压力测量设计制造技术

本发明专利技术通常涉及对血压的测量和监测。更具体地，实施方案可应用压平眼压测量法的理论以用于测量血压。一些实施方案提供了用于测量平均动脉压的方法。一些实施方案提供了一种可非侵入性地测量和监测用户的血压的可由用户穿戴的设备。在一些实施方案中，本发明专利技术通常涉及用于与腕戴式设备一起使用以测量血压的传感器阵列。所描述的传感器阵列设计的实施方案可被配置为通过对传感器阵列的节点去耦来提高分辨率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压力测量设计相关专利申请的交叉引用本专利申请要求于2016年9月23日提交的美国非临时专利申请15/274,183的优先权，该专利申请要求于2015年9月29日提交的美国临时专利申请62/234,510的优先权；所有公开全文以引用方式并入本文以用于所有目的。
技术介绍
本公开通常涉及对压力(例如，血压等)的测量和监测。更具体地，实施方案可利用压平眼压测量法以用于测量血压。一些实施方案提供了用于测量平均动脉压的方法。可选地，一些实施方案提供了测量和/或监测血压波形形态的方法。一些实施方案提供了一种可由用户佩戴的可非侵入性地测量和监测用户的血压的设备。测量压力对于监测一个或多个用户参数可为有用的。例如，由于血压升高(也称为高血压)可为潜在的健康问题的指标，因此血压测量可为待测量的有用的用户参数。因此，血压测量在许多医学检查中为常规测试。另外，压力测量也可指示用户的心率。此外，在一些情况下，压力测量可提供可为待监测的有用的用户参数的血压波形形态。本公开的实施方案可提供用于监测一个或多个用户参数的压力测量。
技术实现思路
本公开提供了用于确定用户的心血管系统内的血压的非侵入式设备和方法。在一些实施方案中，本公开通常涉及用于与腕戴式设备一起使用以测量血压的传感器阵列。该传感器阵列可具有各自由两个电极的重叠区域形成的多个电容性节点。可测量每个节点处的电容作为在该节点处施加的压力的表示。传感器阵列可增加至少一个压力感测节点相对于目标动脉的正确放置的机会。一些实施方案减少了传感器阵列的节点之间的耦接(或串扰)，以增加传感器阵列的压力感测分辨率。这些设备可帮助减少信号处理的问题，因为传感器阵列的一个或多个优选的压力感测节点可被识别并且从其接收的压力信号可需要较少的误差校正或处理。此类设备可提供更方便和准确的血压监测设备并且可由此增加普通消费者采用血压的非临床测量和监测。本文描述的传感器阵列设计的特定实施方案可被配置为通过对传感器阵列的节点去耦来提高信号分辨率。传感器阵列可被提供在腕戴式设备的皮肤接合表面上并可与用于促使传感器阵列抵靠用户的动脉的致动器耦接(例如，用于压平眼压测量扫描)。阵列的节点可被调整大小并且足够敏感以利用最小的调整来检测用户的心跳脉冲和/或血压(例如，来自用户的桡动脉)。在一些示例性实施方案中，阵列的节点可具有约1mm×1mm的感测区域，并且传感器阵列可限定约10mm×10mm的感测区域。传感器阵列可包括由背衬膜诸如聚酰亚胺(例如，Kapton)膜支撑的第一平行电极层、以及横向于或垂直于该第一层延伸的第二平行电极层。该平行电极行与平行电极列的交叉点可形成传感器阵列的每个节点。换句话说，电极的行和列的交叉点可形成每个电容性节点的有效区域。这两个电极层可由可压缩材料诸如电介质材料(例如，硅树脂等)分开。在一些实施方案中，该电介质材料可形成位于每个节点的有效区域中(即，在第一电极和层第二电极层的交叉点处)的分开的柱。可在这些交叉点处提供电介质柱，以相对于底部电极条来支撑顶部电极条。该电介质柱可减少相邻节点之间的串扰(也被称为耦接)，使得在一个节点处施加的离散压力在相邻节点处不被检测到(或者被最小程度地检测到)。来自阵列的压力信号的分辨率/粒度的这种增加对于识别传感器阵列的相对于桡动脉最佳定位在节点阵列之外的一个或多个节点可为有利的，以用于在压平眼压测量期间测量用户的脉搏和/或血压。这可例如通过识别一个或多个节点来确定，当传感器阵列通常被应用于目标动脉区域时，该一个或多个节点测量由于用户的脉搏而导致的最大压力变化。在识别最适于测量患者的脉搏的一个或多个节点之后，可使用来自所识别的节点的信号来执行更精确的血压测量。在附加实施方案中，电介质条可在列电极和/或行电极之间的间隙中延伸。