CN209172286U - 一种智能诊脉手环 - Google Patents

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李雪
李福凤
钱鹏
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Abstract

本实用新型属于中医学智能健康检测的技术领域,公开了一种智能诊脉手环,包括腕带,手环本体,设置在所述腕带的中央,所述手环本体的顶面设置有触摸屏,内部设置有控制模块,所述控制模块与触摸屏、脉搏波压力传感器相连,所述脉搏波压力传感器用于测量手腕桡动脉处的脉搏波信息,所述触摸屏用于显示脉搏波的波形,所述脉搏波压力传感器的检测端设置在腕带上,位于手环本体的一侧,搭扣,设置在所述腕带的两端,通过调节所述搭扣调节脉搏波压力传感器的检测端压向人体手腕桡动脉处的松紧。本实用新型的手环结构简单,成本低廉,便于推广应用,也进一步促进了中医脉诊技术的智能化、实用化发展。

Description

一种智能诊脉手环
技术领域
本实用新型属于中医学智能健康检测的技术领域,具体涉及一种智能诊脉手环。
背景技术
随着现代电子技术、计算机技术及数理统计方法等的发展为中医脉诊标准化研究带来了契机,中医脉诊客观化发展迅速,人们不断对中医脉诊进行研究,研制出了许多不同种类及不同检测方法的脉诊仪,脉诊作为无创检测的手段和方法,其应用广泛,但仍存在不足,如目前不易推广,操作比较复杂,不易携带,很难做到随时随地检测等等,科技发展的趋势是“以人为本”,即是机器去主动适应人,在现有的医疗服务模式体系下,移动医疗可穿戴设备成为移动互联网新亮点。
现在市场上可穿戴式脉象采集装备对于医理的研究很少,多采用光电传感器,基本原理是利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏测量的,主要由光源和光电变换器两部分组成,通过绑带或夹子固定在病人的手指或耳垂上。光源一般采用对动脉血中氧和血红蛋白有选择性的一定波长(500nm~700nm)的发光二极管,当光束透过人体外周血管,由于动脉搏动充血容积变化导致这束光的透光率发生变化,此时由光电变换器接收经人体组织反射的光线,转变为电信号并将其放大和输出,由于脉搏是随心脏的搏动而周期性变化的信号,动脉血管容积也周期性变化,因此光电变换器的电信号变化周期就是脉搏率。根据相关文献和实验结果,560nm波长左右的波可以反映皮肤浅部微动脉信息,适合用来提取脉搏信号,并且光电传感器又是环境光感受器,受外部因素影响强烈。虽说灵敏度较高,但是人体皮肤的温度出现相对的变化,外界天气与光线等问题则会大大影响采集数据的准确性和有效性。此外,由于脉搏信号的频带一般在0.05HZ~200HZ之间,信号幅度均很小,一般在毫伏级水平,容易受到各种信号干扰。虽说可以安装低通滤波器和放大器以放大信号,但会造成整体光电传感器体积增大,不方便携带,并且放大信号之后效果也并不明显。当人体的脉搏信号较强时,放大后的信号有可能达到或超过电源电压,从而出现削顶现象,这就需要改变皮肤与传感器的接触,就会使波形恢复正常,并且影响脉率的计算。因此,其测量结果缺少中医理论的支持,不具有指导意义,并且测量精度低,不符合中医切脉理论,限制了中医脉诊技术的实用性发展。
实用新型内容
本实用新型提供一种智能诊脉手环,解决了现有手环的测量数据多为脉搏率,测量原理缺乏中医理论支持,且测量精度低,稳定性差等问题。
本实用新型可通过以下技术方案实现:
一种智能诊脉手环,包括
腕带,
手环本体,设置在所述腕带的中央,所述手环本体的顶面设置有触摸屏,内部设置有控制模块,所述控制模块与触摸屏、脉搏波压力传感器相连,所述脉搏波压力传感器用于测量手腕桡动脉处的脉搏波信息,所述触摸屏用于显示脉搏波的波形,所述脉搏波压力传感器的检测端设置在腕带上,位于手环本体的一侧,
搭扣,设置在所述腕带的两端,通过调节所述搭扣调节脉搏波压力传感器的检测端压向人体手腕桡动脉处的松紧。
进一步,所述控制模块包括处理器,与所述处理器相连的蓝牙模块、震动器、加速度传感器,所述蓝牙模块用于处理器和智能终端之间的通讯,所述震动器用于智能终端的来电提醒、充电电池的低电量提醒、脉搏波压力传感器的检测数据异常提醒,所述加速度传感器用于检测手腕处的加速度信息,所述处理器接收加速度信息,控制触摸屏显示佩戴者的运动步数和睡眠状况,所述触摸屏还用于显示智能终端的来电、充电电池的低电量和脉搏波压力传感器的检测数据异常。
进一步,所述控制模块还包括与处理器相连的WiFi模块,所述WiFi模块用于处理器与电脑之间的通讯。
