑槽63的外侧并与第二滑槽63连接；第二滑轨64的厚度与深度与第一滑槽34的厚度与深度相配合，第二滑槽63的厚度与深度与第一滑轨35的厚度与深度相配合，即第二滑轨64恰好能够容纳在第一滑槽34内，同时，第一滑轨35恰好能够容纳在第二滑槽63内。硅胶条7上设有传感器，所述传感器与所述弹簧触片5通过导线电连接；所述无纺布包括固定端和自由端，所述无纺布的固定端固定连接于所述底座6上，所述无纺布的自由端将设置了所述传感器的硅胶条7固定于手指10上。选择硅胶条7作为安放传感器的支架，其放置更牢固且不容易使传感器发生晃动等。

底座6的外侧(即附图1上的上端面)与硅胶条7通过粘合剂固定连接，底座6的内侧(即附图1上的下端面)设有与弹簧触片5相配合的卡槽65；弹簧触片5设置于卡槽65内。底座6的两侧设有向外延伸(即向硅胶条7所在的方向延伸)的凸出部61，底座6的两侧各设有两个凸出部61，硅胶条7卡接于底座6两侧的凸出部61之间；凸出部61上均设有固定孔62，无纺布的固定端固定连接于固定孔62内；无纺布上复合有胶黏层，则硅胶条7的两侧相对的凸出部61上的无纺布通过胶黏层粘合固定在一起，便将设置了传感器的硅胶条7固定于手指10上，从而将采集处理指套固定于手指10上。

传感器8包括发射传感器81和接收传感器82，发射传感器81和接收传感器82通讯连接，发射传感器81可将信号发送给接收传感器82，使用时，发射传感器81设置于手指10的外侧，接收传感器82设置于手指10的内侧，且接收传感器82与发射传感器81通过手指10对称放置。

硅胶条7上设有两个与传感器相配合的槽孔71，发射传感器81和接收传感器82分别设置于两个所述的槽孔71内。硅胶条7设有发射传感器81的一端固定连接于凸出部61之间，硅胶条7设有接收传感器82的一端伸出底座外，使用时，硅胶条7设有发射传感器81的一端放置于手指10外侧的指甲盖附近，则相应地，第一单元和第二单元内的各个部件均通过硅胶条7固定于手指10的外侧，然后将硅胶条7上设有接收传感器82的一端经过手指头并弯折于手指10的内侧，最后通过无纺布将硅胶条7固定于手指10上，即将发射传感器81和接收传感器82固定于固定的位置上，便可进行PPG的采集。

所述第一单元的滑座3能够通过所述第一滑轨35与第二滑槽63配合以及第一滑槽34和第二滑轨64配合与所述第二单元的底座6连接使所述滑座3上的弹簧触点4与底座6内的弹簧触片5导通。双重的滑槽、滑轨配合使第一单元与第二单元的结合更牢固，且滑座3更不容易从底座6中滑出，使使用者无论处于“静”的状态还是“动”的状态均不影响该采集处理指套的工作以及测试结果。

实施例2

如图5所示，图5是只有一条滑轨与一条滑槽相配合的结构示意图。

实施例1中的滑座3外围相对的两个侧面上设有向外延伸的第一滑轨35，且虽然滑座3的下端面固定连接于上壳1的开口处，但第一滑轨35显露于上壳1的外面，方便与底座6滑动配合。

对应地，底座6上与开口的一侧相邻的两个侧面的内侧设有与第一滑轨35相配合的第二滑槽63；第二滑槽63的厚度和深度与第一滑轨35的厚度和深度相配合，即第一滑轨35恰好能够容纳在第二滑槽63内以进行有效的滑动。

滑座3上的第一滑轨35滑入底座6上的第二滑槽63后，弹簧触点4与弹簧触片5接触，从而实现第一单元与第二单元的电连接。即第一单元的滑座3能够通过第一滑轨35与第二滑槽63配合与第二单元的底座6连接从而使滑座3上的弹簧触点4与底座6内的弹簧触片5导通。

采集处理指套的其他结构与实施例1中相同，这里不再重复说明。

实施例3

实施例1～2中的容积脉搏波采集处理指套与安装有蓝牙设备的智能终端连接，如与智能手机通过蓝牙连接，则控制电路单元2的数据即传输至智能终端，通过智能终端进行进一步处理。

具体实施时，通过第二滑槽63与第一滑轨35相配合，或第二滑槽63与第一滑轨35相配合以及第二滑轨64与第一滑槽34相配合，则第一单元的滑座3滑入第二单元的底座6使弹簧触点4与弹簧触片5导通或电连接，且使得第一单元和第二单元成为采集处理指套的整体结构，然后使用者的指甲面朝上，将采集处理指套放置在指甲面上，并使发射传感器81贴合于指甲上，然后将硅胶条7弯成U型围住手指10，使发射传感器81贴近指甲的同时使接收传感器82位于手指10内侧、且位于发射传感器81的正下方。

