一種新型光學(xué)心電、脈搏綜合檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型光學(xué)心電、脈搏綜合檢測(cè)裝置，輸入信號(hào)來自設(shè)置于被測(cè)者胸前一對(duì)的信號(hào)電極(1)和設(shè)置于手腕靜脈處的脈搏傳感測(cè)試頭(5)，分別用于心電信號(hào)采集和脈搏信號(hào)采集；一路連接信號(hào)電極(1)及電光調(diào)制器(4)，輸出心電測(cè)量結(jié)果；另一路連接光纖傳感測(cè)試頭(5)及光纖耦合器(3)，輸出脈搏波波形圖測(cè)量結(jié)果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提出的光學(xué)心電、脈搏綜合測(cè)量裝置可以同時(shí)檢測(cè)人體心電、脈搏信號(hào)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好，對(duì)電磁環(huán)境要求低，利于廣泛推廣。
【專利說明】一種新型光學(xué)心電、脈搏綜合檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種人體心電、脈搏信號(hào)檢測(cè)技術(shù)，特別是涉及一種利用光學(xué)方法實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)人體心電、脈搏信號(hào)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，由于不合理的飲食以及生活習(xí)慣所導(dǎo)致的心血管疾病的發(fā)病率及患病率呈現(xiàn)不斷升高的趨勢(shì)。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，越來越多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療器械的研制當(dāng)中。人體重要的生理信息也逐步實(shí)現(xiàn)了精確化的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中。
[0003]人體包含有眾多體現(xiàn)生理健康狀況的生理參數(shù)，比如體溫、血壓、脈搏、心電等。其中心電與脈搏是兩種表征人體心血管系統(tǒng)健康狀況的最重要、最基本的生理參數(shù)。心電圖是醫(yī)生評(píng)價(jià)心臟功能的重要依據(jù)，在臨床診斷上有著廣泛的意義。脈搏波壓力及波形特征的變化是評(píng)價(jià)人體心血管系統(tǒng)生理病理狀態(tài)的重要依據(jù)。無論是中醫(yī)切脈或是西醫(yī)心血管檢查都可從中提取生理病理信息。心電信號(hào)與脈搏信號(hào)結(jié)合可以提供反映心血管系統(tǒng)健康狀況的生理信息。為心血管疾病的監(jiān)測(cè)與預(yù)防 帶來重大的意義。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，在心電信號(hào)測(cè)量方面所采用的是基于光電效應(yīng)原理的心電信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置，它是一種體積小、重量輕、精度高、性能穩(wěn)定、安全可靠的裝置，有著巨大應(yīng)用潛力。在脈搏信號(hào)監(jiān)測(cè)方面，所采用的是光纖傳感技術(shù)在智能脈診檢測(cè)領(lǐng)域的重要應(yīng)用，即基于光纖光柵對(duì)應(yīng)變敏感的原理，通過對(duì)光纖光柵進(jìn)行一定的封裝來實(shí)現(xiàn)脈搏跳動(dòng)信號(hào)的采集。
[0005]國外針對(duì)人體心電、脈搏等生理信號(hào)的測(cè)量做了大量的研究。
[0006]1、美國發(fā)明號(hào) US20130102871A1、發(fā)明名稱《SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESSGENERRAT1N OF STANDARD ECG LEADS AND AN ECG SENSING UNIT THEREFOR))公開了一種無線心電采集裝置，該裝置采用標(biāo)準(zhǔn)的12導(dǎo)聯(lián)測(cè)量方法。采集到的心電信號(hào)傳遞到無線信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)。使用者不必受到心電圖機(jī)限制，可以自由移動(dòng)。但該系統(tǒng)收發(fā)無線信號(hào)受到距離以及建筑物等環(huán)境的影響。由于裝置本身功率的限制，會(huì)給信號(hào)接收帶來困難。同時(shí)無線信號(hào)也容易受到電磁信號(hào)的干擾。
