一種腕式無附件血氧測量設備及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種腕式無附件血氧測量設備及其制造方法，該設備包括PCBA電路主板和設置在PCBA電路主板上的FPC柔性電路板，在所述FPC柔性電路板的左右兩側(cè)分別固定有光敏傳感器與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管，在所述FPC柔性電路板上設置有FPC承載部分，在FPC承載部分上固定有外殼測量接觸部分，并在外殼測量接觸部分上一體成型有隔光墻與擋光墻；在光敏傳感器與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管之間增加隔光墻，較好的阻隔了發(fā)光二極管發(fā)射光直接通過被測皮膚表面反射到信號接收的光敏傳感器上；在軟膠周圍增加擋光墻，較好的隔離了環(huán)境光對信號接收器的信號干擾，從而顯著提升了測量的準確度。
【專利說明】
一種腕式無附件血氧測量設備及其制造方法
技術(shù)領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種可測量人體健康參數(shù)的生命體征監(jiān)護手環(huán)，具體涉及一種腕式無附件測量人體血氧飽和度參數(shù)的手環(huán)設備及其制造方法，屬于可穿戴醫(yī)療器械技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活和工作節(jié)奏加快以及競爭壓力增大，以及社會閱歷的擴展和思維方式的變更，給人們的身體健康帶來了一些潛在影響，也使越來越多的人群身體處于亞健康狀態(tài)，因此身體體檢的重要性顯得愈加重要?，F(xiàn)在的人也越來越重視自己和家人的身體健康，每年會進行例行的體檢，體檢的方式多是到醫(yī)院或者體檢機構(gòu)通過體檢設備來完成，然而一般這樣的方式均需要專業(yè)醫(yī)師來操作，程序繁瑣、價格較高、耗時長，且體檢周期較長不利于健康問題的及早發(fā)現(xiàn)。
[0003]目前隨著醫(yī)學技術(shù)的發(fā)展，涌現(xiàn)出許多基于家庭環(huán)境中使用的身體健康評測的儀器或者方法，由于其自身所存在的操作方便快捷、價格不高、檢測效果良好等特點，有助于使用者及早發(fā)現(xiàn)身體健康隱患，因此，得到了廣大消費者的青睞。綜觀當前使用的健康評測的儀器或者方法往往借助于人體各類生理參數(shù)的采集及分析，比如心電、血壓、血氧、心率等數(shù)據(jù)，其中人體血液中的氧濃度即血氧飽和度和脈率的測定在臨床上有著十分重要的意義。為此本領域技術(shù)人員正在積極探索、研發(fā)可測量人體血氧飽和度的設備，例如，中國專利申請?zhí)枮镃N201510364139.9的專利文獻公開了一種血氧測量方法和血氧測量裝置，其提出通過獲取測量過程中血氧測量設備的發(fā)射器件與被測手指指尖的距離，確定射入光源照射的被測手指的位置，然后通過預設的公式計算得到血氧計算參數(shù)，血氧計算參數(shù)與射入光源照射的被測手指的位置的血氧值有關(guān)，照射的位置不同，血氧計算參數(shù)大小也不同；最后根據(jù)所述紅光峰谷差值與紅光基線值的比值、紅外光峰谷差值與紅外光基線值的比值和血氧計算參數(shù)計算得出對應的血氧值，從而可以根據(jù)被測手指測量的位置不同而更精確的測量對應位置的血氧值。然而，其在使用過程中會出現(xiàn)發(fā)光二極管與光敏傳感器之間擋光不足，使發(fā)明二極管發(fā)出的一部分發(fā)射光直接反射到光敏傳感器的接收端，導致采集信號錯誤，而產(chǎn)生測量誤差；與皮膚接觸的外殼為硬殼，其與皮膚之間的摩擦力不大，極易造成信號采集部分與皮膚相對滑動，導致采集信號不穩(wěn)定，而產(chǎn)生測量誤差;環(huán)境光影響采集信號的收集，也會出現(xiàn)測量誤差。
