一种脉诊信号传感器探头，它包括底座和设置于底座上的旋转轴支撑座和弹性梁，在旋转轴支撑座上设置有轴孔和设置于轴孔中的旋转轴，联动件的中部通过旋转轴铰接于旋转轴支撑座上并可绕旋转轴枢转，联动件包括横臂和纵臂两部分，横臂一端和纵臂的下端连接在一起，光纤光栅的一端固定在纵臂上端，光纤光栅的另一端固定在弹性梁顶端；在联动件横臂另一端设置探针，探针穿过设置于底座上的通孔延伸到底座外。一种光纤脉诊信息采集系统，它包括带光纤耦合输出的宽带光源、光谱测量仪，宽带光源和光谱测量仪同时与光纤耦合器一侧连接，光纤耦合器另一侧通过光纤与脉诊信号传感器探头连接，光谱测量仪与计算机电联接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于脉诊仪的光纤脉诊信息采集系统，该系统包括脉搏波形探测的传感器探头部分以及信息采集两大部分。能够实现脉搏波形的探测与获取以及记录与分析功能，是目前正在发展研制的智能脉诊仪的重要组成部分。
技术介绍
脉诊是通过按触人体不同部位的脉搏，以体察脉象变化的切诊方法。又称切脉、诊脉、按脉、持脉。脉象的形成与脏腑气血密切相关，若脏腑气血发生病变，血脉运行就会受到影响，脉象就有变化。脉诊在临床上，可推断疾病的进退预后。我国古代医学在诊断疾病方面采用的脉诊，是一项独特诊法脉，是中医“四诊”(望、闻、问、切)之一，也是辨证论治的一种不可少的客观依据。 近几年，由于西医在国内的盛行，加之传统上中医过度依赖于老中医医生，使得中医曾一度被忽视甚至被排斥，而随着我国医学以及科研工作者的努力，近几年也开始得到发展与进步，特别是将传统中医学与现代诊断思维相结合后，中医又开始从理论上和诊断方法上得到长足发展。在临床实践中，当医生为病人切脉时，脉搏的搏动会刺激触觉小体，由触觉小体进行能量转换，把物理刺激转换成神经电信号，经由感觉神经传输给神经中枢大脑形成触觉，再结合相关医学知识从而形成各种脉象。这一过程中由于触觉的形成是一种主观感受，因此对脉象的描述中都存在着很多主观的内容，比如金氏脉学中对粘滞性涩搏的描述为涩点稠密柔嫩，指感粘腻。因此，传统中医脉诊均与医生的感官知觉不可分割，这就造成了对病情没有一个客观标准的评价和定义，大大限制了中医脉诊的推广和认可。人体脉搏千变万化，人体在不同病况下所产生的脉搏特征也不一样，其中脉搏信息特征主要包括以下几个方面 (I)脉搏的位铬指腕部桡动脉的纵向搏动空间，传统脉学中分为浮、沉，也有脉学理论将脉位更精细地定义了七个层面。(2)脉搏的频率脉搏频率在传统脉学中属于脉数的范畴，传统脉学以一息至数作为定理标准，也有脉学中以每分钟脉管搏动的次数为定量指标。(3)脉搏的节律脉搏节律在传统脉学中也属于脉数的范畴，描述为至数不齐，以心脏搏动的生理机制为基础，根据节律不齐的表现形式，确定为不同的律变脉应。(4)脉搏的强度脉搏强度在传统脉学中属于脉势的范畴，并根据搏动的力量分虚实，即为不同的力变脉应。(5)脉体的形态脉体的形态在传统脉学中属于脉形的范畴，脉体的形态在传统脉学中概括为脉体的长、短、宽、窄以及一些特殊形态，如芤、革、濡等，其描述多用静态事物比拟，如芤脉如按葱管、革脉如按鼓皮。(6)脉搏波的形态脉搏波的形态在传统脉学中也属于脉形的范畴，脉搏波的形态在传统脉学中被描述为指下的动态感觉，其描述多以动态事物比拟，如滑脉的如珠走盘、涩脉的如刀刮竹等。根据脉搏波形状变化，结合信息的固有性和随机性划分为时变脉应与形变脉应。脉应分为整体脉应与动点脉应，所有的动点脉应都与脉搏波的形态有关。通过上述分析，脉点的测 量可以通过压力、时间、位铬、位移的综合测量、分析较易实现；脉应中的整体脉应也可以通过压力、时间、位铬、位移、频率、节律的综合测量、分析较易实现；而脉应中的动点脉应，其测量可以综合时间、压力、位铬的测量实现。医生手指进行脉诊的生理学基础是，手指指面有大量的触觉小体，当手指压在动脉上时，脉搏的搏动会刺激触觉小体，形成各种脉象。触觉小体又称麦氏小体，分布于皮肤真皮乳头的结缔组织中，尤以触觉灵敏的口唇、指尖、颜面等处分布密度最高。小体呈圆柱形，与表皮相垂直，长约100微米，宽约30微米，有结缔组织被囊包裹在外，中心有许多横列的扁平细胞(触觉细胞)。触觉小体的机能为感受触觉，相当于压力传感器。现有市售传感器基本上都是压阻式传感器，存在的普遍问题是体积偏大、敏感度较低，无法精确模拟手指的触觉，无法实现脉点数据的精确测量，如果减小传感器的体积又会进一步降低精确度和灵敏度。
