CN210843009U - 基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置。本装置包括柔性捆绑带、测距伸缩杆、脉搏波传感器以及数据处理模块。测距伸缩杆包含带刻度的内杆和外杆，测试者调整测距伸缩杆的长度以使整个设备可以绑定在测试者无名指上，两组柔性捆绑带分别固定在内杆和外杆的一端。固定在柔性捆绑带上的两组脉搏波传感器分别测量测试者无名指上第一指节和第二指节上的脉搏波信号，并且发送给数据处理模块。数据处理模块对数据进行放大、滤波处理后转为数字信号后通过Type‑c接口发送给智能设备。智能设备计算出两路脉搏波信号的延迟时间PTT，利用本实用新型装置上的刻度计算脉搏波传导速度。

Description

基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置。

背景技术

血压是反应人体生理信息的重要参数，与人体健康状态有着紧密的联系，因此在实际的应用中需要准确、稳定、便捷的血压测量设备。传统袖带式血压测量仪有诸多的缺点，由于需要捆绑在测试者手臂上数分钟，袖带的充气挤压会给测试者带来不适感，测试的时间较长，且无法得到连续的实时数据。目前，利用脉搏波传导速度来计算血压已经成为了一种比较常见的无创连续血压监测方法，通过此种方法避免了复杂的测试操作，可以用一种便捷、小巧的设备来获取测试者的实时血压数据。

目前，利用脉搏波速度即PWV或脉搏波传导时间即PTT来测量血压的方法主要有利用心电信号标试点和单路脉搏波计算脉搏波速度以得到血压的方法和利用双路脉搏波计算脉搏波速度PWV和脉搏波传导时间PTT来得到血压的方法。第一种方法由于需要测量两种信号，同步比较困难，且较易受到干扰，故现多采用第二种方法即利用双路脉搏波来计算脉搏波速度，进而通过血压模型获得测试者的血压。

国内申请号为201611123745.2的名称为“一种基于双脉搏波的无创逐拍血压测量装置以及测量方法”的专利申请，使用脉搏波传感器测量一路在左胸左上部分锁骨和第二肋骨之间靠近胳膊的位置的脉搏波以及另一路左手食指位置的脉搏波，通过两路脉搏波计算脉搏波传导时间来估算血压。其使用的血压计算模型由于测试者的不同会有较大的差异，且需要定期的调整模型。国内申请号为201310148670.3的名称为“基于光电容积的脉搏波速度生理参数的测量装置及方法”的专利申请，利用光电容积脉搏波传感器测量无名指和小拇指的脉搏波来得到脉搏波速度，此实用新型设备中需要手动测量两个测量点的血管距离差，由于两个不同的手指之间的动脉距离差较难测量，会产生较大的误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提出了一种基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置及方法，包括单指固定模块、第一路脉搏波传感器模块、第二路脉搏波传感器模块以及数据处理模块。第一路脉搏波传感器和第二路脉搏波传感器分别固定在单指固定模块的两个柔性捆绑带上，通过数据线与数据处理模块连接，使用方便，测量精确度高，可与智能设备连接。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置，其特征在于包括单指固定模块、第一路脉搏波传感器、第二路脉搏波传感器以及数据处理模块，其中，所述单指固定模块连接第一路脉搏波传感器和第二路脉搏波传感器以将其位置固定，所述数据处理模块接受第一路脉搏波传感器和第二路脉搏波传感器数据，并将其发送到智能设备中。

所述的单指固定模块由两组柔性捆绑带和测距伸缩杆组成，两组柔性捆绑带分别固定于单根无名指的第一和第二指节上。根据测试者手指长度的不同，两组柔性捆绑带之间的距离可以在测距伸缩杆的控制范围内调整。第一条柔性捆绑带固定于无名指的第一指节，第二条柔性捆绑带固定于无名指的第二指节。

所述的第一路脉搏波传感器模块和第二路脉搏波传感器模块采用透射式光电容积脉搏波传感器。每一路传感器均有一个红外发射端和一个光电接收端组成。第一路脉搏波传感器模块和第二路脉搏波传感器分别固定在两条柔性捆绑带上，每一路的发射端和固定端固定在柔性捆绑带的内部。

