CN107690306A - 脉搏信号采集装置及压力分布测试设备 - Google Patents

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CN107690306A CN201680026893.4A CN201680026893A CN107690306A CN 107690306 A CN107690306 A CN 107690306A CN 201680026893 A CN201680026893 A CN 201680026893A CN 107690306 A CN107690306 A CN 107690306A
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Abstract

一种脉搏信号采集装置(100)及压力分布测试设备(11)，脉搏信号采集装置(100)包括压力分布测试设备(11)和控制设备(12)，压力分布测试设备(11)用于采集人体待测区域的脉搏信号，并将脉搏信号输出至控制设备(12)，其中压力分布测试设备(11)包括多个压力传感器(111)，压力传感器(111)对应采集人体待测区域多个监测点的多个压力信息作为脉搏信号；控制设备(12)根据多个压力信息构建人体待测区域的脉搏信号的压力分布模型。脉搏信号采集装置(100)能够获得信息量较为丰富的脉搏信号。

Description

脉搏信号采集装置及压力分布测试设备
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种脉搏信号采集装置及压力分布测试设备。
背景技术
当前医疗领域，越来越多的使用医疗器械采集人体数据以辅助诊断。在中医领域也不例外，中医的特殊性在于诊断更多的是依靠医生的经验，例如中医诊断过程中重要的把脉，相关医疗器械为脉搏信号采集装置，其研究点在于：如何获取脉搏信号以更好的仿真医生把脉时的感知。
然而当前的脉搏信号采集装置均只能采集单点的脉搏信号，所采集到的信号过于单一，不够丰富。
发明内容
本发明提供一种脉搏信号采集装置及压力分布测试设备，以解决现有技术的脉搏信号采集装置所采集的脉搏信号过于单一、不够丰富的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种脉搏信号采集装置，其包括压力分布测试设备和控制设备，压力分布测试设备用于采集人体待测区域的脉搏信号，并将脉搏信号输出至控制设备，其中压力分布测试包括多个压力传感器，压力传感器对应采集人体待测区域多个监测点的多个压力信息作为脉搏信号；控制设备根据多个压力信息构建人体待测区域的脉搏信号的压力分布模型。
其中，装置进一步包括多个模拟开关和切换电路，每一模拟开关对应于多个压力传感器中的部分压力传感器；切换电路用于切换开启多个模拟开关，模拟开关开启时，与开启的模拟开关对应的部分压力传感器将采集的压力信息传输至控制设备。
其中，压力分布测试设备进一步包括柔性电路板，多个压力传感器阵列设置在柔性电路板上。
其中，多个压力传感器以M行N列的方式阵列设置在柔性电路板上；柔性电路板上还设置有分别连接M行压力传感器的M条横向控制线，以及分别连接N行压力传感器的N条纵向控制线，其中M和N均为正整数。
其中，柔性电路板上设置有用于输出压力信息的连接端；连接端有M+N个，分别连接M条横向控制线和N条纵向控制线。
其中，连接端设置在柔性电路板的下侧，且相邻两连接端之间的距离为0.3mm～1.0mm。
其中，压力分布测试设备用于采集人体桡动脉区域的脉搏信号，柔性电路板的长度为40.0mm～200.0mm，宽度为15.0mm～50.0mm；多个压力传感器形成的阵列的长度为20mm～80mm，宽度为10.0mm～40.0mm。
其中，柔性电路板的长度为60.0mm～70.0mm，宽度为15.0mm～25.0mm；多个压力传感器形成的阵列长度为45.0mm～55.0mm，宽度为10.0mm～15.0mm；多个压力传感器形成的阵列与柔性电路板上端的距离为6.0～10.0mm，与柔性电路板左侧的距离为1.0～5.0mm。
其中，压力传感器的长度为1.0mm～2.0mm，宽度为1.0mm～2.0mm；相邻两压力传感器之间的距离为0.3mm～1.0mm。
其中，压力传感器为压敏电阻。
