将压力换能到非侵入性脉搏的传感器制造技术

一种用于换能动脉压力的系统包括一体式柔性盖，其被配置成适配围绕柔性压阻传感器，该柔性压阻传感器被配置为在偏转时改变内部电阻。柔性盖包括偏转壁，该偏转壁被配置为朝向柔性压阻传感器与动脉所施加的压力成比例地偏转。压力换能介质被密封在一体式柔性盖和柔性压阻传感器之间，使得偏转壁朝向柔性压阻传感器的偏转引起柔性压阻传感器的成比例偏转。

A sensor for changing the pressure to a noninvasive pulse

A system for transducing arterial pressure includes an integrated flexible cap, which is configured to fit around a flexible piezoresistive sensor, which is configured to change internal resistance when deflecting. The flexible cover consists of a deflecting wall, which is configured to be proportional to the pressure applied by the flexible piezoresistive sensor to the artery. The pressure exchange medium is sealed between the integrated flexible lid and the flexible piezoresistive sensor, which makes the deflection of the deflection wall toward the flexible piezoresistive sensor cause the proportional deflection of the flexible piezoresistive sensor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将压力换能到非侵入性脉搏的传感器
技术介绍
监测心率、心率变化性、动脉血压、脉搏波速度和增强指数提供有用的健康信息。脉搏压力波传感器提供了一种用于捕获脉搏压力波的形态的非侵入性机制，其可用于测量心率、心率变化性、动脉血压、脉搏波速度和增强指数。脉搏压力波传感器可以并入可穿戴设备中。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
以简化的形式介绍在下面的具体实施方式中将进一步描述的概念的选择。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任何部分中指出的任何或所有缺点的实现。呈现了一种用于换能动脉压力的系统。该系统包括一体式柔性盖，其被配置成适配围绕柔性压阻传感器，所述柔性压阻传感器被配置成在偏转时改变内部电阻。柔性盖包括偏转壁，所述偏转壁成形为配合在桡骨和桡侧腕屈肌肌腱之间，并且被配置成朝向柔性压阻传感器与由桡动脉施加的压力成比例地偏转。将压力换能介质密封在一体式柔性盖和柔性压阻传感器之间，使得偏转壁朝向柔性压阻传感器的偏转引起柔性压阻传感器的成比例偏转。附图说明图1示出了可穿戴电子设备的分解图。图2示出了示例压力换能器组件。图3示出了可以被耦合到图2的压力换能器组件的示例柔性盖。图4A示出了被装配有图3的柔性盖的压力换能器组件。图4B示出了图4A的压力换能器组件的横截面。图5A示出了用于压力换能器的可穿戴组件。图5B示出穿戴图5A的可穿戴组件的用户的手腕的横截面。图6图示了穿戴包括压力换能器的示例感官和逻辑系统的用户的手臂。图7图示了具有在手臂和压力换能器之间穿戴的示例压力换能垫的用户的手臂。图8示意性地示出了可用于将来自桡动脉的压力波换能到非侵入性脉搏传感器的感官和逻辑系统。具体实施方式对健康和不健康个体的持续心脏监测可以增加我们对心脏病、动脉粥样硬化和其它心血管病症的理解——包括这些病症如何进展，并且因此可以使得能够进行早期诊断和治疗。脉搏波的基于压力的感测提供非侵入性手段来提取重要的心血管参数，诸如心率、动脉血压、增强指数和脉搏波速度。