中醫(yī)脈診儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明中醫(yī)脈診儀，含有脈枕、傳感器組件、呼吸門控系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)，所述傳感器組件包括由手柄、螺桿、固定架、滑片構(gòu)成的能調(diào)節(jié)取脈壓力的結(jié)構(gòu)及外封裝筒、傳感器向量和保護(hù)屏；所述傳感器組件與脈枕之間用固定帶連接；傳感器組件通過第一數(shù)據(jù)線與無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡連接，再通過第二數(shù)據(jù)線與呼吸門控系統(tǒng)連接；無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡再通過藍(lán)牙方式與數(shù)據(jù)接收卡聯(lián)系，將傳感器組件采集的信息用無線通信方式傳出；數(shù)據(jù)接收卡通過第三數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)連接，將接收到的信息傳給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)經(jīng)過運(yùn)算顯示脈象信息。本發(fā)明在中醫(yī)對脈象分析的基礎(chǔ)上，確定脈象的描述維度、時(shí)間維度、幅度維度，采用適應(yīng)的傳感器結(jié)構(gòu)及參數(shù)，準(zhǔn)確地獲得脈象信息。
【專利說明】中醫(yī)脈診儀
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明屬于中醫(yī)領(lǐng)域，涉及中醫(yī)的醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】。具體而言，是在現(xiàn)代電子學(xué)(傳感器理論)、數(shù)學(xué)和中醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種使中醫(yī)脈診客觀化、數(shù)字化的中醫(yī)脈診儀。
技術(shù)背景
[0002]元末中醫(yī)滑壽在其編纂的《診家樞要》中指出:“天下之事，統(tǒng)之有宗，會(huì)之有元，言簡而盡，是核而當(dāng)，斯為至矣。天下之道，散于百家，流于方技，方技之流，莫大于醫(yī)，醫(yī)之要者，莫先于脈。”王叔和在《脈經(jīng)》序中指出:“脈理精微，其體觀辯，弦、緊、浮、芤，輾轉(zhuǎn)相類，在心易了，指下難明?！庇纱丝芍}診在中醫(yī)中的地位和重要性，同時(shí)也說明，脈搏變化的精微和難辨。因此，若要實(shí)現(xiàn)中醫(yī)脈診的客觀化、數(shù)字化和儀器化，無論在哪個(gè)環(huán)節(jié)，必須充分體現(xiàn)出“精、微”的特征，應(yīng)充分尊重中醫(yī)的脈學(xué)理論和實(shí)踐。
[0003]中醫(yī)的脈診是中醫(yī)醫(yī)生在不同施力(即為“三菽五菽之重”)狀態(tài)下，手指感知橈動(dòng)脈的脈動(dòng)信息。在生理學(xué)上，燒動(dòng)脈在橫向(垂直于手臂)只有5mm的寬度,在縱向上,分為寸、關(guān)、尺(即三部)，手指的力度分為浮、中、沉(即為三候)，三而三之，即為九候。不同的脈象，在橫向縱向上的信息是不同的。例如，“芤脈”，浮大而軟，按之中央空，兩邊實(shí)；也就是在橫向上，在中央部位的脈波脈幅小于其兩側(cè)的波幅，從而形成中央空，兩邊實(shí)的特征，而在最外兩側(cè)，即在橈動(dòng)脈橫向邊界點(diǎn)，由于受周邊肌肉的牽制作用，脈波幅度接近于零(參見圖1)。在橫向上，至少有五個(gè)點(diǎn)才能準(zhǔn)確測試到芤脈。近年來，有人利用現(xiàn)代電子學(xué)的傳感器技術(shù)來進(jìn)行中醫(yī)診脈。如果采用傳感器診脈，應(yīng)將傳感器探針分布在橈動(dòng)脈5_的橫向線上。目前，專利文獻(xiàn)公開的脈診用傳感器基本上采用的是PVDF (壓力薄膜傳感器)，此類傳感器的靈敏度是與敏感面積成正比的。目前此類傳感器的最小直徑是6mm，但在實(shí)際需要中，在橫向診脈上，傳感器的尺寸就需要小于5mm，因此，目前的PVDF根本無法在橫向上排列5個(gè)傳感器。