其中，装置进一步包括数模转换设备，压力分布测试设备将压力信息输出至数模转换设备处理后，再输出至控制设备。
其中，压力分布模型为以人体待测区域的长、宽以及压力信息为维度的三维压力分布模型；控制设备进一步根据三维压力分布模型确定人体待测区域的脉诊关注点。
其中，控制设备计算三维压力分布模型中的压力峰值，压力峰值对应的人体待测区域中的位置为脉诊关注点。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种压力分布测试设备，用于采集人体桡动脉区域的脉搏信号，压力分布测试设备包括柔性电路板，以及阵列设置在柔性电路板的多个压力传感器；其中，柔性电路板的长度为40.0mm～200.0mm，宽度为15.0mm～50.0mm；多个压力传感器形成的阵列的长度为20mm～80mm，宽度为10.0mm～40.0mm。
其中，柔性电路板的长度为60.0mm～70.0mm，宽度为15.0mm～25.0mm；多个压力传感器形成的阵列长度为45.0mm～55.0mm，宽度为10.0mm～15.0mm；多个压力传感器形成的阵列与柔性电路板上端的距离为6.0～10.0mm，与柔性电路板左侧的距离为1.0～5.0mm。
其中，压力传感器的长度为1.0mm～2.0mm，宽度为1.0mm～2.0mm；相邻两压力传感器之间的距离为0.3mm～1.0mm。
其中，多个压力传感器以M行N列的方式阵列设置在柔性电路板上；柔性电路板上还设置有分别连接M行压力传感器的M条横向控制线，以及分别连接N行压力传感器的N条纵向控制线，其中M和N均为正整数。
其中，柔性电路板上设置有用于输出压力信息的连接端；连接端有M+N个，分别连接M条横向控制线和N条纵向控制线。
其中，连接端设置在柔性电路板的下侧，且相邻两连接端之间的距离为0.3mm～1.0mm。
其中，压力传感器为压敏电阻。
本发明脉搏信号采集装置包括压力分布测试设备和控制设备，压力分布测试设备用于采集人体待测区域的脉搏信号，并将脉搏信号输出至控制设备，其中压力分布测试包括多个压力传感器，压力传感器对应采集人体待测区域多个监测点的多个压力信息作为脉搏信号；控制设备根据多个压力信息构建人体待测区域的脉搏信号的压力分布模型。其中，压力分布测试设备能够采集到人体待测区域的多个压力信息，采集到信息量较为丰富的脉搏信号，以模拟医生在把脉时感测到的人体待测区域的脉搏信号的整体情况，并将压力信息构建为压力分布模型，便于计算分析。
附图说明
图1是本发明脉搏信号采集装置一实施方式的结构示意图；
图2是图1所示脉搏信号采集装置一实施方式中分布测试设备的结构示意图；
图3是图1所示脉搏信号采集装置一实施方式构建的压力分布模型的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式及其附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，图1是本发明脉搏信号采集装置一实施方式的结构示意图，图2是图1所示脉搏信号采集装置一实施方式中分布测试设备的结构示意图。
本实施方式脉搏信号采集装置100包括压力分布测试设备11和控制设备12。脉搏信号采集装置100通过压力分布测试设备11采集人体待测区域的脉搏信号，然后利用控制设备12将所采集到的脉搏信号构建为压力分布模型，以模拟医生把脉时感知到的脉搏情况。
具体来说，压力分布测试设备11包括多个压力传感器111，多个压力传感器111对应采集人体待检测区多个检测点的多个压力信息作为脉搏信号，即每个压力传感器111对应一个检测点，多个压力传感器111能够采集到多个压力信息。
由于所得到的每个压力信息也对应于每个检测点，因此控制设备12能够根据压力信息以及检测点构建人体待测区域的压力分布模型，具体请参阅图3，图3是图1所示脉搏信号采集装置一实施方式构建的压力分布模型的示意图，其中压力分布模型为以人体待测区域的长Length、宽Width以及压力信息Amplitude为维度构建的三维压力分布模型。
三维压力分布模型的建立过程为：对所采集到的压力信息进行函数拟合等数学计算，在三维空间中呈现为图2所示的曲面，在数学计算上则对应为一个函数。通过对函数进行计算，即能算出该三维压力分布模型中的压力峰值PEAK，该压力峰值对应的人体待测区域中的位置即为脉诊关注点；也可根据该压力峰值为中心往四周辐射出的一块区域作为脉诊关注区Interested area。
