CN110367945A - 一种可穿戴式切脉装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种可穿戴式三指可控软体机械手切脉装置，包括腕部固定装置、仿三指气腔模块、充放气控制模块、传感模块和中央处理模块；仿三指气腔模块包括并排设置的三个气腔，且三个气腔之间的间距能够被调整设置；传感模块包括三个传感器单元，三个传感器单元设置于与三个气腔的朝向腕部的一侧，且与三个气腔的位置一一对应；仿三指气腔模块和传感模块均通过腕部固定装置固定在腕部；充放气控制模块用于控制三个气腔的充气或放气；中央处理模块分别电性连接于传感模块和充放气控制模块。本发明采用气体驱动，结构简单、成本低，能够准确按压穴位，提高测量准确度，获得更多的脉象数据，对应多种病症。

Description

一种可穿戴式切脉装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种可穿戴式切脉装置。

背景技术

脉诊作为我国传统中医的诊断手段，经过历代中医上千年的探究与实践，逐步形成了28种脉象的诊断体系。目前中医脉诊的主要方式是通过手指对患者脉象进行感知，再根据医师经验和手部触觉诊断疾病。这种诊断方式判断标准模糊，容易受医师的个人经验和主观因素影响导致误判，且无法对脉象进行量化和有效的记录。

脉诊设备可以通过传感测取脉搏信号并将其数据化，目前的脉诊设备已经有一定的研究基础了，例如一种脉诊笔(CN109805897A)可以对诊脉处实现定量施力，但其只具有一个“笔尖”，不能同时测取手臂桡动脉寸、关、尺三个位置的脉搏信号。

也有人提出一种便携式智能化多测头中医脉诊仪(CN108968930A)，该脉诊仪通过电机带动机械结构运动实现自动寻脉、自动施压并自动采集脉搏型号，但其整体结构过于复杂、笨重，需要复杂的控制电路，且缺少中医浮、中、沉思想的指导，不能分别控制分层施压，因此所获得的信号数据不能准确而全面地反映病患身体状况。

还有人公开了一种腕式脉诊仪及控制方法(CN109907743A)，应用腕式结构，小巧轻便，便于携带，采用步进电机驱动的刚性自动加压设计，能够实现金氏脉学理论的分层加压控制，但其只具有一个测脉搏的传感元件，不能对寸、关、尺三个穴位是分别施加不同的压力，采集的脉象信息不够全面，不能反映多种病症。

发明内容

为了解决现有脉诊设备测取脉搏信号不准确、不正确、不能全面反映病症等问题，本发明提供了一种可穿戴式切脉装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可穿戴式切脉装置，包括腕部固定装置、仿三指气腔模块、充放气控制模块、传感模块和中央处理模块；所述仿三指气腔模块包括并排设置的三个气腔，且三个气腔之间的间距能够被调整设置；所述传感模块包括三个传感器单元，三个传感器单元设置于与三个气腔的朝向腕部的一侧，且与三个气腔的位置一一对应；所述仿三指气腔模块和传感模块均通过腕部固定装置固定在腕部；所述充放气控制模块用于控制三个气腔的充气或放气；所述中央处理模块分别电性连接于传感模块和充放气控制模块，用于对充放气控制模块的工作状态进行控制，且根据传感模块检测的信号进行诊脉。

进一步的，所述充放气控制模块包括气泵、三个两位三通电磁阀和三个通断电磁阀，每个两位三通电磁阀均包括一个进气口和两个出气口，每个通断电磁阀均包括一个进气口和一个出气口，所述气泵的出气口同时连接三个两位三通电磁阀的进气口，每个两位三通电磁阀的第一出气口分别对应连接一个通断电磁阀的出气口和一个气腔，每个两位三通电磁阀的第二出气口和每个通断电磁阀的进气口均与空气连通。

进一步的，每个气腔均包括多个小气腔组成的小气腔阵列，且小气腔阵列中的所有小气腔共同通过一个进气口进行充气或放气。

进一步的，小气腔阵列包括3×3个小气腔，每个小气腔的尺寸为4mm×4mm，每个气腔的尺寸为14mm×14mm。

进一步的，每个传感器单元均为多个传感器组成的传感器阵列。

进一步的，所述腕部固定装置为柔性材料制成的腕带。

进一步的，三个气腔之间通过软体材料连接以实现间距的调整设置。

本发明采用如上技术方案，并具有有益效果：采用气体驱动，结构简单、成本低，仿三指的三气腔间距可调，可针对不同人“寸、关、尺”三个穴位的间距不同来调节，实现准确按压穴位，提高测量准确度，获得更多的脉象数据，对应多种病症。