[0004]同時因人體指尖處的血管最豐富，故現(xiàn)有的血氧測量裝置幾乎均是在人體指尖處采集人體血氧飽和度樣本參數(shù)，其采集結(jié)果雖然可以達到較為準確的程度，但該采集設備必須要連帶附設的指尖夾持裝置附件才能進行人體血氧飽和度參數(shù)的采集，即現(xiàn)有技術(shù)的血氧測量裝置都是有附件的采集設備，其操作麻煩，使用不方便，且容易產(chǎn)生測量誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種腕式無附件血氧測量設備及其制造方法，以解決上述【背景技術(shù)】中存在的問題，所述腕式無附件血氧測量設備，包括PCBA電路主板和設置在PCBA電路主板上的FPC柔性電路板，在所述FPC柔性電路板的左右兩側(cè)分別固定有光敏傳感器與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管，在所述FPC柔性電路板上設置有FPC承載部分，在FPC承載部分上固定有外殼測量接觸部分，并在外殼測量接觸部分上一體成型有隔光墻與擋光墻;該設備承載部分采用硬膠設計保障了電氣電路的強度;在光敏傳感器與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管之間增加隔光墻，較好的阻隔了發(fā)光二極管發(fā)射光直接通過被測皮膚表面反射到信號接收的光敏傳感器上;在軟膠周圍增加擋光墻，較好的隔離了環(huán)境光對信號接收器的信號干擾，從而顯著提升了測量的準確度。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案為:一種腕式無附件血氧測量設備，包括PCBA電路主板和設置在PCBA電路主板上的FPC柔性電路板，在所述FPC柔性電路板的相對左右兩側(cè)分別固定有光敏傳感器與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管，其結(jié)構(gòu)特點為:在所述FPC柔性電路板上設置有FPC承載部分，在FPC承載部分上固定有外殼測量接觸部分，并在外殼測量接觸部分上一體成型有隔光墻與擋光墻;所述隔光墻與擋光墻均向上凸起，且擋光墻呈環(huán)形狀，所述隔光墻、光敏傳感器與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管均設置在擋光墻的環(huán)形圈內(nèi)；所述隔光墻呈直線或曲線狀，并設置在光敏傳感器與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管之間。
[0007]優(yōu)選的，所述隔光墻與擋光墻的凸起高度均為0.5-1毫米，且隔光墻的凸起高度不得超過擋光墻的凸起高度。
[0008]進一步的，所述光敏傳感器和紅/紅外光源發(fā)光二極管分別與隔光墻之間的距離均不小于5毫米。
[0009]上述腕式無附件血氧測量設備，所述擋光墻共設置有兩組，且兩組擋光墻呈環(huán)形陣列狀排列，外側(cè)的擋光墻包圍住內(nèi)側(cè)的擋光墻，兩組擋光墻之間的間距為2至6毫米。
[0010]上述腕式無附件血氧測量設備，所述隔光墻的長度大于光敏傳感器和紅/紅外雙光源發(fā)光二極管的長度，且隔光墻能將光敏傳感器和紅/紅外雙光源發(fā)光二極管分隔。
[0011 ]優(yōu)選的，通過雙面膠將柔性電路板與FPC承載部分連接成一體。
[0012]進一步的，所述外殼測量部分通過雙射注塑或包膠注塑的方式與FPC承載部分連接成一體。
[0013]上述腕式無附件血氧測量設備，所述PCBA電路主板包括信號采集與處理模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和用戶交換模塊。
[0014]上述腕式無附件血氧測量設備，所述FPC承載部分為熱塑性硬塑膠或金屬材料，且熱塑性硬塑膠為聚碳酸酯、ABS或PC+ABS塑料;且其中金屬材料為不銹鋼或鋁材。
[0015]上述腕式無附件血氧測量設備，所述外殼測量接觸部分為軟膠外殼，該軟膠采用熱塑性彈性體，硬度為邵氏50A-65A。
[0016]—種制造上述腕式無附件血氧測量設備的方法，包括如下步驟:
[0017]S1:將光敏傳感器和紅/紅外光雙光源發(fā)光二極管通過焊接的方式與FPC柔性電路板組成一個整體；