在这种介质条配置中，气隙可被设置在电容性节点的两个板之间的交叉点处，从而允许节点对由于外力而引起的位移更敏感。电极背衬材料(例如Kapton膜等)可为相对较硬的材料并且可在相邻节点之间引入一些串扰。例如，可在相邻区域检测一个点处的背衬材料的变形。因此，在一些实施方案中，可提供背衬材料中的狭缝(例如，通过激光切割等)，以减少由背衬膜引入的这种耦接。可切割背衬膜以在平行的电极条之间的膜中包括主狭缝，以便提供电极条之间的去耦。另外，可提供来自主狭缝的侧向狭缝，以增加沿电极条的去耦。在一些实施方案中，该侧向狭缝可为交错的并且可在横向于主狭缝的方向上延伸(例如垂直于或不垂直于主狭缝)。在一些实施方案中，该腕戴式设备可沿用户的手臂的长度对齐主狭缝，使得远侧/顶部电极条大体平行于用户的目标动脉或与用户的手臂的长度对齐(或在血流的轴线的85％或用户的手臂的长度内)。该主狭缝可大体横向于或垂直于腕戴式设备的带的长度或设备的纵向轴线(即，在佩戴时沿腕戴式设备的周边)，使得主狭缝大体沿腕戴式设备的带的宽度。在电介质条被提供在顶部/远侧电极层与底部/近侧电极层之间的间隙/空间中的具体实施方式中，电介质条可横向于或垂直于细长狭缝和/或与近侧电极条平行定位。如本文所使用的，术语“近侧”和“远侧”将相对于可佩戴设备的皮肤接合表面而被获取。例如，“远侧”将被理解为相对靠近设备的皮肤接合表面或朝向用户的皮肤。“近侧”将被理解为当设备与用户耦接时相对远离设备的皮肤接合表面或远离用户的皮肤的方向。在一些实施方案中，显示器可被提供在设备的面向外的表面上，并且传感器阵列可被提供在设备的面向内的表面上。在另一个实施方案中，可提供传感器阵列，其中顶部/远侧电极层和底部/近侧电极层为独立的或不与传感器阵列的其他节点共享(例如，相对于行/列共享电极条的分开的正方形等)。换句话说，独立电极可形成一个电容节点的仅一部分，而共享电极可为多个电容节点的一部分。被设置在顶部电极和底部电极之间的电介质层可在顶部独立电极和底部独立电极之间形成柱，使得该电介质被设置在传感器阵列的节点的有源区域中。在另选的实施方案中，该电介质层可具有其中电介质被设置在独立电极的行和列之间的配置，使得空气主要被设置在顶部电极和底部电极之间。在一些实施方案中，电极的顶层可包括在相邻的顶部电极之间形成的空间，以进一步对相邻节点去耦。例如，电极的顶层可从周围表面突出，或者相邻电极之间的空间可凹陷以在相邻的顶部电极之间提供空间或气隙。本文公开的传感器阵列可通过对节点去耦来允许改善的感测分辨率。在一些实施方案中，提供了一种腕戴式设备。该设备可被配置为佩戴在用户的手腕周围并且还可被配置为从用户的动脉测量用户的血压。该腕戴式设备可包括传感器阵列，该传感器阵列包括被配置为与用户的皮肤耦接以测量用户的血压的多个电容性节点。该传感器阵列可包括被定位在多个近侧电极上方的一个或多个远侧电极。一个或多个远侧电极可通过间隙与近侧电极分开。传感器阵列的电容性节点可被形成在其中一个或多个远侧电极与近侧电极重叠的侧向间隔开的位置处。侧向间隔开的电容性节点的远侧表面可朝远侧突出，以形成传感器阵列的间隔开的突起。间隔开的突起可减小传感器阵列的相邻电容性节点之间的串扰。在一些实施方案中，柔性导电层诸如导电硅树脂形成感测节点中的每个感测节点的远侧电极。该柔性导电层可为传感器阵列的皮肤接触层。在一些实施方案中，多个近侧电极可为独立电极。可选地，多个近侧电极可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被配置为测量压力信号的腕戴式设备，所述腕戴式设备包括：包括被配置为测量所述压力信号的多个电容性节点的传感器阵列，所述传感器阵列包括一个或多个远侧电极和一个或多个近侧电极，其中所述远侧电极和所述近侧电极由间隙分开，并且其中所述传感器阵列的电容性节点被形成在其中远侧电极与近侧电极重叠的侧向间隔开的位置处；其中所述侧向间隔开的电容性节点的远侧表面朝远侧突出，以形成所述传感器阵列的间隔开的突起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.29 US 62/234,5101.一种被配置为测量压力信号的腕戴式设备，所述腕戴式设备包括：包括被配置为测量所述压力信号的多个电容性节点的传感器阵列，所述传感器阵列包括一个或多个远侧电极和一个或多个近侧电极，其中所述远侧电极和所述近侧电极由间隙分开，并且其中所述传感器阵列的电容性节点被形成在其中远侧电极与近侧电极重叠的侧向间隔开的位置处；其中所述侧向间隔开的电容性节点的远侧表面朝远侧突出，以形成所述传感器阵列的间隔开的突起。