虽然光学心率传感器已在可穿戴设备中被采用，但是信号质量对噪声高度敏感。如果设备未被正确穿戴或在传感器与皮肤之间存在不良物理接触，则环境光可能污染光学传感器和/或使光学传感器饱和。此外，通过与和血液流动无关的运动、行走、或压力变化相关联的组织的液体流动将被包括在光学信号中。由于光学传感器将感测从多个毛细管反射的光，所以脉搏峰值可以随着时间而分散(宽峰值)，并且可以仅指示脉搏波的一个分量。相比而言，来自单个动脉的脉搏压力感测提供了尖锐的脉搏峰值，其可以指示整个脉搏波形，包括正向脉搏波、反射的脉搏波和重搏切迹。由于不需要光源，因此脉搏压力传感器可以比光脉搏传感器消耗更少的功率。然而，目前的非侵入性脉搏压力感测技术依赖于在浅表动脉(例如，桡、颈或股)上采用手持式器械的训练有素的临床医生，因此不能借出他们以进行连续监测。为了将脉搏压力传感器并入可穿戴设备中，必须将传感器放置成与动脉紧密接触。例如，像手表式的手腕可穿戴设备可以相邻于桡动脉放置压力传感器。然而，脉搏压力传感器必须能够通过皮肤和周围组织换能来自动脉的压力。此外，动脉和传感器可以随着时间相对于彼此移动。传感器和/或手腕可穿戴设备相对于穿戴者的限制运动可能导致穿戴不舒服的设备。可以使用一体式柔性压力换能盖来在身体和压力换能器之间创造一致的生物兼容接口。柔性盖被配置成通过皮肤和下面的组织与穿戴者的动脉相接，并且朝向压力换能器与血流以及由动脉施加的所得压力成比例地偏转。将压力换能介质密封在一体式柔性盖和压力换能器之间，使得施加到偏转壁的压力导致压力换能器的成比例偏转。可选地可以将压力换能垫挨着动脉上的皮肤进行穿戴，为压力换能器提供分布式接口。图1示出了可穿戴电子设备10形式的示例传感器和逻辑系统的各方面。可穿戴电子设备10可以被配置成测量、分析和/或报告可穿戴电子设备10的穿戴者的一个或多个健康/健身参数。可穿戴电子设备10不限于此。以下参考可穿戴电子设备10描述的一个或多个特征可以被实现在另一个传感器和逻辑系统中，其可以可选地具有与可穿戴电子设备10不同的形状因子。为了描绘内部配件，可穿戴电子设备10被示为拆卸的。所图示的设备是条带状的，并且可以围绕手腕穿戴。可穿戴电子设备10包括主设备12和卫星设备14。主设备12和卫星设备14的部件由虚线指示出。主设备12可以具有类似于手表的主体的形式功能，并且可以包括用于可穿戴电子设备10的主用户接口配件(例如，显示器、输入等)。卫星设备14可以包括可以使可穿戴电子设备10能够用作可穿戴心血管监测设备的脉搏压力波换能配件。脉搏压力波形换能的准确性可取决于相对于穿戴者的皮肤和下面的组织和脉管系统的换能配件的位置。例如，在卫星设备14中包括脉搏压力波换能配件可以使能在穿戴者的手腕的下侧的时脉搏压力换能，而主设备12在手表穿戴者所熟悉的位置位于穿戴者手腕的背部上。可穿戴电子设备10被示出具有第一条带16和第二条带17。然而，在一些示例中，可以包括单个条带，并且在一些示例中可以包括多于两个条带。可穿戴电子设备10的条带在一些示例中可以是弹性的，并且一个或多个条带可选地可以由导电弹性体构成。第一条带16可以在第一端18处连接到主设备12，而第二端19位于第一条带16的相对的远端上。类似地，第二条带17可以在第一端20处连接到主设备12，而第二端21位于第二条带17的相对的远端上。第一条带16包括朝向第二端19定位的主紧固配件22，而第二条带17包括朝向第二端21定位的次紧固配件23。条带和紧固配件使可穿戴电子设备10闭合成环状并被穿戴在穿戴者的手腕上。在该示例中，第一条带16包括连接到主设备12的近端部分24和包括主紧固配件22的远端部分25。近端部分24和远端部分25可以经由第三紧固配件26耦合在一起。以这种方式，可以调节主设备12和主紧固配件22之间的距离。然而，在其它示例中，第一条带16可以是既连接到主设备12又包括主紧固配件22的单个连续条带。卫星设备14可以在第一条带16的附接区域27内的固定位置处附接到第一条带16，从而在主设备12和卫星设备14之间建立固定距离。主紧固配件22和次紧固配件23是互补的，并且因此可以被可调节地接合以调节可穿戴电子设备10的圆周，而不会相对于主设备12移动卫星设备14的固定位置。在该示例中，主紧固配件22包括用于与次紧固配件23接合的离散位置。然而，在其它示例中，主紧固配件22和次紧固配件23可以沿着连续区域被可调节地接合。