技术实现思路
本专利技术提出了一种用于中医脉诊的基于光纤光栅检测技术的脉诊信号传感器及其信息采集系统，实现了脉搏信息的有效、准确提取功能。本专利技术针对中医脉诊的客观化表观需求，设计了一种基于光纤光栅测量技术的脉诊传感器及其信息采集系统，满足实际脉诊对灵敏度(0. IPa，范围0-35kPa)、响应频率以及探头尺寸(触点直径小于Imm)的需求。一种脉诊信号传感器探头，它包括底座和设置于底座上的旋转轴支撑座和弹性梁，在旋转轴支撑座上设置有轴孔和设置于轴孔中的旋转轴，联动件的中部通过旋转轴铰接于旋转轴支撑座上并可绕旋转轴枢转，联动件包括横臂和纵臂两部分，横臂一端和纵臂的下端连接在一起，光纤光栅的一端固定在纵臂上端，光纤光栅的另一端固定在弹性梁顶端；在联动件横臂另一端设置探针，探针穿过设置于底座上的通孔延伸到底座外。所述旋转轴水平布置于轴孔中；探针垂直设置在横臂上，横臂和纵臂的轴线相交成直角；弹性梁和联动件均垂直设置于底座上。横臂与纵臂的臂长倍数为k，当k大于I时，能够对传感器起到增敏作用，大大提高测量脉搏信号的灵敏度。k系数应当设置在0. 5-5之间。探针头部为球形，直径范围大于0小于I毫米。在探针头部设置硅胶触头。弹性梁为薄片式弹片结构，当外部压力过大时，弹性梁的存在能够防止光纤布拉格光栅被拉断，提高了传感器使用寿命，降低了设备损坏率。同时弹性梁的存在，另一方面对外部特别是触点上受到的巨大冲击力起到缓冲作用，防止使用时扎伤皮肤等医疗事故的发生。所述光纤光栅是光纤布拉格光栅，是一种常用光纤通讯器件，结构简单，尺寸小，工作稳定可靠。传感器具有多点测量的可扩展功能，在旋转轴上并列设置多个联动装置，使设置于联动装置上的探针成一条直线排列，在实际使用时，使得探针所在的直线与动脉垂直，信号最佳的传感器即为理想安装位置上所检测到脉搏信息，能够解决单个传感器对于测量位置难以精确定位的问题。该脉诊仪由于传感器采用FBG作为核心元件，能够波分复用，因此同一台解调仪可以同时测量多个传感器探头，用于不同中心波长FBG制成的多个探头同时测量，一台解调仪可供多个病人同时监测使用。传感器工作原理为 首先，将探头以某一特定压力(一般0_35kPa)压放与待测人体手腕部，硅胶触头对准脉搏脉点(脉诊测量点)； 第二，脉搏搏动时产生一定的压力推动触点位移，触点推动探针、直角联动装置围绕轴孔产生转动，造成直角联动装置顶部的光栅固定点B的位 移； 第三，光纤光栅经过光栅固定点A和光栅固定点B固定在弹性梁与直角联动装置顶端之间，弹性梁采用薄片式弹片结构，当受到侧向拉力时弹性梁发生弯曲型变，拉力越大型变量越大，拉力与型变量成线性对应关系。当直角联动装置转动时，拉动光纤光栅使得光纤光栅受到的拉力发生变化，从而造成光纤光栅反射光谱中心波长发生变化，根据光栅反射光谱中心波长的变化量可以反算出触头受到的压力，即获得了此刻脉搏的压强值。硅胶触点作用是在探针末端安装一个硅胶垫，当探针安放在腕部时，由于硅胶具有一定弹性，不会因为触点末端压力过大扎破人体皮肤，对腕部造成物理损伤；旋转轴底座上设置了轴孔，直角联动装置通过轴孔与旋转轴底座组装在一起，可以自由地旋转；探针主要用于将脉搏信号产生的压力转化为机械位移，并传到至直角联动装置；直角联动装置将探针的机械位移量传导到光栅的拉力变化；光纤光栅将机械位移转换为拉力并将拉力转换为光纤光栅反射波长的变化上来；弹性梁提供一定的弹性拉力。当脉搏按照以上分析造成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种脉诊信号传感器探头，它包括底座和设置于底座上的旋转轴支撑座和弹性梁，在旋转轴支撑座上设置有轴孔和设置于轴孔中的旋转轴，联动件的中部通过旋转轴铰接于旋转轴支撑座上并可绕旋转轴枢转，联动件包括横臂和纵臂两部分，横臂一端和纵臂的下端连接在一起，光纤光栅的一端固定在纵臂上端，光纤光栅的另一端固定在弹性梁顶端；在联动件横臂另一端设置探针，探针穿过设置于底座上的通孔延伸到底座外。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：倪家升，王昌，刘统玉，赵燕杰，孙志慧，张晓磊，李淑娟，翟瑞占，
申请(专利权)人：山东省科学院激光研究所，
类型：发明
国别省市：
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