[0007]目前國內(nèi)用于心電信號(hào)檢測(cè)的方式主要是采用電學(xué)測(cè)量方法，例如:中國發(fā)明號(hào):CN103156592A、發(fā)明名稱:《無線光學(xué)心電探測(cè)儀》公開了一種無線光學(xué)心電探測(cè)儀。該心電探測(cè)儀通過紅色激光二極管發(fā)光穿透血液和血管壁形成一定的微弱反射。血管內(nèi)的血液在心臟作用下呈搏動(dòng)性變化。血液對(duì)光信號(hào)產(chǎn)生一定的吸收，血液量的變化影響信號(hào)光強(qiáng)度的變化。反射光經(jīng)光電探測(cè)器接收后轉(zhuǎn)化為一系列呈周期性變化的電信號(hào)，對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理后可以顯示心跳頻率。該發(fā)明可以有效的檢測(cè)心率。該測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但信號(hào)光易受人體組織的吸收、存在周圍雜散光以及電磁干擾的影響，測(cè)量精度較低。同時(shí)該裝置無法獲取準(zhǔn)確的心電圖。
[0008]在心電脈搏聯(lián)合測(cè)量方面，中國發(fā)明號(hào):CN102413761A，發(fā)明名稱:《生物傳感裝置》公開了一種生物傳感器，傳感器表面設(shè)置有采集心電信號(hào)的電極，將手指放置于電極上檢測(cè)心電信號(hào)。與此同時(shí)，安裝在電極表面的凹處或孔中的發(fā)光器向手指照射檢測(cè)光，并通過安裝在電極表面的凹處或孔中的光接收器接收來自手指的檢測(cè)光的反射光，從而獲取與所接收的反射光對(duì)應(yīng)的光電脈搏波信號(hào)。此種方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是手指的心電信號(hào)十分微弱，為信號(hào)的采集帶來很大困難，檢測(cè)精度比較低。
[0009]中國發(fā)明號(hào):CN101006918、發(fā)明名稱:《血壓、脈搏和心電綜合檢測(cè)裝置》公開了一種可以同時(shí)測(cè)量心電與脈搏的監(jiān)測(cè)裝置。該裝置分別將測(cè)量電極貼于人體心臟周圍不同的位置，通過兩路電極輸出心電信號(hào)。壓力橋傳感器置于人體橈動(dòng)脈處采集脈搏信號(hào)。該測(cè)量方法靈敏度高，簡(jiǎn)單易用。但是直接將傳感器長(zhǎng)期置于人體皮膚上容易造成皮膚不適，同時(shí)有源電子器件存在易老化的問題，靈敏度會(huì)隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸降低。
[0010]上述發(fā)明雖然可以測(cè)量人體心電、脈搏生理信號(hào)，但是信號(hào)采集過程中存在其固有的局限性。比如，電學(xué)測(cè)量方法在一些復(fù)雜電磁環(huán)境下如核磁共振、B超檢測(cè)等，有源電子器件易受電磁干擾，測(cè)量結(jié)果精度低、準(zhǔn)確性差、信號(hào)處理困難。因此本發(fā)明提出一種穩(wěn)定性好、測(cè)量精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的心電脈搏綜合檢測(cè)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種新型光學(xué)心電、脈搏綜合檢測(cè)裝置，該裝置中采用電光晶體、光纖光柵等作為傳感器材料，可以同時(shí)檢測(cè)人體心電以及脈搏信號(hào)。
[0012]本發(fā)明提出的一種新型光學(xué)心電、脈搏綜合檢測(cè)裝置，該系統(tǒng)的輸入信號(hào)來自設(shè)置于被測(cè)者胸前一對(duì)的信號(hào)電極I和設(shè)置于手腕靜脈處的脈搏傳感測(cè)試頭5，分別用于心電信號(hào)采集和脈搏信號(hào)采集；該系統(tǒng)包括通過傳輸光纖12連接的信號(hào)電極1、導(dǎo)聯(lián)線2、光纖耦合器3、電光調(diào)制器4、光纖傳感測(cè)試頭5、寬帶光源6、光譜解調(diào)儀7、光電檢測(cè)及放大濾波電路8、數(shù)據(jù)采集卡9、計(jì)算機(jī)10和顯示輸出單元11 ;由穩(wěn)壓電源驅(qū)動(dòng)的寬帶光源6輸出兩路寬帶光源，經(jīng)光纖傳輸光信號(hào)；其中:
[0013]連接信號(hào)電極I及電光調(diào)制器4的一路中:信號(hào)電極I內(nèi)的電信號(hào)傳輸至光纖率禹合器3、光電檢測(cè)及放大濾波電路8傳輸?shù)接?jì)算機(jī)10，再至顯示輸出單元11進(jìn)行測(cè)量結(jié)果顯示輸出心電測(cè)量結(jié)果；
