專利名稱：彈性脈搏傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型提供了一種專用脈搏傳感器，它是一種為無損檢測人體或?qū)嶒瀯游锶砀鞑勘頊\動脈特別是橈動脈脈管搏動而專門研制的彈性脈搏傳感器。這種傳感器還可用于檢測手術(shù)暴露動脈的脈管搏動。
以往用于檢測脈管搏動的傳感器，均采用鋼性材料制作觸子。由于鋼性觸子質(zhì)地堅硬，棱角顯露，在長時間、高壓力條件下進(jìn)行檢測時，往往導(dǎo)致取樣部位局部組織變形、疼痛和脈管痙攣，造成脈搏信號失真。另外，這類傳感器還有一些缺點，例如，采用手動加壓或減壓方式，操作繁瑣費時，不能連續(xù)取樣，固定裝置影響脈管搏動等。
本實用新型正是為了克服上述已有技術(shù)的缺點，制造了一種彈性脈搏傳感器，它由壓力控制裝置、壓力緩沖裝置、取樣裝置、壓力傳感裝置等部分組成。該傳感器以中醫(yī)傳統(tǒng)的手指指目取脈法為依據(jù)，選用彈性材料制作取樣囊(或稱觸子、觸頭)，利用彈性觸子取脈，可使取脈部位感到猶如手指指目取脈那樣舒適，因而避免了以往采用硬性觸子取脈所導(dǎo)致的贗象。同時，該傳感器利用加壓囊的伸展和回縮控制取樣囊的取脈動作，達(dá)到了一次獲取全部脈象信息的目的，因此這種取脈方式可避免手動、間斷取樣所造成的操作誤差。本實用新型采用″整體分置″的原則，主要目的是把取樣裝置分離出來，單獨固定于取樣部位，以便最大限度地縮減取樣裝置的體積和重量。這樣不僅為在全身各個部位取脈創(chuàng)造了條件，而且還最大限度地簡化了操作程序，縮短了檢測時間，提高檢測精度。
本實用新型以如下附圖表示。


圖1為彈性脈搏傳感器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2(1)為彈性脈搏傳感器中的取樣裝置立體圖。
圖2(2)為取樣裝置取樣前A－A、B－B剖視圖。
圖2(3)為取樣裝置取樣過程中A－A、B－B剖視圖。
下面，借助附圖對本實用新型作詳細(xì)說明。
彈性脈搏傳感器(如
圖1所示)由壓力控制裝置A、導(dǎo)管B1、B2、B3、壓力緩沖裝置C、固定帶D、取樣裝置E、插箱外屜F、插箱內(nèi)屜G、壓力傳感裝置H諸部分組成。
如
圖1所示。A為壓力控制裝置，由充氣囊A1和控制開關(guān)A2連結(jié)組成，控制開關(guān)A2另一端通過導(dǎo)管B1與壓力緩沖裝置C相通。開關(guān)A2開啟時，可雙向通氣；開關(guān)A2關(guān)閉時，可通過充氣囊A1手動單向向壓力緩沖裝置C充氣，停止手動充氣后，可反向不放氣或以一定壓力梯度放氣(依控制開關(guān)A2類型而定)。壓力緩沖裝置C具有一定容積且密封性能良好，其一端插入兩根導(dǎo)管B1和B2，使之分別與壓力控制裝置A和取樣裝置E相通。壓力控制裝置A的作用在于既可通過充氣囊A1充氣，經(jīng)導(dǎo)管B1、壓力緩沖裝置C和導(dǎo)管B2將空氣充入取樣裝置E內(nèi)，使其內(nèi)壓升高，又可通過控制開關(guān)A2的關(guān)閉或開啟保持其內(nèi)的高壓，或者以一定壓力梯度放氣使其內(nèi)壓降低。壓力緩沖裝置C因具有一定容積，所以，壓力控制裝置A充入的氣體在進(jìn)入取樣裝置E過程中，經(jīng)壓力緩沖裝置C緩沖，可降低其內(nèi)壓力變化的速率。