所述的数据处理模块可以将第一路脉搏波传感器和第二路脉搏波传感器通过一个接口的方式发送到智能设备上，所述的接口实现方式为USB Type-c结构。其中第一路脉搏波传感器Type-c接口的两组差分信号接口连接，第二路脉搏波传感器与Type-c接口的VBUS1、VBUS2接口连接，保证了设备同步发送两组脉搏波数据，并且无需区分插入智能设备时的正反。

所述的智能设备为智能手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑中的一种。

本实用新型还提出了一种使用上述血压测量装置的测量方法，包括以下步骤：

步骤1：将单指固定模块的柔性捆绑带分别固定在测试者无名指的第一指节和第二指节。调整其位置，使脉搏波传感器的发射端和接受端转动到无名指指肚和指背的位置。步骤2：通过第一路脉搏波传感器模块和第二路脉搏波传感器模块同步采集手指处的脉搏波信号。构成单根手指上有固定延迟的两路脉搏波信号。

步骤3：使用数据发送模块将两路脉搏波传感器采集到的原始脉搏波数据发送到智能设备中，通过智能设备中的软件对原始脉搏波数据进行初步处理，获取两路脉搏波波形定位点，得到手指上两个测量点之间的脉搏波延迟时间。

步骤4：利用已知的两个脉搏波传感器之间的距离和脉搏波延迟时间PTT，根据公式得到脉搏波传导速度：

本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步：

（1）本实用新型可以实现在一根手指上完成脉搏波速度的测量，设备小巧便捷，避免了其他类型的脉搏波速度测量设备需要在人体不同部位测量脉搏波的不便。

（2）本实用新型利用单根手指上不同位置的脉搏波数据来计算双路脉搏波的延迟时间，两测量点之间的测量误差小，实际的血管距离较准确。

（3）本实用新型的数据发送模块使用Type-c的接口方式，数据传输速度更快，降低了两路脉搏波之间的延迟误差，且Type-c结构的使用更加方便，在使用过程中不需要区分接口的正反方向，便于在实际使用中与智能设备连接。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图2 为刻度尺的数值显示示意图。

附图3为本实用新型的使用流程图。

具体实施方式

以下结合附图和优先实施例对本实用新型的内容进一步详细描述。

1.实施例一：一种基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置，其特征在于包括单指固定模块11、第一路脉搏波传感器5、第二路脉搏波传感器6以及数据处理模块8，其中，所述单指固定模块连接第一路脉搏波传感器5和第二路脉搏波传感器6以将其位置固定，所述数据处理模块8接受第一路脉搏波传感器5和第二路脉搏波传感器6数据，并将其发送到智能设备9中。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：

所述的单指固定模块11由两组柔性捆绑带4、7和测距伸缩杆1组成，两组柔性捆绑带4、7分别固定于测距伸缩杆10的两端。所述的测距伸缩杆10由带刻度的内杆1套接一个外杆2组成。所述的测距伸缩杆10最小刻度为3厘米，最大长度为5厘米，两组柔性捆绑带4、7的实际距离在测距伸缩杆10的刻度尺上显露出。所述的第一路脉搏波传感器5和第二路脉搏波传感器6采用相同的透射式光电容积脉搏波传感器。所述的第一路脉搏波传感器5和第二路脉搏波传感器6分别固定在单指固定模块11上的两组柔性捆绑带4、7上。所述的数据处理模块8可将第一路脉搏波传感器5和第二路脉搏波传感器6输入的信号经过处理后，通过一个接口发送到智能设备9上，所述的接口实现方式为USB Type-c结构。所述的智能设备9为智能手机或平板电脑或笔记本电脑。所述的接口实现方式利用Type-c接口中的两组差分信号端口和SUBS1，SUBS2端口，保证了无论正反插均可实现两组脉搏波数据的同步发送，不需要其他芯片。

实施例三：基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置的结构如图1所示，包括内杆1，外杆2，数据发送线3，柔性捆绑带4和7，脉搏波传感器5和6。使用的操作步骤如下：

步骤一：在使用时，测试者首先将无名指伸直，将本实用新型所述装置放于无名指上，调整测距伸缩杆的长度，使两组柔性捆绑带之间的距离小于测试者无名指第一指节和第二指节之间的最大长度，将两组柔性捆绑带分别捆绑在测试者无名指的第一指节和第二指节上，调整两组柔性捆绑带的松紧程度，保证装置在测试者无名指上不晃动且测距伸缩杆带有刻度尺的一面与手指背平行。

