[發(fā)明專利]一種柔性陣列脈搏波傳感裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110902434.0
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113456035A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧元;張帥;張珂
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)杭州創(chuàng)新研究院
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/00
• 代理公司: 北京細(xì)軟智谷知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11471
• 代理人: 鮑亞平

本發(fā)明公開了一種柔性陣列脈搏波傳感裝置，涉及人體生命健康監(jiān)測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的柔性陣列脈搏波傳感裝置，包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集處理和傳輸模塊、供電模塊和保護(hù)外殼，傳感器模塊包括第一柔性襯底以及壓電/摩擦電柔性陣列傳感單元，壓電/摩擦電柔性陣列傳感單元位于第一柔性襯底上，并且壓電/摩擦電柔性陣列傳感單元具有多個(gè)陣列式排列的壓電/摩擦電傳感器，壓電/摩擦電柔性陣列傳感單元用于檢測被檢測者手腕處橈動(dòng)脈寸、關(guān)、尺三個(gè)部位的脈搏波信號。本發(fā)明的柔性陣列脈搏波傳感裝置，具有靈敏度高、功耗低、可確保被檢測者寸、關(guān)、尺三個(gè)部位的脈搏波信號均被有效采集以及柔軟貼膚、佩戴舒適、使用便捷的優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人體生命健康監(jiān)測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性陣列脈搏波傳感裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)今社會快速發(fā)展，人民群眾生活水平顯著提高的同時(shí)也隨之而來了很多健康問題。我國在逐步進(jìn)入老齡化社會，各類心血管疾病在中老年群體中普遍存在，已經(jīng)成為威脅國民生命健康的重要因素。中西醫(yī)研究均已證明，脈搏波波形與傳導(dǎo)速率與人體內(nèi)心血管血液循環(huán)直接相關(guān)。中醫(yī)探脈在我國已經(jīng)有兩千多年的歷史，但是傳統(tǒng)的中醫(yī)脈診受醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和主觀因素影響較大，很難建立統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)。近幾十年來隨著柔性材料的蓬勃發(fā)展，專家學(xué)者研制出不同的脈象診斷儀用于脈搏波診斷，使得脈診客觀化。

但是從目前的研制來看，現(xiàn)有脈搏波檢測傳感器不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)既具有高的檢測靈敏度、又佩戴便捷且可準(zhǔn)確定位寸關(guān)尺三部位。要想實(shí)現(xiàn)寸關(guān)尺三部位的準(zhǔn)確定位需要引入陣列，陣列式傳感器的多點(diǎn)同時(shí)感應(yīng)不會造成檢測時(shí)靈敏部位的數(shù)據(jù)丟失。在授權(quán)公告號為CN106963351B、CN105147261B及公開號為CN105640513A的專利中均引入了陣列傳感器準(zhǔn)確定位寸關(guān)尺三部位，但是由于現(xiàn)有傳感器的靈敏度不夠高，還需額外引入可充放氣氣囊裝置，在檢測時(shí)通過氣囊對傳感器施壓進(jìn)行脈搏波信號的采集，功耗較高。

因此，如何使脈搏波傳感器具有較高的靈敏度，且柔性貼膚、低功耗、使用便捷是這一研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的其中一個(gè)目的是提出一種柔性陣列脈搏波傳感裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中陣列傳感器靈敏度不夠高，還需額外引入可充放氣氣囊裝置，在檢測時(shí)通過氣囊對傳感器施壓進(jìn)行脈搏波信號采集，功耗較高的技術(shù)問題。本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果詳見下文闡述。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的柔性陣列脈搏波傳感裝置，包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集處理和傳輸模塊、供電模塊和保護(hù)外殼，所述傳感器模塊與所述數(shù)據(jù)采集處理和傳輸模塊連接，所述數(shù)據(jù)采集處理和傳輸模塊還與所述供電模塊連接，所述保護(hù)外殼包覆于所述傳感器模塊、所述數(shù)據(jù)采集處理和傳輸模塊以及所述供電模塊的四周；所述傳感器模塊包括第一柔性襯底以及壓電/摩擦電柔性陣列傳感單元，所述壓電/摩擦電柔性陣列傳感單元位于所述第一柔性襯底上，并且所述壓電/摩擦電柔性陣列傳感單元具有多個(gè)陣列式排列的壓電/摩擦電傳感器，所述壓電/摩擦電柔性陣列傳感單元用于檢測被檢測者手腕處橈動(dòng)脈寸、關(guān)、尺三個(gè)部位的脈搏波信號。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述壓電/摩擦電柔性陣列傳感單元包括柔性壓電傳感單元和第二柔性襯底，所述第二柔性襯底位于所述柔性壓電傳感單元遠(yuǎn)離所述第一柔性襯底的一側(cè)，并且所述柔性壓電傳感單元具有多個(gè)陣列式排列的壓電傳感器，所述柔性壓電傳感單元使用壓電材料制成，所述第二柔性襯底表面鍍有金屬電極層。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述金屬電極層為鈦層、銅層或鉑層，并且所述鈦層的厚度為10～15nm，所述銅層的厚度為180～220nm，所述鉑層的厚度為8～12nm。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述柔性壓電傳感單元的壓電材料為PVDF壓電薄膜；所述第二柔性襯底的柔性材料為PI或PET柔性薄膜。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述PVDF壓電薄膜的厚度為90～130μm。