[發(fā)明專利]一種多點(diǎn)式橈動(dòng)脈脈象采集系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610169686.6
• 申請(qǐng)日: 2016-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN105769140B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工程大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/02
• 分類號(hào): A61B5/02
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 楊紅梅

1.一種多點(diǎn)式橈動(dòng)脈脈象采集系統(tǒng)，其特征在于,包括影像學(xué)傳感器、壓力傳感器、光纖位移傳感器、心電脈象儀和主機(jī)，影像學(xué)傳感器通過(guò)圖像采集卡連接至主機(jī)，壓力傳感器、光纖位移傳感器和心電脈象儀通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路，包括放大、濾波電路，連接至CPU控制器、數(shù)據(jù)采集卡和A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過(guò)安全隔離電路后，連接至主機(jī)；

所述壓力傳感器包括半導(dǎo)體檢測(cè)單元、二次轉(zhuǎn)換單元和信號(hào)處理單元，半導(dǎo)體檢測(cè)單元包括兩個(gè)半導(dǎo)體應(yīng)變片R_ε1(4)和R_ε2(5)，半導(dǎo)體應(yīng)變片R_ε1(4)和R_ε2(5)設(shè)在半徑為r₀的圓形膜片(3)上，圓形膜片(3)設(shè)在壓力傳感器的內(nèi)部，將壓力傳感器隔成兩個(gè)封閉的空腔，空腔內(nèi)為干燥的氣體，兩個(gè)半導(dǎo)體應(yīng)變片受到膜片(3)內(nèi)外兩側(cè)的壓力差，在壓力差和溫度激勵(lì)作用下輸出電阻響應(yīng)，二次轉(zhuǎn)換單元將電阻響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬信號(hào)，信號(hào)處理單元通過(guò)數(shù)據(jù)解耦分離出內(nèi)外壓力差；

所述的半導(dǎo)體應(yīng)變片R_ε1(4)設(shè)置在圓心位置，R_ε2(5)設(shè)置在膜片(3)0.89r₀的圓上，半導(dǎo)體應(yīng)變片R_ε1(4)和R_ε2(5)在氣壓激勵(lì)下各自產(chǎn)生的電阻增量數(shù)值相等，正負(fù)相反，r₀為圓形膜片(3)的半徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)式橈動(dòng)脈脈象采集系統(tǒng)，其特征在于，所述二次轉(zhuǎn)換單元包括兩個(gè)相同的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，一個(gè)半導(dǎo)體應(yīng)變片對(duì)應(yīng)連接一個(gè)脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換電路包括555定時(shí)器、電阻R和電容C，電阻R連接在555定時(shí)器的2號(hào)引腳和3號(hào)引腳之間，電容C連接在555定時(shí)器的2號(hào)引腳上，2號(hào)引腳和6號(hào)引腳短接，3號(hào)引腳和7號(hào)引腳短接，555定時(shí)器的7號(hào)引腳輸出脈寬信號(hào)到信號(hào)處理單元。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多點(diǎn)式橈動(dòng)脈脈象采集系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的脈寬轉(zhuǎn)換公式為τ＝ln2·C·R，式中τ為輸出脈寬，R是電路接收的半導(dǎo)體應(yīng)變片的電阻響應(yīng)值，C為云母標(biāo)準(zhǔn)電容，脈寬輸出τ與各自所接電阻R成正比。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)式橈動(dòng)脈脈象采集系統(tǒng)，其特征在于，所述圓形膜片(3)根據(jù)半導(dǎo)體檢測(cè)單元中的兩個(gè)半導(dǎo)體應(yīng)變片的應(yīng)變變化分為正應(yīng)變片區(qū)和負(fù)應(yīng)變片區(qū)，以半徑0.63r₀的同心圓為界。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的多點(diǎn)式橈動(dòng)脈脈象采集系統(tǒng)的采集方法，其特征在于，包括如下步驟：

S01、壓力傳感器、光纖位移傳感器和心電脈象儀以及影像學(xué)傳感器分別采集橈動(dòng)脈的各種數(shù)據(jù)信息，影像學(xué)傳感器通過(guò)圖像采集卡將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)，其他三種傳感器通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路把接收到的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行放大、濾波處理，之后把調(diào)理電路輸出的模擬信號(hào)送給A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò)安全隔離電路后送入計(jì)算機(jī)；

S02、將采集到的數(shù)據(jù)信息錄入數(shù)據(jù)庫(kù)；

所述壓力傳感器采集橈動(dòng)脈壓力的具體步驟為：

步驟一、壓力傳感器壓緊在橈動(dòng)脈上，半導(dǎo)體應(yīng)變片的電阻輸入到二次轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行脈寬轉(zhuǎn)換，輸出脈寬信號(hào)；

步驟二、信號(hào)處理單元接收二次轉(zhuǎn)換單元輸出的脈寬信號(hào)，利用道爾頓定律、應(yīng)變片原理和解析法分析半導(dǎo)體應(yīng)變片的變化量，解析出作用在橈動(dòng)脈上的壓力信息；

步驟三、對(duì)作用在橈動(dòng)脈上的壓力進(jìn)行持續(xù)分析，橈動(dòng)脈搏動(dòng)會(huì)引起一個(gè)壓力增量，通過(guò)對(duì)多個(gè)數(shù)值比較相減，提取出橈動(dòng)脈的搏動(dòng)力。