專利名稱：一種柔性、微陣列、三部位脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)儀器領(lǐng)域，主要涉及一種柔性、微陣列、三部位脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
脈診是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中重要而最具特色的診斷方法之一，千百年來(lái)，為歷代醫(yī)家所推崇。但在西學(xué)東漸以來(lái)，由于其獨(dú)特的理論表述及相對(duì)落后的傳承方式，導(dǎo)致現(xiàn)在掌握診脈技術(shù)并在臨床上熟練應(yīng)用的中醫(yī)師越來(lái)越少。為了繼承并發(fā)展這一技術(shù)，使它在預(yù)防及臨床醫(yī)學(xué)中發(fā)揮應(yīng)有的作用，從20世紀(jì)50年代起，我國(guó)的科技工作者就致力于脈診客觀化的研究，探究脈象的本質(zhì)特征，通過(guò)建立特征模型、構(gòu)造血流動(dòng)力學(xué)方程、繪制脈象圖等多種方式進(jìn)行分析研究，按照循證醫(yī)學(xué)思想在脈象的形成機(jī)制及其生理病理意義等方面取得了一些有益的成果。中醫(yī)切脈是依靠醫(yī)生指端的觸覺(jué)、壓覺(jué)、震動(dòng)覺(jué)感受器來(lái)探測(cè)脈象局部及整體信息的，現(xiàn)代脈學(xué)理論通常用脈位、脈力、脈率、脈律、脈寬、脈長(zhǎng)、流利度、緊張度等八維指標(biāo)來(lái)描述刻畫(huà)脈象特征，通過(guò)這八維指標(biāo)來(lái)識(shí)別中醫(yī)常見(jiàn)的28脈。二十多年來(lái)，脈象檢測(cè)設(shè)備的發(fā)展取得了多方面的技術(shù)進(jìn)步，但在核心技術(shù)層面并未獲得實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的突破，總體上依然存在一些較為嚴(yán)重的不足和缺憾，致使各類脈象檢測(cè)設(shè)備在臨床上難以獲得醫(yī)生的普遍認(rèn)同，制約著脈象檢測(cè)設(shè)備的推廣應(yīng)用，具體表現(xiàn)在如下八個(gè)方面:一是采集脈象信息的空間分辨率太低，信息數(shù)量嚴(yán)重不足，對(duì)脈長(zhǎng)、脈寬、流利度、緊張度等指標(biāo)的檢測(cè)精度不夠。目前大多數(shù)脈象儀為單觸點(diǎn)式，在寸、關(guān)、尺的某一部位上只能采集一路信號(hào)，信息的空間分辨率大于4_，該類設(shè)備無(wú)法檢測(cè)脈寬及脈長(zhǎng)等信息；雖然也有部分陣列式脈象檢測(cè)探頭可以同時(shí)采集多路信號(hào)，但或者由于其集成度不高，或者由于其核心材料固有的機(jī)械或電磁特性制約，而使單部探頭在橫向與縱向上分布的壓力敏感單元數(shù)量依然有限，其脈象信息的空間分辨率大于等于1.5_(如專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010508173.6,200610119382.5,200820075107.2 的脈象檢測(cè)設(shè)備)而臨床實(shí)驗(yàn)表明，如果脈象檢測(cè)探頭的空間分辨率大于0.8mm，則系統(tǒng)對(duì)脈長(zhǎng)、脈寬的檢測(cè)精度過(guò)低而使它對(duì)部分有著重要診斷價(jià)值的脈型(如細(xì)脈、儒脈、微脈、弱脈、革脈、芤脈、緊脈等)進(jìn)行識(shí)別判讀時(shí)，則往往準(zhǔn)確率太低而極易引發(fā)誤診。二是可重復(fù)性較差，對(duì)同一病人相隔一段時(shí)間(兩小時(shí)內(nèi))進(jìn)行多次檢測(cè)，測(cè)量結(jié)果偏差較大，一致性不高。主要原因是檢測(cè)設(shè)備缺乏精準(zhǔn)定位裝置，重復(fù)測(cè)量時(shí)，傳感器在橈骨皮膚的幾何位置出現(xiàn)一定的偏移，即使在同次測(cè)量時(shí)，由于手腕的輕微活動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致傳感器相對(duì)位置發(fā)生偏離，使數(shù)據(jù)出現(xiàn)失真波動(dòng)。