进一步,所述脉搏波压力传感器采用压阻式,型号为HK-2000H,所述蓝牙模块的型号为MX1001,所述处理器的型号为mCube_UCM_MB_V0.1。
进一步,所述腕带采用医用棉布材料制成,所述手环本体与手腕接触的部位采用硅胶材料制成。
进一步,所述搭扣包括设置在腕带一端的顶部的固定环,沿所述顶部向中央间隔设置的多个调节孔,设置在腕带另一端的固定销,所述固定销穿过固定环与调节孔配合。
进一步,所述搭扣采用尼龙搭扣形式,包括尼龙钩带和尼龙绒带,分别设置于腕带的一端。
本实用新型有益的技术效果在于:
利用设置在手腕桡动脉处的压阻式脉搏波压力传感器,能够直接地精确测量佩戴者的中医理论上的脉搏波信息,并且可以将波形直接显示到手环的触摸屏上,方便佩戴者随时查询,也可以通过WiFi模块上传到电脑,便于进行进一步的数据分析与处理,为获取更多准确的健康信息提供保障,同时,采用医用棉布材料制成的腕带可以使手环更容易贴合人体的皮肤,在结合腕带两端的调节机构,可以使压阻式脉搏压力传感器的检测端也会更精确地检测到佩戴者的脉搏信号,从而使测量数据更加准确,另外,本实用新型的手环结构简单,成本低廉,便于推广应用,也进一步促进了中医脉诊技术的智能化、实用化发展。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构图;
图2为本实用新型的电路连接框图;
其中,1-腕带,2-手环本体,21-触摸屏,22-充电接口,3-检测端,4-固定环,5-调节孔,6-固定销。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。
参照附图1和2,本实用新型提供了一种智能诊脉手环,包括腕带1,设置在腕带1中央的手环本体2,设置在腕带1两端的调节搭扣,该手环本体2的顶面设置有触摸屏21,内部设置有控制模块和充电电池,侧面设置有充电接口22。该脉搏波压力传感器用于测量手腕桡动脉处的脉搏波信息,其检测端3设置与腕带上,位于手环本体2的一侧,通过调节搭扣调节脉搏波压力传感器的检测端压向人体手腕桡动脉处的松紧,该充电接口用于对充电电池进行充电。
该控制模块包括处理器,与处理器相连的蓝牙模块、震动器、加速度传感器和WiFi模块,该处理器还与触摸屏、充电电池和充电接口相连,该蓝牙模块用于处理器和智能终端如手机之间的通讯,该WiFi模块用于处理器与电脑之间的通讯,该震动器用于智能终端的来电提醒、充电电池的低电量提醒、脉搏波压力传感器的检测数据异常提醒,该加速度传感器用于检测手腕处的加速度信息,该处理器接收加速度信息,通过数据处理,可以计算出佩戴者的运动步数和睡眠状况,并控制触摸屏显示出来。该处理器通过蓝牙模块接收到智能终端的来电信息,充电电池的低电量以及脉搏波压力传感器的检测数据异常,不仅会通过震动器以震动形式进行提醒,还会控制触摸屏对应地显示出来。正常情况下,该触摸屏会将脉搏波的波形、充电电池的电量及时钟显示出来,以便佩戴者查询。也可以将脉搏波的波形通过WiFi模块传送给电脑,以便进一步进行数据出来,获得更多更准确的健康信息,如该佩戴者此时所属的脉名,脉象的变化情况等等。
该脉搏波压力传感器采用压阻式,型号为HK-2000H,是一种集成化脉搏传感器,在HK-2000G的基础上增加了程控放大电路、信号调理电路、A/D转换电路、滤波电路、串行通信电路等,方便用户集成及二次开发使用,输出为脉搏波波形。该产品采用高度集成化工艺,体积小巧、使用寿命长,具有优异的可重复性和时间稳定性,尤其适合脉象诊断之用,以及无创心血管功能检测、妊辰检测等应用。
为了比较脉搏波压力传感器和光电传感器的稳定性,选取23人,分别在两天的同一时间,其他因素(温度、湿度等)相同的情况下,运用两种传感器对同一个人进行脉象的采集,比较两种传感器自身前后所采集的脉象数据,分析其稳定性,其结果如下:
(1)脉搏波压力传感器与光电传感器自身前后脉图拟合结果:
分别对脉搏波压力传感器和光电传感器自身前后脉图进行拟合,结果显示,脉搏波压力传感器拟合结果接近于1,拟合效果很好,说明自身前后脉图没有差异性,稳定性较好;光电传感器拟合结果小于0.1,拟合效果较差,说明自身前后脉图存在较大差异性,稳定性较差。
(2)脉搏波压力传感器与光电传感器自身前后脉图时域参数分析结果:
比较脉搏波压力传感器与光电传感器自身前后的脉象时域参数,结果显示,脉搏波压力传感器自身前后两组脉象参数无显著性差异(P>0.05),如表1所示;光电传感器自身前后两组脉象参数有显著性差异(P<0.05),如表2所示。
表1脉搏波压力传感器自身前后脉象参数对比
表2光电传感器自身前后脉象参数对比
综上所述,脉搏波压力传感器的稳定性明显好于光电传感器。
