CN105769140A - 一种多点式桡动脉脉象采集***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点式桡动脉脉象采集***及方法，包括影像学传感器、压力传感器、光纤位移传感器和心电脉象仪，影像学传感器通过图像采集卡连接至主机，压力传感器、光纤位移传感器和心电脉象仪通过信号调理电路，包括放大、滤波电路，连接至CPU控制器、数据采集卡和A/D转换器，经过安全隔离电路(DC‑DC)后，连接至主机。本发明提供的取压探头，弹性元件***结构简单、易于实施。通过解析法分离出温度和压力的响应结果。

Description

一种多点式桡动脉脉象采集***及方法

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，涉及一种中医脉搏检测装置，具体涉及一种多点式桡动脉脉象采集***及方法。

背景技术

脉诊是医生利用感觉器官获得关键诊断信息的重要手段,中医的诊疗经验和诊断理论主要建立在医生个体的观察与分析、归纳的基础上。感觉器官敏感性的差异和主观因素的不同,严重影响了诊断信息的客观性。近代诊脉研究者利用现代电子技术、传感器技术和计算机技术进行了各种脉诊研究工作,描绘了脉搏波形,分析了常见中医脉象的基本特征,取得了一定的进展，使得数据的获取方式更加客观，但是也存在一定的问题，例如压力数据获取精度不高，采集的数据信息与中医诊脉信息没有直接关系，数据信息不能全面刻画脉象信息等。

针对中医诊脉客观化的研究，本发明提供一种建立在传统中医脉诊方法学基础上的中医脉象信息采集***，提取更多、更科学、更直观的信息，并通过信息分析和处理，使中医脉诊更加客观化，便于数据库的建立和经验的传承。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种多点式桡动脉脉象采集***及方法，通过融合多传感器技术采集中医脉象，解决了数据信息不够全面、数据精确度不高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种多点式桡动脉脉象采集***，包括影像学传感器、压力传感器、光纤位移传感器和心电脉象仪，影像学传感器通过图像采集卡连接至主机，压力传感器、光纤位移传感器和心电脉象仪通过信号调理电路，包括放大、滤波电路，连接至CPU控制器、数据采集卡和A/D转换器，经过安全隔离电路(DC-DC)后，连接至主机。所述压力传感器包括半导体检测单元、二次转换单元和信号处理单元，半导体检测单元包括两个半导体应变片R_ε1和R_ε2，半导体应变片R_ε1和R_ε2设在半径为r₀的圆形膜片上，圆形膜片设在压力传感器的内部，将压力传感器隔成两个封闭的空腔，空腔内为干燥的气体，两个半导体应变片受到膜片内外两侧的压力差，在压力差和温度激励作用下输出电阻响应，二次转换单元将电阻响应信号转换为脉宽信号，信号处理单元通过数据解耦分离出温度和内外压力差和相对湿度。所述的半导体应变片R_ε1设置在圆心位置，R_ε2设置在膜片0.89r₀的圆上，两个电阻应变片的变化量相同，正负相反。所述二次转换单元包括两个相同的脉冲信号转换电路，一个半导体应变片对应连接一个脉冲信号转换电路，脉冲信号转换电路包括555定时器、电阻R和电容C，电阻R连接在555定时器的2号引脚和3号引脚之间，电容C连接在555定时器的2号引脚上，2号引脚和6号引脚短接，3号引脚和7号引脚短接，555定时器的7号引脚输出脉宽信号到信号处理单元。所述脉冲信号转换电路的脉宽转换公式为τ＝ln2·C·R，式中τ为输出脉宽，R是电路接收的半导体应变片的电阻响应值，C为云母标准电容，脉宽输出τ与各自所接电阻R成正比。所述圆形膜片根据半导体检测单元中的两个半导体应变片的应变变化分为正应变片区和负应变片区，以半径0.63r₀的同心圆为界。