附图说明

图1所示为本发明实施例的整体结构示意图。

图2所示该实施例中充放气控制模块的内部结构示意图。

图3所示该实施例中充放气控制模块另一视角的结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本实施例公开了一种可穿戴式切脉装置，如图1～3所示，包括腕部固定装置4、仿三指气腔模块2、充放气控制模块1、传感模块3和中央处理模块5。

所述仿三指气腔模块2包括并排设置的三个气腔21。该实施例中，为了能够更准确的按压到“寸、关、尺”三个穴位，优选设定每个气腔21均包括多个小气腔组成的小气腔阵列，且小气腔阵列中的所有小气腔共同通过一个进气口进行充气或放气。该实施例中根据经验数据设定小气腔阵列包括3×3个小气腔，每个小气腔的尺寸为4mm×4mm，每个气腔21的尺寸为14mm×14mm。

所述传感模块3包括三个传感器单元，三个传感器单元设置于与三个气腔21的朝向腕部的一侧，且位置一一对应。该实施例中，为了得到更加准确的测量结果，优选设定每个传感器单元均为多个传感器组成的传感器阵列，所述传感器阵列的大小和包含的传感器的数目可以根据实际需求设定，该实施例中，由于小气腔阵列包括3×3个小气腔，因此传感器阵列也包括3×3个传感器。

所述仿三指气腔模块2和传感模块3均通过腕部固定装置4固定在腕部，所述腕部固定装置4可以为各种样式，如表链式、腕带式，仅能将仿三指气腔模块2和传感模块3固定在腕部对应的“寸、关、尺”穴位处即可。该实施例中，为了制作和使用的方便，优选设置所述腕部固定装置4为腕带，其材料为柔性材料(如布料)，整体尺寸为14mm×46mm，在腕带内缝制一个供仿三指气腔模块2和传感模块3放置的区域，将仿三指气腔模块2和传感模块3放置于其中，腕带两侧通过魔术贴或子母扣粘合即可。

该实施例中，所述仿三指气腔模块2采用软硅胶材料制成，传感模块3以聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)材料为衬底，与仿三指气腔模块2粘合在一起。为了更好的适应不同体型的人体，该实施例中设置所述三个气腔21之间的距离能够被调整设置，如将三个气腔21通过软体材料连接以实现间距的调整设置。所述软体材料可以为橡胶、硅胶等等有弹性的材料。在把脉前，通过横向拉伸软体材料，将三个气腔21之间调整到一定距离后，使仿三指气腔模块2的三个气腔21分别对准“寸、关、尺”穴位，通过腕带将其固定于手腕上，通过该方式实现了准确按压穴位，提高脉搏测量精度。

所述充放气控制模块1连接三个气腔21，用于控制三个气腔21的充气或放气。该实施例中所述充放气控制模块1包括：气泵102、三个两位三通电磁阀104和三个通断电磁阀105，气泵102、三个两位三通电磁阀104和三个通断电磁阀105均固定设置在底板101上，每个两位三通电磁阀104均包括一个进气口121和两个出气口122、123，每个通断电磁阀105均包括一个进气口124和一个出气口125，所述气泵102的出气口连通第一管路111，第一管路111通过十字接口103分别连通第二管路112、第三管路113和第四管路114，第二管路112、第三管路113和第四管路114分别一一对应连通每个两位三通电磁阀104的进气口121，每个两位三通电磁阀104的第一出气口122分别一一对应连通第五管路115、第六管路116和第七管路117，第五管路115、第六管路116和第七管路117的另一端分别一一对应连通气腔21，每个通断电磁阀105的出气口125分别通过T型管道接口106一一对应接于第五管路115、第六管路116和第七管路117的管路中。每个两位三通电磁阀104的第二出气口123和每个通断电磁阀105的进气口124均与空气连通。