2.根据权利要求1所述的腕戴式设备，其中导电材料片形成由所述传感器阵列的多个近侧电极共享的所述传感器阵列的所述远侧电极。3.根据权利要求2所述的腕戴式设备，其中所述导电材料片包含导电硅树脂。4.根据权利要求1所述的腕戴式设备，包括为独立电极的多个近侧电极。5.根据权利要求1所述的腕戴式设备，包括具有彼此平行延伸的电极条的多个近侧电极。6.根据权利要求1所述的腕戴式设备，还包括被设置在所述一个或多个远侧电极和所述一个或多个近侧电极之间的所述间隙中的电介质层。7.根据权利要求6所述的腕戴式设备，其中所述电介质层包括侧向间隔开的柱，所述电介质层的所述侧向间隔开的柱被定位在其中所述远侧电极与所述近侧电极重叠的所述传感器阵列的所述电容性节点中的每个电容性节点处，所述柱相对于所述传感器阵列的所述电容性节点中的每个电容性节点的所述近侧电极来支撑所述远侧电极。8.根据权利要求7所述的腕戴式设备，其中所述电介质层的所述侧向间隔开的柱沿所述柱的长度具有圆形横截面。9.根据权利要求7所述的腕戴式设备，其中所述电介质层的所述侧向间隔开的柱沿所述柱的长度具有矩形横截面。10.根据权利要求6所述的腕戴式设备，其中所述电介质层包括相对于所述一个或多个近侧电极来支撑所述一个或多个远侧电极的条，所述电介质层的所述条被定位在相邻电容性节点之间的空间中。11.根据权利要求1所述的腕戴式设备，其中所述传感器阵列由具有长度和宽度的设备带来支撑，并且其中主狭缝被提供在沿所述设备带的所述宽度延伸的相邻电容性节点之间；并且其中辅侧向狭缝在横向于所述主狭缝的方向上从所述主狭缝延伸，所述辅侧向狭缝使相邻电容性节点至少部分地分开。12.根据权利要求1所述的腕戴式设备，其中所述传感器阵列包括电容性节点的行和列，并且其中所述传感器阵列的所述电容性节点的相邻行为交错的。13.根据权利要求1所述的腕戴式设备，其中所述传感器阵列为弯曲的。14.根据权利要求13所述的腕戴式设备，其中所述传感器阵列具有介于12mm和20mm之间的曲率半径。15.根据权利要求1所述的腕戴式设备，还包括引脚和框架，所述引脚中的每个引脚与所述传感器阵列的所述电容性节点中的一个电容性节点耦接，其中所述引脚由框架限制成在近侧-远侧方向上移动。16.一种被配置为测量压力信号的腕戴式设备，所述腕戴式设备包括：包括多个电容性节点的传感器阵列，所述传感器阵列包括导电材料片和多个侧向间隔开的近侧电极，其中所述导电材料片和所述多个侧向间隔开的近侧电极由间隙分开，其中所述传感器电极的电容性节点被形成在其中所述导电材料片与近侧电极重叠的侧向间隔开的位置处。17.根据权利要求16所述的腕戴式设备，其中所述传感器阵列包括电容性节点的行和列，并且其中所述传感器阵列的所述电容性节点的相邻行为交错的。18.根据权利要求16所述的腕戴式设备，其中所述多个近侧电极包括单个电极。19.根据权利要求16所述的腕戴式设备，其中所述传感器阵列为弯曲的。20.根据权利要求19所述的腕戴式设备，其中所述传感器阵列具有介于12mm和20mm之间的曲率半径。21.根据权利要求16所述的腕戴式设备，还包括引脚和框架，所述引脚中的每个引脚与所述传感器阵列的所述电容性节点中的一个电容性节点耦接，其中所述引脚由框架限制成在近侧-远侧方向上移动。22.根据权利要求16所述的腕戴式设备，其中所述传感器阵列由具有长度和宽度的设备带来支撑，并且其中主狭缝被提供在沿所述设备带的所述宽度延伸的相邻电容性节点之间；并且其中辅侧向狭缝在横向于所述主狭缝的方向上从所述主狭缝延伸，所述辅侧向狭缝使相邻电容性节点至少部分地分开。23.根据权利要求16所述的腕戴式设备，还包括被设置在所述导电材料片和所述多个近侧电极之间的间隙中的电介质层。24.根据权利要求23所述的腕戴式设备，其中所述电介质层包括侧向间隔开的柱，所述电介质层的所述侧向间隔开的柱被定位在其中所述导电材料片与所述近侧电极重...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·K·纳拉西汉，曾子敬，张志鹏，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US