一种多点式桡动脉脉象采集***的采集方法，包括如下步骤：S01、压力传感器、光纤位移传感器和心电脉象仪以及影像学传感器分别采集桡动脉的各种数据信息，影像学传感器通过图像采集卡将数据发送给主机，其他三种传感器通过信号调理电路把接收到的模拟电压信号进行一系列的放大、滤波处理，之后把调理电路输出的模拟信号送外A/D转换器进行模式转换，经过安全隔离电路后送入计算机；S02、将采集到的数据信息录入数据库。所述压力传感器采集桡动脉压力的具体步骤为：步骤一、压力传感器压紧在桡动脉上，半导体应变片的电阻输入到二次转换单元进行脉宽转换，输出脉宽信号；步骤二、信号处理单元接收二次转换单元输出的脉宽信号，利用道尔顿定律、应变片原理和解析法分析半导体应变片的变化量，解析出作用在桡动脉上的压力信息；步骤三、对作用在桡动脉上的压力进行持续分析，因为桡动脉搏动会引起一个压力增量，通过对多个数值比较相减，即可以提取出桡动脉的搏动力。

本发明有益效果是:本发明有益效果是:1.本发明提供的取压探头6，弹性元件***结构简单、易于实施。

2.经解析法得到：通过温度和压差的激励，分离出温度和压力的响应结果。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本发明的具体实施方式的传感器中应变片的安装示意图。

图2是本发明的具体实施方式的传感器的结构示意图。

图3是本发明的具体实施方式的应变片的应变分布图。

图4是本发明的具体实施方式的传感器工作原理结构框图。

图5是本发明的具体实施方式的传感器的信号流程框图。

图6是本发明的具体实施方式的脉宽信号转换电路图。

图7是本发明的具体实施方式的***结构框图。

图8本发明的具体实施方式的取压探头6结构图

图中1为U型支座，2为空腔，3为膜片，4为半导体应变片R_ε1，5为半导体应变片R_ε2，6为取压探头6。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明的中医脉象采集***结合多传感器技术，采集三部位的桡动脉血管运动信息和压力波搏动信息，通过压力脉搏波信息直观反映桡动脉的口径变化、位移变化和轴心运动，并构建血流搏动的动态三维图像，通过传感器采集的基本物理量来反映中医脉象的“位、数、形、势”的基本特征。

本发明的脉象采集***包括影像学传感器、光纤位移传感器、压力传感器和心电脉象仪，影像学传感器可连续跟踪动脉脉搏在一个行动周期中的活动过程，通过扇形扫描获得垂直扇面二维超声断层图像,可通过轴向和横向扫描观察取脉部位血管的横截面和轴向活动，可直观、实时、动态追踪脉管搏动过程，影像学传感器通过图像采集卡连接至主机。压力传感器、光纤位移传感器和心电脉象仪通过信号调理电路，包括放大、滤波电路，连接至CPU控制器、数据采集卡和A/D转换器，经过安全隔离电路(DC-DC)后，连接至主机。主机获取桡动脉运动、血管横截面变化实时跟踪图像，桡动脉压力脉搏波、桡动脉血管运动图像、血管容积以及心电图信号。并通过调节取脉压力，模仿中医取脉时浮、中、沉手法。

影像学传感器通过扇形扫描获得垂直扇面二维超声断层图像，每秒可连续采集祯型超声图像,实时跟踪脉管搏动状态,可在一个心动周期中获得一系列连续图像,从而直观地观察特定脉象的脉管搏动规律。将祯连续图像进行处理和测量,可获得一个心动周期中特定脉象的脉管某一横截面的运动规律。将图像进行一定处理后,可实现特定脉象取脉部位运动过程的重现。

