橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)裝置及檢測(cè)電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)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(gè)測(cè)試架之間設(shè)置有第三方計(jì)量傳感器和被測(cè)傳感器，所述測(cè)試架與固定在所述支架上的過(guò)壓釋放器連接，所述過(guò)壓釋放器通過(guò)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(dòng)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)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(dòng)脈觸力傳感器和脈象儀動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)的試驗(yàn)裝置，從而填補(bǔ)了脈象儀和橈動(dòng)脈傳感器無(wú)動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)手段的缺失。
【專(zhuān)利說(shuō)明】橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)裝置及檢測(cè)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種傳感器檢測(cè)裝置，具體涉及一種橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)裝 置，本實(shí)用新型還涉及一種橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 橈動(dòng)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(dòng)脈采集的傳感器 是英國(guó)人Marey制作的杠桿式傳感器。1979年上海市醫(yī)療器械檢測(cè)所的學(xué)者研制出了-- 單懸臂梁的橈動(dòng)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(dòng)脈觸力傳感器的診斷儀器已經(jīng)從科研走向了臨床，由實(shí)驗(yàn)室手 工制作走向了自動(dòng)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(dòng)脈采集 設(shè)備如：中心動(dòng)脈壓檢測(cè)儀、無(wú)創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)儀、脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間檢測(cè)儀等等也發(fā)展迅速，據(jù) 初步統(tǒng)計(jì)這類(lèi)以橈動(dòng)脈脈搏波觸力傳感器為核心的采集設(shè)備，年球銷(xiāo)售近百萬(wàn)臺(tái)。
[0003] 在基于傳統(tǒng)中醫(yī)理論的橈動(dòng)脈脈搏采集，所用的橈動(dòng)脈信號(hào)采集傳感器種類(lèi)繁 多，性能各異，根據(jù)其工作原理可分為四種：一種是通過(guò)感受脈動(dòng)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(guò)感受脈管容積的變化來(lái)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(dòng)，即所謂聽(tīng)信號(hào)；第四種是超聲多普勒 檢測(cè)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(cè)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(lái)的血管內(nèi)壓力和波形測(cè)量，這 類(lèi)傳感器共有三種：有創(chuàng)血管內(nèi)留置的有創(chuàng)傳感器、無(wú)創(chuàng)壓力傳感器和光電類(lèi)傳感器。在橈 動(dòng)脈處進(jìn)行的無(wú)創(chuàng)體表血壓傳感技術(shù)所用的傳感器，與脈象儀橈動(dòng)脈脈搏波采集所用的傳 感器是實(shí)質(zhì)性等同的，也是觸力傳感器。然而，針對(duì)脈搏波觸力傳感器的檢測(cè)方法國(guó)內(nèi)外制 造商各不相同，檢測(cè)的科學(xué)性和可重復(fù)性不強(qiáng)，專(zhuān)業(yè)的、精準(zhǔn)的、可動(dòng)態(tài)模擬的、可直接檢測(cè) 脈搏波觸力傳感器頻響的檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)設(shè)備依然缺失。一方面，當(dāng)脈象儀缺失了動(dòng)態(tài)性能 的考核時(shí)，在產(chǎn)品注冊(cè)檢驗(yàn)中只能考核其靜態(tài)性能指標(biāo)，造成了脈象儀實(shí)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(dòng)脈脈搏波觸力傳感器的疲勞性能也越來(lái)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(dòng)脈脈搏波傳感器的動(dòng)態(tài) 性能檢測(cè)設(shè)備，同時(shí)又能建立一個(gè)脈搏波傳感器的標(biāo)準(zhǔn)，這樣就能對(duì)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(lèi)產(chǎn)品中有創(chuàng)血管內(nèi)血壓傳感器，就有 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ANSI/AAMI BP22《血壓傳感器Blood pressure transducers》，中國(guó)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織IS0/TC249提出了脈搏波觸力傳感器國(guó)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(yàn)方法，并成功獲得國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng) (IS019614)。同時(shí)我們也為此研發(fā)了一種既能檢測(cè)橈動(dòng)脈脈搏波觸力傳感器的靜態(tài)、動(dòng)態(tài) 性能，又能檢測(cè)橈動(dòng)脈脈搏波觸力傳感器疲勞性和重復(fù)性的檢測(cè)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(cè)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)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(cè)。
[0006] 為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)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(gè)測(cè)試架之間設(shè)置有第三方計(jì)量傳感器和被測(cè)傳感器，所述測(cè)試架與固定在所述支架 上的過(guò)壓釋放器連接，所述過(guò)壓釋放器通過(guò)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，本實(shí)用新型的橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)裝置，所述過(guò)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，本實(shí)用新型的橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)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] 本實(shí)用新型還提供了一種橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)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(dòng)模塊和壓力反饋取樣放大模塊連接。
