橈動脈觸力傳感器檢測裝置及檢測電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橈動脈觸力傳感器檢測裝置，在固定支架上設(shè)置的模態(tài)激振器，所述模態(tài)激振器上設(shè)有帶傳感器推桿，所述帶傳感器推桿與一個測試架之間設(shè)置有第三方計量傳感器和被測傳感器，所述測試架與固定在所述支架上的過壓釋放器連接，所述過壓釋放器通過旋緊固定用絲桿和旋柄固定在所述固定支架上。既能產(chǎn)生高精度的動態(tài)標(biāo)準(zhǔn)信號的機(jī)械力，又能模擬中醫(yī)15種脈圖波形輸出的可用于橈動脈觸力傳感器和脈象儀動態(tài)性能檢測的試驗裝置，從而填補(bǔ)了脈象儀和橈動脈傳感器無動態(tài)性能檢測手段的缺失。
【專利說明】橈動脈觸力傳感器檢測裝置及檢測電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感器檢測裝置，具體涉及一種橈動脈觸力傳感器檢測裝置，本發(fā)明還涉及一種橈動脈觸力傳感器檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]橈動脈脈搏波觸力傳感器起步于20世紀(jì)50年代，最早用于橈動脈采集的傳感器是英國人Marey制作的杠桿式傳感器。1979年上海市醫(yī)療器械檢測所的學(xué)者研制出了——單懸臂梁的橈動脈觸力傳感器，之后得到了廣泛應(yīng)用。隨著科技的不斷進(jìn)步和中醫(yī)現(xiàn)代化研究的快速發(fā)展，帶有橈動脈觸力傳感器的診斷儀器已經(jīng)從科研走向了臨床，由實驗室手工制作走向了自動化生產(chǎn)。除脈象儀之外的其它不是以中醫(yī)傳統(tǒng)醫(yī)理為基礎(chǔ)的橈動脈采集設(shè)備如:中心動脈壓檢測儀、無創(chuàng)血壓監(jiān)測儀、脈搏波傳導(dǎo)時間檢測儀等等也發(fā)展迅速，據(jù)初步統(tǒng)計這類以橈動脈脈搏波觸力傳感器為核心的采集設(shè)備，年球銷售近百萬臺。
[0003]在基于傳統(tǒng)中醫(yī)理論的橈動脈脈搏采集，所用的橈動脈信號采集傳感器種類繁多，性能各異，根據(jù)其工作原理可分為四種:一種是通過感受脈動處力的變化而進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的觸力傳感器；另一種則是通過感受脈管容積的變化來描述脈象的光電傳感器；第三種即傳聲器，是利用聲學(xué)原理，拾取由脈搏引起的振動，即所謂聽信號；第四種是超聲多普勒檢測技術(shù)。其中觸力式傳感器使用最為廣泛基礎(chǔ)最好，在已取得醫(yī)療器械注冊許可的脈象儀中，使用的均為觸力傳感器?；诜侵嗅t(yī)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)發(fā)展起來的血管內(nèi)壓力和波形測量，這類傳感器共有三種:有創(chuàng)血管內(nèi)留置的有創(chuàng)傳感器、無創(chuàng)壓力傳感器和光電類傳感器。在橈動脈處進(jìn)行的無創(chuàng)體表血壓傳感技術(shù)所用的傳感器，與脈象儀橈動脈脈搏波采集所用的傳感器是實質(zhì)性等同的，也是觸力傳感器。然而，針對脈搏波觸力傳感器的檢測方法國內(nèi)外制造商各不相同，檢測的科學(xué)性和可重復(fù)性不強(qiáng)，專業(yè)的、精準(zhǔn)的、可動態(tài)模擬的、可直接檢測脈搏波觸力傳感器頻響的檢測設(shè)備，檢測設(shè)備依然缺失。一方面，當(dāng)脈象儀缺失了動態(tài)性能的考核時，在產(chǎn)品注冊檢驗中只能考核其靜態(tài)性能指標(biāo)，造成了脈象儀實際性能與臨床客觀的需求之間可能存有較大差異，診斷儀的有效性受到了挑戰(zhàn)。另一方面，隨著脈搏波采樣診斷儀器產(chǎn)業(yè)化的不斷擴(kuò)大，作為關(guān)鍵部件橈動脈脈搏波觸力傳感器的疲勞性能也越來越收到臨床關(guān)注，所用的脈象儀等診斷設(shè)備在使用了若干年后其診斷精度還能保持嗎？