[0018]S2:將外殼接觸部分和FPC承載部分通過雙射注塑或包膠注塑的方式組成一個整體，且在雙射注塑或包膠注塑的過程中，在外殼測量接觸部分的頂端左右兩側(cè)分別一體成型隔光墻與擋光墻；
[0019]S3:通過鉚接或雙面膠粘接的方式將FPC柔性電路板與FPC承載部分連接固定成一體，且FPC柔性電路板上焊接的光敏傳感器和紅/紅外光源發(fā)光二極管四周與FPC承載部分的裝配間隙用醫(yī)用級密封膠填隙密封；
[0020]S4:將PCBA電路主板與FPC柔性電路板進行電氣連接；
[0021 ] S5:通過外殼上設置的卡扣或螺釘將PCBA電路主板緊固在FPC承載部分上。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出的腕式無附件血氧測量設備，其結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、易于實施，其信號采集面由硬膠改為軟膠，增大了與人體手腕的貼附性和舒適性，使其佩戴更加舒適。同時，承載部分采用硬膠設計保障了電氣電路的強度；在光敏傳感器和紅/紅外光雙光源發(fā)光二極管之間增加隔光墻，較好的阻隔了紅/紅外光雙光源發(fā)光二極管發(fā)射光直接通過被測皮膚表面反射到信號接收的光敏傳感器上，從而提升了測量精度;在軟膠周圍增加擋光墻，較好的隔離了環(huán)境光對信號接收器的信號干擾，進一步保障了測量的精準度。與現(xiàn)有技術(shù)的血氧測量設備相比，本發(fā)明采用了隔光墻和擋光墻的設置，避免或大幅減少了環(huán)境光和紅/紅外光雙光源發(fā)光二極管的發(fā)射光對信號接收器的干擾，從而顯著提升了其人體健康參數(shù)測量的準確性，故可以將本發(fā)明設置成無附件的手環(huán)狀，佩戴在人體血管不是很豐富的手腕處也能完成對人體血氧飽和度參數(shù)的準確采集。而現(xiàn)有技術(shù)的人體血氧飽和度測量設備，由于其環(huán)境光及紅/紅外光雙光源發(fā)光二極管的發(fā)射光對信號接收器存在干擾，故其測量準確度偏低，不能設置成無附件的佩戴在人體血管不是很豐富的手腕處完成人體血氧飽和度參數(shù)的準確采集，其現(xiàn)有技術(shù)的人體血氧飽和度測量設備，由于其在測量準確度方面存在不足，故目前只能采用有附件的測量方式，即現(xiàn)有技術(shù)的人體血氧飽和度測量設備需要連帶附設的指尖夾持裝置附件，并將該夾持裝置夾持在人體血管較豐富的指尖部位進行人體血氧飽和度參數(shù)的測量，才能達到符合要求的準確度。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖3為本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖中:01外殼測量接觸部分、02FPC承載部分、03PCBA電路主板、04FPC柔性電路板、05雙面膠、10光敏傳感器、11紅/紅外光雙光源發(fā)光二極管、12隔光墻、13擋光墻。
【具體實施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028]請參閱圖1-3，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種腕式無附件血氧測量設備，包括PCBA電路主板03，所述PCBA電路主板03包括信號采集與處理模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和用戶交換模塊，所述PCBA電路主板03上通過連接支架固定有FPC柔性電路板04，所述FPC柔性電路板04的相對左右兩側(cè)分別固定有光敏傳感器10與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管11，所述光敏傳感器10與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管11均通過焊接的方式和FPC柔性電路板04固定連接，所述FPC柔性電路板04的上部粘接有雙面膠05的一面，所述雙面膠05的另一面粘接有FPC承載部分02，所述FPC承載部分02為熱塑性硬塑膠或金屬材料，且熱塑性硬塑膠為聚碳酸酯、ABS或PC+ABS塑料;且其中金屬材料為不銹鋼或鋁材。在本實施方式中，F(xiàn)PC承載部分02采用聚碳酸酯熱塑性硬塑膠。