脉管的面积与脉搏波压力之间呈正相关，在一个心动周期中,随着心脏射血与舒张的周期性活动,脉管的形态与脉管内压力随之发生周期性变化,其变化规律直接影响脉象特征参数。当脉搏波通过某一血管的时候,管内压力、血流以及管壁径向位移都会发生波动，其中以动脉管壁的径向位移为主体。在血管变形不太大的情况下,动脉内压力随时间变化的波形与血管半径随时间变化的波形相似，本发明通过压力传感器检测血管半径随时间变化的波形，间接得到血管内压力变化的波形。

具体的，采用九路压力传感器来测量寸、关、尺三部位血管的搏动信息，每三个传感器测量一个部位，三个传感器沿血管径向排列，中心传感器测得单纯垂直方向的力,而***传感器测得脉搏搏动力、皮肤切向张力等的综合力。对两路信号进行运算,能区分血管径向搏动力、轴向张力血管等效硬度等力学指标。三个压力传感器中，中心传感器的压力最大，因此，可以通过三个传感器的数值反应，来实现脉搏定位。在实际的使用过程中，首先由医护人员大致定位脉搏的位置，将患者的脉搏位置大致放在取压探头6的正下方，然后控制取压探头6向下运动至皮肤表面0.5-1.5cm的位置，医护人员在对探头的位置进行微调，由于年龄、性别及个体的差异，寸、关、尺三部位的取压位置都有些许差别，通过医护人员对脉搏位置的判断实现初步调节。取压探头6加压在皮肤上时，通过传感器的反馈值，三个传感器中，中心传感器的压力值应该最大，再来实现取压探头6的细调。

光纤位移传感器通过光线投射经过组织被血液吸收量的多少，然后将光信号转换为电信号，以此放映脉搏的血液容量，通过脉搏波波型分析,可获得心搏功能、血流动学及丰富的微循环生理病理信息。心电脉象仪可作为脉搏波的时间标记,同时反映心电周期基本特征与状态。同时结合心电图和脉搏图进行分析,尚可以得到脉搏传导速度等重要参数,从而揭示临床甚为关心的血管弹性、血流阻力等参数与脉诊的联系。

压力传感器、光纤位移传感器和心电脉象仪可将脉搏信号转换为微弱的电信号，再经过信号调理电路，信号调理电路的作用是把接收到的模拟电压信号进行一系列的放大、滤波等处理。之后把调理电路输出的模拟信号送外A/D转换器进行模式转换，经过安全隔离电路后送入计算机。由于传感器输出的信号一般在0-5mV之间，不能做后续的处理，因此将放大电路前置，放大电路输出的信号中夹杂着不少工频干扰和低频分量，本发明采用八阶压控电压源高通滤波器来消除这些干扰，滤除高频噪声和干扰信号。

现在的中医脉象诊脉方式最大的缺陷就是缺乏客观的数据，经验的传承受到很大的限制，而且已有的病例，不能通过一个客观的方式记录下来，作为学习资料。本发明脉象采集方法的最后一个步骤就是数据库的建立，将以上四个传感器采集的数据，患者信息，以及诊断结果，和后续的病情跟踪等信息录入到数据库中。

本发明提供的压力传感器使用解析法从多种激励因素中分离出相应的转换响应，压力传感器即为如图8所示的取压探头6，取压探头6为圆柱状结构，取压探头6的内部设有一片弹性膜片，弹性膜片将取压探头6分为两部分，形成两个密封的空腔，空腔内为干燥的空气，两侧存在压力差。取压探头6的一侧为类似的U型支座1结构，弹性膜片和U型支座1间形成一个干燥的空气密封腔。取压探头6的与脉搏接触的一端为一个类半球形的封闭结构，与膜片间为干燥的空气密封腔。在膜片外表面的圆心和靠周边的适当位置上配置两个半导体应变片，以此装置接收来自手腕的多种激励信息，再经过二次变换和信号处理后，分离出脉搏跳动的压力信息，两个密封腔之间存在气压差ΔP，上述圆形膜片3选用黄铜膜片。