[0014]而連接光纖傳感測(cè)試頭5及光纖耦合器3的另一路中:脈搏信號(hào)測(cè)量傳感頭5內(nèi)的測(cè)量光柵受到脈搏壓力產(chǎn)生應(yīng)變；此應(yīng)變改變光柵波長(zhǎng)反射條件，光柵解調(diào)儀接受到的反射光信號(hào)波長(zhǎng)發(fā)生漂移；反射光信號(hào)經(jīng)光纖耦合器3耦合到傳輸光纖12中。后被光譜解調(diào)儀7所接收，接收到的波長(zhǎng)漂移信號(hào)根據(jù)反射光波長(zhǎng)的變化量可以反算出觸頭所受到的壓力以及根據(jù)力學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)化為脈搏壓強(qiáng)實(shí)時(shí)變化；由數(shù)據(jù)采集卡9進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)10，再至顯示輸出單元11進(jìn)行測(cè)量結(jié)果顯示輸出脈搏波波形圖測(cè)量結(jié)果；
[0015]所述光纖傳感測(cè)試頭5包括保護(hù)殼體55、測(cè)試頭底座51及設(shè)置于該底座上的杠桿轉(zhuǎn)軸50及轉(zhuǎn)軸軸承52、限位器53和設(shè)置于杠桿轉(zhuǎn)軸50 —端且從底座通孔探出的硅膠探頭
54;測(cè)量光柵56、光纖固定裝置57、參考光柵58設(shè)置于杠桿轉(zhuǎn)軸50另一端,且參考光柵58自由端連接設(shè)置光纖跳線59，該光纖跳線59從保護(hù)殼體55頂部的通孔探出。
[0016] 本發(fā)明還提出了一種用于新型光學(xué)心電、脈搏綜合檢測(cè)裝置的光纖傳感測(cè)試頭，包括保護(hù)殼體55、測(cè)試頭底座51及設(shè)置于該底座上的杠桿轉(zhuǎn)軸50及轉(zhuǎn)軸軸承52、限位器53和設(shè)置于杠桿轉(zhuǎn)軸50 —端且從底座通孔探出的硅膠探頭54 ;測(cè)量光柵56、光纖固定裝置57、參考光柵58設(shè)置于杠桿轉(zhuǎn)軸50另一端，且參考光柵58自由端連接設(shè)置光纖跳線59，該光纖跳線59從保護(hù)殼體55頂部的通孔探出。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提出的光學(xué)心電、脈搏綜合測(cè)量裝置可以同時(shí)檢測(cè)人體心電、脈搏信號(hào)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好，對(duì)電磁環(huán)境要求低，利于廣泛推廣
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的新型光學(xué)心電、脈搏綜合檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為光電調(diào)制器的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖3為光纖光柵脈搏傳感探頭的結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖中附圖標(biāo)記分別表示:1、信號(hào)電極；2、導(dǎo)聯(lián)線；3、光纖耦合器；4、電光調(diào)制器；
5、光纖傳感測(cè)試頭；6、寬帶光源；7、光譜解調(diào)儀；8、光電檢測(cè)及放大濾波電路；9、數(shù)據(jù)采集卡；10、計(jì)算機(jī)；11、顯示輸出單元；12、傳輸光纖；13、鈮酸鋰晶體襯底；14、地電極15、光波導(dǎo)；50、杠桿轉(zhuǎn)軸；51、測(cè)試頭底座；52、杠桿轉(zhuǎn)軸支架；53、限位器；54、硅膠觸頭；55、保護(hù)殼體；56、測(cè)量光柵；57、光纖固定裝置；58、參考光柵；59、光纖跳線。
【具體實(shí)施方式】