若需要調(diào)換脈搏波觸力傳感器，產(chǎn)品整機(jī)還得重新校準(zhǔn)。如果有了橈動脈脈搏波傳感器的動態(tài)性能檢測設(shè)備，同時又能建立一個脈搏波傳感器的標(biāo)準(zhǔn)，這樣就能對傳感器統(tǒng)一質(zhì)量，可在不重新調(diào)整整機(jī)的情況直接完成傳感器的更換。同類產(chǎn)品中有創(chuàng)血管內(nèi)血壓傳感器，就有美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/AAMI BP22《血壓傳感器Blood pressure transducers)),中國也制定了該傳感器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY0781。
[0004] 綜上所述，我們向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織IS0/TC249提出了脈搏波觸力傳感器國際標(biāo)準(zhǔn)提案，該提案包括主要技術(shù)在性能要求和試驗方法，并成功獲得國際標(biāo)準(zhǔn)的立項(IS019614)。同時我們也為此研發(fā)了一種既能檢測橈動脈脈搏波觸力傳感器的靜態(tài)、動態(tài)性能，又能檢測橈動脈脈搏波觸力傳感器疲勞性和重復(fù)性的檢測裝置，該裝置可用于脈搏傳感器(或含有脈搏傳感器的脈象儀等輔助診斷儀器)的檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種橈動脈觸力傳感器檢測裝置，它可以可用于脈搏傳感器(或含有脈搏傳感器的脈象儀等輔助診斷儀器)的檢測。
[0006]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種橈動脈觸力傳感器檢測裝置，在固定支架上設(shè)置的模態(tài)激振器，所述模態(tài)激振器上設(shè)有帶傳感器推桿，所述帶傳感器推桿與一個測試架之間設(shè)置有第三方計量傳感器和被測傳感器，所述測試架與固定在所述支架上的過壓釋放器連接，所述過壓釋放器通過旋緊固定用絲桿和旋柄固定在所述固定支架上。
[0007]優(yōu)選地，本發(fā)明的橈動脈觸力傳感器檢測裝置，所述過壓釋放器包括絲筒套、彈簧和預(yù)力調(diào)整螺母。
[0008]優(yōu)選地，本發(fā)明的橈動脈觸力傳感器檢測裝置，所述帶傳感器推桿中設(shè)有高精度觸力反饋傳感器。
[0009]本發(fā)明還提供了一種橈動脈觸力傳感器檢測電路，包括PC主機(jī)，所述PC主機(jī)與所述基準(zhǔn)波形產(chǎn)生模塊連接，所述基準(zhǔn)波形產(chǎn)生模塊與誤差放大器模塊和幅度調(diào)節(jié)器模塊連接，所述誤差放大器模塊與模態(tài)激振器驅(qū)動模塊和壓力反饋取樣放大模塊連接。 [0010]優(yōu)選地，本發(fā)明的橈動脈觸力傳感器檢測電路，所述幅度調(diào)節(jié)器模塊與顯示屏連接。
[0011 ] 優(yōu)選地，本發(fā)明的橈動脈觸力傳感器檢測電路，所述模態(tài)激振器驅(qū)動模塊為直流功放單元，用來推動模態(tài)激振器共工作，最高頻率響應(yīng)為IOkHz。
[0012]優(yōu)選地，本發(fā)明的橈動脈觸力傳感器檢測電路，所述PC主機(jī)與所述基準(zhǔn)波形產(chǎn)生模塊通過USB通訊。
[0013]本發(fā)明的橈動脈觸力傳感器檢測裝置和檢測電路既能產(chǎn)生高精度的動態(tài)標(biāo)準(zhǔn)信號的機(jī)械力，又能模擬中醫(yī)15種脈圖波形輸出的可用于橈動脈觸力傳感器和脈象儀動態(tài)性能檢測的試驗裝置，從而填補(bǔ)了脈象儀和橈動脈傳感器無動態(tài)性能檢測手段的缺失。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]圖1是檢測設(shè)備輸出不同的靜態(tài)機(jī)械力，同時在不同的靜態(tài)機(jī)械力上疊加動態(tài)機(jī)械力，輸出的機(jī)械觸力信號的示意圖；