然后用安装在底座6凸出部61上的固定孔62内的无纺布将整个采集处理指套固定在手指10上。就寝之前，轻触佩戴在指尖的采集处理指套上的电路开关开机使采集处理指套开始工作。

发射传感器81通过红外光来采集使用者的PPG信号，该发射传感器81的工作原理、采集信号的方式以及信号如何传输等可参见现有技术，其非本发明的发明点，因此不再对现有技术详细叙述。然后接收传感器82接收发射传感器传输来的光信号并将光信号转化为电信号。

接收传感器82将电信号通过弹簧触片5传输给弹簧触点4，然后弹簧触点4再发送给控制电路单元2中的主控电路模块，主控电路模块将电信号转化为数字信号，然后通过蓝牙模块发送至智能终端(如智能手机、电脑等)，然后再进行进一步的查看或处理。电源电路模块可为PCB板上的其它模块提供电能，此为现有技术，因此，不再具体说明。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种复合型容积脉搏波信号采集处理指套，其特征在于：包括能够相互联通的第一单元和第二单元，所述第一单元包括上壳、控制电路单元、滑座和弹簧触点；所述第二单元包括弹簧触片、底座、硅胶条、传感器以及无纺布；

所述控制电路单元设置于所述上壳内，所述控制电路单元包括PCB板以及设置于所述PCB板上的主控电路模块、电源电路模块和无线传输电路模块，所述主控电路模块与所述电源电路模块和所述无线传输电路模块连接；所述滑座的下端面与所述上壳的顶端开口活动连接，所述滑座朝向所述底座的端面上设有所述弹簧触点，所述弹簧触点与所述控制电路单元电连接；所述滑座外围相对的两个侧面上设有第一滑轨；

所述底座的一个侧面设有开口，与所述开口相邻的两个侧面的内侧设有与所述第一滑轨相配合的第二滑槽，所述底座朝向所述滑座的端面上设有所述弹簧触片，所述底座的另一个端面上连接有硅胶条；所述硅胶条上设有传感器，所述传感器与所述弹簧触片电连接；所述无纺布包括固定端和能将所述硅胶条固定于手指上的自由端，所述无纺布的固定端连接于所述底座上；

所述第一单元的滑座能够通过所述第一滑轨与第二滑槽配合与所述第二单元的底座连接使所述滑座上的弹簧触点与底座内的弹簧触片导通。

2.根据权利要求1所述的复合型容积脉搏波信号采集处理指套，其特征在于：所述无线传输电路模块为蓝牙模块。

3.根据权利要求2所述的复合型容积脉搏波信号采集处理指套，其特征在于：所述滑座外围相对的两个侧面上还设有第一滑槽，所述第一滑槽设置于所述第一滑轨的内侧并与所述第一滑轨连接；

所述底座上与所述开口相邻的两个侧面的内侧还设有与所述第一滑槽相配合的第二滑轨，所述第二滑轨设置于所述第二滑槽的外侧并与所述第二滑槽连接。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合型容积脉搏波信号采集处理指套，其特征在于：所述底座的两侧设有向硅胶条所在方向延伸的凸出部；所述硅胶条卡接于所述底座两侧的凸出部之间。

5.根据权利要求4所述的复合型容积脉搏波信号采集处理指套，其特征在于：所述传感器包括发射传感器和接收传感器，所述硅胶条设有发射传感器的一端固定连接于所述凸出部之间，所述硅胶条设有接收传感器的一端伸出所述底座外。

6.根据权利要求5所述的复合型容积脉搏波信号采集处理指套，其特征在于：所述底座的两侧各设有两个凸出部，所述硅胶条两侧相对的两个凸出部上的无纺布配合将设置有传感器的所述硅胶条固定于手指上。

7.根据权利要求6所述的复合型容积脉搏波信号采集处理指套，其特征在于：所述凸出部上设有固定孔，所述无纺布的固定端固定连接于所述固定孔内。

所述硅胶条上设有两个与所述传感器相配合的槽孔，所述发射传感器和接收传感器分别设置于两个所述的槽孔内。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的复合型容积脉搏波信号采集处理指套，其特征在于：所述硅胶条通过粘合剂与所述底座固定连接；所述无纺布上复合有胶黏层，所述硅胶条两侧相对的凸出部上的无纺布通过胶黏层固定连接以将采集处理指套固定于手指上。

9.根据权利要求8所述的复合型容积脉搏波信号采集处理指套，其特征在于：所述滑座的上端面设有可与所述弹簧触点相配合的凹槽；所述弹簧触点设置于凹槽内；

所述底座的下端面设有与所述弹簧触片相配合的卡槽；所述弹簧触片设置于所述卡槽内。

10.根据权利要求9所述的复合型容积脉搏波信号采集处理指套，其特征在于：所述PCB板上还设有开关触点和指示灯；所述上壳上有导光孔和与所述开关触点连接的电路开关，所述导光孔内设有能够通导出所述指示灯的光的导光柱。