压力传感器还包括半导体检测单元、二次转换单元和信号处理单元，半导体检测单元中设有两个半导体应变片R_ε1和R_ε2安装在半径为r₀的圆形膜片上，半导体应变片受压电阻发生变化输出电阻响应，二次转换单元将电阻响应信号转换为脉宽信号，信号处理单元解耦分析出二次转换单元输出的压力信息。

半导体检测单元中，两个半导体应变片受气压激励产生的电阻增量相等，正负相反，其中一个半导体应变片安装在圆心位置，另一个半导体应变片安装在半径0.89r₀的同心圆的位置上。二次转换单元包括两个相同的脉冲信号转换电路，一个半导体应变片对应连接一个脉冲信号转换电路，脉冲信号转换电路包括555定时器、电阻R和电容C，电阻R连接在555定时器的2号引脚和3号引脚之间，电容C连接在555定时器的2号引脚上，2号引脚和6号引脚短接，3号引脚和7号引脚短接，555定时器的7号引脚输出脉宽信号连接到信号处理单元。脉冲信号转换电路的脉宽转换公式为τ＝ln2·C·R，式中τ为输出脉宽，R是电路中的电阻，C为云母标准电容，脉宽输出τ与各自所接电阻R成正比。圆形膜片根据半导体检测单元中的两个半导体应变片的应变变化分为正应变片区和负应变片区，以半径0.63r₀的同心圆为界。

信号处理单元利用取压探头6和U型支座1之间的压力差，转化为半导体应变片的输出电阻，经二次变换后的脉宽及其对始终频率的计数之差成正比，计算出应变片所受差压值。然后根据差压值计算出取压探头6与皮肤之间的压力。在保持皮肤与取压探头6之间压力不变的情况下，脉搏每跳动一次，都会对取压探头6内的空气压力施加一定的压力，通过对取压皮肤与取压探头6之间的压力进行持续性分析，就可以分离出脉搏跳动的相关压力等数据信息。

本发明的压力传感器的具体检测方法如下：步骤一、调整两个半导体应变片的安装位置，使两个半导体应变片受气压激励产生的电阻增量相等，正负相反；步骤二、半导体应变片的电阻变化量输入到二次转换单元进行脉宽转换，输出脉宽信号；步骤三、信号处理单元接收二次转换单元输出的脉宽信号，利用道尔顿定律、应变片原理和解析法分析半导体应变片的变化量、膜片两侧压力差数据。

所述信号处理单元利用取压探头6和U型支座1之间的压力差，经二次变换后的脉宽及其对始终频率的计数之差成正比，环境温度与敏感电阻的计数之和的对数成反比关系，计算出应变片所受差压值ΔP、取压探头6压力P_M和温度值t。下文通过公式推导详述本发明的压力传感器检测温度t以及取压探头6压力P_M的具体过程。

一、应变片及其转换特性

传感器中应变片的安装示意图如图1所示，传感器的结构示意图如图2所示，应变片的转换特性及应变分布如图3所示。取压探头6为圆柱状结构，取压探头6的内部设有一片弹性膜片，弹性膜片将取压探头6分为两部分，形成两个密封的空腔，空腔内为干燥的空气，两侧存在压力差，通过测量半导体应变片的电阻变化计算出膜片两侧的压力差。

取压探头6的压力P_M均匀作用于弹性膜片的外表面，于是膜片两侧的差压为：

ΔP＝P_M–P_re(Pa)(1)

式中P_re＝4·10⁴(Pa)为密封腔中设定的参照压力，在差压ΔP作用下，膜片表面上应力和应变的分布如下式所示：

径向应力：

径向应变：

式(2)和(3)中，本发明选用弹性较好的黄铜膜片，E(Pa)为膜片弹性模量，约为7*10¹⁰Pa，μ为泊松比，约为0.33，r₀为圆形膜片3的外半径40(mm)，h为圆形膜片3的膜片厚度0.1(mm)，b为U型支座1的厚度5(mm)，U型支座1的高度为10(mm)，ΔP为作用在膜片两侧的差压(Pa)，r(mm)为应变片位置的半径。

