一種適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置。所述三探頭機(jī)械裝置包括一底板和設(shè)于所述底板上的3個(gè)工作臺(tái)；每個(gè)所述工作臺(tái)均通過(guò)一連桿支架與一連桿相連接，所述連桿的另一端依次與探頭和壓力傳感器相連接；每個(gè)所述工作臺(tái)均控制與其相連接的所述連桿在X軸、Y軸和Z軸方向上運(yùn)動(dòng)；所述連桿與所述連桿支架垂直連接；3個(gè)所述連桿分布于一個(gè)平面內(nèi)。本實(shí)用新型中的三個(gè)探頭同步運(yùn)動(dòng)，可以用于同時(shí)對(duì)人寸口脈上寸關(guān)尺三個(gè)位置進(jìn)行脈象信號(hào)采集，達(dá)到了操作速度快的效果。
【專利說(shuō)明】—種適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置，屬于脈診儀的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]脈診是中醫(yī)學(xué)的特色診法，具有簡(jiǎn)單、實(shí)用、無(wú)創(chuàng)、低成本的特點(diǎn)。脈象攜帶了人體全身性、綜合性的生理病理信息，是窺視臟腑功能變化的窗口。然而其主觀、抽象的“在心易了、指下難明”的特點(diǎn)也成為了中醫(yī)脈診現(xiàn)代研究所面臨的重大挑戰(zhàn)，因此脈診的客觀化、規(guī)范化研究具有極其重要的意義。
[0003]脈診儀的研制與應(yīng)用無(wú)疑成為中醫(yī)脈診客觀化、規(guī)范化研究的主要方法與手段，即運(yùn)用現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的方法和手段，將脈診信息的物理特征數(shù)字化和可視化并客觀地描繪和記錄，依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)所得到的脈診信息進(jìn)行定性和定量相結(jié)合的識(shí)別和分析。
[0004]早在20世紀(jì)50年代，我國(guó)就有很多醫(yī)生及相關(guān)方面的學(xué)者基于脈學(xué)理論，通過(guò)對(duì)于臨床診斷及實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)行了大量常見(jiàn)脈圖的測(cè)繪與分析，為脈診的客觀化研究奠定了一定基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)于脈圖的分析，人們發(fā)現(xiàn)脈圖是十分靈敏的生理信息，不同年齡群有不同的判斷身體狀況的標(biāo)準(zhǔn)，并且自然環(huán)境及人體的生理?xiàng)l件都對(duì)于脈圖有著直接的影響。而脈診儀就需要對(duì)于人的脈象信息進(jìn)行采集并生成脈圖信息，供使用者進(jìn)行分析處理，制定標(biāo)準(zhǔn)，以便以后作為判斷身體狀況的依據(jù)。
[0005]到現(xiàn)在為止，各個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)學(xué)者已經(jīng)研制出了多種多樣的性能各異的脈診儀，它們各具特色，但是由于種種的局限性，一直未能廣泛應(yīng)用于臨床使用，而只停留在科研和教學(xué)層面上。
[0006]現(xiàn)有的脈診儀主要通過(guò)模擬中醫(yī)脈診過(guò)程，基于寸口脈診法，通過(guò)采用不同的傳感器進(jìn)行信號(hào)采集，再對(duì)脈象進(jìn)行分析?，F(xiàn)有的脈診儀在傳感器的選取上主要有以下幾類:
[0007]1、壓力型傳感器
[0008]壓力型脈診儀研制時(shí)間較早，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間研究與改進(jìn)，目前也取得了較大的發(fā)展。壓力型脈診儀的傳感器主要分為壓電式傳感器、壓阻式傳感器和壓磁式傳感器三種，其中壓電式最為實(shí)用和成熟。由于脈搏跳動(dòng)產(chǎn)生壓力變化，壓電式傳感器利用壓電材料的特性，將這種壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)脈搏信號(hào)的采集與處理。
[0009]2、光電式傳感器
[0010]光電式傳感器為非接觸式傳感器。由于心臟跳動(dòng),會(huì)引起血管中血容量的變化,此時(shí)，當(dāng)照明光線照射時(shí)，透射的光線也會(huì)隨血容量的變化而變化，接收透射光的光電傳感器可以感受這一變化，并將其裝換為電信號(hào)，用于分析使用。光電傳感器靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，但是其能測(cè)得的血流參數(shù)還不能滿足需求。