取樣裝置E是整個彈性脈搏傳感器的重要組成部分。見圖2。圖2(1)為該裝置的立體圖，圖2(2)、圖2(3)分別為該裝置取樣前(未加壓時)A－A、B－B和取樣過程中(加壓時)A－A、B－B剖視圖。取樣裝置E由取樣囊E1、防護(hù)罩E2、加壓囊E3、固定架E4四部分組成，主體部分呈圓柱狀。如圖2所示。E1為取樣囊，其制作系仿照中醫(yī)切脈所用指目的彈性、形狀和大小，采用彈性材料制成，呈圓柱形空囊，圓柱直徑可根據(jù)被檢測血管的口徑而確定。在取樣囊E1側(cè)壁偏下部設(shè)有一小通孔E1′，與導(dǎo)管B3連結(jié)至壓力傳感裝置H。壓力傳感裝置H可選用一般血壓傳感器，其內(nèi)設(shè)有壓敏元件，可將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査椭翂毫Ψ糯笃饕员氵M(jìn)行檢測和描記。將取樣囊E1、導(dǎo)管B3和壓力傳感裝置H內(nèi)充滿一定量的氣體或液體而致取樣囊E1鼓起，并使其內(nèi)壓近似于外界大氣壓。使用時，將取樣囊E1的下底面E1″直接接觸取樣部位，這樣，脈管的搏動便可引起取樣囊E1內(nèi)壓力的變化，并經(jīng)導(dǎo)管B3傳導(dǎo)至壓力傳感裝置H內(nèi)。因此，取樣囊E1的作用在于測取脈搏波信號和切脈力值(切脈力值即取樣囊E1對取樣部位的壓力值，可通過其囊內(nèi)氣體或液體的壓力值反映)。E2為防護(hù)罩，由防護(hù)罩筒E2′和防護(hù)罩蓋E2″兩部分構(gòu)成，均采用較硬的輕型材料制成。防護(hù)罩筒E2′為無上下底的空心圓柱形，內(nèi)徑略大于取樣囊E1的外徑，防護(hù)罩筒E2′的高應(yīng)與取樣囊E1的囊高相適應(yīng)。防護(hù)罩蓋E2″制成圓片形，直徑與防護(hù)罩筒E2′外徑相等，在防護(hù)罩蓋E2″圓心處設(shè)一小孔E3′，與導(dǎo)管B2連結(jié)至壓力緩沖裝置C。在防護(hù)罩筒E2′的側(cè)壁偏下部開一豎縫，以導(dǎo)出與E1′相連通的導(dǎo)管B3。防護(hù)罩筒E2′的壁和防護(hù)罩蓋E2″均不宜過厚。E3為加壓囊，由上下兩壁構(gòu)成，囊上壁即上述的防護(hù)罩蓋E2″的內(nèi)側(cè)面，囊下壁由圓形彈性材料制成，直徑與囊上壁防護(hù)罩蓋E2″直徑相等。制作時，先將加壓囊E3下壁邊緣和防護(hù)罩蓋E2″邊緣相互密封粘合，再將防護(hù)罩筒E2′與防護(hù)罩蓋E2″牢固粘合，使加壓囊E3下壁的邊緣夾在防護(hù)罩蓋E2″和防護(hù)罩筒E2′之間，而后即可將取樣囊E1完全嵌入防護(hù)罩筒E2′內(nèi)，并使導(dǎo)管B3經(jīng)防護(hù)罩筒E2′壁下側(cè)的豎縫引出。取樣囊E1和加壓囊E3均可承受0－250mmHg的壓強(qiáng)。如
圖1、圖2(2)、圖2(3)所示，當(dāng)壓力控制裝置A中的控制開關(guān)A2關(guān)閉，充氣囊A1經(jīng)導(dǎo)管B1向壓力緩沖裝置C方向充氣時，由于壓力緩沖裝置C經(jīng)導(dǎo)管B2與加壓囊E3相通，將引起壓力緩沖裝置C、導(dǎo)管B1、B2和加壓囊E3內(nèi)壓力增大，必然導(dǎo)致加壓囊E3下壁向下膨脹，而將取樣囊E1沿防護(hù)罩筒E2′的軸向向下頂出。由此可見，防護(hù)罩E2的作用在于保護(hù)、固定取樣囊E1、加壓囊E3并且限定E1、E3兩囊的同軸方向伸展和移動。加壓囊E3的作用僅僅在于向取樣囊E1施加壓力。E4為兩個固定架，由較堅硬的輕型材料制成″
″形狀，分別固定于防護(hù)罩筒E3′外壁偏下部分，并與B－B剖面平行，用于安裝兩條固定帶D，如
圖1和圖2(1)所示。D為兩根固定帶，用較堅固的軟材料制成，每根固定帶一端連結(jié)固定架E4，另一端游離，游離端裝有可調(diào)連結(jié)扣(如尼龍搭扣)，可將兩個游離端相互牢固連結(jié)，用于將取樣裝置E固定于取樣部位。
插箱外屜F和插箱內(nèi)屜G為連成一體的插箱(如
圖1)，可插入主機(jī)設(shè)置的插箱座中。在不工作時，插箱外屜F可存放壓力控制裝置A、導(dǎo)管B1、B2、B3、固定帶D和取樣裝置E等部件。插箱內(nèi)屜G用于安裝壓力緩沖裝置C和壓力傳感裝置H。