若将已知常数代入(2)式，可得圆心应力σ_r＝0＝8*10⁴*ΔP(Pa)(4)。

应变片的灵敏系数K_ε和转换特性如公式(5)所示：

$\frac{{\mathrm{\ΔR}}_{\mathrm{\ϵ}}}{R_0}=K_{\mathrm{\ϵ}}*\mathrm{\ϵ}---\left(5\right)$

式中R₀为t＝0℃和ε_r＝0时应变片电阻(Ω)，K_ε约为125，ΔR_ε则为应变片在ε_r激励下电阻的变化量(Ω)，将(4)式代入(5)可得：

$\frac{{\mathrm{\ΔR}}_{\mathrm{\ϵ}}}{R_0}={10}^7*\frac{\mathrm{\Δ}P}{E}---\left(6\right)$

若将E＝7*10¹⁰Pa代入式(6)可知，应变片所能输出的相对电阻变化，在最大量程下也只有10^-2量级，故需在装置中加入二次变换和信号处理电路，以获取所需的灵敏度和分辨力。

二、二次变换和信号传送流程

工作原理结构框图如图4所示，压力传感器包括半导体检测单元、二次转换单元、信号处理单元，半导体检测单元中设有两个半导体应变片，半导体应变片受压电阻发生变化输出电阻响应，半导体检测单元的输出端连接二次转换单元，二次转换单元接收半导体检测单元的输出信号，二次转换单元将电阻响应信号转换为脉宽信号，二次转换单元的输出端连接信号处理单元，信号处理单元解耦分析二次转换单元的输出信号，分离出压力信息。

信号流程框图如图5所示，二次转换单元包括两个相同的脉冲信号转换电路，脉冲信号转换电路由555定时器C1和C2组成，二次转换单元和信号处理单元还设有选通开关，选用C3开关，信号处理单元主要组成为C4单片机。图5中R_ε1和R_ε2在P_W和t激励下，各自产生不同的R₁和R₂响应，它们经两个相同的脉冲信号转换电路的C1、C2芯片555变换后，各自产生τ₁和τ₂(S)脉宽输出，该脉宽信号经C3开关选通后再送至C4单片机进行信号处理。脉冲信号转换电路如图6所示，电阻R连接在C定时器555的2号引脚和3号引脚之间，电容C连接在555定时器的2号引脚上，2号引脚和6号引脚短接，3号引脚和7号引脚短接，555定时器的7号引脚输出脉宽信号连接到信号处理单元。由于应变片的不同，两个脉冲电路中的电阻和输出脉宽可以用R₁和R₂、τ₁和τ₂表示。

脉宽转换公式：τ＝ln2·C·R(S)对应到两个脉冲信号转换电路即为：

τ₁＝ln2·C₀·R₁(S)(7)

τ₂＝ln2·C₀·R₂(S)(8)

式中τ₁和τ₂为两个半导体应变片对应的两路脉宽输出信号，R₁和R₂为半导体应变片的电阻变化值计量单位为Ω，C₀(F)为云母标准电容，约为0.72×10^-6F，上式表明脉宽输出与各自所接电阻R₁和R₂成正比。

三、在多因素输入时，合成响应的解耦处理

在τ₁和τ₂中隐含有取压探头6与皮肤之间的压力和温度t两种信息，如何能让其在后续的数据处理中分离，需通过数据解耦技术来实现信息分离和复原。

R₁和R₂电阻变化公式为：

$R_1=R_0\·EXP\[B(\frac{1}{T}-\frac{1}{T_0})\]+{\mathrm{\ΔR}}_{\mathrm{\ϵ}1}\left(\mathrm{\Ω}\right)---\left(9\right)$