压力分布测试设备11利用多个压力传感器111对人体待测区域的压力信息进行检测，然后将压力信息传输给控制设备12，在传输给控制设备12的过程，可以将全部压力信息同时传输，也可以将全部压力信息依次传输。当压力传感器11数量比较多时，全部压力信息的同时传输需要较大面积的电路和较高的计算成本，因此本实施方式中将全部压力信息依次传输。
具体来说，脉搏信号采集装置100进一步包括多个模拟开关13和切换电路14，每一个模拟开关13对应于全部压力传感器111中的部分压力传感器111，部分压力传感器111可以指多个也可以指一个，若每一个模拟开关13对应多个压力传感器111，则模拟开关13的数量小于压力传感器111的数量；若每一个模拟开关13对应一个压力传感器111，则模拟开关13的数量等于压力传感器111的数量。
切换电路14可切换开启模拟开关13，当模拟开关13开启时，则与其对应的压力传感器111将采集到的压力信息传输至控制设备12；从电路实现的角度来看，切换电路14开启模拟开关13时，即开始扫描所开启的模拟开关13对应的压力传感器111，以获取压力传感器111检测到的压力信息。
此外，脉搏信号采集装置100还包括有模数转换设备15，压力分布测试设备11将压力信息输出至模数转换设备15进行模数转换后，再输出至控制设备12。
控制设备12将采集到的压力信息构建压力分布模型，而分析该压力分布模型所得到的结论可用作脉诊参考，因此对原始数据即压力信息的采集至关重要。
在本实施方式中使用压力分布测试设备11采集压力信息，具体来说，压力分布测试设备11还包括柔性电路板112，多个压力传感器111阵列设置在柔性电路板112上。
多个压力传感器111以M行N列的方式设置在柔性电路板上，即压力传感器有M×N个。在柔性电路板112上还设置有分别连接M行压力传感器111的M条横向控制线113，以及分别连接N行压力传感器的N条纵向控制线114，M和N均为正整数。一条横向控制线113和一条纵向控制线114能够确定一个压力传感器。
在柔性电路板上设置有用于输出压力信息的连接端115，连接端115用于输出压力信息；连接端有M+N个，分别连接M条横向控制线和N条纵向控制线。因此，对分别连接一条横向控制线113和一条纵向控制线114的两个连接端115进行扫描，能够获取对应压力传感器111采集到的压力信息。
M+N个连接端115均设置在柔性电路板112的某一侧，具体设置在柔性电路板112的下侧，且相邻两连接端115之间的距离D1为0.3mm～1.0mm，上述距离范围的设计是基于以下考虑：若距离太小，则连接端115之间容易产生电干扰；若距离太大，则柔性电路板112的空间利用率较低。
针对人体桡动脉区域，即上述人体待测区域为人体桡动脉区域，压力分布测试设备11中柔性电路板112的规格设计需要对应于人体桡动脉区域。其长度L1为40.0mm～200.0mm，宽度B1为15.0mm～50.0mm。人体桡动脉区域在手腕处，当柔性电路板112长度L1取170mm以上时，柔性电路板112可绕在手腕上，方便进行测试时压力分布测试设备11的固定。但柔性电路板112过大，会增大成本，过小会影响测量；因此考虑到人体桡动脉区域的平均大小，进一步的可将柔性电路板112的规格设置为：长度L1为60.0mm～70.0mm，宽度B1为15.0mm～25.0mm。
柔性电路板112上的多个压力传感器111，接触人体桡动脉区域，实现测量。其所形成的阵列长度L2为20mm～80mm，宽度B2为10.0mm～40.0mm。同样，多个压力传感器111所形成的阵列过大会造成浪费，过小会影响测量，因此多个压力传感器形成的阵列进一步设置为：长度L2＝45.0mm～55.0mm，宽度B2＝10.0mm～15.0mm。
且对应于柔性电路板112的规格，多个压力传感器111形成的阵列与柔性电路板112上端的距离D2为6.0～10.0mm，与柔性电路板112左侧的距离D3为1.0～5.0mm。
其中，压力传感器111的长度L3为1.0mm～2.0mm，宽度B3为1.0mm～2.0mm；相邻两压力传感器111之间的距离D4为0.3mm～1.0mm，压力传感器111之间的距离也是基于两压力传感器111之间的干扰和柔性电路板112的空间利用率进行考虑的。
