本發(fā)明涉及一種多傳感器脈搏波定位裝置及分析系統(tǒng)，屬于脈搏波監(jiān)測(cè)。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，一些電子脈診儀開(kāi)始出現(xiàn)在市場(chǎng)上。這些電子脈診儀通常利用傳感器技術(shù)，并通過(guò)數(shù)字化處理進(jìn)行分析和診斷。例如，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的壓力傳感器和光電傳感器融合的脈搏波采集和分析系統(tǒng)，這種系統(tǒng)很好地解決了壓力傳感器無(wú)法兼顧感知精度和定位精度的問(wèn)題并為融合傳感器的探頭設(shè)計(jì)提供了思路。然而其中涉及的用于橈動(dòng)脈定位的光電傳感器陣列仍存在以下不足。

2、（1）橈動(dòng)脈定位受噪音干擾嚴(yán)重。雖然光電傳感器由于其優(yōu)越的使用環(huán)境兼容性和較高的信號(hào)質(zhì)量被廣泛用于可穿戴設(shè)備中，然而考慮到橈動(dòng)脈所處的位置較深，因此需要使用特殊波段的光源才能保證所采集的信號(hào)中包含橈動(dòng)脈脈搏波成分。然而現(xiàn)有的定位方案無(wú)法避免在同一垂直平面的其他血管（如毛細(xì)血管等）對(duì)脈搏波的影響。同時(shí)由于毛細(xì)血管和橈動(dòng)脈中的脈搏波不完全相同，因此使用光電傳感器陣列進(jìn)行橈動(dòng)脈定位的過(guò)程中，每個(gè)光電傳感器采集的信號(hào)為多個(gè)血管的脈搏信號(hào)耦合形成的信號(hào)，因此會(huì)對(duì)定位精度造成干擾。

3、（2）多傳感器信息沒(méi)有被高效利用。現(xiàn)有不同傳感器采集的脈搏波信息被用于病理分析，這些不同傳感器所采集的脈搏波信號(hào)通常代表了不同的物理意義，可以用于從多個(gè)角度對(duì)疾病信息進(jìn)行分析。然而現(xiàn)有技術(shù)中只考慮了將這些信息進(jìn)行簡(jiǎn)單融合或只進(jìn)行簡(jiǎn)單篩選后直接使用機(jī)器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行分析，沒(méi)有考慮到不同傳感器采集信號(hào)的信息互補(bǔ)性，因此限制了系統(tǒng)的分析性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種多傳感器脈搏波定位裝置及分析系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中橈動(dòng)脈定位受噪音干擾嚴(yán)重，且多傳感器信息沒(méi)有被高效利用，從而限制了系統(tǒng)的分析性能的問(wèn)題。

2、一方面，本發(fā)明提供了一種多傳感器脈搏波定位裝置，所述裝置包括：

3、容置殼體；

4、傳感器模塊，包含多個(gè)紅外傳感器和多個(gè)紅光傳感器，多個(gè)紅外傳感器和多個(gè)紅光傳感器間隔排布、且均嵌設(shè)在所述容置殼體內(nèi)；所述紅外傳感器用于監(jiān)測(cè)橈動(dòng)脈上的脈搏波紅外信號(hào)，所述紅光傳感器用于監(jiān)測(cè)脈搏波紅光信號(hào)；

5、確定模塊，與多個(gè)紅外傳感器和多個(gè)紅光傳感器均電連接，用于根據(jù)多個(gè)脈搏波紅外信號(hào)和多個(gè)脈搏波紅光信號(hào)確定每個(gè)脈搏波紅外信號(hào)對(duì)應(yīng)的純凈脈搏波信號(hào)，并根據(jù)多個(gè)純凈脈搏波信號(hào)確定脈搏波采集位置。

6、可選的，所述確定模塊包括：

7、共模計(jì)算單元，用于計(jì)算多個(gè)脈搏波紅光信號(hào)的共模信號(hào)；

8、差模計(jì)算單元，用于計(jì)算每個(gè)脈搏波紅外信號(hào)與所述共模信號(hào)的差模信號(hào)，將所述差模信號(hào)作為所述脈搏波紅外信號(hào)對(duì)應(yīng)的純凈脈搏波信號(hào)；

9、定位單元，用于將符合預(yù)設(shè)條件的純凈脈搏波信號(hào)對(duì)應(yīng)的紅外傳感器的采集位置作為脈搏波采集位置。

10、可選的，所述確定模塊還包括：

11、歸一化單元，用于對(duì)所述差模信號(hào)進(jìn)行幅值歸一化處理，并將處理后的差模信號(hào)作為所述脈搏波紅外信號(hào)對(duì)應(yīng)的純凈脈搏波信號(hào)。

12、可選的，所述紅外傳感器中發(fā)射器的光源波長(zhǎng)為900nm~1000nm；其接收器的接收波段為850nm~1100nm；

13、所述紅光傳感器中發(fā)射器的光源波長(zhǎng)為550nm~700nm；其接收器的接收波段為550nm~700nm。

14、可選的，多個(gè)紅外傳感器和多個(gè)紅光傳感器成一排分布，相鄰紅外傳感器和紅光傳感器之間設(shè)有第一擋光板；每個(gè)紅外傳感器和紅光傳感器中發(fā)射器與接收器之間設(shè)有第二擋光板。