$R_2=R_0\·EXP\[B(\frac{1}{T}-\frac{1}{T_0})\]+{\mathrm{\ΔR}}_{\mathrm{\ϵ}2}\left(\mathrm{\Ω}\right)---\left(10\right)$

式中R₀＝1000Ω为基准电阻；B＝4850(K)为半导体应变片的阻温系数；T₀＝273(K)为参照温度；T(K)为输入温度；ΔR_ε1和ΔR_ε2分别为R₁和R₂在皮肤与取压探头6之间压力的激励下各自产生的电阻增量。由以上两式可知，如能让ΔR_ε1和ΔR_ε2数值相同，但正负相反，即(9)和(10)式可变成：

$R_1=R_0\·EXP\[B(\frac{1}{T}-\frac{1}{T_0})\]+{\mathrm{\ΔR}}_{\mathrm{\ϵ}}\left(\mathrm{\Ω}\right)---\left(11\right)$

$R_2=R_0\·EXP\[B(\frac{1}{T}-\frac{1}{T_0})\]-{\mathrm{\ΔR}}_{\mathrm{\ϵ}}\left(\mathrm{\Ω}\right)---\left(12\right)$

将以上两式相减或相加，就可分离出P_M和t两种输入信息，即相加时R1+R2＝f_t(T)，和相减时R1-R2＝f_ε(P_W)，即和与差的结果只与单一输入信息一一对应，ΔR_ε1＝-ΔR_ε2＝ΔR_ε。

参见图2，整个膜片外表面在差压ΔP作用下，以半径r＝0.63r₀为界，区分为正负两个应变区。靠圆心部分内圆为正ε区，而靠周边外圆部分则为负ε区，在此两个区域的合适位置上，可以找到ε数值相等但极性相反的两个点，其一在圆心处，r₁＝0，而另一点经(3)式计算为r₂＝0.89r₀处。在此两点上配置两片性能相同的半导体应变片，并让其中心与膜片上参照点重合，于是就实现了式(11)和(11)的定量关系。

将式(11)加式(12)得

上式中已消除了ε信息对(R₁+R₂)数量上的干扰，然而R₁和R₂分别联接到555芯片的充放电电路中，故已无法将R₁和R₂直接相加，此时就需经过数据运算处理来实现。若让脉宽τ₁和τ₂在单片机中对时钟频率f₀计数，则有计数值N₁和N₂为：

N₁＝τ₁·f₀(14)

N₂＝τ₂·f₀(15)

τ₁+τ₂＝(N₁+N₂)/f₀(S)(16)

联立以上公式，并经过整理可得：

$T=\frac{B}{\ln \[\left(EXP\frac{B}{T_0}\right)*\left(\frac{N1+N2}{1000}\right)\]}=\frac{4850}{\ln \[5.2*{10}^4*(N1+N2)\]}---\left(17\right)$

摄氏温度：t＝T-273(℃)(18)

式中各常系数是在R₀＝1000Ω，C₀＝7.2*10^-6F和f₀＝10MHZ条件下算出的。从R₁和R₂的二次转换信息中分离出应变和取压探头6的压力P_M等信息，将(11)式减去(12)式，可得

R1-R2＝2ΔR_ε＝2R₀K_ε·ε(Ω)(19)

再利用τ₁-τ₂＝(N₁-N₂)/f₀和(3)、(7)、(8)式等联立，经整理可得，

ΔP＝10·(N₁-N₂)(Pa)(20)

