自动调节切脉压力的中医脉象检测装置制造方法及图纸

自动调节切脉压力的中医脉象检测装置，它涉及医用传感装置，它是为了解决现有的脉象检测装置无法实现切脉压力的自动调节及同时采集寸、关、尺三处脉管搏动的收缩和舒张位移信息的问题。本实用新型专利技术利用第一光电传感器（２）、第二光电传感器（３）和第三光电传感器（４）检测手腕寸、关、尺三路脉象信息，压力传感器（５）用来获得切脉压力信息，光电、压力信息通过调理放大电后送入到Ａ／Ｄ转换模块（９）中，单片机控制电路（１６）控制（９）进行数模转换并通过ＵＳＢ接口模块（１２）将转换后的数据送入到上位机（１３）中，而且（１６）还控制步进电机（６）对（５）加压或减压。本实用新型专利技术能够自动调节切脉压力，并且同时获得手腕寸、关、尺三路脉象信息。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医用传感装置，即一种基于多传感器融合使用的中医脉象检测装置，属于医疗仪器

技术介绍
脉诊是中医四诊之一，在中医诊断中占有非常重要的地位。中医脉诊通常的做法是中医师用手指触压患者寸口桡动脉处寸、关、尺三个部位，通过手指施加浮、中、沉等不同的压力来感受患者脉搏波的变化。对应于浮、中、沉等压力而产生的一系列的包含了脉搏的位置、强弱、趋势、形状、宽度和节律等等信息的脉搏波，我们称之为脉象。从脉象信息中，医生可以知道脉搏是浮还是沉，是实还是虚，是大还是小，是快还是慢。通过这些信息，医生就可以了解病人的生理状态。但是这种传统的中医脉诊有很大的主观性；诊断的过程难以再现，并且很难学，花费几年甚至十几年才能掌握。为了解决传统中医脉诊的缺点，多年以来，许多研究工作者在脉诊的客观化方面做出了不懈的努力。中医脉诊的客观化的关键是高质量脉象信号的获取。随着传感器技术的不断进步，已经设计出了越来越多的脉象传感器。其中典型的有中国专利89107657.3所涉及到的“医用脉诊传感装置”。该装置以感囊作为切脉的媒介，感囊接触人体的脉位，获取的脉象信号经传感体导管传输到压力传感器，然后通过压力传感器转换成电信号。该装置的不足之处在于采用普通压力传感器，所采集的脉形信号仅能为少数简单的脉象诊断提供依据，无法提取足够详尽的脉形信号，从而不能支持比较复杂的脉象诊断。中国专利技术专利86107766提出了一种“中医脉象检测装置”，该装置的缺点是由于测力敏感元件的刚性表面与柔软的人指表面的差异，该测力式换能器不能兼顾浮脉与中、沉脉的检测和诊断。中国专利技术专利申请00119603.0对专利86107766的方案进行了一定的改进，利用串联复合式脉象改善浮脉检测能力，但是由于在中、沉脉检测时使用单通道测力敏感元件，该方案无法为复杂脉象提供详细数字描述。中国专利98800694.4公布的“脉搏检测装置、博动检测装置及压力检测装置”，采用压电传感器来测量脉搏波；中国专利2003101005513.0公布的“中医脉诊传感系统”同样是采用压电传感器直接测量脉搏波。目前这些传感器反映的脉象信息都比较单一，而且存在定位不准的缺点，同样也不能实现切脉压力的自动调节。
技术实现思路
为了解决现有的脉象检测装置无法实现切脉压力的自动调节及同时采集寸、关、尺三处脉管搏动的收缩和舒张位移信息的问题，本技术提供了一种自动调节切脉压力的中医脉象检测装置，它主要采用了光电传感器及压力传感器测量了在不同的切脉压力下脉管收缩与舒张的位移信息。本技术的中医脉象检测装置由自动加压机械装置、第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器、压力传感器、三组调理放大电路、压力放大电路、A/D转换模块、缓存器、锁存器、单片机控制电路、上位机、USB接口模块和步进电机驱动控制器组成；自动加压机械装置主要包括内壳、外壳、三个光电传感器拖动架、压力传动架、步进电机和纵向连接部件，所述压力传感器的非感应端与所述步进电机的力矩输出轴通过所述纵向连接部件相连，所述压力传感器的压力感应端与所述压力传动架的底部中心点接触，并且所述压力传动架的侧壁与所述内壳固定连接，所述内壳的外侧壁与