该蓝牙模块的型号为MX1001,其主从一体,体积小,并且可以二次开发,其设置可通过软件更改,具有较大的应用空间。该处理器的型号为mCube_UCM_MB_V0.1,体积小,可以进行二次开发,利于实现脉搏波的波形传输。
该腕带1采用医用棉布材料制成,由于棉布材质柔软,可以更好地贴合人体,从而使脉搏波压力传感器的检测端3能够更加准确地检测出手腕处的脉搏波,该手环本体2与手腕接触的部位采用硅胶材料制成。
该搭扣包括设置在腕带1一端的顶部的固定环4,沿其顶部向中央间隔设置的多个调节孔5,设置在腕带1另一端的固定销6,该固定销6穿过固定环4与调节孔5配合。其固定环4可以与腕带1成一体式结构,方便加工制作。当然也可以采用尼龙搭扣形式进行松紧调节,该尼龙搭扣包括尼龙钩带和尼龙绒带,分别设置于腕带的一端。
本实用新型利用设置在手腕桡动脉处的压阻式脉搏压力传感器,能够直接地精确测量佩戴者的中医理论上的脉搏波信息,并且可以将波形直接显示到手环的触摸屏上,方便佩戴者随时查询,也可以通过WiFi模块上传到电脑,便于进行进一步的数据分析与处理,为获取更多准确的健康信息提供保障,同时,采用医用棉布材料制成的腕带可以使手环更容易贴合人体的皮肤,在结合腕带两端的调节机构,可以使压阻式脉搏压力传感器的检测端也会更精确地检测到佩戴者的脉搏信号,从而使测量数据更加准确,另外,本实用新型的手环结构简单,成本低廉,便于推广应用,也进一步促进了中医脉诊技术的智能化、实用化发展。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,在不背离本实用新型的和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,因此,本实用新型的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种智能诊脉手环,其特征在于包括:
腕带,
手环本体,设置在所述腕带的中央,所述手环本体的顶面设置有触摸屏,内部设置有控制模块,所述控制模块与触摸屏、脉搏波压力传感器相连,所述脉搏波压力传感器用于测量手腕桡动脉处的脉搏波信息,所述触摸屏用于显示脉搏波的波形,所述脉搏波压力传感器的检测端设置在腕带上,位于手环本体的一侧,
搭扣,设置在所述腕带的两端,通过调节所述搭扣调节脉搏波压力传感器的检测端压向人体手腕桡动脉处的松紧。
2.根据权利要求1所述的智能诊脉手环,其特征在于:所述手环本体的内部还设置有充电电池,侧面设置有充电接口,所述控制模块与充电接口相连,所述充电接口用于对充电电池进行充电,所述触摸屏还用于显示充电电池的电量及时钟。
3.根据权利要求2所述的智能诊脉手环,其特征在于:所述控制模块包括处理器,与所述处理器相连的蓝牙模块、震动器、加速度传感器,所述蓝牙模块用于处理器和智能终端之间的通讯,所述震动器用于智能终端的来电提醒、充电电池的低电量提醒、脉搏波压力传感器的检测数据异常提醒,所述加速度传感器用于检测手腕处的加速度信息,所述处理器接收加速度信息,控制触摸屏显示佩戴者的运动步数和睡眠状况,所述触摸屏还用于显示智能终端的来电、充电电池的低电量和脉搏波压力传感器的检测数据异常。
4.根据权利要求3所述的智能诊脉手环,其特征在于:所述控制模块还包括与处理器相连的WiFi模块,所述WiFi模块用于处理器与电脑之间的通讯。
5.根据权利要求3所述的智能诊脉手环,其特征在于:所述脉搏波压力传感器采用压阻式,型号为HK-2000H,所述蓝牙模块的型号为MX1001,所述处理器的型号为mCube_UCM_MB_V0.1。
6.根据权利要求1所述的智能诊脉手环,其特征在于:所述腕带采用医用棉布材料制成,所述手环本体与手腕接触的部位采用硅胶材料制成。
7.根据权利要求1所述的智能诊脉手环,其特征在于:所述搭扣包括设置在腕带一端的顶部的固定环,沿所述顶部向中央间隔设置的多个调节孔,设置在腕带另一端的固定销,所述固定销穿过固定环与调节孔配合。
8.根据权利要求1所述的智能诊脉手环,其特征在于:所述搭扣采用尼龙搭扣形式,包括尼龙钩带和尼龙绒带,分别设置于腕带的一端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110881957A (zh) * 2019-12-16 2020-03-17 浙江省肿瘤医院 一种脉搏检测腕表
CN114224308A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 上海掌门科技有限公司 腕带诊脉装置和脉搏波采集方法
WO2023185628A1 (zh) * 2022-03-29 2023-10-05 华为技术有限公司 一种电子设备

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