[0011]3、聲波傳感器
[0012]聲波傳感器是抓住脈象信號(hào)的本質(zhì)設(shè)計(jì)的。脈象本身就是由振動(dòng)產(chǎn)生的，因此聲波傳感器可以獲取脈搏振動(dòng)產(chǎn)生的聲信號(hào)，并對(duì)之進(jìn)行分析處理。
[0013]4、超聲多普勒技術(shù)
[0014]利用超聲多普勒技術(shù)，可以對(duì)脈管的運(yùn)動(dòng)情況、血管壁的厚度、血管的直徑等進(jìn)行觀察，能夠較為直觀的反映血管的情況，用于分析。但是該技術(shù)目前在研究脈象信息方面還不是十分成熟，且代價(jià)較為昂貴。
[0015]在應(yīng)用最為廣泛的壓電傳感器型脈診儀中，根據(jù)脈診儀傳感器探頭形式的不同，主要可以將脈診儀分為以下幾類:
[0016]1、單探頭型
[0017]單探頭是目前最為常見(jiàn)的脈診儀探頭形式。單探頭能夠較為準(zhǔn)確的對(duì)某一點(diǎn)進(jìn)行定位，并且采集脈象信息，但是與傳統(tǒng)中醫(yī)三部九候的把脈理念不太吻合。
[0018]2、雙探頭型
[0019]在單探頭的基礎(chǔ)上，湯偉昌等人設(shè)計(jì)了雙探頭復(fù)合式脈象傳感器。由外圍傳感器和中心傳感器分別測(cè)得脈搏搏動(dòng)力、皮膚切向力等的合力及垂直方向的力。通過(guò)對(duì)力進(jìn)行區(qū)分能夠?qū)σ恍┝W(xué)指標(biāo)進(jìn)行更為精確的分析。
[0020]3、三探頭或多探頭型
[0021]三探頭型在目前還不是很廣泛，據(jù)可查資料，現(xiàn)在存在陣列型脈診儀，通過(guò)布置多個(gè)探測(cè)點(diǎn)，在探測(cè)脈象信息時(shí)，對(duì)所有點(diǎn)采集的脈象進(jìn)行分析處理，可以取出最為合適的三個(gè)點(diǎn)的信號(hào)作為寸關(guān)尺信號(hào)進(jìn)行使用。該方法快捷方便，但是取脈形式較為粗糙，缺乏根據(jù)不同受試者情況“因人而異”的個(gè)體化定位方案，與傳統(tǒng)中醫(yī)切脈之間存在較大差異。
[0022]4、附指式
[0023]即醫(yī)生將換能器固定于自己的手指上，然后按照傳統(tǒng)中醫(yī)把脈的過(guò)程進(jìn)行切脈，換能器在醫(yī)生把脈的過(guò)程中能夠傳遞采集的信息進(jìn)行記錄分析。該方法操作簡(jiǎn)單，但是實(shí)際操作時(shí)，容易出現(xiàn)換能器安裝不穩(wěn)定或無(wú)法采集到信號(hào)等情況，而且可重復(fù)性差。
[0024]綜上所述，脈診儀的研制雖然取得了較好的發(fā)展，卻未能得到廣泛應(yīng)用。究其原因，主要是個(gè)性化定位和單點(diǎn)采集等問(wèn)題造成脈診儀采集裝置使用繁瑣耗時(shí)、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性差等實(shí)際問(wèn)題?，F(xiàn)有的產(chǎn)品和技術(shù)多種多樣，雖然各有優(yōu)點(diǎn)，但是仍然不能很好的滿足現(xiàn)在醫(yī)學(xué)發(fā)展的需要。對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，為了更好的模擬中醫(yī)診脈三部九候的形式，采用三點(diǎn)同步獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的壓電傳感器的三探頭式脈診儀應(yīng)該是最能符合現(xiàn)在脈診儀的發(fā)展方向的選擇。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0025]本實(shí)用新型的目的是提供一種適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置，本實(shí)用新型通過(guò)電機(jī)絲杠驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三自由度的運(yùn)動(dòng)，具有三點(diǎn)同步獨(dú)立運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)精度高、操作速度快、傳感器靈敏、防干涉等特點(diǎn)。
[0026]本實(shí)用新型所提供的一種適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置，包括一底板和設(shè)于所述底板上的3個(gè)工作臺(tái)；每個(gè)所述工作臺(tái)均通過(guò)一連桿支架與一連桿相連接，所述連桿的另一端依次與探頭和壓力傳感器相連接；每個(gè)所述工作臺(tái)均控制與其相連接的所述連桿在X軸、Y軸和Z軸方向上運(yùn)動(dòng)；