所述外壳的内侧壁纵向滑动连接，所述三个光电传感器拖动架位于所述压力传动架的下方，所述第一光电传感器、第二光电传感器和第三光电传感器分别固定在所述三个光电传感器拖动架的下端，所述三个光电传感器拖动架的底面分别固定连接在所述内壳的内底面上；所述第一光电传感器、第二光电传感器和第三光电传感器的三个数据输出端分别连接三组调理放大电路的三个输入端，所述三组调理放大电路的三个输出端分别连接所述A/D转换模块的三个光电信号输入端，所述压力传感器的数据输出端连接所述压力放大电路的输入端，所述压力放大电路的输出端连接所述A/D转换模块的压力信号输入端，所述A/D转换模块的数据输出端通过所述缓存器分别与USB接口模块、单片机控制电路和锁存器的数据输入端相连，所述锁存器的数据输出端连接所述A/D转换模块的通道选择控制端，所述单片机控制电路的缓存控制信号输出端连接所述缓存器的控制端，所述单片机控制电路的A/D转换控制信号输出端连接所述A/D转换模块的控制端，所述单片机控制电路的锁存信号输出端连接所述锁存器的控制端，所述单片机控制电路的读、写信号输出端分别连接所述USB接口模块的读、写控制端，所述单片机控制电路的电机控制端连接所述步进电机驱动控制器的控制信号输入端，所述步进电机驱动控制器的驱动信号输出端连接所述步进电机的电源输入端，所述USB接口模块的数据端口连接所述上位机的数据端口。工作原理三个光电传感器分别对应着人体腕部的寸、关、尺三个部位，它们内部由发光二极管和光敏三极管组成，在检测脉象时由发光二极管发出的红外光经皮肤反射，会被光敏三极管接收，它们用的是波长为950nm的红外光，对氧合血红蛋白和血红蛋白非常敏感，可以捕捉到动脉血管壁的起伏波动，经过定标后具有非常好的线性特性；压力传感器放置在光电传感器的上方，用于获得切脉压力。单片机控制步进电机转动，步进电机的转动会通过电机轴和纵向连接部件带动压力传动架上下移动，压力传动架的移动会最终带动内壳体相对于患者腕部的上下移动，从而可以提供在检测脉象时所需的浮、中、沉等切脉压力，提供的压力大小通过单片机闭环控制，采用经典的PID控制算法；压力传感器和三个光电传感器所得到的脉象模拟信号经过调理放大电路后送入到模数转换器中；单片机产生读、写、A/D转换开始、读取方式、采集芯片复位、芯片片选、锁存器锁存、缓冲器输出使能等信号，控制着模数转换器对信号进行采样，将模拟信号转换成数字信号，并负责将转换后的结果通过高速USB接口模块实时的传送到上位机中存储起来，通过上位机的融合处理将检测到的脉象信息显示在屏幕上，便于操作者的观察。专利技术效果本技术是一种以无创伤的方式获取脉象数据，并对其进行处理和分析的设备。本技术的检测装置采用光电传感器，与同样采用光电传感器的中国专利92113134.8公布的“脉象仪”相比，能够同时采集寸、关、尺三路的脉象，而且增加了自动调节切脉压力的装置，同时本技术的检测装置也可以附加超声传感器获取到血流速度的信息；它融合了光电传感器和压力传感器的检测，将人体的脉象信息进行量化，实现了将传统中医脉象检测的主观性转变为客观，并且为后续的利用软件实现脉象特征的提取及分析脉象“位、形、势、数”等方面的信息提供了有利的硬件支持及精确的脉象信息。本技术的装置携带方便，即插即用。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的自动加压机械装置1的剖面结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是本技术的调理放大电路7、压力放大电路8的电路图；图5是A/D转换模块9、缓存器10、锁存器11、单片机控制电路16、上位机13、USB接口模块12、步进电机驱动控制器14及步进电机6的连接关系示意图。具体实施方式具体实施方式一参见图1、图2和图3，本技术的脉象检测装置由自动加压机械装置1、第一光电传感器2、第二光电传感器3、第三光电传感器4、压力传感器5、三组调理放大电路7、压力放大电路8、A/D转换模块9、缓存器10、锁存器11、单片机控制电路16、上位机13本文档来自技高网...