三是穩(wěn)定性、耐用性較低，不能較好地適用真實(shí)的臨床環(huán)境?，F(xiàn)有的陣列式脈象檢測(cè)探頭大部分由結(jié)構(gòu)獨(dú)立的分離式壓力敏感單元通過(guò)機(jī)械連接組合而成，因其結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜精細(xì)而致連接脆弱，使其穩(wěn)定性、抗沖擊性、耐用性偏低；單觸點(diǎn)式探頭主要采用硅懸梁結(jié)構(gòu)，其機(jī)械性能也較差，有些探頭從桌面掉到地板上，就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞而不能正
常工作。四是脈象檢測(cè)探頭的壓力量程范圍不足(通常在O 0.8千克力之間)，有時(shí)難以滿足實(shí)際需求。五是脈象檢測(cè)設(shè)備在測(cè)量時(shí)因個(gè)體局部組織差異而使傳感器檢測(cè)頭不能與檢測(cè)部位的表皮組織良好接觸，采集信號(hào)嚴(yán)重失真。六是不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)級(jí)加壓。七是多數(shù)脈象檢測(cè)設(shè)備為單探頭設(shè)計(jì)，不能同時(shí)獨(dú)立控制采集寸、關(guān)、尺三部信號(hào)。八是大多數(shù)脈象檢測(cè)設(shè)備不能對(duì)左右手同時(shí)測(cè)量，檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，效率不高。在本實(shí)用新型之前，查到的160多項(xiàng)同類專利及6種已商業(yè)化的脈象檢測(cè)產(chǎn)品，技術(shù)上都存在上述的某些問(wèn)題或不足。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種可精準(zhǔn)定位，傳感器與皮膚軟組織良好接觸，可實(shí)時(shí)采集多路高分辨率陣列信號(hào)，三部獨(dú)立操控的脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)。
為此，采用如下技術(shù)方案:一種柔性、微陣列、三部位脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)，包括信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊、計(jì)算機(jī)、剛性底座(I)，其特征在于:剛性底座(I)上至少有一套脈搏檢測(cè)組件集，每套脈搏檢測(cè)組件集包含一個(gè)前臂定位裝置(2)、兩條滑軌(3)、一條齒形卡帶(4)、三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的傳感器組件(5)及一個(gè)傳感器組件支架￠)，其連接關(guān)系為:前臂定位裝置(2)通過(guò)滑軌
(3)與底座(I)相連；齒形卡帶(4)的帶條用螺釘固定在底座(I)上，與其匹配的卡銷(xiāo)固定在前臂定位裝置(2)的側(cè)面上；傳感器組件(5)與傳感器組件支架(6)相連；傳感器組件支架(6)與底座⑴相連。較佳地，所述前臂定位裝置由其剛性主體(10)、柔性肘墊(17)、柔性腕托(16)、腕托升降控制單元(15)、兩塊掌托板(12)、轉(zhuǎn)軸(11)、掌托板定位排桿(13)及排桿開(kāi)關(guān)(14)組成，其連接關(guān)系為:剛性主體(10)的前端上部通過(guò)轉(zhuǎn)軸(11)將兩塊掌托板(12)固定在其上面，掌托板定位排桿(13) —端以栓插結(jié)構(gòu)與掌托板(12)相連，將掌托板固定于預(yù)設(shè)的傾角上，另一端與排桿開(kāi)關(guān)(14)相連，排桿開(kāi)關(guān)(14)與剛性主體(10)相連；柔性肘墊(17)用螺釘固定在剛性主體(10)上；柔性腕托(16)與腕托升降控制單元(15)相連，二者嵌入在剛性主體(10)的中部空腔內(nèi)。較佳地，所述腕托升降控制單元(15)包含一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)(45)、一根傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸
(46)、一對(duì)傳動(dòng)齒輪(47)和一個(gè)三態(tài)控制開(kāi)關(guān)，電動(dòng)馬達(dá)(45)與傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸(46)通過(guò)傳動(dòng)齒輪(47)咬合相連，傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸上端用螺紋結(jié)構(gòu)與腕托主體底部的傳動(dòng)螺帽(48)套接，傳動(dòng)螺帽(48)緊固在腕托主體底部，傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸下端用軸承結(jié)構(gòu)固定在剛性主體(10)的內(nèi)腔底面上，三態(tài)控制開(kāi)關(guān)用螺釘固定在剛性主體(10)的側(cè)面。較佳地，所述傳感器組件支架由兩根帶底座的剛性立柱(50)、兩條剛性橫梁(51)及緊固螺釘組成，剛性立柱(50)用螺釘固定在底座(I)上，兩條剛性橫梁(51)橫穿在剛性立柱(50)的上下凹槽(52)內(nèi)，并用螺釘與剛性立柱(50)緊固。更佳地，所述傳感器組件由壓力傳感器(20)、自動(dòng)加壓裝置、剛性彎臂梁(35)、四個(gè)緊固件(32)及螺釘旋鈕(33)組成，剛性彎臂梁(35)的上下凹槽(34)橫穿在傳感器組件支架的剛性橫梁(51)上，并用螺釘旋鈕(33)將其鎖定，自動(dòng)加壓裝置的上部通過(guò)四個(gè)緊固件(32)固定在剛性彎臂梁(35)上，底端與壓力傳感器(20)用螺紋結(jié)構(gòu)相連。更佳地，所述傳感器組件的自動(dòng)加壓裝置由剛性滑桿(21)、剛性直角導(dǎo)向管
(25)、剛性小球(26)、第一螺紋管蓋(22)、第二螺紋管蓋(28)、彈簧(23)、旋軸(29)、旋軸螺帽(27)、傳動(dòng)齒輪(30)、步進(jìn)電機(jī)(31)組成，剛性滑桿(21)有端頭圓帽(24)的一端插入剛性直角導(dǎo)向管(25)的下部，彈簧(23)套在剛性滑桿(21)上，并靠近端頭圓帽(24)的一端，用第一螺紋管蓋(22)將彈簧(23)與剛性滑桿(21)帶圓帽的一端固定在剛性直角導(dǎo)向管(25)的下部，剛性直角導(dǎo)向管(25)的中部充滿剛性小球(26)，第二螺紋管蓋(28)穿過(guò)旋軸(29)，旋軸螺帽(27)通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)固定在旋軸(29)的左端，與旋軸(29) —起從剛性直角導(dǎo)向管(25)右端插進(jìn)管內(nèi)，并用第二螺紋管蓋(28)連接固定，旋軸(29)的另一端與步進(jìn)電機(jī)(31)用齒輪咬合連接。更佳地，所述壓力傳感器(20)為石墨烯電容微陣列柔性薄膜壓力傳感器，其壓力感應(yīng)端由石墨烯電容微陣列柔性薄膜(55)制作而成，緊貼在特柔性硅膠弧型襯墊(56)上，在感應(yīng)端上分布有MxN個(gè)微陣列壓力敏感單元(57)，其中M、N大于等于5小于等于30。更佳地，所述壓力傳感器(20)的長(zhǎng)度與寬度為6 15毫米。更佳地，所述壓力傳感器(20)的特柔性硅膠弧型襯墊(56)由特柔性硅膠做成，與皮膚接觸的一端為弧面結(jié)構(gòu)。