步骤二：通过第一路脉搏波传感器模块和第二路脉搏波传感器模块同步采集手指处的脉搏波信号。两路脉搏波传感器均通过红外发射端和光电接收端获得无名指上第一指节和第二指节的光电容积脉搏波。接收端向数据发送模块传输模拟信号形式的脉搏波信号。

步骤三：数据处理模块接受到第一路脉搏波传感器和第二路脉搏波传感器发送的模拟脉搏波信号数据，进行预处理后通过Type-c接口发送给智能设备。数据处理模块包块模数转换部分、放大部分、低通滤波部分。数据处理模块接受到脉搏波发送的数据后，首先进行模数转化，之后使用放大部分对数字信号放大，最后使用低通滤波器部分对两路脉搏波信号进行滤波处理，利用Type-c接口与智能设备连接，发送预处理后的双路脉搏波信号。

步骤四：利用智能设备，对经过预处理后的双路脉搏波信号进行计算，获得脉搏波波形定位点，比较两路脉搏波波形定位点得到脉搏波传导时间。

步骤五：根据单指固定模块上的测距伸缩杆上的刻度得到两个传感器之间的距离利用步骤4得到的脉搏波延迟时间PTT，使用如下公式计算脉搏波传导速度：

（1）

以上为本实用新型的具体实施例，附图中所示的是本实用新型的实施方式之一。如果本领域的技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和结构的基础上，不经过创造性的设计出与本实用新型相似的结构实现方式和实施例，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置，第一路脉搏波传感器（5）、第二路脉搏波传感器（6）以及数据处理模块（8），所述数据处理模块（8）接受第一路脉搏波传感器（5）和第二路脉搏波传感器（6）数据，并将其发送到智能设备（9）中；通过第一路脉搏波传感器（5）和第二路脉搏波传感器（6）同步采集手指处的脉搏波信号；使用智能设备（9），根据脉搏波波形定位点，得到两个测量点之间的脉搏波传导时间，再根据两个传感器之间的距离，计算脉搏波传导速度；其特征在于：所述脉搏波传导速度测量装置还包括测量两个传感器之间的距离的单指固定模块（11），所述单指固定模块连接第一路脉搏波传感器（5）和第二路脉搏波传感器（6）以将其位置固定；所述的单指固定模块（11）由两组柔性捆绑带（4、7）和测距伸缩杆（10）组成，两组柔性捆绑带（4、7）分别固定于测距伸缩杆（10）的两端；所述的测距伸缩杆（10）由带刻度的内杆（1）套接一个外杆（2）组成；将单指固定模块（11）的两组柔性捆绑带（4、7）分别固定在测试者无名指的第一指节和第二指节上；通过第一路脉搏波传感器（5）和第二路脉搏波传感器（6）同步采集手指处的脉搏波信号；根据单指固定模块（11）上的测距伸缩杆（10）上的刻度得到两个传感器之间的距离。

2.如权利要求1所述的基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置，其特征在于：所述的测距伸缩杆（10）最小刻度为3厘米，最大长度为5厘米，两组柔性捆绑带（4、7）的实际距离在测距伸缩杆（10）的刻度尺上显露出。

3.如权利要求1所述的基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置，其特征在于：所述的第一路脉搏波传感器（5）和第二路脉搏波传感器（6）采用相同的透射式光电容积脉搏波传感器。

4.如权利要求1所述的基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置，其特征在于：所述的第一路脉搏波传感器（5）和第二路脉搏波传感器（6）分别固定在单指固定模块（11）上的两组柔性捆绑带（4、7）上。

5.如权利要求1所述的基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置，其特征在于：所述的数据处理模块（8）可将第一路脉搏波传感器（5）和第二路脉搏波传感器（6）输入的信号经过处理后，通过一个接口发送到智能设备（9）上，所述的接口实现方式为USB Type-c结构。

6.如权利要求5所述的基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置，其特征在于：所述的智能设备（9）为智能手机或平板电脑或笔记本电脑。

7.如权利要求5所述的基于双路脉搏波的脉搏波传导速度测量装置，其特征在于：所述的接口实现方式利用Type-c接口中的两组差分信号端口和SUBS1，SUBS2端口，保证了无论正反插均可实现两组脉搏波数据的同步发送，不需要其他芯片。

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