CN103519792A - 一种腕式脉搏波监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种腕式脉搏波监测装置，其特征在于，包括：压电驻极体薄膜传感器、封装部件、屏蔽线、腕带和处理电路；所述压电驻极体薄膜传感器粘在所述封装部件上面；所述屏蔽线将压电驻极体薄膜传感器的两极引出，并连接至所述处理电路的输入端，所述处理电路的输出由屏蔽线引出连接至外部电子设备；其中，所述的压电驻极体薄膜传感器、封装部件、处理电路及连接处理电路和压电驻极体薄膜传感器的屏蔽线都缝合在所述腕带上。本发明对脉搏波的采样灵敏度高，提取容易不失真，易用于脉诊监测。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种腕式脉搏波监测装置。
背景技术
随着社会人口老龄化越来越严重，处于亚健康的人群也多来越多。在医院资源比较有限的情况下，如何对亚健康人群进行家庭监护越来越重要。
脉诊是中医独创的诊断方法，已有2600多年的临床实践。人体的脉搏波是随人体心跳而产生的在动脉内传播的压力波或动脉管壁的振动，与心气的盛衰、脉道的通利和气血的盈亏有直接的关系。通过连续监测人体的脉搏波，对评估亚健康人群的身体健康状况有非常大的意义。
通常脉搏波的提取要把压力传感器按压在身体表面上计测来自按压部位的动脉的脉搏波。由于受到按压力大小和位置对脉搏波波形精度的影响较大，需要专业的医护人员操作。
目前，市售的脉搏检测装置多存在价格昂贵，尺寸偏大，携带不方便，不易于连续监测。而市售的手链式的监测人体脉搏的便携装置，多采用PVDF压电薄膜作为压力感应元件，但是由于其灵敏度低（压电电荷系数仅有30pC／N），通常仅能对人体脉率进行提取，对脉搏波的提取失真较大，很难进行脉诊监测。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是：提供一种能够对人体手腕处的脉搏波进行连续监测的装置，以解决现有的便携式脉搏波检测仪灵敏度低、对脉搏波提取失真较大，不能有效的应用于脉诊监测等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种腕式脉搏波监测装置，包括：压电驻极体薄膜传感器、封装部件、屏蔽线、腕带和处理电路；所述压电驻极体薄膜传感器粘在所述封装部件上面；所述屏蔽线将压电驻极体薄膜传感器的两极引出，并连接至所述处理电路的输入端，所述处理电路的输出由屏蔽线引出连接至外部电子设备，其中，所述的压电驻极体薄膜传感器、封装部件、处理电路及连接处理电路和压电驻极体薄膜传感器的屏蔽线都缝合在所述腕带上。
所述封装部件是将所述压电驻极体薄膜传感器放置在液态硅胶模具内，将液态硅胶倒至模具内并包裹所述压电驻极体薄膜传感器形成的固态硅胶,或者采用柔软的羊、牛等动物皮革或人造皮革，并与压电驻极体薄膜传感器粘合。
所述压电驻极体薄膜传感器是由内部含有孔洞的压电驻极体薄膜、上下表面电极和保护层组成。
所述压电驻极体薄膜的厚度范围在20um～200um之间，且压电驻极体薄膜内部孔洞含有空间电荷，其大大提升了传感器的灵敏度，且所述孔洞尺寸的厚度范围在2um～20um，宽度范围在5um～40um。
所述孔洞可设置1～20层。
所述保护层分为压电驻极体薄膜正极保护层与压电驻极体负极保护层，所述压电驻极体薄膜正极保护层上面做屏蔽处理，所述屏蔽处理可采用以下3方法中任意一种方法：
a、在所述压电驻极体薄膜正极保护层上面黏贴一层导电银、铝胶带；