该充放气控制模块1的工作原理为：

(1)控制气泵102通电开始工作，向第一管路111中泵送气体，分别通过第二管路112、第三管路113和第四管路114将气体送入对应的两位三通电磁阀104。

(2)所有两位三通电磁阀104均上电工作，两位三通电磁阀104的进气口121与第一出气口122连通，气体从第一出气口122送入对应的第五管路115、第六管路116和第七管路117。

(3)所有通断电磁阀105均为断电状态，其出气口125和进气口124为隔断状态，因此，第五管路115、第六管路116和第七管路117中的气体直接送入对应的气腔21内。

(4)气腔21内充入气体，对穴位施加压力。

(5)所有两位三通电磁阀104均断电，两位三通电磁阀104的进气口121与第二出气口123连通，第一出气口122被隔断，因此，第五管路115、第六管路116和第七管路117管路中和气腔21中的气体保持在一定压力下，传感模块3测量脉搏信号。

(6)传感模块3测量结束后，通断电磁阀105上电，其出气口125和进气口124为连通状态，气腔21通过第五管路115、第六管路116和第七管路117管路与对应通断电磁阀105的进气口124连通，由于进气口124与空气连通，因此气腔21内的气压被释放。

所述中央处理模块5分别电性连接于传感模块3和充放气控制模块1，用于对充放气控制模块1的工作状态进行控制，和根据传感器模块检测的信号进行诊脉。

充放气控制模块1中的气泵102、三个两位三通电磁阀104和三个通断电磁阀105的开/关均通过中央处理模块5进行控制。

所述中央控制模块可以为常用的微型计算单元，如单片机、现场可编程门阵列(FPGA)、ARM等等，该实施例中优选选用价格便宜的单片机。

本发明实施例采用气体驱动，结构简单、成本低，利用电磁阀分别控制仿三指气腔，同时可实现分层施压，体现中医脉诊的浮、中、沉思想，正确测取脉搏信号。仿三指的三气腔21间距可调，可针对不同人“寸、关、尺”三个穴位的间距不同来调节，实现准确按压穴位，提高测量准确度，获得更多的脉象数据，对应多种病症。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种可穿戴式切脉装置，其特征在于：包括腕部固定装置、仿三指气腔模块、充放气控制模块、传感模块和中央处理模块；

所述仿三指气腔模块包括并排设置的三个气腔，且三个气腔之间的间距能够被调整设置；

所述传感模块包括三个传感器单元，三个传感器单元设置于与三个气腔的朝向腕部的一侧，且与三个气腔的位置一一对应；

所述仿三指气腔模块和传感模块均通过腕部固定装置固定在腕部；

所述充放气控制模块用于控制三个气腔的充气或放气；

所述中央处理模块分别电性连接于传感模块和充放气控制模块，用于对充放气控制模块的工作状态进行控制，且根据传感模块检测的信号进行诊脉。

2.根据权利要求1所述的可穿戴式切脉装置，其特征在于：所述充放气控制模块包括气泵、三个两位三通电磁阀和三个通断电磁阀，每个两位三通电磁阀均包括一个进气口和两个出气口，每个通断电磁阀均包括一个进气口和一个出气口，所述气泵的出气口同时连接三个两位三通电磁阀的进气口，每个两位三通电磁阀的第一出气口分别对应连接一个通断电磁阀的出气口和一个气腔，每个两位三通电磁阀的第二出气口和每个通断电磁阀的进气口均与空气连通。

3.根据权利要求1所述的可穿戴式切脉装置，其特征在于：每个气腔均包括多个小气腔组成的小气腔阵列，且小气腔阵列中的所有小气腔共同通过一个进气口进行充气或放气。

4.根据权利要求3所述的可穿戴式切脉装置，其特征在于：小气腔阵列包括3×3个小气腔，每个小气腔的尺寸为4mm×4mm，每个气腔的尺寸为14mm×14mm。

5.根据权利要求1所述的可穿戴式切脉装置，其特征在于：每个传感器单元均为多个传感器组成的传感器阵列。

6.根据权利要求1所述的可穿戴式切脉装置，其特征在于：所述腕部固定装置为柔性材料制成的腕带。

7.根据权利要求1所述的可穿戴式切脉装置，其特征在于：三个气腔之间通过软体材料连接以实现间距的调整设置。