專利名稱：高抗干擾脈搏探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠監(jiān)測人體生命體征的高抗干擾脈搏探測器。
背景技術(shù)：
通過探測脈搏來確定人的健康狀態(tài)，是醫(yī)生的最基本診斷方法之一，比如心律，脈 象和血壓等。這是因?yàn)檠貉h(huán)系統(tǒng)是人體的基本生命系統(tǒng)，脈搏和生命息息相關(guān)。傳統(tǒng)的中醫(yī)用手指號(hào)脈診斷，這一操作明顯取決于醫(yī)師的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，難以保證一 致性，因此這種診斷方法非常主觀，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)性。所以，盡管脈象對診斷非常重要，醫(yī) 生們也只能以他們手指所感覺到的狀況，定性地描述脈象，給出模糊的診斷。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的脈搏探測器可以較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦u定人體脈搏，但由于這些儀 器體積較大、不便攜帶，且儀器成本高、價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜，一般只適用于放置在醫(yī)院內(nèi)使 用。無法應(yīng)用于各種不同的人體脈搏的日常、實(shí)時(shí)監(jiān)測。特別是現(xiàn)有的脈搏探測器由于探 頭結(jié)構(gòu)的缺陷，在使用時(shí)必須精確地調(diào)整傳感器的位置，才能探測到脈搏的跳動(dòng)，一但測試 過程中探頭位置稍有移動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)誤測、誤報(bào)，而且這種脈搏探測器靈敏度低，這就要求有 一定專業(yè)基礎(chǔ)的人員才能操作，使用不方便。另一方面，人體脈搏是很弱的信號(hào)，而日常生活中存在各種各樣的震動(dòng)、電磁等環(huán) 境干擾，使用現(xiàn)有的脈搏探測器，難以取得高信噪比，穩(wěn)定的脈搏信號(hào)。據(jù)統(tǒng)計(jì)全球有數(shù)億的高血壓、糖尿病、血脂異常、肥胖體重超標(biāo)的患者和亞健康人 群。每年中風(fēng)、心肌梗塞、心力衰竭等非傳染性疾病是占四分之三以上的主要死亡原因，其 中心血管疾病占首位。事實(shí)上，如果能對脈搏進(jìn)行有效的、對小時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)亞 健康和急性發(fā)作的趨勢，使患者得到及時(shí)早期治療，絕大多數(shù)心腦血管疾病患者的病情可 以早期緩解。而急性發(fā)作前的早期主動(dòng)、自動(dòng)報(bào)警，可大幅度減低心腦血管發(fā)病的死亡幾 率。因此，急需一種能夠?qū)θ梭w脈搏進(jìn)行有效、可靠、對小時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)測的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有的脈搏探測器在測試時(shí)必須精確對準(zhǔn)動(dòng) 脈血管位置才能探測到脈搏跳動(dòng)、靈敏度低、抗干擾性能差的缺陷，提供一種具有多個(gè)探頭 的高抗干擾脈搏探測器。本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種高抗干擾脈搏探測器，包 括兩個(gè)電氣上反相串聯(lián)的相同的傳感器。第一個(gè)主傳感器的感應(yīng)表面設(shè)置有相互間隔預(yù) 定距離的多個(gè)探頭，所述多個(gè)探頭將各自探測到的脈搏信號(hào)傳遞至所述主傳感器的感應(yīng)表 面，所述第一個(gè)主感應(yīng)表面接收到的脈搏信號(hào)是各個(gè)探頭傳遞的信號(hào)的迭加；而安裝在和 主傳感器間隔一定距離，保證與主傳感器有良好的振動(dòng)、電氣隔離的第二個(gè)輔助傳感器的 感應(yīng)表面接收到的脈搏信號(hào)很弱，但感應(yīng)到的各種各樣的其它震動(dòng)、電磁等環(huán)境干擾和主 傳感器感應(yīng)到的基本相同，由于這兩個(gè)的物理電氣性能相同的傳感器在電氣上是反相串 聯(lián)，所以與只使用單個(gè)主傳感器得到的信號(hào)相比，得到的是脈搏信號(hào)稍弱，而各種各樣的干擾基本消失的高信噪比的優(yōu)質(zhì)脈搏信號(hào)。