[0004]在時(shí)間維度上，數(shù)、緩、遲脈是與呼吸周期有關(guān)的，即一呼一吸之間大于6次為數(shù)；小于3次為遲；小于4次但大于3次為緩。不同中醫(yī)(醫(yī)生)對呼吸定位不同:有定為醫(yī)者一呼一吸的，有定為患者一呼一吸的，而且呼氣與吸氣，脈之快慢不同，表示人體狀態(tài)不同(見《脈經(jīng)》第24頁)。因此，在時(shí)間維度上，中醫(yī)脈診與呼吸狀態(tài)有關(guān)，張仲景在《金匱要略》中指出:“吸而微數(shù)，其病在中焦，實(shí)也，當(dāng)下之即愈，虛者不治。在上焦者，其吸促；在下焦者，其吸遠(yuǎn)”。由此可看出呼吸狀態(tài)在中醫(yī)診斷中的重要性。檢索現(xiàn)有的脈診儀專利文獻(xiàn)，既沒有看到在時(shí)間維度上，用呼吸門控技術(shù)來判定時(shí)間維度的脈象信息的報(bào)道，也沒有把患者的呼吸狀態(tài)作為診斷指標(biāo)的報(bào)道。此外，浮、沉、伏、革等脈象與取脈的力度(浮、中、沉)有關(guān)。而檢索現(xiàn)有專利文獻(xiàn)，還沒有看到有關(guān)傳感器、脈象與浮、中、沉取之間關(guān)系的表述?；?、弦等脈型是在一個(gè)脈搏周期內(nèi)脈波的不同形態(tài)。一般而言，脈波周期為一秒。因此，要求傳感器和數(shù)據(jù)采集卡有足夠的采樣頻率和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換頻率。而檢索現(xiàn)有專利文獻(xiàn)，還沒有看到對采樣頻率的要求。實(shí)、洪、軟、虛等脈波與脈波所載的能量有關(guān)，這些脈象的區(qū)分，既涉及時(shí)間維度、又涉及橫向維度和幅度維度，要求傳感器有足夠的靈敏度。而檢索現(xiàn)有專利文獻(xiàn)，尚未看到關(guān)于對傳感器靈敏度的要求(指標(biāo))。
[0005]總之，中醫(yī)脈象是在橈動(dòng)脈處(5mmX40mm)脈的波動(dòng)信息。脈象的精微區(qū)別，由取脈過程中施加的力(外部維度)、采集脈波的時(shí)間維度以及幅度維度決定中醫(yī)診斷之脈象。因此，如果采用傳感器診脈，傳感器必須包含這些維度信息并且具備足夠的靈敏度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種基于應(yīng)變片型壓力傳感器組件和呼吸門控組合而成的中醫(yī)脈診儀，它能在中醫(yī)對脈象分析的基礎(chǔ)上，確定脈象的描述維度、時(shí)間維度、幅度維度，采用適應(yīng)的傳感器結(jié)構(gòu)及參數(shù)，準(zhǔn)確地獲得脈象信息。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案。
[0008]一種中醫(yī)脈診儀，含有脈枕、傳感器組件、呼吸門控系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)，其特征是，所述脈枕與傳感器組件之間用固定帶連接:所述固定帶的一端固定在所述脈枕上，固定帶的另一端套接了傳感器組件后能繞在患者手腕的橈動(dòng)脈處后再固定在所述脈枕的另一端；所述傳感器組件包括手柄、螺桿、固定架、滑片、外封裝筒、傳感器向量和保護(hù)屏；所述手柄通過螺桿與固定架連接，在所述螺桿的下端設(shè)有一塊滑片，所述滑片能隨螺桿的上升或下降在所述固定架內(nèi)滑動(dòng)，形成一個(gè)能調(diào)節(jié)取脈壓力的結(jié)構(gòu)；在所述傳感器組件的下端設(shè)置傳感器向量和外封裝筒；所述傳感器組件通過第一數(shù)據(jù)線與一塊無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡連接，所述無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡通過第二數(shù)據(jù)線與所述呼吸門控系統(tǒng)連接，所述無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡再通過無線通信方式與一塊數(shù)據(jù)接 收卡聯(lián)系，將所述傳感器組件采集的信息用無線通信方式傳出；所述數(shù)據(jù)接收卡通過第三數(shù)據(jù)線與所述計(jì)算機(jī)連接，將接收到的無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡的信息傳給計(jì)算機(jī)，由所述計(jì)算機(jī)經(jīng)過運(yùn)算顯示脈象信息。
[0009]進(jìn)一步，所述傳感器向量為不少于5X1的傳感器向量。
[0010]進(jìn)一步，所述傳感器向量為壓阻式或者壓容式壓力傳感器向量，傳感器向量排列在5mmX 1.5mm的直列內(nèi)。
[0011]進(jìn)一步，所述傳感器向量的各傳感器單元為0.3X1.4的電阻應(yīng)變片，所述應(yīng)變片的外面設(shè)有保護(hù)屏，所述保護(hù)屏各自獨(dú)立、用封裝材料獨(dú)立封裝。
[0012]進(jìn)一步，所述封裝材料采用氯丁橡膠或者硅膠。
[0013]進(jìn)一步，所述外封裝筒高于傳感器向量敏感面0.2~5_ ;所述保護(hù)屏的頂端面高于外封裝筒底面0.2~2mm。
[0014]進(jìn)一步，所述外封裝筒采用鋁合金或者工程塑料結(jié)構(gòu)件，所述傳感器組件由所述外封裝筒統(tǒng)一外封。