[0010] 優(yōu)選地，本實(shí)用新型的橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)電路，所述幅度調(diào)節(jié)器模塊與顯示 屏連接。
[0011] 優(yōu)選地，本實(shí)用新型的橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)電路，所述模態(tài)激振器驅(qū)動(dòng)模塊為 直流功放單元，用來(lái)推動(dòng)模態(tài)激振器共工作，最高頻率響應(yīng)為10kHz。
[0012] 優(yōu)選地，本實(shí)用新型的橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)電路，所述PC主機(jī)與所述基準(zhǔn)波形 產(chǎn)生模塊通過(guò)USB通訊。
[0013] 本實(shí)用新型的橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)裝置和檢測(cè)電路既能產(chǎn)生高精度的動(dòng)態(tài)標(biāo) 準(zhǔn)信號(hào)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(dòng)脈觸力傳感器和脈象儀 動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)的試驗(yàn)裝置，從而填補(bǔ)了脈象儀和橈動(dòng)脈傳感器無(wú)動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)手段的缺 失。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0014] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0015] 圖1是檢測(cè)設(shè)備輸出不同的靜態(tài)機(jī)械力，同時(shí)在不同的靜態(tài)機(jī)械力上疊加動(dòng)態(tài)機(jī) 械力，輸出的機(jī)械觸力信號(hào)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(gè)不同時(shí)間常數(shù)下采集的同一橈動(dòng)脈脈象信號(hào)對(duì)照示意圖；
[0018] 圖4是本實(shí)用新型橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)裝置的核心結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0019] 圖5是本實(shí)用新型的控制電路工作原理示意圖；
[0020] 圖6是電動(dòng)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是本實(shí)用新型的橈動(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)裝置的整體示意圖；
[0024] 圖10是本實(shí)用新型的第一實(shí)驗(yàn)示意圖；
[0025] 圖11是本實(shí)用新型的第二實(shí)驗(yàn)示意圖；
[0026] 圖12是本實(shí)用新型的第三實(shí)驗(yàn)示意圖；
[0027] 圖13是本實(shí)用新型的第四實(shí)驗(yàn)示意圖；
[0028] 圖14是現(xiàn)有采用諧振近似計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 1.臨床要求
[0030] 1. 1靜態(tài)壓和動(dòng)態(tài)壓的范圍
[0031] 我們將脈象儀采集人體脈搏信號(hào)時(shí)施加于被采集者的的外部壓力稱(chēng)為靜態(tài)壓，將 采集到的被采集者的脈搏跳動(dòng)信號(hào)稱(chēng)為動(dòng)態(tài)壓。
[0032] 檢測(cè)設(shè)備需輸出不同的靜態(tài)機(jī)械力，同時(shí)在不同的靜態(tài)機(jī)械力上疊加動(dòng)態(tài)機(jī)械 力，輸出的機(jī)械觸力信號(hào)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(shí)也用了克（g)。脈象傳感器在采集橈動(dòng)脈的脈搏信號(hào)時(shí)，必須遵循中醫(yī)切脈時(shí) 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(dòng) 脈（寸口脈）的跳動(dòng)幅度。用工程技術(shù)的語(yǔ)言來(lái)描述即為，在外部分別施加不同的靜壓力 條件下，采集橈動(dòng)脈的動(dòng)態(tài)波形。
[0033] 若觸力傳感器有效觸力面能覆蓋單部橈動(dòng)脈跳動(dòng)，那么動(dòng)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(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)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(gè)測(cè)試架之間設(shè)置有第三方計(jì) 量傳感器和被測(cè)傳感器，所述測(cè)試架與固定在所述支架上的過(guò)壓釋放器連接，所述過(guò)壓釋 放器通過(guò)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(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)裝置，其特征在于，所述過(guò)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(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)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(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)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(dòng)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(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)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(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)電路，其特征在于，所述模態(tài)激振器驅(qū) 動(dòng)模塊為直流功放單元，用來(lái)推動(dòng)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(dòng)脈觸力傳感器檢測(cè)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(guò)USB通訊。
【文檔編號(hào)】A61B5/02GK204133442SQ201420271843
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)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(huì)林 申請(qǐng)人:上海道生醫(yī)療科技有限公司