[0029]所述FPC承載部分02上固定有外殼測量接觸部分01，所述外殼測量接觸部分01為軟膠外殼，該軟膠采用熱塑性彈性體，硬度為邵氏50A-65A。
[0030]所述外殼測量部分OI通過雙射注塑或包膠注塑的方式與FPC承載部分02固定連接，且外殼測量接觸部分01上一體成型有隔光墻12與擋光墻13，所述隔光墻12與擋光墻13均向上凸起，且擋光墻13呈環(huán)形狀，所述隔光墻12、光敏傳感器10與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管11均設置在擋光墻13的環(huán)形圈內(nèi)；所述隔光墻12呈直線或曲線狀，并設置在光敏傳感器10與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管11之間，在本實施方式中，將隔光墻12設置成直線狀。所述隔光墻12與擋光墻13凸出外殼測量部分01的凸起高度均為0.5-1毫米，以阻隔LED光線被直接反射到信號采集器上，且隔光墻12的凸起高度不得超過擋光墻13的凸起高度。擋光墻13高度為0.5mm-1.0mm，當擋光墻13高度取0.5mm時，隔光墻12高度宜取0.3-0.5mm;當擋光墻13高度取1.0mm時，隔光墻12高度宜取0.8-1.0mm，保證隔光效果的同時，又保證良好的佩戴舒適性。
[0031]同時隔光墻12的長度大于光敏傳感器10和紅/紅外雙光源發(fā)光二極管11的長度，依靠隔光墻12將光敏傳感器10和紅/紅外雙光源發(fā)光二極管11分隔開。所述光敏傳感器1和紅/紅外光源發(fā)光二極管11分別與擋光墻13之間的距離均不小于5毫米，在本實施方式中，光敏傳感器10與隔光墻12之間的距離為7毫米，紅/紅外光源發(fā)光二極管11與隔光墻12之間的距離為8毫米。
[0032]在本實施方式中，共設置有兩組環(huán)形的的擋光墻13，其兩組擋光墻13呈環(huán)形陣列狀排列，外側(cè)的擋光墻13包圍住內(nèi)側(cè)的擋光墻13，兩組擋光墻13之間的陣列間距為2至6毫米，本實施方式優(yōu)選其間距為兩組擋光墻13之間均勻間隔5毫，以便增大接觸面積和有效遮擋環(huán)境光線，使采集信號不被環(huán)境所干擾。
[0033]同時，本實施方還提出了一種制造上述腕式無附件血氧測量設備的方法，包括如下步驟:
[0034]S1:將光敏傳感器10和紅/紅外光雙光源發(fā)光二極管11通過焊接的方式與FPC柔性電路板04組成一個整體；
[0035]S2:將外殼接觸部分01和FPC承載部分02通過雙射注塑或包膠注塑的方式組成一個整體;且在雙射注塑或包膠注塑的過程中，在外殼測量接觸部分01的頂端左右兩側(cè)分別一體成型隔光墻與擋光墻；
[0036]S3:通過鉚接或雙面膠05粘接的方式將FPC柔性電路板04與FPC承載部分02連接固定成一體，且FPC柔性電路板04上焊接的光敏傳感器10和紅/紅外光源發(fā)光二極管11四周與FPC承載部分02的裝配間隙用醫(yī)用級密封膠填隙密封，以保障電氣性能不受汗液水等的侵蝕；
[0037]S4:將PCBA電路主板03通過其上面的連接器與FPC柔性電路板04連接，以保證電氣連接正常；
[0038]S5:將PCBA電路主板03通過外殼上的卡扣或螺釘緊固在FPC承載部02上，完成整機固定。