[0015]進(jìn)一步，所述呼吸門控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為在一條彈性帶上粘接一塊電阻應(yīng)變片，隨著診脈者的呼吸過程，所述彈性帶被拉伸、收縮引起應(yīng)變片電阻的變化，由所述無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡采集電阻~時(shí)間曲線，記錄呼吸過程。
[0016]可選的，所述電阻應(yīng)變片為10X10mm、150Q的電阻應(yīng)變片。
[0017]進(jìn)一步，所述保護(hù)屏的尺寸由傳感器參數(shù)、保護(hù)屏材料的彈性模量(E)與密度(P )、傳感器的固有頻率(Iiftl)以及外封裝筒與傳感器向量的高度差來確定，所述高度差的范圍為0.21~8.0mm。[0018]本發(fā)明中醫(yī)脈診儀的積極效果是:
[0019](I)結(jié)構(gòu)簡單合理，在分析中醫(yī)理論對脈象分析的基礎(chǔ)上，確定中醫(yī)脈象的描述維度，即:取脈之浮、中、沉，形態(tài)之滑、澀、弦，時(shí)間維度之遲、緩、數(shù)，幅度維度之大、軟、細(xì)，采用適應(yīng)的傳感器結(jié)構(gòu)及參數(shù)，能準(zhǔn)確地獲得脈象信息。
[0020](2)以較低的制造費(fèi)用、方便操作的形式，可供醫(yī)院使用，也可供家庭應(yīng)用。
[0021](3)能更好地掌握檢查者或家庭成員的脈搏信息，實(shí)現(xiàn)中醫(yī)“治未病”的理念，推動(dòng)預(yù)防醫(yī)學(xué)的實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1-芤脈的橫切面示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明中醫(yī)脈診儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為圖2中傳感器組件示意圖。
[0025]圖4為圖3中傳感器向量的仰視圖。
[0026]圖5為圖4中傳感器封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6為保護(hù)屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖7為本發(fā)明中醫(yī)脈診儀的工作原理圖。
[0029]圖8為本發(fā)明中醫(yī)脈診儀的工作流程示意圖。
[0030]圖9為實(shí)施例4測得的浮取脈波信號。
[0031]圖10為實(shí)施例5測得的中取脈波信號。
[0032]圖11為實(shí)施例6測得的脈波信號(數(shù)脈)與呼吸信號圖。
[0033]圖12為實(shí)施例7測得的脈波信號(遲脈)與呼吸信號圖。
[0034]圖中的標(biāo)號分別為:
[0035]1、脈枕；2、傳感器組件；3、固定帶；
[0036]4、無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡； 5、第一數(shù)據(jù)線；6、呼吸門控系統(tǒng)；
[0037]7、第二數(shù)據(jù)線；8、數(shù)據(jù)接收卡；9、第三數(shù)據(jù)線；
[0038]10、計(jì)算機(jī)；11、手柄；12、螺桿；
[0039]13、固定架；14、滑片；15、外封裝筒；
[0040]16、保護(hù)屏；17、傳感器向量；18、頂端面；
[0041]19、側(cè)面；20、底端面。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下結(jié)合附圖繼續(xù)解釋本發(fā)明中醫(yī)脈診儀的【具體實(shí)施方式】，需要指出的是，本發(fā)明的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。
[0043]參見圖2。一種中醫(yī)脈診儀，由脈枕1、傳感器組件2、固定帶3、無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡4、第一數(shù)據(jù)線5、呼吸門控系統(tǒng)6和第二數(shù)據(jù)線7組成一部分；由數(shù)據(jù)接收卡8、第三數(shù)據(jù)線9和計(jì)算機(jī)10組成另一部分；兩個(gè)部分之間通過無線通信方式聯(lián)系。
[0044]所述傳感器組件3包括手柄11、螺桿12、固定架13、滑片14、外封裝筒15、保護(hù)屏16和傳感器向量17(參見圖4)。所述固定架13為一個(gè)框架結(jié)構(gòu)，在固定架13的上端通過螺桿12連接一個(gè)手柄11，在所述螺桿12的下端設(shè)置一塊滑片14，所述滑片14能在所述固定架13內(nèi)滑動(dòng)。所述手柄11、螺桿12、固定架13、滑片14與固定帶3—起形成一個(gè)能調(diào)節(jié)取脈壓力的結(jié)構(gòu)。