[0016]圖2是脈圖的基本形態(tài)示意圖；
[0017]圖3是兩個不同時間常數(shù)下采集的同一橈動脈脈象信號對照示意圖；
[0018]圖4是本發(fā)明橈動脈觸力傳感器檢測裝置的核心結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0019]圖5是本發(fā)明的控制電路工作原理示意圖；
[0020]圖6是電動式模態(tài)激振器的示意圖；
[0021]圖7是反饋用觸力傳感器的示意圖；
[0022]圖8是含有觸力傳感器頂桿的示意圖；
[0023]圖9是本發(fā)明的橈動脈觸力傳感器檢測裝置的整體示意圖；
[0024]圖10是本發(fā)明的第一實驗示意圖；[0025]圖11是本發(fā)明的第二實驗示意圖；
[0026]圖12是本發(fā)明的第三實驗示意圖；
[0027]圖13是本發(fā)明的第四實驗示意圖；
[0028]圖14是現(xiàn)有采用諧振近似計算法進(jìn)行計算的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0029]1.臨床要求
[0030]1.1靜態(tài)壓和動態(tài)壓的范圍
[0031]我們將脈象儀采集人體脈搏信號時施加于被采集者的的外部壓力稱為靜態(tài)壓，將采集到的被采集者的脈搏跳動信號稱為動態(tài)壓。
[0032]檢測設(shè)備需輸出不同的靜態(tài)機(jī)械力，同時在不同的靜態(tài)機(jī)械力上疊加動態(tài)機(jī)械力，輸出的機(jī)械觸力信號如圖1所示。為了符合臨床中醫(yī)的習(xí)慣，本裝置中力的單位采用牛頓(N)的同時也用了克(g)。脈象傳感器在采集橈動脈的脈搏信號時，必須遵循中醫(yī)切脈時的舉、按、尋手法。中醫(yī)把脈是需要向下按壓的，既在不同的“按壓力”下感知出不同的橈動脈(寸口脈)的跳動幅度。用工程技術(shù)的語言來描述即為，在外部分別施加不同的靜壓力條件下，采集橈動脈的動態(tài)波形。
[0033]若觸力傳感器有效觸力面能覆蓋單部橈動脈跳動，那么動態(tài)觸力與靜態(tài)觸力的范圍如下表一:
[0034]表一
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種橈動脈觸力傳感器檢測裝置，其特征在于，在固定支架上設(shè)置的模態(tài)激振器，所述模態(tài)激振器上設(shè)有帶傳感器推桿，所述帶傳感器推桿與一個測試架之間設(shè)置有第三方計量傳感器和被測傳感器，所述測試架與固定在所述支架上的過壓釋放器連接，所述過壓釋放器通過旋緊固定用絲桿和旋柄固定在所述固定支架上。
2.如權(quán)利要求1所述的橈動脈觸力傳感器檢測裝置，其特征在于，所述過壓釋放器包括絲筒套、彈簧和預(yù)力調(diào)整螺母。
3.如權(quán)利要求1所述的橈動脈觸力傳感器檢測裝置，其特征在于，所述帶傳感器推桿中設(shè)有高精度觸力反饋傳感器。
4.一種橈動脈觸力傳感器檢測電路,其特征在于,包括PC主機(jī)，所述PC主機(jī)與所述基準(zhǔn)波形產(chǎn)生模塊連接，所述基準(zhǔn)波形產(chǎn)生模塊與誤差放大器模塊和幅度調(diào)節(jié)器模塊連接，所述誤差放大器模塊與模態(tài)激振器驅(qū)動模塊和壓力反饋取樣放大模塊連接。
5.如權(quán)利要求4所述的橈動脈觸力傳感器檢測電路，其特征在于，所述幅度調(diào)節(jié)器模塊與顯示屏連接。
6.如權(quán)利要求4所述的橈動脈觸 力傳感器檢測電路，其特征在于，所述模態(tài)激振器驅(qū)動模塊為直流功放單元，用來推動模態(tài)激振器共工作，最高頻率響應(yīng)為10kHz。
7.如權(quán)利要求4所述的橈動脈觸力傳感器檢測電路，其特征在于，所述PC主機(jī)與所述基準(zhǔn)波形產(chǎn)生模塊通過USB通訊。
【文檔編號】A61B5/02GK104000565SQ201410217388
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】黃嘉華, 周會林 申請人:上海道生醫(yī)療科技有限公司