一种基于光纤感知芯片的连续血压监测手环制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于光纤感知芯片的连续血压监测手环，属于智能可穿戴设备领域。包括手环本体和表带，手环本体包括本体上盖和本体下盖，本体上盖和所述本体下盖通过连接孔连接固定，中间形成内腔；本体下盖的内侧设置有光纤感知芯片，本体上盖的外侧设置有显示屏，内腔中安装有电路板，电路板上设置有控制芯片、电源模块、WIFI模块、激光收发模块，电路板下方安装有电池，光纤感知芯片用于利用手环本体佩戴者的脉搏压力波对激光进行强度调制；控制芯片用于采集数字信号、提取数字信号中的脉搏波波形特征值，建立脉搏波波形特征值与血压值之间的关系，实现对血压的无创连续测量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤感知芯片的连续血压监测手环


[0001]本技术涉及智能可穿戴设备领域，更具体地，涉及一种基于光纤感知芯片的连续血压监测手环。

技术介绍

[0002]2021年中国心血管健康与疾病报告显示，心血管疾病已超越癌症、糖尿病，成为死亡率最高的疾病，而高血压是心血管疾病中最为危险的因素，患病人数已超2.45亿，血压测定是临床上诊断心血管疾病最常用的检查方法，其中24小时动态血压监测对于早期高血压疾病的诊断、预防心血管并发症发生具有重要意义，然而目前市面上的可穿戴血压监测设备无法实现全天候连续、准确测量。目前，市面上测量血压的手表主要分为光电容积描记法(PPG)、脉搏波速法(PPG+ECG)和压力法(Cuff based)，这三种方法佩戴舒适度依次下降，测量精确度依次上升。
[0003]在中国技术专利说明书CN207912680U中公开了一种利用脉搏波速法(PPG+ECG)进行血压测量的手环，ECG信号与PPG信号分别采集后传送至信号处理模块，信号处理模块同时对ECG信号和PPG信号进行处理后将信号发送至移动终端。然而这种测量方法精度很大程度受运动伪影、肤色、姿态影响，同时受限于传感器精度，导致测量误差很大。
[0004]在中国技术专利说明书CN215191522U中公开了一种利用压力法测量血压的手环，该手环使用微型充气泵使表带中的气囊充气膨胀，挤压手腕测量血压，但该方法需要暂时阻断血流，给被测者造成不适，并且单次测量需要进行一次充气和放气过程，没有实现连续不间断测量。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的缺陷，本技术的目的在于提供一种基于光纤感知芯片的连续血压监测手环，旨在解决目前市面上的血压手环无法实现主动的全天候血压监测的缺陷以及解决测量精度不高的难题，提供一种超高探测精度、低功耗、结构小巧、佩戴方便、舒适的手环式血压监测设备。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了一种基于光纤感知芯片的连续血压监测手环，包括手环本体和表带，手环本体包括本体上盖和本体下盖，所述本体上盖和所述本体下盖通过连接孔连接固定，中间形成内腔；所述本体下盖的内侧设置有光纤感知芯片，所述本体上盖的外侧设置有显示屏，所述内腔中安装有电路板，电路板上设置有控制芯片、电源模块、WIFI模块、激光收发模块，电路板下方安装有电池；
[0007]所述电源模块的输入端与电池相连接，输出端用于为电路板供电；
[0008]激光收发模块的发射端与光纤感知芯片的输入端相连接，激光收发模块的接收端与光纤感知芯片的输出端相连接；所述光纤感知芯片利用手环本体佩戴者的脉搏压力波对激光收发模块发出的激光进行强度调制，激光收发模块接收调制后的光信号后将其转化为数字信号；
[0009]控制芯片与激光收发模块的输出端相连接，控制芯片还与显示屏相连接；控制芯片用于采集数字信号，并根据数字信号确定血压值。
[0010]进一步地，所述激光收发模块采用板上COB技术集成激光器与光探测器，具有激光接收端与激光发射端，用于发射激光、接收激光以及将光信号转化为数字信号。
[0011]进一步地，所述光纤感知芯片由微纳光纤传感器与液体增敏胶囊组成，用于利用脉搏压力波对光信号进行强度调制。
[0012]进一步地，所述手环本体的侧面设有用于配置和控制手环的按键。
[0013]进一步地，所述手环本体的侧面设有充电接口，与电路板上的充电芯片连接，用于为锂电池充电。
[0014]进一步地，所述WIFI模块包括WIFI天线；WIFI天线设置在手环本体的侧面，用于与云端服务器通信，发送血压测量结果等信息。
[0015]进一步地，所述手环本体的两端预留表带生耳安装孔，用于安装表带。
[0016]进一步地，所述表带采用米兰尼斯材质，通过磁吸的方式任意调节手环松紧。
[0017]通过本技术所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得以下有益效果：
[0018]1、本技术提供的基于光纤感知芯片的连续血压监测手环本体的内侧设置的超高精度光纤感知芯片由微纳光纤传感器和液滴增敏胶囊组成，微纳光纤传感器利用微纳光纤对传输的光束缚能力弱的特点，外界压力变化使微纳光纤发生形变，导致结构中的传输损耗改变，对光进行强度调制，能够实现超微弱压力的探测，将其贴在人体手腕脉搏处，即可探测到高保真的脉搏波形，无需利用充气袖带等装置阻断血流；液滴增敏胶囊由柔性薄膜和填充液体组成，基于帕斯卡定律，通过将液体胶囊检测到的脉搏信号传输到微纳光纤传感器，大大放宽了光纤感知芯片与脉搏之间严格的位置对准要求。基于以上二点能够实现全天候精准监测佩戴者的脉搏波形。