更進(jìn)一步地，所述傳感器組件(如圖3所示)由一個(gè)壓力傳感器(20)、自動(dòng)加壓裝置與剛性彎臂梁(35)相互連接而成，其特征是:壓力傳感器為石墨烯電容微陣列柔性壓力傳感器(如圖8所示)，其感應(yīng)端由石墨烯電容微陣列柔性薄膜(55)制作而成，緊貼在特柔性硅膠弧型襯墊(56)上，從而可使壓力傳感器與腕部表皮的軟組織良好接觸，感應(yīng)端上排布MxN個(gè)壓力敏感單元(57)，其中M與N可取5 30之間的任意數(shù)值，通常取20，該壓力傳感器可采集高空間分辨率(< 0.5mm)的陣列信號(hào)，石墨烯電容式壓力傳感器不僅靈敏度高且測(cè)量范圍寬，其壓力量程的最大值可達(dá)2.5千克力；由于石墨烯具有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)及電學(xué)性能，它不僅是已知材料中最薄的一種，還非常牢固堅(jiān)硬，所以該壓力傳感器的穩(wěn)定性、耐用性很高；三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的傳感器組件并行工作，操作獨(dú)立，可對(duì)寸、關(guān)、尺三個(gè)部位同時(shí)檢測(cè)。更進(jìn)一步地，所述自動(dòng)加壓裝置(如圖3所示)包含一端有圓帽(24)的剛性滑桿
(21)，滑桿上套有彈簧(23)，彈簧靠近滑桿圓帽，將彈簧與滑桿的圓帽端插入一剛性直角導(dǎo)向管(25)的下端，然后用第一螺紋管蓋(22)將彈簧與滑桿圓帽固定在導(dǎo)向管的下端，滑桿的另一端與壓力傳感器(20)相連；從剛性直角導(dǎo)向管(25)的右端加入適量的剛性小球
(26)，將第二螺紋管蓋(28)套在旋軸(29)上，再將圓形螺帽(27)固定在旋軸(29)左端，然后將圓形螺帽(27)與旋軸(29) —起從右端插入剛性直角導(dǎo)向管內(nèi)，并用第二螺紋管蓋
(28)將螺帽與旋軸固定在導(dǎo)向管內(nèi)；旋軸的另一端與步進(jìn)電機(jī)(31)用齒輪咬合連接，最后將直角導(dǎo)向圓管、旋軸與步進(jìn)電機(jī)固定在剛性彎臂梁(35)上，剛性彎臂梁可沿傳感器組件支架的橫梁(51)前后滑動(dòng)，并用螺釘旋鈕(33)來(lái)固定；當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋軸隨其反向轉(zhuǎn)動(dòng)，旋軸推動(dòng)圓形螺帽向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，螺帽向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)擠壓直角導(dǎo)向圓管內(nèi)的剛性小球，小球擠壓直角導(dǎo)向圓管底端的剛性滑桿圓帽使剛性滑桿下移，帶動(dòng)傳感器向下運(yùn)動(dòng)；步進(jìn)電機(jī)的齒輪反轉(zhuǎn)時(shí)，力學(xué)傳導(dǎo)過(guò)程正好相反，傳感器在彈簧的回復(fù)力作用下向上移動(dòng)。更進(jìn)一步地，所述前臂定位裝置(如圖2所示)由其剛性主體(10)、柔性肘墊
(17)、柔性腕托(16)、腕托升降控制單元(15)、兩塊掌托板(12)、轉(zhuǎn)軸(11)、掌托板定位排桿(13)及排桿開(kāi)關(guān)(14)組成，其剛性主體內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，柔性肘墊固定在剛性主體空腔后部，柔性肘墊由硅橡膠做成，剛性主體的前端上部通過(guò)轉(zhuǎn)軸將兩塊掌托板固定在其上面，掌托板定位排桿一端以栓插結(jié)構(gòu)與掌托板相連，將掌托板固定于預(yù)設(shè)的傾角上，另一端與排桿開(kāi)關(guān)相連，排桿開(kāi)關(guān)與剛性主體相連；柔性腕托與腕托升降控制單元相連，二者嵌入在剛性主體中部空腔內(nèi)。更進(jìn)一步地，所述腕托升降控制單元(如圖5所示)包含一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)(45)、一根中部帶有齒輪的傳導(dǎo)轉(zhuǎn)軸(46)、一對(duì)相匹配工作的齒輪(47)和一個(gè)三態(tài)控制開(kāi)關(guān)，電動(dòng)馬達(dá)與傳導(dǎo)轉(zhuǎn)軸通過(guò)齒輪咬合相連，傳導(dǎo)轉(zhuǎn)軸上端用螺紋結(jié)構(gòu)與腕托主體底部的螺帽(48)套接，螺帽緊固在腕托主體底部，傳導(dǎo)轉(zhuǎn)軸下端用軸承結(jié)構(gòu)固定在腕托剛性主體內(nèi)腔的底面上，三態(tài)控制開(kāi)關(guān)用螺釘固定在前臂定位裝置剛性主體的側(cè)面。