[0027]所述連桿與所述連桿支架垂直連接；[0028]3個(gè)所述連桿分布于一個(gè)平面內(nèi)。
[0029]上述的三探頭機(jī)械裝置中，每個(gè)所述工作臺(tái)均通過(guò)與電機(jī)和絲杠的連接實(shí)現(xiàn)在X軸、Y軸和Z軸方向上的運(yùn)動(dòng)；通過(guò)絲杠將回轉(zhuǎn)運(yùn)到轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。
[0030]上述的三探頭機(jī)械裝置中，每個(gè)所述工作臺(tái)均分別與X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)相連接，所述X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)均與所述絲杠相連接。
[0031]上述的三探頭機(jī)械裝置中，所述連桿沿豎直方向設(shè)置，因此可以用于同時(shí)對(duì)人寸口脈上寸、關(guān)、尺三個(gè)位置進(jìn)行脈象信號(hào)采集，達(dá)到了操作速度快的效果。
[0032]上述的三探頭機(jī)械裝置中，所述壓力傳感器可為圓形，能夠輸出靜態(tài)壓力值與脈搏情況兩個(gè)信號(hào)。
[0033]上述的三探頭機(jī)械裝置中，所述探頭與所述連桿之間為螺紋連接，便于連接與拆卸；
[0034]所述探頭與所述壓力傳感器之間為粘貼配合。
[0035]上述的三探頭機(jī)械裝置中，位于兩側(cè)的2個(gè)所述連桿上設(shè)有接近傳感器，當(dāng)所述三探頭機(jī)械裝置出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致相鄰的連桿將發(fā)生運(yùn)動(dòng)接觸時(shí)，所述接近傳感器感應(yīng)此接觸，阻止該運(yùn)動(dòng)。
[0036]上述的三探頭機(jī)械裝置中，所述接近傳感器設(shè)于所述連桿的遠(yuǎn)離所述探頭方向的端部。
[0037]通過(guò)設(shè)置相關(guān)參數(shù)，本實(shí)用新型可達(dá)到優(yōu)異的性能指標(biāo):
[0038]1、電機(jī)每轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)探頭的行程為1mm，而所選用電機(jī)輸入1600個(gè)脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，有
很高的分辨率。
[0039]2、定位速度快，三個(gè)探頭從啟動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置，工作時(shí)間約10秒。
[0040]3、壓力傳感器靈敏度高。測(cè)力量程為O?10N，分別率為0.01N，通過(guò)控制探頭在Z方向的位移，可以調(diào)節(jié)壓力傳感器對(duì)寸口脈的壓力，實(shí)現(xiàn)中醫(yī)的“浮中沉”，達(dá)到“三部九候”。
[0041]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0042]1、本實(shí)用新型中的三個(gè)探頭同步運(yùn)動(dòng)，可以用于同時(shí)對(duì)人寸口脈上寸關(guān)尺三個(gè)位置進(jìn)行脈象信號(hào)采集，達(dá)到了操作速度快的效果。
[0043]2、本實(shí)用新型中的三個(gè)探頭的運(yùn)動(dòng)由電機(jī)絲杠驅(qū)動(dòng)，而電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制十分精確，因此能夠?qū)θ齻€(gè)點(diǎn)的定位準(zhǔn)確，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)。
[0044]3、本實(shí)用新型中壓力傳感器能夠輸出靜態(tài)壓力值與脈搏情況兩個(gè)信號(hào)，對(duì)于脈象信息的處理與分析能夠提供精確有效的數(shù)據(jù)。
[0045]4、本實(shí)用新型中壓力傳感器與探頭之間使用環(huán)氧進(jìn)行粘接，牢固可靠，且減小了探頭的直徑。
[0046]4、本實(shí)用新型中的三個(gè)探頭的運(yùn)動(dòng)行程根據(jù)文獻(xiàn)資料及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過(guò)臨床實(shí)踐考察證明能夠覆蓋不同人群的寸關(guān)尺三個(gè)位置，不會(huì)出現(xiàn)探頭無(wú)法到達(dá)使用者寸關(guān)尺位置的情況。