b、在所述压电驻极体薄膜正极保护层上面蒸镀一层金属电极；
c、在所述压电驻极体薄膜正极保护层上面采用丝网印刷一层导电银浆，并固化处理。
上述屏蔽处理的目的是：屏蔽人体对传感器的电磁干扰。
所述处理电路包括前置放大电路和滤波整流电路，所述前置放大电路的输入端通过屏蔽线与所述压电驻极体薄膜传感器的两个输出电极连接，前置放大电路的输出端接入滤波整流电路的输入端，所述滤波整流电路的输出端通过屏蔽线引出连接至外部电子设备。
所述腕带采用弹性腕带，从而能够将压电驻极体薄膜传感器与腕部很好的贴合在一起，并增强了佩戴的舒适性。
本发明的有益效果是：本发明与现有的便携式脉搏波监测装置相比具备以下优势：
1、本发明采用了具备高灵敏度的压电驻极体薄膜传感器，能够精准而不失真地反映出腕部脉搏波的真实情况，并且填补了压电驻极体薄膜传感器在本领域内应用的空白，再配合本发明的独特的结构设计使其应用更具便捷性。
2、本发明专门设计的封装部件能够很好地保护压电驻极体薄膜传感器，并起到传导脉搏波信号的作用。
3、本发明才有的弹性腕带使得压电驻极体薄膜传感器与腕部很好的融合在一起，并增强了佩戴者的舒适性。
4、本发明将压电驻极体薄膜传感器、封装部件、弹性腕带和屏蔽线很好的结合起来，并提供了输出接口，从而方便设计者设计后续处理器件。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是前置放大电路的电路结构示意图；
图3是滤波整流电路的电路结构示意图；
图4是内部含有孔洞的压电驻极体薄膜结构示意图。
其中，1、压电驻极体薄膜传感器，2、屏蔽线，3、封装部件，4、腕带，5、前置放大电路，6、滤波整流电路。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种腕式脉搏波监测装置，包括：压电驻极体薄膜传感器1、封装部件3、屏蔽线2、腕带4、前置放大电路5和滤波整流电路6；所述压电驻极体薄膜传感器1粘在所述封装部件3上面；所述屏蔽线2将压电驻极体薄膜传感器1的两极引出，并连接至前置放大电路5的输入端，前置放大电路5（结合附图2）的输出端连接滤波整流电路6（结合附图3）的输入端，所述滤波整流电路6的输出端由屏蔽线引出可连接至外部电子设备；
其中，压电驻极体薄膜传感器1、封装部件3、前置放大电路5、滤波整流电路6及连接压电驻极体薄膜传感器和前置放大电路的屏蔽线2都缝合在所述腕带4上。
所述封装部件3是将所述压电驻极体薄膜传感器放置在液态硅胶模具内，将液态硅胶倒至模具内并包裹所述压电驻极体薄膜传感器形成的固态硅胶。
所述腕带4采用弹性腕带，可采用普通皮革或硅橡胶或布材料制作，从而能够将压电驻极体薄膜传感器与腕部很好的贴合在一起，并增强了佩戴的舒适性。
附图2为前置放大电路，其中，R1=R2=22MΩ，R3=10KΩ，C1=0.2uF。
附图3为滤波整流电路，其中，R4=R5=53KΩ，R6=R7=100KΩ，C2=C3=0.1uF。
与此同时，为寻找到新型柔性传感器来采集更为真实的脉搏波，研究者付出了很大的努力。本发明采用的新型压电驻极体薄膜传感器，其灵敏度可达到200pC／N（压电电荷系数d33），较传统PVDF压电薄膜传感器高出7倍左右。这样可以采集到更为微小的脉搏变化，从而获得更为真实的脉搏波信号。
如图4所示：此新型压电驻极体薄膜传感器是由内部含有孔洞的压电驻极体薄膜、上下表面电极和保护层组成，压电驻极体薄膜的厚度范围在20um～200um之间。压电驻极体薄膜内部孔洞含有空间电荷，孔洞尺寸的厚度范围在2～20um，宽度范围在5～40um。孔洞的尺寸可以是不规则椭球状、球状、长方体、锥体、圆柱体等几何机构；薄膜内部孔洞层数包括一层、二层、三层～二十层。