開始使用彈性脈搏傳感器進(jìn)行取樣時，首先將壓力控制裝置A的控制開關(guān)A2開啟，以使加壓囊E3內(nèi)空氣排空，取樣囊E1完全嵌入防護(hù)罩E2內(nèi)，如圖2(2)。將取樣囊E1下底面E1″對準(zhǔn)取樣血管，并使此平面E1″貼附于取樣部位，用固定帶D將取樣裝置E固定于取樣部位(如
圖1)，注意固定得不宜過緊。關(guān)閉壓力控制裝置A上的控制開關(guān)A2，充氣囊A1單向充氣，經(jīng)導(dǎo)管B1、壓力緩沖裝置C、導(dǎo)管B2至加壓囊E3，使其內(nèi)壓增高，則加壓囊E3下壁沿防護(hù)罩筒E2′向下膨脹，推動取樣囊E1沿防護(hù)罩筒E2′軸向向下移動，如圖2(3)。同時反作用力使防護(hù)罩E2上移，防護(hù)罩筒E2′下緣脫離取樣部位，這樣可防止防護(hù)罩筒E2′下緣由于接觸取樣部位而對取樣脈管壓迫和刺激，提高了檢測精確度。加壓囊E3的加壓作用，導(dǎo)致取樣囊E1得以接觸到取樣部位并對取樣血管施以一定的壓力，使得取樣囊E1能夠感受脈管搏動，從而將脈搏信號(包括脈搏波和切脈力值)經(jīng)導(dǎo)管B3傳至壓力傳感裝置H，并通過壓力傳感裝置H所連接的壓力放大器進(jìn)行脈搏信號的觀測和描記。當(dāng)達(dá)到所要求的壓力時，停止充氣囊A1的手動充氣，便可取到恒定切脈力值下或一定壓力梯度變化切脈力值下的脈搏波波形和切脈力值。取樣完畢后，開啟控制開關(guān)A2，將加壓囊E3內(nèi)空氣排空，取樣囊E1復(fù)位，如圖2(2)。最后將壓力控制裝置A、導(dǎo)管B1、B2、B3、固定帶D和取樣裝置E裝入插箱外屜F中存放。
本實用新型依據(jù)切脈手指指目的物理特性，采用彈性材料制作觸子(取樣囊)，以減少對取樣部位的刺激，并通過加壓囊的伸縮控制觸子的取樣動作，同時，該傳感器采用″整體分置″原則，幾個裝置之間在結(jié)構(gòu)上既是相互連通又是彼此分置的，從而在功能上可達(dá)到檢測信號的高保真度。因此，本實用新型克服了已有技術(shù)的不足，并可達(dá)到檢測準(zhǔn)確、方便、靈巧、舒適的目的。
權(quán)利要求1.一種用于無損檢測人體或?qū)嶒瀯游锶砀鞑勘頊\動脈，特別是橈動脈脈管搏動的彈性脈搏傳感器，由壓力控制裝置、壓力緩沖裝置、取樣裝置、壓力傳感裝置等部分組成，其中取樣裝置由取樣囊、防護(hù)罩、加壓囊和固定架四部分組成，其特征在于幾個裝置在結(jié)構(gòu)上通過導(dǎo)管相互連接，即壓力控制裝置與壓力緩沖裝置相連；壓力緩沖裝置與取樣裝置中的加壓囊相連；取樣裝置中的取樣囊與壓力傳感裝置相連。
2.按權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于取樣裝置中的觸子(取樣囊)與取樣裝置的外殼(防護(hù)罩)，在其軸向方向上是可以同步移動的。
3.按權(quán)利要求1、2所述的傳感器，其特征在于取樣裝置中的取樣囊和加壓囊均為彈性材料制成的。
專利摘要本實用新型提供了一種無損檢測人體或?qū)嶒瀯游锶砀鞑勘頊\動脈，特別是橈動脈脈管搏動的彈性脈搏傳感器，由壓力控制裝置、壓力緩沖裝置、取樣裝置、壓力傳感裝置等部分組成，幾個裝置之間在結(jié)構(gòu)上既是相互連通又是彼此分置的，其中，取樣囊和加壓囊均為彈性材料制成。取脈時，通過加壓囊的伸縮控制取樣囊的取樣動作。通過取樣囊對血管施加壓力，并采集脈搏信號，為定量檢測脈波參數(shù)和切脈力值創(chuàng)造了新的手段。
文檔編號A61B5/024GK2083912SQ9020872
公開日1991年9月4日 申請日期1990年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月21日
發(fā)明者熊振東, 陳延航 申請人:中國中醫(yī)研究院基礎(chǔ)理論研究所