[0022]心電信號(hào)是心臟本身的生物電信號(hào)通過心臟周圍的導(dǎo)電組織與導(dǎo)電液，傳遞到身體表面。身體各部位表面的電 信號(hào)在每一心動(dòng)周期都會(huì)發(fā)生有規(guī)律變化。將測(cè)量電極放置于人體表面特定部位可檢測(cè)到心電信號(hào)。脈搏檢測(cè)是基于傳統(tǒng)中醫(yī)脈診的原理，測(cè)量人體橈動(dòng)脈寸、關(guān)、尺三處脈位的脈搏跳動(dòng)信號(hào)。本發(fā)明所涉及的心電信號(hào)檢測(cè)的原理是基于電光效應(yīng)中的線性電光效應(yīng)。利用電光調(diào)制器將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)輸出?，F(xiàn)有的可以適合用于電光調(diào)制器的材料主要是鈮酸鋰(LiNb03)、砷化鎵(GaAs)和聚合物等。砷化鎵和聚合物調(diào)制器中的光波導(dǎo)為帶脊波導(dǎo)，它們與單模光纖連接的損耗比鈮酸鋰晶體與單模光纖要大的多。聚合物調(diào)制器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性尚不理想。相比之下，鈮酸鋰調(diào)制器啁啾小，傳輸損耗小，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)帶寬調(diào)制，最大的優(yōu)勢(shì)在于它的電光系數(shù)較高。
[0023]本發(fā)明所涉及的心電信號(hào)測(cè)量是基于電光效應(yīng)中的線性電光效應(yīng)(普克爾效應(yīng))，即光波導(dǎo)的折射率正比于外加電場(chǎng)變化的效應(yīng)。波導(dǎo)內(nèi)光信號(hào)在外加電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生相位變化，兩列波導(dǎo)輸出光信號(hào)相干疊加后轉(zhuǎn)化為光強(qiáng)變化。由光電探測(cè)器接收光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后經(jīng)信號(hào)放大、信號(hào)濾波、信號(hào)分離等步驟獲得最終心電信號(hào)。
[0024]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0025]如圖1所示為本發(fā)明的心電、脈搏綜合檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。設(shè)置于被測(cè)者胸前一對(duì)的信號(hào)電極I和設(shè)置于手腕靜脈處的脈搏傳感測(cè)試頭5分別用于心電信號(hào)采集和脈搏信號(hào)采集；并且信號(hào)電極I與電光調(diào)制器4連接；脈搏傳感測(cè)試頭5與光纖耦合器3連接；由穩(wěn)壓電源驅(qū)動(dòng)的寬帶光源6輸出兩路中心波長(zhǎng)為1550nm，譜線寬度為1525_1625nm的寬帶光源，經(jīng)光纖傳輸光信號(hào)到電光調(diào)制器4和脈搏傳感測(cè)試頭5 ;其中連接信號(hào)電極I及電光調(diào)制器4的一路中:信號(hào)電極I內(nèi)的電信號(hào)傳輸至光纖耦合器3、光電檢測(cè)及放大濾波電路8傳輸?shù)接?jì)算機(jī)(10)，再至顯示輸出單元11進(jìn)行測(cè)量結(jié)果顯示輸出心電測(cè)量結(jié)果；而連接光纖傳感測(cè)試頭5及光纖耦合器3的另一路中:脈搏信號(hào)測(cè)量傳感頭5內(nèi)的光纖光柵受到脈搏壓力產(chǎn)生應(yīng)變，經(jīng)光纖光柵的光信號(hào)波長(zhǎng)產(chǎn)生一定漂移；反射光信號(hào)經(jīng)光纖耦合器3耦合到傳輸光纖12中。后被光譜解調(diào)儀7所接收，接收到的波長(zhǎng)漂移信號(hào)被數(shù)據(jù)采集卡9采集并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)10，再至顯示輸出單元11進(jìn)行測(cè)量結(jié)果顯示輸出脈搏測(cè)量結(jié)果。
[0026]其中的寬帶光源6的中心波長(zhǎng)為1550nm，譜線寬度為1525_1625nm ;導(dǎo)聯(lián)線2現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的導(dǎo)聯(lián)是標(biāo)準(zhǔn)十二導(dǎo)聯(lián)。本發(fā)明可以根據(jù)實(shí)際測(cè)量需求將圖中信號(hào)電極I置于不同的測(cè)量位置，獲取心電信號(hào)；該脈搏信號(hào)測(cè)量傳感頭5基于光纖光柵對(duì)應(yīng)變敏感的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)脈搏信號(hào)的檢測(cè)。
[0027]另外，光電檢測(cè)裝置可以置于遠(yuǎn)離人體的位置，確保人體測(cè)量區(qū)域不受電磁信號(hào)的干擾。由光電檢測(cè)裝置輸出的電信號(hào)經(jīng)過放大、濾波等步驟后被計(jì)算機(jī)10存儲(chǔ)。
[0028]最終檢測(cè)到的心電脈搏信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī)10處理分析，最后經(jīng)顯示輸出脈搏波波形。