[0019]2、本技术提供的基于光纤感知芯片的连续血压监测手环中的控制芯片建立脉搏波波形特征值与血压值之间的关系，实现对血压的无创连续测量自校正，与传统的脉搏波速法和脉搏波传递时间法相比，具备高鲁棒性与高精度。
[0020]3、本技术提供的基于光纤感知芯片的连续血压监测手环最后将结果输出至显示屏，同时使用WIFI模块将数据上传至云端服务器，用户可在手机APP上关注自身血压变化。当结果出现异常时，显示屏及APP均可发出提示，极大缩短了治疗救助的反应时间。
[0021]4、本技术基于自主设计的激光收发一体化模块，采用板上COB技术，将激光器与光探测器集成，相比于同轴的激光器件大大缩小系统的体积同时降低系统的功耗，因此可以做到集成于手环中，实现低功耗、结构小巧。
附图说明
[0022]图1是本技术提供的基于光纤感知芯片的连续血压监测手环的正面视图；
[0023]图2是本技术提供的基于光纤感知芯片的连续血压监测手环的背面视图；
[0024]图3是本技术提供的基于光纤感知芯片的连续血压监测手环的本体下盖内部视图；
[0025]附图标记：1
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表带，2
‑
本体上盖，3
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本体下盖，4
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上下盖连接孔，5
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光纤感知芯片，
6
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显示屏，7
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按键，8
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充电接口，9
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WIFI天线，10
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表带生耳安装孔，11
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表带卡扣，12
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磁铁，13
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光纤感知芯片安装孔，14
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光纤固定结构，15
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电路板安装孔，16
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手腕贴合结构，17
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上下盖固定螺母安装孔，18
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电路板固定螺母安装孔。
具体实施方式
[0026]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤感知芯片的连续血压监测手环，包括手环本体和表带，其特征在于，手环本体包括本体上盖和本体下盖，所述本体上盖和所述本体下盖通过连接孔连接固定，中间形成内腔；所述本体下盖的内侧设置有光纤感知芯片，所述本体上盖的外侧设置有显示屏；所述内腔中安装有电路板，电路板上设置有控制芯片、电源模块、WIFI模块、激光收发模块，电路板下方安装有电池；所述电源模块的输入端与电池相连接，输出端用于为电路板供电；激光收发模块的发射端与光纤感知芯片的输入端相连接，激光收发模块的接收端与光纤感知芯片的输出端相连接；所述光纤感知芯片利用手环本体佩戴者的脉搏压力波对激光收发模块发出的激光进行强度调制，激光收发模块接收调制后的光信号后将其转化为数字信号；控制芯片与激光收发模块的输出端相连接，控制芯片还与显示屏相连接；控制芯片用于采集数字信号，并根据数字信号确定血压值。2.根据权利要求1所述的连续血压监测手环，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志鹏，孙琪真，刘云飞，李良晔，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：