在本發(fā)明所述的高抗干擾脈搏探測器中，所述多個(gè)探頭通過基體或直接貼附在所 述主傳感器的感應(yīng)表面，而輔助傳感器的感應(yīng)表面安裝在和主感應(yīng)表面保持一定間隔，具 有振動(dòng)、電氣隔離功能的間隔裝置上。在本發(fā)明所述的高抗干擾脈搏探測器中，所述傳感器均為壓力傳感器，所述探頭 為凸起物；所述基體是由柔性或剛性材料制成的薄片，且所述凸起物設(shè)置在所述基體的上 表面和/或下表面。而輔助傳感器的感應(yīng)表面安裝在和主感應(yīng)表面保持高隔離度的間隔裝 置，該間隔裝置可以是有邊沿支架的自由空間，或各種各樣不導(dǎo)電的減震材料。在本發(fā)明所述的脈搏探測器中，所述主/輔助傳感器組包括以下至少一種或多種 替代傳感器組超聲波信號(hào)傳感器組，可選擇性地包括一個(gè)超聲波發(fā)生器，或熱敏傳感器組，可選擇性地包括一個(gè)熱源發(fā)生器；或紅外傳感器組，可選擇性地包括一個(gè)紅外光源；或電磁波信號(hào)傳感器組，可選擇性的包括一個(gè)電磁波發(fā)生器；或核磁共振信號(hào)傳感器組，可選擇性的包括一個(gè)核磁共振發(fā)生器；或X-光信號(hào)傳感器組，可選擇性的包括一個(gè)X-光發(fā)生器。實(shí)施本發(fā)明，具有以下有益效果由于高抗干擾脈搏探測器上設(shè)置有多個(gè)探頭，其中只要有一個(gè)探頭處于動(dòng)脈血管 位置處即可將脈搏信號(hào)傳遞到主傳感器感應(yīng)表面，因而主傳感器位置變動(dòng)對探測結(jié)果的影 響很小，可靠性高；而當(dāng)多個(gè)探頭處于動(dòng)脈血管位置時(shí)，每個(gè)探頭得到的脈搏信號(hào)可以在主 傳感器感應(yīng)表面上迭加，因而靈敏度高；另外該高抗干擾脈搏探測器還有另一個(gè)具有干擾 消除功能的輔助傳感器，各種各樣的干擾信號(hào)在兩個(gè)物理電氣功能相同的傳感器上感應(yīng)的 信號(hào)大小相同，方向相反，很好地消除了干擾信號(hào)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖IA是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的高抗干擾脈搏探測器的主視圖；圖IB是圖IA的俯視圖；圖IC是圖IA的右視圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的高抗干擾脈搏探測器組件的主視圖；圖2B是圖2A的俯視圖；圖2C是圖2A的右視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的高抗干擾脈搏監(jiān)測裝置能夠感應(yīng)人體動(dòng)脈的一維、二維脈搏脈動(dòng)壓 力，并能有效地降低其它的干擾信號(hào)。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，高抗干擾脈搏監(jiān)測裝置包括至少一個(gè)多探頭主傳感器 和一個(gè)相對隔離的輔助傳感器。每個(gè)高抗干擾脈搏探測器的輸出是主傳感器和輔助傳感器 反相串聯(lián)的電壓信號(hào)。高抗干擾脈搏探測器可是一個(gè)腕帶、臂帶、胸帶、腿帶、床墊、坐墊等任何可接觸人體的，固定在動(dòng)脈附近部位的裝置。每一個(gè)探頭獨(dú)立感應(yīng)動(dòng)脈壓力，多個(gè)探頭組成的探頭點(diǎn)陣探測到的脈搏信號(hào)在主 傳感器上迭加；而主傳感器上感應(yīng)到的干擾和反向串聯(lián)的輔助傳感器感應(yīng)到的同樣的干擾 反向疊加得以抵消，形成高信噪比、穩(wěn)定可靠脈搏壓力信號(hào)圖1A-1C為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單個(gè)高抗干擾脈搏探測器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖IA 是主視圖；圖IB是圖IA的俯視圖；圖IC是圖IA的右視圖。