[0047]5、防干涉。兩側(cè)的連桿上裝有接近傳感器，當(dāng)因?yàn)檎`操作或故障造成相鄰連桿出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)接觸時(shí)，接近傳感器對(duì)之發(fā)生感應(yīng)，并停止該運(yùn)動(dòng)?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0048]圖1為本實(shí)用新型適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]圖2為本實(shí)用新型適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置的探頭連桿示意圖。
[0050]圖中各標(biāo)記如下:
[0051 ] I底板、2，3，4工作臺(tái)、5連桿支架、6連桿、7探頭、8壓力傳感器、9X軸電機(jī)、IOY軸電機(jī)、IIZ軸電機(jī)、12接近傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0052]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0053]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置包括一底板I和設(shè)于該底板I上的3個(gè)工作臺(tái)2、3和4。工作臺(tái)2、工作臺(tái)3和工作臺(tái)4均通過(guò)一連桿支架5與一連桿6垂直連接,3個(gè)連桿設(shè)于一個(gè)平面內(nèi)，且均豎直方向設(shè)置。如圖2所不，每個(gè)連桿6的另一端均依次與探頭7和壓力傳感器8相連接，其中，探頭7為圓形，探頭7與連桿6之間為螺紋連接，探頭7與壓力傳感器8之間通過(guò)環(huán)氧樹脂進(jìn)行粘貼配合。
[0054]工作臺(tái)2、工作臺(tái)3和工作臺(tái)4均分別與X軸電機(jī)9、Y軸電機(jī)10和Z軸電機(jī)11相連接，且X軸電機(jī)9、Y軸電機(jī)10和Z軸電機(jī)11均與絲杠(圖中未示)相連接，以將電機(jī)驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，從而工作臺(tái)2、工作臺(tái)3和工作臺(tái)4能夠控制與其相連接的連桿6均在X軸、Y軸和Z軸方向上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。由于電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制十分精確，因此能夠?qū)θ齻€(gè)點(diǎn)的定位準(zhǔn)確，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)；并且使本裝置中的3個(gè)探頭同步運(yùn)動(dòng)，可以用于同時(shí)對(duì)人寸口脈上寸關(guān)尺三個(gè)位置進(jìn)行脈象信號(hào)采集，達(dá)到了操作速度快的效果。
[0055]工作臺(tái)2和工作臺(tái)4連接的連桿6上均設(shè)有接近傳感器12，且設(shè)于遠(yuǎn)離探頭7方向的端部，當(dāng)該三探頭機(jī)械裝置出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致相鄰的連桿將發(fā)生運(yùn)動(dòng)接觸時(shí)，該接近傳感器12能夠感應(yīng)此接觸，進(jìn)而阻止該運(yùn)動(dòng)。
[0056]本實(shí)用新型適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置中，可按照下述過(guò)程進(jìn)行探頭的連接:將探頭7取下，將環(huán)氧樹脂與固化劑按比例混合后均勻涂抹于探頭7上，取壓力傳感器8的背面與探頭7進(jìn)行對(duì)接，用與之配合的模具將探頭7與壓力傳感器8進(jìn)行固定，待固化時(shí)間之后取下模具，即壓力傳感器8與探頭7完成粘接。
[0057]上述適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置的主要尺寸參數(shù)為:三個(gè)探頭在X方向(即垂直手臂方向的進(jìn)出運(yùn)動(dòng)方向)的運(yùn)動(dòng)行程為100mm，在Y方向(即沿手臂方向)的運(yùn)動(dòng)行程為30mm,在Z方向(即豎直方向)的運(yùn)動(dòng)行程為50mm。三個(gè)探頭在Y方向上往同一方向到極限位置時(shí)，每?jī)蓚€(gè)探頭之間間隙為IOmm ;三個(gè)探頭在Z方向運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)位置與底板(如圖5所示)距離為40mm。三個(gè)方向上，電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，探頭均運(yùn)動(dòng)1mm。