[0029]如圖2所示，為光電調(diào)制器3的結(jié)構(gòu)圖。其中:光信號(hào)傳輸至由LiNb03晶體襯底13構(gòu)成的光波導(dǎo)15,光波導(dǎo)15接收由寬帶光源傳輸?shù)墓庑盘?hào)；兩測(cè)量電極I貼于人體皮膚。人體釋放電激勵(lì)信號(hào)分別由導(dǎo)聯(lián)線2傳輸至信號(hào)電極I，信號(hào)電極I具有不同的電勢(shì)分別與地電極14之間形成電勢(shì)差，形成的電場(chǎng)對(duì)通過波導(dǎo)的光信號(hào)進(jìn)行電光調(diào)制，后輸出兩列光經(jīng)光纖耦合器耦合到傳輸光纖中。根據(jù)電光效應(yīng)的原理，經(jīng)過電光晶體的光信號(hào)將受到外加電場(chǎng)的調(diào)制。
[0030]光電調(diào)制器3可以 采用多種材料及結(jié)構(gòu)。圖2中介紹的是典型的LiNb03晶體襯底13光波導(dǎo)相位調(diào)制。選擇的是X切y方向傳播的LiNb03基片，電極位于光波導(dǎo)兩側(cè)，水平方向?qū)Σ▽?dǎo)產(chǎn)生調(diào)制作用。該結(jié)構(gòu)只是光電調(diào)制器構(gòu)成的一種。
[0031]如圖3所示為光纖傳感測(cè)試頭5的具體結(jié)構(gòu)圖。作為光纖光柵脈搏傳感探頭，其包括保護(hù)殼體55、測(cè)試頭底座51及設(shè)置于該底座上的杠桿轉(zhuǎn)軸50及轉(zhuǎn)軸軸承52、限位器53和設(shè)置于杠桿轉(zhuǎn)軸50 —端且從底座通孔探出的硅膠觸頭54 ;測(cè)量光柵56、光纖固定裝置57、參考光柵58設(shè)置于杠桿轉(zhuǎn)軸50另一端，且參考光柵58自由端連接設(shè)置光纖跳線59，該光纖跳線59從保護(hù)殼體55頂部的通孔探出。由于人體脈搏波十分微弱，增加了測(cè)量過程的困難。因此本發(fā)明基于杠桿原理對(duì)光纖光柵進(jìn)行增敏性封裝。設(shè)置光柵連接端與硅膠探頭距離杠桿轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度的k倍，則光柵受到的力根據(jù)杠桿原理放大或縮小k倍，增加了傳感器的靈敏度。k的取值范圍在I至10之間
[0032]將按照上述結(jié)構(gòu)封裝好的光纖傳感測(cè)試頭5置于人體脈位處，脈搏的跳動(dòng)帶動(dòng)傳感探頭的運(yùn)動(dòng)。最后引起光纖光柵的形變。形變改變光柵波長(zhǎng)反射條件，光柵解調(diào)儀接受到的反射光信號(hào)波長(zhǎng)發(fā)生漂移。根據(jù)反射光波長(zhǎng)的變化量可以反算出觸頭所受到的壓力。根據(jù)力學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)化為脈搏壓強(qiáng)實(shí)時(shí)變化。對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、分離等處理，得到脈搏波波形圖。這也是本發(fā)明同時(shí)提出的一種光學(xué)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)脈搏信號(hào)檢測(cè)。原理主要是:基于光纖光柵對(duì)脈搏信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，是一種對(duì)傳統(tǒng)中醫(yī)脈診的智能化檢測(cè)手段。本發(fā)明采用光纖光柵作為脈搏信號(hào)測(cè)量器件。光纖光柵是一段刻寫在光纖中的，纖芯折射率呈周期性變化的結(jié)構(gòu)。光纖光柵的反射波長(zhǎng)與纖芯的有效折射率、光柵周期兩個(gè)因素有關(guān)。而這兩個(gè)因素又受到溫度與應(yīng)變的影響。所以為了消除溫度對(duì)測(cè)量過程的干擾，需要對(duì)光纖光柵進(jìn)行溫度補(bǔ)償性封裝。本發(fā)明設(shè)計(jì)了只受溫度影響不受應(yīng)力作用的參考光柵以實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。