公式(17)和(20)即为压力传感器的两种输入-输出特性方程，均有足够的灵敏度和分辨力。通过公式(1)可以求取皮肤与取压探头6之间的压力，保持取压探头6与皮肤之间的接触力度不变，由于脉搏间歇的跳动，脉搏跳动使皮肤与取压探头6之间的压力增量激励使弹性膜片上的应变片产生相应的响应，弹性膜片两侧的压力差ΔP增加，通过对取压探头6压力P_M的持续的观察，很容易得到取压探头P_M的增量信息，这也即脉搏跳动激励的响应结果。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种多点式桡动脉脉象采集***，其特征在于,包括影像学传感器、压力传感器、光纤位移传感器、心电脉象仪和主机，影像学传感器通过图像采集卡连接至主机，压力传感器、光纤位移传感器和心电脉象仪通过信号调理电路，包括放大、滤波电路，连接至CPU控制器、数据采集卡和A/D转换器，经过安全隔离电路后，连接至主机。

2.根据权利要求1所述的多点式桡动脉脉象采集***，其特征在于，所述压力传感器包括半导体检测单元、二次转换单元和信号处理单元，半导体检测单元包括两个半导体应变片R_ε1(4)和R_ε2(5)，半导体应变片R_ε1(4)和R_ε2(5)设在半径为r₀的圆形膜片(3)上，圆形膜片(3)设在压力传感器的内部，将压力传感器隔成两个封闭的空腔，空腔内为干燥的气体，两个半导体应变片受到膜片(3)内外两侧的压力差，在压力差和温度激励作用下输出电阻响应，二次转换单元将电阻响应信号转换为脉宽信号，信号处理单元通过数据解耦分离出内外压力差。

3.根据权利要求2所述的多点式桡动脉脉象采集***，其特征在于，所述的半导体应变片R_ε1(4)设置在圆心位置，R_ε2(5)设置在膜片(3)0.89r₀的圆上，半导体应变片R_ε1(4)和R_ε2(5)在气压激励下各自产生的电阻增量数值相等，正负相反，r₀为圆形膜片(3)的半径。

4.根据权利要求2所述的多点式桡动脉脉象采集***，其特征在于，所述二次转换单元包括两个相同的脉冲信号转换电路，一个半导体应变片对应连接一个脉冲信号转换电路，脉冲信号转换电路包括555定时器、电阻R和电容C，电阻R连接在555定时器的2号引脚和3号引脚之间，电容C连接在555定时器的2号引脚上，2号引脚和6号引脚短接，3号引脚和7号引脚短接，555定时器的7号引脚输出脉宽信号到信号处理单元。

5.根据权利要求4所述的多点式桡动脉脉象采集***，其特征在于，所述脉冲信号转换电路的脉宽转换公式为τ＝ln2·C·R，式中τ为输出脉宽，R是电路接收的半导体应变片的电阻响应值，C为云母标准电容，脉宽输出τ与各自所接电阻R成正比。

6.根据权利要求2所述的多点式桡动脉脉象采集***，其特征在于，所述圆形膜片(3)根据半导体检测单元中的两个半导体应变片的应变变化分为正应变片区和负应变片区，以半径0.63r₀的同心圆为界。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的多点式桡动脉脉象采集***的采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01、压力传感器、光纤位移传感器和心电脉象仪以及影像学传感器分别采集桡动脉的各种数据信息，影像学传感器通过图像采集卡将数据发送给主机，其他三种传感器通过信号调理电路把接收到的模拟电压信号进行放大、滤波处理，之后把调理电路输出的模拟信号送给A/D转换器进行模式转换，经过安全隔离电路后送入计算机；

S02、将采集到的数据信息录入数据库。

8.根据权利要求7所述的多点式桡动脉脉象的采集方法，其特征在于，所述压力传感器采集桡动脉压力的具体步骤为：

步骤一、压力传感器压紧在桡动脉上，半导体应变片的电阻输入到二次转换单元进行脉宽转换，输出脉宽信号；

步骤二、信号处理单元接收二次转换单元输出的脉宽信号，利用道尔顿定律、应变片原理和解析法分析半导体应变片的变化量，解析出作用在桡动脉上的压力信息；

步骤三、对作用在桡动脉上的压力进行持续分析，桡动脉搏动会引起一个压力增量，通过对多个数值比较相减，提取出桡动脉的搏动力。