可穿戴电子设备10包括用户相邻的侧面28和面向外的侧面29。因此，主设备12、卫星设备14、第一条带16和第二条带17可以各自具有用户相邻的侧面和面向外的侧面。在封闭配合中，可穿戴电子设备10因此包括内表面(用户相邻的)和外表面(面向外的)。可穿戴电子设备10包括集成到主设备12中的各种功能部件。特别地，主设备12包括计算系统32、显示器34、通信套件36以及各种传感器。这些部件从一个或多个能量存储单元39抽取功率。电池--例如锂离子电池--是适合于此目的的一种类型的能量存储单元。备选的能量存储单元的示例包括超级和超电容器。在穿戴在穿戴者的手腕上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于换能动脉压力的系统，包括：柔性压阻传感器，所述柔性压阻传感器被配置为根据所述柔性压阻传感器的偏转而改变内部电阻；一体式柔性盖，包括：侧壁，所述侧壁尺寸被设置为适配围绕所述柔性压阻传感器，以及偏转壁，所述偏转壁覆盖所述侧壁并且被成形以配合在桡骨和桡侧腕屈肌肌腱之间，所述偏转壁被配置成朝向所述柔性压阻传感器与由桡动脉所施加的压力成比例地偏转；以及压力换能介质，所述压力换能介质被密封在所述一体式柔性盖和所述柔性压阻传感器之间，使得所述偏转壁朝向所述柔性压阻传感器的所述偏转引起所述柔性压阻传感器的成比例偏转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.02 US 62/142,389;2015.06.25 US 14/750,7471.一种用于换能动脉压力的系统，包括：柔性压阻传感器，所述柔性压阻传感器被配置为根据所述柔性压阻传感器的偏转而改变内部电阻；一体式柔性盖，包括：侧壁，所述侧壁尺寸被设置为适配围绕所述柔性压阻传感器，以及偏转壁，所述偏转壁覆盖所述侧壁并且被成形以配合在桡骨和桡侧腕屈肌肌腱之间，所述偏转壁被配置成朝向所述柔性压阻传感器与由桡动脉所施加的压力成比例地偏转；以及压力换能介质，所述压力换能介质被密封在所述一体式柔性盖和所述柔性压阻传感器之间，使得所述偏转壁朝向所述柔性压阻传感器的所述偏转引起所述柔性压阻传感器的成比例偏转。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述偏转壁包括在所述偏转壁的用户接口部分和所述侧壁之间的弹簧区域，当没有压力被施加到所述用户接口部分时所述弹簧区域将所述偏转壁偏置在距所述柔性压阻传感器的最大距离处。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述用户接口部分垂直于所述侧壁。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述弹簧区域相对于所述柔性压阻传感器成角度，并且从所述侧壁到所述用户接口部分，所述弹簧区域的直径减小。5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述柔性压阻传感器被固定到基板，并且其中所述系统还包括：被固定到围绕所述柔性压阻传感器的所述基板上的端部开口刚性导管，所述端部开口刚性导管被配置为在所述侧壁内适配齐平。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述柔性压阻传感器被固定到所述基板，使得所述柔性压阻传感器响应于被施加到所述用户接口部分的压力而偏转到偏转腔中。7.根据权利要求2所述的系统，还包括：压力换能垫，所述压力换能垫临时附接到用户的桡骨与所述用户的桡侧腕屈肌肌腱之间的所述用户的皮肤，并且具有比所述偏转壁的所述用户接口部分更大的表面积，所述压力换能垫被配置为与由桡动脉所施加的压力成比例地从所述皮肤向外偏转，使得当所述用户接口部分被放置成与所述压力换能垫接触时，所述压力换能垫的向外偏转引起所述偏转壁朝向所述柔性压阻传感器的成比例偏转。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：S·T·萨普纳斯，S·巴苏，D·莫里斯，S·古普塔，S·马拉迪，D·S·谭，N·维拉，S·N·帕特尔，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US