如圖IA-圖IC所示，在本實(shí)施 例中，高抗干擾脈搏探測器設(shè)置有3個(gè)探頭1，探頭1連接于基體2上，基體2與主傳感器3 的感應(yīng)表面301相接觸，將探頭探測到的信號(hào)傳遞到主傳感器3的感應(yīng)表面301，主傳感器 3和輔助傳感器5通過間隔裝置4安裝在一起，間隔裝置4保證了輔助傳感器5的感應(yīng)表面 501，502和探頭1有良好的電氣、振動(dòng)隔離，主傳感器和輔助傳感器反向串聯(lián)后的輸出信號(hào) 通過引出對線6輸出。圖2A-2C是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括兩個(gè)高抗干擾脈搏探測器的高抗干擾脈搏 探測器組件的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖2A是主視圖；圖2B是圖2A的俯視圖；圖2C是圖2A的 右視圖。如圖2A-2C所示，在本實(shí)施例中，高抗干脈搏探測器組件設(shè)置有12個(gè)探頭1，探頭 1連接于基體2上，基體2與第一主壓力傳感器31、第二主壓力傳感器32的感應(yīng)表面相接 觸，將探頭探測到的信號(hào)傳遞到主傳感器組的感應(yīng)表面；在第一主壓力傳感器31下是間隔 裝置41，再下面是第一輔助傳感器51，在第二主壓力傳感器32下是間隔裝置42，再下面是 第二輔助傳感器52，第一主壓力傳感器31和第一輔助傳感器51反向串聯(lián)的信號(hào)通過引出 線組61輸出；第二主壓力傳感器32和第二輔助傳感器52反向串聯(lián)的信號(hào)通過引出線組62 輸出。雖然圖2A-2C中的基體2是一個(gè)整塊的基體，作為選擇，也可將其分成兩個(gè)單獨(dú)的基 體第一基體和第二基體，分別貼附在第一主壓力傳感器31、第二主壓力傳感器32的感應(yīng) 表面。從圖中可看出，探頭之間相互間隔一段距離，形成點(diǎn)陣。這樣設(shè)置的好處是每個(gè) 探頭同時(shí)相對獨(dú)立地探測信號(hào)，而在共用主傳感器的感應(yīng)表面上迭加，得到較強(qiáng)的輸出信 號(hào)。雖然圖IA所示脈搏探測器上設(shè)置有3個(gè)單列排列的探頭，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉， 還可設(shè)置更多探頭，并將其排列成多行多列的點(diǎn)陣，甚至可排列成圓形、橢圓形等或其它形 狀的點(diǎn)陣。同理，作為類似的實(shí)施方式，由至少兩個(gè)高抗干擾脈搏探測器構(gòu)成的高抗干擾脈 搏探測器組件中，每個(gè)高抗干擾脈搏探測器上也可設(shè)置比圖2A中所示的12個(gè)探頭更多或 更少的探頭，并將其排列成多行多列的點(diǎn)陣，甚至可排列成圓形、橢圓形等或其它形狀的點(diǎn) 陣。探頭之間的距離設(shè)置以能夠保持每個(gè)探頭既能有較大地相對獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，又能有較高的 密度為準(zhǔn)。在圖IA和圖2A所示的實(shí)施例中，探頭1是設(shè)置在基體2的上表面21。在本發(fā)明 的其它實(shí)施例中，探頭1可設(shè)置在基體2的下表面22，或者可在基體2的上表面21和下表 面22均設(shè)置探頭1?；w2通常是由柔性或剛性材料制成的薄片。探頭1的形狀可以是弧形、半圓形、 矩形、六角形等對稱或非對稱的多邊形等各種不同形狀的硬物體或軟物體構(gòu)成的凸起，通 過薄片式基體(例如薄膜)用粘膠連接到或以任何方法連接到壓力傳感器單元的感應(yīng)表 面，形成探頭點(diǎn)陣。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，探頭1為硬質(zhì)凸起物，例如不銹鋼、鋁合金、 鈦合金等金屬凸起物，尼儂、ABS、有機(jī)玻璃等硬塑料凸起物等，其通過粘結(jié)劑粘接在所述基體2上。在其它實(shí)施例中，探頭1為軟質(zhì)凸起物，例如硅膠、橡膠等軟塑料，或者由充氣或 空心氣囊等構(gòu)成凸起物。凸起物與基體可以采用相同材質(zhì)一體成型，或者凸起物可以通過 粘結(jié)劑粘接在相同或不同材質(zhì)的基體上。