較佳地，前臂定位裝置不僅可將肘部、手腕與手掌調(diào)整到最舒適、最適宜檢測(cè)的姿態(tài)，也利于該姿態(tài)保持較長(zhǎng)的時(shí)間，它與傳感器聯(lián)動(dòng)對(duì)檢測(cè)區(qū)域精準(zhǔn)定位。更佳地，在底座上，安裝兩套上述組件，則可對(duì)左右手同時(shí)實(shí)施檢測(cè)。本實(shí)用新型，具有如下技術(shù)效果:I)信息的空間分辨率產(chǎn)生質(zhì)的改善(小于0.5_)，可對(duì)脈長(zhǎng)、脈寬、流利度、緊張度等指標(biāo)精確計(jì)算，進(jìn)而使系統(tǒng)對(duì)常見(jiàn)的28種脈類判識(shí)的準(zhǔn)確度顯著提高。2)通過(guò)軟硬件的配合，系統(tǒng)能夠?qū)z測(cè)區(qū)域精準(zhǔn)定位，檢測(cè)結(jié)果的一致性、可靠性、可重復(fù)性明顯提高。3)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、耐用性得到增強(qiáng)，能較好地適用真實(shí)的臨床環(huán)境。4)系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)區(qū)域可以采集到足夠豐富全面的脈象信息，促進(jìn)微觀脈象分析技術(shù)的發(fā)展。5)脈象傳感器的壓力量程范圍擴(kuò)大，其上限值達(dá)到2.5千克力。6)脈象傳感器可適應(yīng)橈骨及附近軟組織結(jié)構(gòu)的個(gè)性化差異而與表皮組織良好接觸。7)系統(tǒng)具有自動(dòng)無(wú)級(jí)加壓功能。8)系統(tǒng)能同時(shí)獨(dú)立控制采集寸、關(guān)、尺三部脈搏信號(hào)，并能對(duì)左右手同時(shí)測(cè)量，節(jié)省檢測(cè)時(shí)間，提聞了檢測(cè)效率。

圖1為本實(shí)用新型組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、剛性底座，2、前臂定位裝置，3、滑軌，4、齒形卡帶，5、傳感器組件，6、傳感器組件支架.[0042]圖2為前臂定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖。[0043]圖中:10、前臂定位裝置剛性主體，11、轉(zhuǎn)軸，12、掌托板，13、掌托板定位排桿，14、排桿開(kāi)關(guān)，15、腕托升降控制單元，16、柔性腕托，17、柔性肘墊。圖3為傳感器組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:20、壓力傳感器，21、剛性滑桿，22、第一螺紋管蓋，23、彈簧，24、端頭圓帽，25、剛性直角導(dǎo)向管，26、剛性小球，27、旋軸螺帽，28、第二螺紋管蓋，29、旋軸，30、齒輪，31、步進(jìn)電機(jī)，32、緊固件，33、螺釘旋鈕，34、剛性彎臂梁凹槽，35、剛性彎臂梁。圖4為圖3中剛性直角導(dǎo)向管、螺帽與旋軸的連接關(guān)系示意圖。圖5為腕托升降控制單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:45、電動(dòng)馬達(dá)，46、傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸，47、傳動(dòng)齒輪，48、傳動(dòng)螺帽。圖6為圖5中傳動(dòng)螺帽與傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸連接關(guān)系示意圖。圖7為傳感器組件支架結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:50、剛性立柱，51、剛性橫梁，52、立柱凹槽。圖8為傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:55、石墨烯電容微陣列柔性薄膜，56、特柔性硅膠弧型襯墊，57、壓力敏感單