【技术保护点】
自动调节切脉压力的中医脉象检测装置，其特征在于所述脉象检测装置由自动加压机械装置（１）、第一光电传感器（２）、第二光电传感器（３）、第三光电传感器（４）、压力传感器（５）、三组调理放大电路（７）、压力放大电路（８）、Ａ／Ｄ转换模块（９）、缓存器（１０）、锁存器（１１）、单片机控制电路（１６）、上位机（１３）、ＵＳＢ接口模块（１２）和步进电机驱动控制器（１４）组成；自动加压机械装置（１）主要包括内壳（１－６）、外壳（１－５）、三个光电传感器拖动架（１－１）、压力传动架（１－２）、步进电机（６）和纵向连接部件，所述压力传感器（５）的非感应端与所述步进电机（６）的力矩输出轴（６－１）通过所述纵向连接部件相连，所述压力传感器（５）的压力感应端与所述压力传动架（１－２）的底部中心点接触，并且所述压力传动架（１－２）的侧壁与所述内壳（１－６）固定连接，所述内壳（１－６）的外侧壁与所述外壳（１－５）的内侧壁纵向滑动连接，所述三个光电传感器拖动架（１－１）位于所述压力传动架（１－２）的下方，所述第一光电传感器（２）、第二光电传感器（３）和第三光电传感器（４）分别固定在所述三个光电传感器拖动架（１－１）的下端，所述三个光电传感器拖动架（１－１）的底面分别固定连接在所述内壳（１－６）的内底面上；所述第一光电传感器（２）、第二光电传感器（３）和第三光电传感器（４）的三个数据输出端分别连接三组调理放大电路（７）的三个输入端，所述三组调理放大电路（７）的三个输出端分别连接所述Ａ／Ｄ转换模块（９）的三个光电信号输入端，所述压力传感器（５）的数据输出端连接所述压力放大电路（８）的输入端，所述压力放大电路（８）的输出端连接所述Ａ／Ｄ转换模块（９）的压力信号输入端，所述Ａ／Ｄ转换模块（９）的数据输出端通过所述缓存器（１０）分别与ＵＳＢ接口模块（１２）、单片机控制电路（１６）和锁存器（１１）的数据输入端相连，所述锁存器（１１）的数据输出端连接所述Ａ／Ｄ转换模块（９）的通道选择控制端，所述单片机控制电路（１６）的缓存控制信号输出端连接所述缓存器（１０）的控制端，所述单片机控制电路（１６）的Ａ／Ｄ转换控制信号输出端连接所述Ａ／Ｄ转换模块（９）的控制端，所述单片机控制电路（１６）的锁存信号输出端连接所述锁存器（１１）的控制端，所述单片机控制电路（１６）的读、写信号输出端分别连接所述ＵＳＢ接口模块（１２）的读、写控制端，所述单片机控制电路（１６）的电机控...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张大鹏，王宽全，徐礼胜，张冬雨，耿斌，郭子海，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]