[0058]本實(shí)用新型適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置使用過(guò)程如下:
[0059]本實(shí)用新型中三個(gè)探頭7可以同步運(yùn)動(dòng)，假設(shè)之前對(duì)于寸關(guān)尺的位置進(jìn)行了設(shè)定，則在3個(gè)工作臺(tái)的控制下，三個(gè)探頭7首先在Y方向同步運(yùn)動(dòng)，分別達(dá)到指定位置；完成Y方向定位后，三個(gè)探頭7再進(jìn)行X方向的運(yùn)動(dòng)。在X方向上，三個(gè)探頭7先同步運(yùn)動(dòng)使中間的探頭與“關(guān)”所在位置對(duì)齊，然后兩側(cè)的探頭7分別運(yùn)動(dòng)對(duì)“寸” “尺”進(jìn)行定位，這樣能夠有效預(yù)防X方向上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的干涉；完成X、Y方向的定位后，三個(gè)探頭7開始Z方向的運(yùn)動(dòng)，對(duì)動(dòng)脈施加壓力，并通過(guò)傳感器取脈象信息，供醫(yī)生觀察使用。若工作過(guò)程中機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)發(fā)生干涉，接近傳感器12會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)并阻止該運(yùn)動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于中醫(yī)脈搏檢測(cè)的三探頭機(jī)械裝置，其特征在于:所述三探頭機(jī)械裝置包括一底板和設(shè)于所述底板上的3個(gè)工作臺(tái)；每個(gè)所述工作臺(tái)均通過(guò)一連桿支架與一連桿相連接，所述連桿的另一端依次與探頭和壓力傳感器相連接；每個(gè)所述工作臺(tái)均控制與其相連接的所述連桿在X軸、Y軸和Z軸方向上運(yùn)動(dòng)； 所述連桿與所述連桿支架垂直連接； 3個(gè)所述連桿分布于一個(gè)平面內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三探頭機(jī)械裝置，其特征在于:每個(gè)所述工作臺(tái)均通過(guò)與電機(jī)和絲杠的連接實(shí)現(xiàn)在X軸、Y軸和Z軸方向上的運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三探頭機(jī)械裝置，其特征在于:每個(gè)所述工作臺(tái)均分別與X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)相連接，所述X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)均與所述絲杠相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三探頭機(jī)械裝置，其特征在于:所述連桿沿豎直方向設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三探頭機(jī)械裝置，其特征在于:所述壓力傳感器為圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三探頭機(jī)械裝置，其特征在于:所述探頭與所述連桿之間為螺紋連接； 所述探頭與所述壓力傳感器之間為粘貼配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三探頭機(jī)械裝置，其特征在于:位于兩側(cè)的2個(gè)所述連桿上設(shè)有接近傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三探頭機(jī)械裝置，其特征在于:所述接近傳感器設(shè)于所述連桿的遠(yuǎn)離所述探頭方向的端部。
【文檔編號(hào)】A61B5/02GK203736175SQ201420086491
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】于友華, 汪南玥, 唐丹麗, 劉佳, 黃穎 申請(qǐng)人:中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心