对于压力分布测试设备11的规格，以下给出一个具体的实例。柔性电路板112的长度L1为65.0mm，宽度B1为19.9mm；多个压力传感器111形成的阵列长度L2为49.5mm，宽度B2为13.1mm；且多个压力传感器111形成的阵列与柔性电路板112上端的距离D2为8.0mm，与左侧的距离D3为3.0mm。该规格的设计可覆盖人体桡动脉区域，并且压力传感器111能够模拟医生脉诊时的手指对桡动脉区域的压力信息进行检测。
更为具体的，在本实例中，压力分布测试设备11包括200个压力传感器111，且200个压力传感器111以25行、8列的方式阵列设置在柔性电路板112上。即上述M＝25，N＝8。压力传感器111为压敏电阻，其规格为长度L3为1.5mm，宽度B3为1.2mm。相邻两压力传感器111之间的距离D4为0.5mm，即上下相邻两压力传感器111之间的距离D4为0.5mm，左右相邻两压力传感器111之间的距离D4也为0.5mm。
对应于200个压力传感器111，横向控制线113为25条，纵向控制线114为8条，连接端115为33个，且相邻两连接端115之间的距离D1为0.5mm。
需要说明的是，图2中横向控制线113及纵向控制线114均未完全画出，仅画出部分以示意其结构规格。且考虑到工艺精度，上述长度、宽度、距离等规格允许工艺误差存在。
本实施方式脉搏信号采集装置100中压力分布测试设备11能够采集到人体待测区域的多个压力信息，采集到信息量较为丰富的脉搏信号，以模拟医生在把脉时感测到的人体待测区域的脉搏信号的整体情况，并将压力信息构建为压力分布模型，便于计算分析。
本发明针对人体桡动脉区域提供一压力分布测试设备，其包括柔性电路板，以及阵列设置在柔性电路板的多个压力传感器；其中，柔性电路板的长度为40.0mm～200.0mm，宽度为15.0mm～50.0mm；多个压力传感器形成的阵列的长度为20mm～80mm，宽度为10.0mm～40.0mm。
更为具体的规格设计类似上述脉搏信号采集装置100中的压力分布测试设备11，在此不再赘述。
本发明提供的压力分布测试设备专门用于采集人体桡动脉区域的脉搏信号，能够覆盖人体桡动脉区域，并且能够更好的模拟医生脉诊时的手指对桡动脉区域压力信息的感知。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (20)

1.一种脉搏信号采集装置，其特征在于，所述装置包括压力分布测试设备和控制设备，所述压力分布测试设备用于采集人体待测区域的脉搏信号，并将所述脉搏信号输出至所述控制设备，其中所述压力分布测试设备包括多个压力传感器，所述多个压力传感器对应采集所述人体待测区域多个检测点的多个压力信息作为脉搏信号；所述控制设备根据所述多个压力信息构建所述人体待测区域的所述脉搏信号的压力分布模型。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括多个模拟开关和切换电路，其中，每一所述模拟开关对应于所述多个压力传感器中的部分压力传感器；所述切换电路用于切换开启所述多个模拟开关，所述模拟开关开启时，与开启的所述模拟开关对应的部分压力传感器将采集的压力信息传输至所述控制设备。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力分布测试设备进一步包括柔性电路板，所述多个压力传感器阵列设置在所述柔性电路板上。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述多个压力传感器以M行N列的方式阵列设置在所述柔性电路板上；所述柔性电路板上还设置有分别连接M行所述压力传感器的M条横向控制线，以及分别连接N行所述压力传感器的N条纵向控制线，其中M和N均为正整数。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述柔性电路板上设置有用于输出所述压力信息的连接端；所述连接端有M+N个，分别连接M条横向控制线和N条纵向控制线。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述连接端设置在所述柔性电路板的下侧，且相邻两所述连接端之间的距离为0.3mm～1.0mm。