J Li ο圖9為具體實(shí)施例子模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所述的一種柔性、微陣列、三部位脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)，包括一個(gè)前臂定位裝置、三個(gè)柔性微陣列壓力傳感器及與其相配的自動(dòng)加壓裝置、一個(gè)傳感器組件支架、底座及附件、電源供給模塊、信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊、信號(hào)控制模塊、計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示、分析模塊，依據(jù)仿生學(xué)原理來(lái)用機(jī)械手來(lái)精準(zhǔn)模擬中醫(yī)師三部九候切脈過(guò)程。所用壓力傳感器為石墨烯電容微陣列柔性薄膜傳感器，它能較好地適應(yīng)個(gè)體組織結(jié)構(gòu)差異而與檢測(cè)部位的皮膚組織良好接觸，避免了因物理接觸不良而導(dǎo)致的信號(hào)失真。壓力傳感器的長(zhǎng)度與寬度皆為10毫米，橫向與縱向各排布20個(gè)壓力敏感單元，在寸、關(guān)、尺三部的每一檢測(cè)部位上皆可同時(shí)采集到400路脈搏微陣列信號(hào)，能夠精準(zhǔn)測(cè)量脈位、脈力、脈率、脈律、脈寬、脈長(zhǎng)、流利度、緊張度等各項(xiàng)指標(biāo)，進(jìn)而精準(zhǔn)識(shí)別28脈，使脈象識(shí)別發(fā)生質(zhì)的飛躍。要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集三部高分辨率多路脈象信號(hào)，如何將壓力傳感器及壓力控制裝置做的足夠小，是問(wèn)題的關(guān)鍵所在。本實(shí)用新型的自動(dòng)加壓裝置模擬流體力學(xué)原理，通過(guò)剛性小球在直角導(dǎo)向管內(nèi)沿曲線運(yùn)動(dòng)而使壓力轉(zhuǎn)向90度以后再施加給傳感器，這樣就可以把機(jī)械手在縱向做的足夠薄，使其總厚度小于30毫米，實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)既能實(shí)時(shí)采集三部多路高分辨率信號(hào)又能適用絕大部分人群，而且穩(wěn)定、耐用。前臂定位裝置包括腕托與掌托，可將被測(cè)個(gè)體的手腕及手掌調(diào)整到最佳姿態(tài)并保持較長(zhǎng)時(shí)間，便于精準(zhǔn)定位操作。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。先按圖2、圖5、圖6所示，將前臂定位裝置安裝起來(lái)，再按照?qǐng)D7將傳感器組件支架固定到底座上，最后按圖1、圖3、圖4所示將三個(gè)傳感器組件安裝到支架上，電氣連接關(guān)系如圖9所示，電源模塊為自動(dòng)加壓裝置、信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換模塊、壓力監(jiān)測(cè)控制模塊等提供不同規(guī)格的電源。系統(tǒng)對(duì)個(gè)體進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，首先如圖2所示，將肘、腕、掌調(diào)整到最舒適的位置，將掌托板固定，然后用手指找到寸、關(guān)、尺的準(zhǔn)確位置并做出標(biāo)記，接著調(diào)整前臂定位裝置的橫向位置，使所做標(biāo)記在橫向上與傳感器準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，鎖定該裝置；再沿縱向移動(dòng)、調(diào)整傳感器，使傳感器在橫、縱兩個(gè)方向上都與標(biāo)記點(diǎn)準(zhǔn)確對(duì)齊，開(kāi)始啟動(dòng)軟件進(jìn)行檢測(cè)，計(jì)算機(jī)調(diào)用壓力監(jiān)測(cè)控制模塊操作自動(dòng)加壓裝置給傳感器加壓。同時(shí)，信號(hào)采集單元以1000赫茲的頻率掃描傳感器陣列，將采集到的模擬信號(hào)調(diào)理放大，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)字化以后送入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)一邊將數(shù)據(jù)存入硬盤(pán)，一邊通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析處理，將圖形數(shù)據(jù)輸出到顯示器上。