所述的内部含有孔洞的压电驻极体薄膜可从电子市场购得。
另外，本发明还专门对此新型压电驻极体薄膜传感器进行了屏蔽处理，其具体处理方法可采用以下任一种方法，在压电驻极体薄膜正极保护层上面：1）在压电驻极体薄膜正极保护层上面黏贴一层导电银、铝胶带；2）在压电驻极体薄膜正极保护层上面蒸镀一层铝、铜、镍铬等金属电极；3）在压电驻极体薄膜正极保护层上面采用丝网印刷一层导电银浆，并固化处理。通过以上三种方法可以对压电驻极体薄膜传感器进行屏蔽处理。
经过屏蔽护理的压电驻极体薄膜传感器再进行黏贴在封装部件上实用。
屏蔽处理的目的是：屏蔽人体对传感器的电磁干扰。
以上所述的利用较佳的实施例详细说明本发明，而非限制本发明的范围。本领域技术人员可通过阅读本发明后，做出细微的改变和调整，仍将不失为本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围。
Claims (8)
1.一种腕式脉搏波监测装置，其特征在于，包括：压电驻极体薄膜传感器、封装部件、屏蔽线、腕带和处理电路；所述压电驻极体薄膜传感器粘在所述封装部件上面；所述屏蔽线将压电驻极体薄膜传感器的两极引出，并连接至所述处理电路的输入端，所述处理电路的输出由屏蔽线引出连接至外部电子设备；其中，所述的压电驻极体薄膜传感器、封装部件、处理电路及连接处理电路和压电驻极体薄膜传感器的屏蔽线都缝合在所述腕带上；
所述压电驻极体薄膜传感器是由内部含有孔洞的压电驻极体薄膜、上下表面电极和保护层组成。
2.如权利要求1所述的一种腕式脉搏波监测装置，其特征在于，所述压电驻极体薄膜的厚度范围在20um～200um之间，且压电驻极体薄膜内部孔洞含有空间电荷，其大大提升了传感器的灵敏度，且所述孔洞尺寸的厚度范围在2um～20um，宽度范围在5um～40um。
3.如权利要求2所述的一种腕式脉搏波监测装置，其特征在于，所述孔洞可设置1～20层。
4.如权利要求1所述的一种腕式脉搏波监测装置，其特征在于，所述保护层分为压电驻极体薄膜正极保护层与压电驻极体负极保护层，所述压电驻极体薄膜正极保护层上面做屏蔽处理，所述屏蔽处理可采用以下3方法中任意一种方法：
a、在所述压电驻极体薄膜正极保护层上面黏贴一层导电银、铝胶带；
b、在所述压电驻极体薄膜正极保护层上面蒸镀一层金属电极；
c、在所述压电驻极体薄膜正极保护层上面采用丝网印刷一层导电银浆，并固化处理。
5.如权利要求1所述的一种腕式脉搏波监测装置，其特征在于，所述封装部件是将所述压电驻极体薄膜传感器放置在液态硅胶模具内，将液态硅胶倒至模具内并包裹所述压电驻极体薄膜传感器形成的固态硅胶。
6.如权利要求1所述的一种腕式脉搏波监测装置，其特征在于，所述封装部件是采用柔软的动物皮革或人造皮革，并与压电驻极体薄膜传感器粘合。
7.如权利要求1所述的一种腕式脉搏波监测装置，其特征在于，所述处理电路包括前置放大电路和滤波整流电路，所述前置放大电路的输入端通过屏蔽线与所述压电驻极体薄膜传感器的两个输出电极连接，前置放大电路的输出端接入滤波整流电路的输入端，所述滤波整流电路的输出端通过屏蔽线引出连接至外部电子设备。
8.如权利要求1所述的一种腕式脉搏波监测装置，其特征在于，所述腕带采用弹性腕带，从而能够将压电驻极体薄膜传感器与腕部很好的贴合在一起。
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