[實用新型]一種生命體征探測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220736667.8
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN217611037U
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張先超;蔣治國
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興學(xué)院
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/00
• 代理公司: 北京天達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所有限公司 11386
• 代理人: 牛洪瑜

本實用新型涉及一種生命體征探測裝置，屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，用以解決如何縮短現(xiàn)有微彎光纖BCG傳感器的傳感光纖長度以及降低現(xiàn)有微彎光纖BCG傳感器的光源輸出功率波動導(dǎo)致測量誤差等問題。該裝置包括：光路環(huán)行裝置包括第一端口、第二端口和第三端口，其中，經(jīng)由第一端口與光源連接以及經(jīng)由第二端口與光纖傳感器連接；光纖傳感器，經(jīng)由傳感光纖與光反射鏡連接；光反射鏡，用于將到達光反射鏡的光反射回光纖傳感器，然后返回光路環(huán)行裝置；第二光電探測器，連接至第三端口；以及信號解調(diào)檢測模塊，與第二光電探測器連接。利用光反射鏡使光波先后兩次通過傳感光纖，在同樣靈敏度情況下，能夠縮短生命體征探測裝置中的傳感光纖長度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生命體征探測裝置。

背景技術(shù)

醫(yī)學(xué)上生命體征是指用來判斷病人的病情輕重和危急程度的指征，生命四大體征包括呼吸、脈搏、體溫、血壓。目前生命體征傳感技術(shù)主要有光電容積脈搏波描記法(PPG)、心電圖(ECG)和心沖擊圖(BCG)等。PPG和ECG信號的監(jiān)測一般需要與皮膚直接接觸，在身體上粘貼電極，患者依從性差，難以對患者進行長期的生命體征參數(shù)監(jiān)測。BCG信號的監(jiān)測大多不需要與皮膚直接接觸，將傳感器嵌入到床墊和坐墊中，患者躺下或坐著即可獲得心率、呼吸率和睡眠質(zhì)量等生命體征信息，不會對患者造成生理負擔(dān)，近年來受到廣泛關(guān)注。

BCG信號的檢測方法主要有壓電傳感方法和光纖傳感方法。壓電傳感方法是通過壓電薄膜感知BCG信號，它易受外界環(huán)境干擾，且僅能檢測動態(tài)力；光纖傳感方法是通過光纖感知BCG信號，它具有抗電磁干擾、安全性好、可檢測微小靜態(tài)力和動態(tài)力等優(yōu)勢。根據(jù)光信號的調(diào)制方式不同，光纖BCG傳感器又可以分為基于微彎光纖的BCG傳感器、基于光纖光柵的BCG傳感器和基于光纖干涉儀的BCG傳感器，其中基于微彎光纖的BCG傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)勢。傳統(tǒng)的基于微彎光纖的生命體征監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，當(dāng)BCG信號作用在由傳感光纖和網(wǎng)格結(jié)構(gòu)組成的微彎光纖傳感器上時，傳感光纖發(fā)生微彎曲，部分能量進入光纖包層從而發(fā)生光強損耗，通過檢測微彎光纖傳感器的輸出光強可獲得BCG信號。然而，傳統(tǒng)的基于微彎光纖的生命體征監(jiān)測裝置需要傳感光纖長度較長并蛇形折返走線以使系統(tǒng)具有高靈敏度，另外其光源輸出功率波動會導(dǎo)致測量誤差。

實用新型內(nèi)容

鑒于上述的分析，本實用新型旨在提供一種生命體征探測裝置，用以解決如何縮短現(xiàn)有微彎光纖BCG傳感器的傳感光纖長度以及降低現(xiàn)有微彎光纖BCG傳感器的光源輸出功率波動導(dǎo)致測量誤差等問題。本實用新型的目的主要是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種生命體征探測裝置包括：光源、光路環(huán)行裝置、光纖傳感器、光反射鏡、第二光電探測器和信號解調(diào)檢測模塊，其中，所述光路環(huán)行裝置，包括第一端口、第二端口和第三端口，其中，經(jīng)由所述第一端口與所述光源連接以及經(jīng)由所述第二端口與所述光纖傳感器連接；所述光纖傳感器，經(jīng)由傳感光纖與所述光反射鏡連接；所述光反射鏡，用于將到達所述光反射鏡的光反射回所述光纖傳感器，然后返回所述光路環(huán)行裝置；以及所述第二光電探測器，連接至所述第三端口。

上述方案的有益效果如下：本實用新型利用光反射鏡使光波先后兩次通過傳感光纖，相比于傳統(tǒng)的生命體征微彎光纖傳感系統(tǒng)，在同樣靈敏度情況下，本實用新型的裝置中的傳感光纖長度可縮短一倍。

基于上述方案的進一步改進，生命體征探測裝置還包括反饋控制環(huán)，連接在所述光源和所述光路環(huán)行裝置之間。

基于上述方案的進一步改進，所述反饋控制環(huán)包括光纖耦合器、第一光電探測器和光源驅(qū)動模塊，其中，所述光纖耦合器，包括光輸入端和第一光輸出端，經(jīng)由所述光輸入端與所述光源連接；所述第一光電探測器，連接至所述第一光輸出端；以及所述光源驅(qū)動模塊，連接在所述光源和所述第一光電探測器之間。

基于上述方案的進一步改進，所述光纖耦合器還包括第二光輸出端，其中，所述光路環(huán)行裝置連接至所述第二光輸出端，以及所述光路環(huán)行裝置包括光纖環(huán)形器或MEMS空間光分束器。