應(yīng)當(dāng)理解，上述提及的材料均應(yīng)為健康衛(wèi)生、對人 體無害的材料。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，探頭直接設(shè)置在主傳感器的感應(yīng)表面，例如粘貼在傳 感器的感應(yīng)表面?；蛴媚芊€(wěn)定可靠地將探頭安裝在主傳感器的感應(yīng)表面的其它方法。雖然本發(fā)明的實(shí)施例中采用的是壓力傳感器，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，還可 以采用其它類型的主/輔助傳感器組來實(shí)施本發(fā)明。例如采用超聲波信號(hào)傳感器組，可選 擇性地包括一個(gè)超聲波發(fā)生器，和具有一個(gè)以上的超聲波探頭的超聲傳感器；或熱敏傳感 器組，可選擇性地包括一個(gè)熱源發(fā)生器，和具有一個(gè)以上的熱敏探頭的熱敏傳感器；或紅外 傳感器組，可選擇性地包括一個(gè)紅外光源，和具有一個(gè)以上的紅外探頭的紅外傳感器；或電 磁波信號(hào)傳感器組，可選擇性的包括一個(gè)電磁波發(fā)生器，和具有一個(gè)以上的電磁探頭的電 磁傳感器；或核磁共振信號(hào)傳感器組，可選擇性的包括一個(gè)核磁共振發(fā)生器，和具有一個(gè)以 上的核磁共振探頭的核磁共振傳感器；或X-光信號(hào)傳感器組，可選擇性的包括一個(gè)X-光發(fā) 生器，和具有一個(gè)以上的X-光探頭的X-光傳感器。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，高抗干擾脈搏探測器包括由一個(gè)以上的相鄰的沿著動(dòng)脈 血管雙向(縱、橫)單面或雙面排列的弧形、半圓形、或相似形狀的硬物體或軟物體構(gòu)成的 探頭點(diǎn)陣，并集成在主傳感器表面。單面探頭點(diǎn)陣與人體表面或傳感器表面相接觸。雙面 探頭點(diǎn)陣的雙面分別與人體表面和主傳感器表面相接觸。而和主傳感器保持相對隔離的輔 助傳感器感應(yīng)到的干擾信號(hào)，和主傳感器上同樣的干擾信號(hào)反相疊加，相互抵消。一個(gè)以上 的該高抗干擾脈搏探測器雙向(縱、橫)排列組成高抗干擾脈搏探測器組件。在探測脈搏 壓力時(shí)，由于每個(gè)主傳感器上有數(shù)個(gè)探頭，每個(gè)探頭都可以感應(yīng)脈動(dòng)，大大提高整個(gè)高抗干 擾脈搏探測器組件的探測靈敏度；并且由于有數(shù)個(gè)探頭，該高抗干擾脈搏探測器組件對位 置不敏感，在相對大的范圍內(nèi)都可以有效地感應(yīng)脈動(dòng)。進(jìn)一步將數(shù)個(gè)高抗干擾脈搏探測器 單向、或雙向排列集成使用，可得到更好的效果更高的探測靈敏度，更強(qiáng)的感應(yīng)信號(hào)。利用本發(fā)明的高抗干擾脈搏探測器，可以取得高信噪比，穩(wěn)定可靠，位置不敏感的 脈搏信號(hào)，可以建立實(shí)用的全天候脈搏實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。使用戶的生命體征/健康狀況得到 時(shí)時(shí)的關(guān)注，可以做到在日常檢測時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)亞健康問題，及早治療；急性發(fā)作時(shí)第一時(shí)間 自動(dòng)或主動(dòng)報(bào)警，有效地避免發(fā)病猝死的危險(xiǎn)。事實(shí)證明大多數(shù)心腦血管疾病患者，如果可 以早期發(fā)現(xiàn)發(fā)病的趨勢，采取措施，可以很大程度上避免有嚴(yán)重危害的急性發(fā)作發(fā)生。而急 性發(fā)作前的早期自動(dòng)、主動(dòng)報(bào)警，則可大幅度減低心腦血管發(fā)病猝死的概率。
權(quán)利要求