[0033]盡管上面結(jié)合圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】， 上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型光學(xué)心電、脈搏綜合檢測(cè)裝置，該系統(tǒng)的輸入信號(hào)來自設(shè)置于被測(cè)者胸前一對(duì)的信號(hào)電極(I)和設(shè)置于手腕靜脈處的脈搏傳感測(cè)試頭(5)，分別用于心電信號(hào)采集和脈搏信號(hào)采集；其特征在于，該系統(tǒng)包括通過傳輸光纖(12)連接的信號(hào)電極(I)、導(dǎo)聯(lián)線(2)、光纖耦合器(3)、電光調(diào)制器(4)、光纖傳感測(cè)試頭(5)、寬帶光源(6)、光譜解調(diào)儀(7)、光電檢測(cè)及放大濾波電路(8)、數(shù)據(jù)采集卡(9)、計(jì)算機(jī)(10)和顯示輸出單元(11);由穩(wěn)壓電源驅(qū)動(dòng)的寬帶光源(6)輸出兩路寬帶光源,經(jīng)光纖傳輸光信號(hào)；其中: 一路連接信號(hào)電極(I)及電光調(diào)制器(4):信號(hào)電極(I)內(nèi)的電信號(hào)傳輸至光纖I禹合器(3)、光電檢測(cè)及放大濾波電路(8)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)(10)，再至顯示輸出單元(11)進(jìn)行測(cè)量結(jié)果顯示輸出心電測(cè)量結(jié)果； 另一路連接光纖傳感測(cè)試頭(5)及光纖耦合器(3):脈搏信號(hào)測(cè)量傳感頭(5)內(nèi)的測(cè)量光柵受到脈搏壓力產(chǎn)生應(yīng)變；此應(yīng)變改變光柵波長(zhǎng)反射條件，光柵解調(diào)儀接收到的反射光信號(hào)波長(zhǎng)發(fā)生漂移；反射光信號(hào)經(jīng)光纖耦合器(3)耦合到傳輸光纖(12)中；后被光譜解調(diào)儀(7)所接收，接收到的波長(zhǎng)漂移信號(hào)根據(jù)反射光波長(zhǎng)的變化量反算出觸頭所受到的壓力以及根據(jù)力學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)化為脈搏壓強(qiáng)實(shí)時(shí)變化；由數(shù)據(jù)采集卡(9)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)(10)，再至顯示輸出單元(11)進(jìn)行測(cè)量結(jié)果顯示輸出脈搏波波形圖測(cè)量結(jié)果； 所述光纖傳感測(cè)試頭(5)包括保護(hù)殼體(55)、測(cè)試頭底座(51)及設(shè)置于該底座上的杠桿轉(zhuǎn)軸(50)及轉(zhuǎn)軸軸承(52)、限位器(53)和設(shè)置于杠桿轉(zhuǎn)軸(50) —端且從底座通孔探出的硅膠探頭(54);測(cè)量光柵(56)、光纖固定裝置(57)、參考光柵(58)設(shè)置于杠桿轉(zhuǎn)軸(50)另一端，且參考光柵(58)自由端連接設(shè)置光纖跳線(59)，該光纖跳線(59)從保護(hù)殼體(55)頂部的通孔探出。
2.如權(quán)利要求1所述的新型光學(xué)心電、脈搏綜合檢測(cè)裝置，其特征在于，所述測(cè)量光柵(56)與杠桿轉(zhuǎn)軸(50)的連接端與硅膠探頭(54)的距離為杠桿轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度的k倍，則光柵受到的力根據(jù)杠桿原理放大或縮小k倍。
3.如權(quán)利要求2所述的新型光學(xué)心電、脈搏綜合檢測(cè)裝置，其特征在于，所述k的取值范圍在I至10之間。
4.一種光纖傳感測(cè)試頭，其特征在于，包括保護(hù)殼體55、測(cè)試頭底座(51)及設(shè)置于該底座上的杠桿轉(zhuǎn)軸(50)及轉(zhuǎn)軸軸承(52)、限位器(53)和設(shè)置于杠桿轉(zhuǎn)軸(50) —端且從底座通孔探出的硅膠探頭(54);測(cè)量光柵(56)、光纖固定裝置(57)、參考光柵(58)設(shè)置于杠桿轉(zhuǎn)軸(50)另一端，且參考光柵(58)自由端連接設(shè)置光纖跳線(59)，該光纖跳線(59)從保護(hù)殼體(55)頂部的通孔探出。
5.如權(quán)利要求4所述的光纖傳感測(cè)試頭,其特征在于,所述測(cè)量光柵(56)與杠桿轉(zhuǎn)軸(50)的連接端與硅膠探頭(54)的距離為杠桿轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度的k倍，則光柵受到的力根據(jù)杠桿原理放大或縮小k倍。
6.如權(quán)利要求5所述的光纖傳感測(cè)試頭，其特征在于，所述k的取值范圍在I至10之間。
【文檔編號(hào)】A61B5/02GK104027108SQ201410277392
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】賈大功, 李帥, 張紅霞, 明東, 劉鐵根, 張以謨 申請(qǐng)人:天津大學(xué)