15、可選的，多個(gè)紅外傳感器的覆蓋長(zhǎng)度為10mm~15mm；多個(gè)紅光傳感器的覆蓋長(zhǎng)度為8mm~12mm。

16、另一方面，本發(fā)明提供了一種多傳感器脈搏波分析系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

17、定位裝置，用于確定脈搏波采集位置；所述定位裝置為上述任一種所述的多傳感器脈搏波定位裝置；

18、采集模塊，用于采集所述脈搏波采集位置處的脈搏波信號(hào)；

19、分析模塊，與所述采集模塊電連接，用于根據(jù)所述脈搏波信號(hào)確定診斷結(jié)果。

20、可選的，所述采集模塊包括：

21、壓力傳感器，用于采集所述脈搏波采集位置處的脈搏波壓力信號(hào)；

22、光電傳感器，用于采集所述脈搏波采集位置處的脈搏波光電信號(hào)；

23、所述分析模塊用于根據(jù)所述脈搏波壓力信號(hào)和所述脈搏波光電信號(hào)確定診斷結(jié)果。

24、可選的，所述分析模塊具體包括：

25、融合單元，用于根據(jù)所述脈搏波壓力信號(hào)和所述脈搏波光電信號(hào)，利用多視圖算法確定脈搏波融合特征；

26、分析單元，用于根據(jù)所述脈搏波融合特征確定診斷結(jié)果。

27、可選的，所述光電傳感器為所述脈搏波采集位置處的紅外傳感器；所述壓力傳感器通過(guò)彈性梁連接在所述容置殼體上。

28、本發(fā)明能產(chǎn)生的有益效果包括：

29、本發(fā)明提供的多傳感器脈搏波定位裝置及分析系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置與多個(gè)紅外傳感器間隔排布的多個(gè)紅光傳感器，利用多個(gè)紅光傳感器采集的多個(gè)脈搏波紅光信號(hào)去除紅外傳感器采集的脈搏波紅外信號(hào)中的噪音信號(hào)，得到多個(gè)純凈脈搏波信號(hào)，再根據(jù)多個(gè)純凈脈搏波信號(hào)確定脈搏波采集位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)橈動(dòng)脈的定位。

30、本發(fā)明提供的多傳感器脈搏波定位裝置及分析系統(tǒng)，可以提高橈動(dòng)脈自動(dòng)定位準(zhǔn)確率和抗干擾能力，從而獲取更純凈的光電橈動(dòng)脈脈搏波信號(hào)，此信號(hào)可以被廣泛用于多種分析系統(tǒng)中。同時(shí)，本發(fā)明設(shè)計(jì)的多視圖分析方法，可以高效利用脈搏波信息，進(jìn)而提高基于脈搏波信號(hào)的疾病診斷準(zhǔn)確率。

技術(shù)特征：

1.一種多傳感器脈搏波定位裝置，其特征在于，所述裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述紅外傳感器中發(fā)射器的光源波長(zhǎng)為900nm~1000nm；其接收器的接收波段為850nm~1100nm；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，多個(gè)紅外傳感器和多個(gè)紅光傳感器成一排分布，相鄰紅外傳感器和紅光傳感器之間設(shè)有第一擋光板；每個(gè)紅外傳感器和紅光傳感器中發(fā)射器與接收器之間設(shè)有第二擋光板。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，多個(gè)紅外傳感器的覆蓋長(zhǎng)度為10mm~15mm；多個(gè)紅光傳感器的覆蓋長(zhǎng)度為8mm~12mm。

7.一種多傳感器脈搏波分析系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述采集模塊包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析模塊具體包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光電傳感器為所述脈搏波采集位置處的紅外傳感器；所述壓力傳感器通過(guò)彈性梁連接在所述容置殼體上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種多傳感器脈搏波定位裝置及分析系統(tǒng)，屬于脈搏波監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中橈動(dòng)脈定位受噪音干擾嚴(yán)重，且多傳感器信息未被高效利用，限制系統(tǒng)分析性能的問(wèn)題。所述裝置包括：容置殼體；傳感器模塊，包含多個(gè)紅外傳感器和多個(gè)紅光傳感器，多個(gè)紅外傳感器和多個(gè)紅光傳感器間隔排布、且均嵌設(shè)在容置殼體內(nèi)；紅外傳感器用于監(jiān)測(cè)橈動(dòng)脈上的脈搏波紅外信號(hào)，紅光傳感器用于監(jiān)測(cè)脈搏波紅光信號(hào)；確定模塊，與多個(gè)紅外傳感器和多個(gè)紅光傳感器均電連接，用于根據(jù)多個(gè)脈搏波紅外信號(hào)和多個(gè)脈搏波紅光信號(hào)確定每個(gè)脈搏波紅外信號(hào)對(duì)應(yīng)的純凈脈搏波信號(hào)，并根據(jù)多個(gè)純凈脈搏波信號(hào)確定脈搏波采集位置。本發(fā)明用于脈搏波的采集和分析。

技術(shù)研發(fā)人員：戴世成,張成龍,郭超勛,張大鵬,吳保元
受保護(hù)的技術(shù)使用者：香港中文大學(xué)（深圳）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19