權(quán)利要求1.一種柔性、微陣列、三部位脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)，包括信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊、計(jì)算機(jī)、剛性底座(I)，其特征在于:剛性底座(I)上至少有一套脈搏檢測(cè)組件集，每套脈搏檢測(cè)組件集包含一個(gè)前臂定位裝置(2)、兩條滑軌(3)、一條齒形卡帶(4)、三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的傳感器組件(5)及一個(gè)傳感器組件支架￠)，其連接關(guān)系為:前臂定位裝置(2)通過(guò)滑軌(3)與底座(I)相連；齒形卡帶(4)的帶條用螺釘固定在底座(I)上，與其匹配的卡銷(xiāo)固定在前臂定位裝置(2)的側(cè)面上；傳感器組件(5)與傳感器組件支架(6)相連；傳感器組件支架(6)與底座⑴相連。
2.如權(quán)利要求1所述的脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，前臂定位裝置由其剛性主體(10)、柔性肘墊(17)、柔性腕托(16)、腕托升降控制單元(15)、兩塊掌托板(12)、轉(zhuǎn)軸(11)、掌托板定位排桿(13)及排桿開(kāi)關(guān)(14)組成，其連接關(guān)系為:剛性主體(10)的前端上部通過(guò)轉(zhuǎn)軸(11)將兩塊掌托板(12)固定在其上面，掌托板定位排桿(13) —端以栓插結(jié)構(gòu)與掌托板(12)相連，將掌托板固定于預(yù)設(shè)的傾角上，另一端與排桿開(kāi)關(guān)(14)相連，排桿開(kāi)關(guān)(14)與剛性主體(10)相連；柔性肘墊(17)用螺釘固定在剛性主體(10)上；柔性腕托(16)與腕托升降控制單元(15)相連，二者嵌入在剛性主體(10)的中部空腔內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，腕托升降控制單元(15)包含一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)(45)、一根傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸(46)、一對(duì)傳動(dòng)齒輪(47)和一個(gè)三態(tài)控制開(kāi)關(guān)，電動(dòng)馬達(dá)(45)與傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸(46)通過(guò)傳動(dòng)齒輪(47)咬合相連，傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸上端用螺紋結(jié)構(gòu)與腕托主體底部的傳動(dòng)螺帽(48)套接，傳動(dòng)螺帽(48)緊固在腕托主體底部，傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸下端用軸承結(jié)構(gòu)固定在剛性主體(10)的內(nèi)腔底面上，三態(tài)控制開(kāi)關(guān)用螺釘固定在剛性主體(10)的側(cè)面。
4.如權(quán)利要求1所述的脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，傳感器組件支架由兩根帶底座的剛性立柱(50)、兩條剛性橫梁(51)及緊固螺釘組成，剛性立柱(50)用螺釘固定在底座(I)上，兩條剛性橫梁(51)橫穿在剛性立柱(50)的上下凹槽(52)內(nèi)，并用螺釘與剛性立柱(50)緊固。