[0045]在所述固定架13的下端設(shè)置外封裝筒15和傳感器向量17 (參見圖3)。所述傳感器向量17為壓阻式或者壓容式壓力傳感器向量，為不少于5X I電阻的傳感器向量，傳感器向量排列在5mmX 1.5mm的直列內(nèi)(參見圖4)。
[0046]壓容式壓力傳感器的技術(shù)參數(shù)范圍見表1:
[0047]表1.壓容型壓力傳感器的技術(shù)參數(shù)范圍
【權(quán)利要求】
1.一種中醫(yī)脈診儀，含有脈枕、傳感器組件、呼吸門控系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)，其特征在于，所述脈枕與傳感器組件之間用固定帶連接:所述固定帶的一端固定在所述脈枕上，固定帶的另一端套接了傳感器組件后能繞在患者手腕的橈動(dòng)脈處后再固定在所述脈枕的另一端；所述傳感器組件包括手柄、螺桿、固定架、滑片、外封裝筒、傳感器向量和保護(hù)屏；所述手柄通過螺桿與固定架連接，在所述螺桿的下端設(shè)有一塊滑片，所述滑片能隨螺桿的上升或下降在所述固定架內(nèi)滑動(dòng)，形成一個(gè)能調(diào)節(jié)取脈壓力的結(jié)構(gòu)；在所述傳感器組件的下端設(shè)置傳感器向量和外封裝筒；所述傳感器組件通過第一數(shù)據(jù)線與一塊無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡連接，所述無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡通過第二數(shù)據(jù)線與所述呼吸門控系統(tǒng)連接，所述無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡再通過無線通信方式與一塊數(shù)據(jù)接收卡聯(lián)系，將所述傳感器組件采集的信息用無線通信方式傳出；所述數(shù)據(jù)接收卡通過第三數(shù)據(jù)線與所述計(jì)算機(jī)連接，將接收到的無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡的信息傳給計(jì)算機(jī)，由所述計(jì)算機(jī)經(jīng)過運(yùn)算顯示脈象信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中醫(yī)脈診儀，其特征在于，所述傳感器向量為不少于5X1的傳感器向量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中醫(yī)脈診儀，其特征在于，所述傳感器向量為壓阻式或者壓容式壓力傳感器向量，傳感器向量排列在5mmX 1.5mm的直列內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中醫(yī)脈診儀，其特征在于，所述傳感器向量的各傳感器單元為0.3 X 1.4的電阻應(yīng)變片，所述應(yīng)變片的外面設(shè)有保護(hù)屏，所述保護(hù)屏是各自獨(dú)立的，用封裝材料獨(dú)立封裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中醫(yī)脈診儀，其特征在于，所述封裝材料采用氯丁橡膠或者硅膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中醫(yī)脈診儀，其特征在于，所述外封裝筒高于傳感器向量敏感面0.2~5mm ;所述保護(hù)屏的頂端面高于外封裝筒底面0.2~2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中醫(yī)脈診儀，其特征在于，所述外封裝筒采用鋁合金或者工程塑料結(jié)構(gòu)件，所述傳感器組件由所述外封裝筒統(tǒng)一外封。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中醫(yī)脈診儀，其特征在于，所述呼吸門控的結(jié)構(gòu)為在一條彈性帶上粘接一塊電阻應(yīng)變片，隨著診脈者的呼吸過程，所述彈性帶被拉伸、收縮引起應(yīng)變片電阻的變化，由所述無線數(shù)據(jù)采集及發(fā)射卡采集電阻~時(shí)間曲線，記錄呼吸過程。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的中醫(yī)脈診儀，其特征在于，所述電阻應(yīng)變片為lOXlOmm、150 Ω的電阻應(yīng)變片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中醫(yī)脈診儀，其特征在于，所述保護(hù)屏的尺寸由傳感器參數(shù)、保護(hù)屏材料的彈性模量(E)與密度(P)、傳感器的固有頻率以及外封裝筒與傳感器向量的高度差來確定，所述高度差的范圍為0.21~8.0mm。
【文檔編號】A61B5/02GK103622680SQ201310542751
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】張娉妮, 張立國 申請人:上海賽誠醫(yī)藥科技有限公司