[0039]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種腕式無附件血氧測量設備，包括PCBA電路主板(03)和設置在PCBA電路主板(03)上的FPC柔性電路板(04)，在所述FPC柔性電路板(04)的相對左右兩側(cè)分別固定有光敏傳感器(10)與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管(11)，其特征在于:在所述FPC柔性電路板(04)上設置有FPC承載部分(02)，在FPC承載部分(02)上固定有外殼測量接觸部分(01)，并在外殼測量接觸部分(01)上一體成型有隔光墻(12)與擋光墻(13);所述隔光墻(12)與擋光墻(13)均向上凸起，且擋光墻(13)呈環(huán)形狀，所述隔光墻(12)、光敏傳感器(10)與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管(11)均設置在擋光墻(13)的環(huán)形圈內(nèi)；所述隔光墻(12)呈直線或曲線狀，并設置在光敏傳感器(10)與紅/紅外雙光源發(fā)光二極管(11)之間，所述隔光墻(12)與擋光墻(13)的凸起高度均為0.5-1毫米，且隔光墻(12)的凸起高度不得超過擋光墻(13)的凸起高度，所述擋光墻(13)共設置有兩組，且兩組擋光墻(13)呈環(huán)形陣列狀排列，外側(cè)的擋光墻(13)包圍住內(nèi)側(cè)的擋光墻(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腕式無附件血氧測量設備，其特征在于:所述光敏傳感器(10)和紅/紅外光源發(fā)光二極管(11)分別與隔光墻(12)之間的距離均不小于5毫米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腕式無附件血氧測量設備，其特征在于:兩組擋光墻(13)之間的間距為2至6毫米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腕式無附件血氧測量設備，其特征在于:所述隔光墻(12)的長度大于光敏傳感器(10)和紅/紅外雙光源發(fā)光二極管(11)的長度，且隔光墻(12)能將光敏傳感器(10)和紅/紅外雙光源發(fā)光二極管(11)分隔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腕式無附件血氧測量設備，其特征在于:所述外殼測量部分(01)通過雙射注塑或包膠注塑的方式與FPC承載部分(02)連接成一體。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的一種腕式無附件血氧測量設備，其特征在于:所述FPC承載部分(02)為熱塑性硬塑膠或金屬材料，且熱塑性硬塑膠為聚碳酸酯、ABS或PC+ABS塑料;且其中金屬材料為不銹鋼或鋁材。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的一種腕式無附件血氧測量設備，其特征在于:所述外殼測量接觸部分(01)為軟膠外殼，該軟膠采用熱塑性彈性體，硬度為邵氏50A-65A。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的一種腕式無附件血氧測量設備，其特征在于:通過雙面膠(05)將柔性電路板(04)與FPC承載部分(02)連接成一體。9.一種制造權(quán)利要求1至5中任一項所述的腕式無附件血氧測量設備的方法，包括如下步驟: S1:將光敏傳感器(10)和紅/紅外光雙光源發(fā)光二極管(11)通過焊接的方式與FPC柔性電路板(04)組成一個整體； S2:將外殼接觸部分(01)和FPC承載部分(02)通過雙射注塑或包膠注塑的方式組成一個整體，且在雙射注塑或包膠注塑的過程中，在外殼測量接觸部分(01)的頂端左右兩側(cè)分別一體成型隔光墻(12)與擋光墻(13); S3:通過鉚接或雙面膠(05)粘接的方式將FPC柔性電路板(04)與FPC承載部分(02)連接固定成一體，且FPC柔性電路板(04)上焊接的光敏傳感器(10)和紅/紅外光源發(fā)光二極管(11)四周與FPC承載部分(02)的裝配間隙用醫(yī)用級密封膠填隙密封； S4:將PCBA電路主板(03)與FPC柔性電路板(04)進行電氣連接； S5:通過卡扣或螺釘將PCBA電路主板(03)緊固在FPC承載部分(02)上。
【文檔編號】A61B5/1455GK105997103SQ201610410085
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】周先軍, 章均, 陳志
【申請人】成都菲斯普科技有限公司