5.如權(quán)利要求1所述的脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，傳感器組件由壓力傳感器(20)、自動(dòng)加壓裝置、剛性彎臂梁(35)、四個(gè)緊固件(32)及螺釘旋鈕(33)組成，剛性彎臂梁(35)的上下凹槽(34)橫穿在傳感器組件支架的剛性橫梁(51)上，并用螺釘旋鈕(33)將其鎖定，自動(dòng)加壓裝置的上部通過(guò)四個(gè)緊固件(32)固定在剛性彎臂梁(35)上，底端與壓力傳感器(20)用螺紋結(jié)構(gòu)相連。
6.如權(quán)利要求5所述的脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，傳感器組件的自動(dòng)加壓裝置由剛性滑桿(21)、剛性直角導(dǎo)向管(25)、剛性小球(26)、第一螺紋管蓋(22)、第二螺紋管蓋(28)、彈簧(23)、旋軸(29)、旋軸螺帽(27)、傳動(dòng)齒輪(30)、步進(jìn)電機(jī)(31)組成，剛性滑桿(21)有端頭圓帽(24)的一端插入剛性直角導(dǎo)向管(25)的下部，彈簧(23)套在剛性滑桿(21)上，并靠近端頭圓帽(24)的一端，用第一螺紋管蓋(22)將彈簧(23)與剛性滑桿(21)帶圓帽的一端固定在剛性直角導(dǎo)向管(25)的下部，剛性直角導(dǎo)向管(25)的中部充滿剛性小球(26)，第二螺紋管蓋(28)穿過(guò)旋軸(29)，旋軸螺帽(27)通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)固定在旋軸(29)的左端，與旋軸(29) —起從剛性直角導(dǎo)向管(25)右端插進(jìn)管內(nèi)，并用第二螺紋管蓋(28)連接固定，旋軸(29)的另一端與步進(jìn)電機(jī)(31)用齒輪咬合連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，壓力傳感器(20)為石墨烯電容微陣列柔性薄膜壓力傳感器，其壓力感應(yīng)端由石墨烯電容微陣列柔性薄膜(55)制作而成，緊貼在特柔性硅膠弧型襯墊(56)上,在感應(yīng)端上分布有MxN個(gè)微陣列壓力敏感單元(57)，其中M、N大于等于5小于等于30。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，壓力傳感器(20)的長(zhǎng)度與寬度為6 15毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，壓力傳感器(20)的特柔性硅膠弧型襯墊(56) 由特柔性硅膠做成，與皮膚接觸的一端為弧面結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)儀器領(lǐng)域，主要涉及一種柔性、微陣列、三部位脈搏精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)。它包含一個(gè)前臂定位裝置、三路信號(hào)采集裝置、電源供給模塊、壓力監(jiān)測(cè)控制模塊、信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理與顯示等模塊，依據(jù)仿生學(xué)原理用機(jī)械手來(lái)精準(zhǔn)模擬中醫(yī)師三部九候切脈過(guò)程。其所用傳感器為石墨烯電容微陣列柔性薄膜傳感器，能較好地適應(yīng)個(gè)體組織結(jié)構(gòu)差異而與腕部皮膚組織良好接觸，每個(gè)傳感器可實(shí)時(shí)采集400路微陣列信號(hào)，極大地提高了信號(hào)橫向與縱向的空間分辨率(0.4毫米)；它可將前臂肘、腕、掌的姿勢(shì)調(diào)整并保持在最佳采集狀態(tài)，三部同時(shí)采集，并能重復(fù)精準(zhǔn)定位；它既能對(duì)28脈精準(zhǔn)判讀，又能進(jìn)行微觀脈象分析，并輸出脈搏波的四維影像圖、時(shí)域偽彩色地形圖等。
文檔編號(hào)A61B5/02GK202942096SQ201220376328
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者郭福生, 孫志敏 申請(qǐng)人:郭福生