1.一種高抗干擾脈搏探測器，其特征在于，包括一個(gè)主傳感器(3、31、3幻和一個(gè)輔助 傳感器(5，51，52)；所述主傳感器和輔助傳感器通過具有高電氣、振動(dòng)隔離度的間隔裝置 (4,41,42)組合成一體；主傳感器和輔助傳感器的信號(hào)輸出端反向串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗干擾脈搏探測器，其特征在于，所述主/輔助傳感器均為 壓力傳感器；所述多個(gè)探頭(1)通過基體( 貼附在所述主傳感器的感應(yīng)表面(301)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高抗干擾脈搏探測器，其特征在于，所述探頭(1)為凸起物； 所述基體( 是由柔性或剛性材料制成的薄片，且所述凸起物設(shè)置在所述基體O)的上表 面和/或下表面02)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的高抗干擾脈搏探測器，其特征在于，所述高電氣、振動(dòng)隔 離度的間隔裝置(4，41，42)可以是有邊框的自由空間，或不導(dǎo)電的任何隔振材料，或自由 空間和隔振材料的組合結(jié)構(gòu)，間隔裝置的上表面G21)緊貼主傳感器(32)下表面安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗干擾脈搏探測器，其特征在于，所述主傳感器(3、31、32) 和輔助傳感器(5,51,5 組包括以下至少一種或多種替代傳感器組超聲波信號(hào)傳感器組，可選擇性地包括一個(gè)超聲波發(fā)生器，或熱敏傳感器組，可選擇性地包括一個(gè)熱源發(fā)生器；或紅外傳感組，可選擇性地包括一個(gè)紅外光源；或電磁波信號(hào)傳感器組，可選擇性的包括一個(gè)電磁波發(fā)生器；或核磁共振信號(hào)傳感器組，可選擇性的包括一個(gè)核磁共振發(fā)生器；或X-光信號(hào)傳感器組，可選擇性的包括一個(gè)X-光發(fā)生器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主傳感器和輔助傳感器，其功能、結(jié)構(gòu)、性能可以互換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主傳感器和輔助傳感器，可采用多個(gè)主傳感器組合或多個(gè)輔 助傳感器組合或多個(gè)主傳感器與輔助傳感器的組合。
8.一種高抗干擾脈搏監(jiān)測裝置，其特征在于，包括至少二個(gè)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng) 所述的高抗干擾脈搏探測器；其中，所述至少二個(gè)高抗干擾脈搏探測器排列成單行或多行 的陣列，使得當(dāng)將所述高抗干擾脈搏監(jiān)測裝置放置在人體肢干部的動(dòng)脈血管附近時(shí)，所述 至少二個(gè)高抗干擾脈搏探測器中有至少一個(gè)所述探頭能與人體肢干部的動(dòng)脈血管處肌膚 相接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗干擾脈搏探測器，其特征在于，所述除了應(yīng)用在脈搏信 號(hào)的采集外，還可以應(yīng)用在任何需要檢測振動(dòng)的場合。
全文摘要
本發(fā)明涉及高抗干擾脈搏探測器。所述高抗干擾脈搏探測器包括兩個(gè)相互間用具有高電氣、振動(dòng)隔離度結(jié)構(gòu)保持一定間隔的反向串聯(lián)的傳感器。其中一個(gè)主傳感器感應(yīng)表面設(shè)置有相互間隔預(yù)定距離的多個(gè)探頭。所述多個(gè)探頭將獨(dú)自探測到的脈搏信號(hào)傳遞至所述主傳感器的感應(yīng)表面，所述主傳感器感應(yīng)表面接收到的脈搏信號(hào)是各個(gè)探頭探測到的信號(hào)的迭加；而另一個(gè)反向串聯(lián)的輔助傳感器由于高電氣、振動(dòng)隔離度結(jié)構(gòu)的隔離作用所感應(yīng)到的脈搏信號(hào)很弱；而這兩個(gè)物理結(jié)構(gòu)相同的傳感器感應(yīng)的其它干擾信號(hào)強(qiáng)度相同，方向相反，所以疊加后得到干擾基本抵消的高信噪比、穩(wěn)定可靠、位置不敏感的脈搏信號(hào)。應(yīng)用所述高抗干擾脈搏探測器，可以建立可實(shí)際應(yīng)用在日常生活中的、可靠的24小時(shí)脈搏實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。
文檔編號(hào)A61B5/0245GK102048528SQ200910213318
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者汪欣 申請人:汪欣