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述压力分布测试设备用于采集人体桡动脉区域的脉搏信号，所述柔性电路板的长度为40.0mm～200.0mm，宽度为15.0mm～50.0mm；所述多个压力传感器形成的阵列的长度为20mm～80mm，宽度为10.0mm～40.0mm。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述柔性电路板的长度为60.0mm～70.0mm，宽度为15.0mm～25.0mm；所述多个压力传感器形成的阵列长度为45.0mm～55.0mm，宽度为10.0mm～15.0mm；所述多个压力传感器形成的阵列与所述柔性电路板上端的距离为6.0～10.0mm，与所述柔性电路板左侧的距离为1.0～5.0mm。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述压力传感器的长度为1.0mm～2.0mm，宽度为1.0mm～2.0mm；相邻两所述压力传感器之间的距离为0.3mm～1.0mm。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力传感器为压敏电阻。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括数模转换设备，所述压力分布测试设备将所述压力信息输出至所述数模转换设备处理后，再输出至所述控制设备。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力分布模型为以所述人体待测区域的长、宽以及压力信息为维度的三维压力分布模型；所述控制设备进一步根据所述三维压力分布模型确定所述人体待测区域的脉诊关注点。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述控制设备计算所述三维压力分布模型中的压力峰值，所述压力峰值对应的所述人体待测区域中的位置为所述脉诊关注点。
14.一种压力分布测试设备，用于采集人体桡动脉区域的脉搏信号，其特征在于，所述压力分布测试设备包括柔性电路板，以及阵列设置在所述柔性电路板的多个压力传感器；其中，所述柔性电路板的长度为40.0mm～200.0mm，宽度为15.0mm～50.0mm；所述多个压力传感器形成的阵列的长度为20mm～80mm，宽度为10.0mm～40.0mm。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述柔性电路板的长度为60.0mm～70.0mm，宽度为15.0mm～25.0mm；所述多个压力传感器形成的阵列长度为45.0mm～55.0mm，宽度为10.0mm～15.0mm；所述多个压力传感器形成的阵列与所述柔性电路板上端的距离为6.0～10.0mm，与所述柔性电路板左侧的距离为1.0～5.0mm。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述压力传感器的长度为1.0mm～2.0mm，宽度为1.0mm～2.0mm；相邻两所述压力传感器之间的距离为0.3mm～1.0mm。
17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述多个压力传感器以M行N列的方式阵列设置在所述柔性电路板上；所述柔性电路板上还设置有分别连接M行所述压力传感器的M条横向控制线，以及分别连接N行所述压力传感器的N条纵向控制线，其中M和N均为正整数。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述柔性电路板上设置有用于输出所述压力信息的连接端；所述连接端有M+N个，分别连接M条横向控制线和N条纵向控制线。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述连接端设置在所述柔性电路板的下侧，且相邻两所述连接端之间的距离为0.3mm～1.0mm。
20.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述压力传感器为压敏电阻。
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