[發明專利]一種新型光學脈診儀系統

有效

• 申請號: 201410147808.2
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103932684A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 賈大功;李帥;張紅霞;明東;劉鐵根;張以謨
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

技術領域

本發明涉及一種生理脈搏測量技術，特別是涉及一種利用光纖光柵傳感技術實現的智能脈診檢測儀。

背景技術

在現代醫學高度發展的今天，西醫成為了人們日常看病的首要選擇。主要是由西醫治療療程短、見效快等特點。但是西醫療法也存在副作用大，容易引起抗藥性等不利影響。中醫療法具有標本兼治，副作用小的優點，正在受到越來越多的關注。其中中醫四診（望、聞、問、切）之一的切，也即脈診是一種重要的診斷病情的手段。由于中醫脈診過于依賴老中醫，致使中醫發展受到很大限制。隨著現代科學技術的發展，將新技術引入中醫診斷中，用精密儀器取代傳統手指號脈將會很大程度上解放老中醫，將為中醫的發展開辟新的道路。

目前國內針對脈搏測量儀的研究經過幾十年的發展，提出了大量的測量方法。主要分為電學測量方法和光學測量方法兩種方式。其中電學測量方法起步較早，技術也相對更為成熟一些。電學方法主要是采用壓力測試頭實現壓電轉換，將脈搏信號轉化為電信號。但是電學方式測量往往具有測量裝置體積大、易受電磁干擾、精度低等缺點。

光學測量方法主要分為基于光電檢測以及光纖傳感兩種方式。其中專利號為CN102429646A《一種正交正弦波光電容積脈搏波測量裝置和測量方法》是基于光電檢測原理，提出一種正弦波光電容積脈搏測量裝置和測量方法。該測量裝置結構簡單，但信號光易受人體組織的吸收、存在周圍雜散光以及電磁干擾的影響，測量精度較低。同時在實際應用中對電子器件的穩定性也有較高的要求。專利申請號為CN102772200A《脈診信號傳感器探頭及光纖脈診信息采集系統》是基于光纖傳感的測量原理，提出了一種將光纖光柵運用到脈搏測量中的方法和脈診信號測試頭。但該發明并沒有考慮到溫度變化對測量結果的影響，由于光柵對溫度很敏感，會對應變的測量產生很大的干擾。所以不能忽略溫度的影響。

光纖測試頭具有質輕、結構簡單、靈敏度高、精度高、抗電磁干擾、可以在一些環境惡劣空間狹小的地方工作等優點，因此該測試頭自從被提出以后就得到了廣泛的關注和研究。目前已有多種形式的光纖測試頭被提出，包括基于FBG光纖測試頭、基于LPFG光纖測試頭、基于MMI光纖測試頭等，這些測試頭可以實現溫度、應變、折射率、位移、彎曲曲率等物理量的檢測。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的問題，本發明提出一種新型光學脈診儀系統，利用FBG光纖測試頭來提取人體脈搏信號以測量人體脈搏變化，同時模擬傳統中醫脈診三指號脈診斷方法，最終實現生理信號檢測。

本發明提出的一種新型光學脈診儀系統，該系統包括穩壓電源1、寬帶光源及其驅動電路2、光纖耦合器3、光纖測試頭4、氣動壓力控制裝置5、傳輸光纖6、光譜解調儀7、數據采集卡8、微處理器9、控制信號10以及顯示輸出11；由穩壓電源1驅動的寬帶光源驅動電路2輸出譜線寬度為1525-1625nm的寬帶光源，輸出光信號經光纖耦合器3耦合到傳輸光纖6中；光信號通過測試頭4后由光譜解調儀7所接收，接收到的波長漂移信號被數據采集卡8采集并傳輸到微處理器9；微處理器9通過輸出控制信號10驅動氣動控制電路5對三個測試頭4施加不同的作用力，模擬中醫三指號脈；同時處理器9用于對采集到的一系列的波長漂移信號進行放大、濾波、分離，送至顯示輸出單元11，用于進行脈搏波信號輸出。

所述光纖測試頭包括底座12和殼體21，其具體結構為：

底座12與皮膚接觸，其上開有一個直徑大于1.5mm的圓孔，光纖測試頭4的脈診探頭13穿過該圓孔，與被測者脈位充分接觸；脈診探頭（13的末端通過一活動軸與兩個連桿15連接，在兩個連桿15的末端各與一滑塊通過一活動軸連接，連桿15的移動帶動著滑塊左右移動；脈診探頭13的起伏帶動著活動連桿15轉動；

殼體21頂端設置擋板19；在每一滑塊與殼體21之間設置一個微型彈簧18；兩段光柵貫穿于一對滑塊設置，這兩段光柵分別是測量光柵16與參考光柵17；其中：測量光纖16粘接設置于一對滑塊之間，參考光纖17則位于一滑塊之外與殼體21構成的空間內且是自由的；滑塊運動帶動測量光柵16發生形變。

所述滑塊設置于一滑塊運行導軌22和一滑塊底座23中；所述滑塊運行導軌22中有一個卡槽25，用于對滑塊起到夾持的作用，滑塊底座23中設置一凹槽26貫通，連桿15通過所述凹槽并與滑塊連接。

與現有技術相比，本發明具有結構簡單、靈敏度高、不受電磁干擾、測量裝置密閉性好以及實現溫度補償等優點。

附圖說明

圖1為本發明的脈診儀的系統結構示意圖；