CN106137147A - 一种基于人机交互获取脉象数据的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人机交互获取脉象数据的装置及方法，涉及医疗仪器技术领域，该方法包括通过脉诊探头获取脉象信号，判断最中间位置的传感器阵元采集到脉搏信号是否为最强脉搏信号，若是，则指示用户施加相应的压力，并分别获取与所述压力相对应的脉位波形，若否，则根据所述最强脉搏信号，指示所述用户将所述最中间位置的传感器阵元向所述最强脉搏信号的位置进行移动，直到所述最中间位置的传感器阵元移动到所述最强脉搏信号的位置；将所述最强脉搏信号转换为脉搏数据，并向所述用户进行显示。本发明每次脉搏采集都能保证脉诊探头按压在最佳采样位置，从而提高了脉诊仪测试的可重复性。

Description

一种基于人机交互获取脉象数据的装置及方法

技术领域

本发明涉及医疗仪器技术领域，特别涉及一种基于人机交互获取脉象数据的装置及方法。

背景技术

完整的中医诊断过程包括四步：“望”“闻”“问”“切”。“切”就是所谓的“把脉”或“诊脉”，诊脉是中医诊断技术中难度最高、不确定性最大的一门技术，诊脉的过程中，医生首先用手指找到受诊者“寸”“关”“尺”的位置，然后分别在3个脉点上施加由轻到重不同的压力，感受脉搏跳动的细微变化。脉搏跳动的不同规律对应着不同的脉象，诊脉的过程依赖于医生的个人经验和脉诊水平，同一个病人，不同的医生可能做出不同的脉象判断，中医脉诊过程由于过于依赖医生的主观感受，无法标准化，常被人们所诟病。

随技术的进步，中医数字化脉诊设备应运而生，中医脉象仪已有30多年的研究历史，它是一种能够采集病人脉象信息，将脉象数字化，并进行脉象分析的装置，中医脉象仪的脉象诊断不依赖于医生的主观经验，只要使用方法正确，就能得到比较一致的结果，然而，现有的脉诊仪设备还不适合无中医基础的人使用，主要原因在于：无中医基础的人很难找到正确的脉搏采样点，从而导致诊断的可重复性差，如图1所示的六种情况，脉诊探头压在血管不同的位置，可能得出六种测试的结果。

一种现有技术是在脉诊探头中增加主动探测装置(如超声探头或红外探头)，该主动探测装置能够通过程序控制自动调整采样点位置，使得脉诊探头能够找到合适的脉搏采样点，这种技术的优点是能够由机械全自动操作，不需太多人工调整，但是由于在脉诊探头中增加了主动探头和机械控制装置，导致探头体积增大，不便于携带，且成本大幅提高。

另一种技术是在单点探头中集成压力传感器的阵列，如美国PPS公司的PulseTact产品，他们在脉诊探头中集成了3x4的压容传感器阵列。当使用该探头压在脉搏采样点处后，传感器阵列的每个阵元同时采集数据，然后传给处理器进行运算，最终，用户可以从12路脉搏信号中选取脉搏能量最高的一路作为最终结果，这种技术可以有效减少因脉搏采样点位置偏差而导致可重复性差的问题，但仍然不能够保证每次采集到的脉搏信号都是有效的，如图2a～图2d所示，为四种情况由于传感器压在血管周围不同位置，与血管接触面积不同，会导致采集到的脉搏波形差异较大。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提出了一种基于人机交互获取脉象数据的装置及方法。

本发明提出一种基于人机交互获取脉象数据的方法，包括：

步骤1，通过脉诊探头获取脉象信号，判断最中间位置的传感器阵元采集到脉搏信号是否为最强脉搏信号，若是，则指示用户施加相应的压力，并分别获取与所述压力相对应的脉位波形，若否，则根据所述最强脉搏信号，指示所述用户将所述最中间位置的传感器阵元向所述最强脉搏信号的位置进行移动，直到所述最中间位置的传感器阵元移动到所述最强脉搏信号的位置；

步骤2，将所述最强脉搏信号转换为脉搏数据，并向所述用户进行显示。

所述的基于人机交互获取脉象数据的方法，所述步骤1之前还包括以图形的方式显示脉搏点的位置。

所述的基于人机交互获取脉象数据的方法，所述脉诊探头中所采用的传感器包括压电类压力传感器或光纤压力传感器或压阻类压力传感器或压容类压力传感器或压磁类压力传感器或微机电***芯片。

所述的基于人机交互获取脉象数据的方法，所述步骤1还包括判断所述脉象信号是否有效，若是，则对所述脉象信号进行相应处理，若否，则重新获取所述脉象信号。

本发明还提出一种基于人机交互获取脉象数据的装置，包括：

获取脉象信号模块，用于通过脉诊探头获取脉象信号，判断最中间位置的传感器阵元采集到脉搏信号是否为最强脉搏信号，若是，则指示用户施加相应的压力，并分别获取与所述压力相对应的脉位波形，若否，则根据所述最强脉搏信号，指示所述用户将所述最中间位置的传感器阵元向所述最强脉搏信号的位置进行移动，直到所述最中间位置的传感器阵元移动到所述最强脉搏信号的位置；

脉象数据显示模块，用于将所述最强脉搏信号转换为脉搏数据，并向所述用户进行显示。

所述的基于人机交互获取脉象数据的装置，还包括显示脉搏点模块，用于以图形的方式显示脉搏点的位置。

所述的基于人机交互获取脉象数据的装置，所述获取脉象信号模块为脉诊探头，所述脉诊探头包括一个或多个压力传感器。

所述的基于人机交互获取脉象数据的装置，所述压力传感器包括压电类压力传感器或压阻类压力传感器或压容类压力传感器或压磁类压力传感器或光纤压力传感器或微机电***芯片。

所述的基于人机交互获取脉象数据的装置，获取脉象信号模块还包括用于判断所述脉象信号是否有效，若是，则对所述脉象信号进行相应处理，若否，则重新获取所述脉象信号。

所述的基于人机交互获取脉象数据的装置，所述脉象数据显示模块包括手机显示屏、平板电脑显示屏、笔记本显示屏、LED指示灯、液晶显示屏。由以上方案可知，本发明的优点在于：

由于包含人机交互的过程，即使是无中医基础的人也可以正确使用；由于每次脉搏采集都能保证脉诊探头按压在最佳采样位置，从而提高了脉诊仪测试的可重复性。

附图说明

图1为现有技术中单点脉诊探头压在血管周围不同位置图；

图2a～2d为现有技术中传感器阵列压在血管周围不同位置图；

图3为基于人机交互的脉诊探头的组成图；

图4a～4e为采用本发明所述方法时不同传感器阵列最终压在正确脉搏采样点的示意图；

图5为本发明交互获取脉象数据的方法流程图；

其中附图标记为：

压力传感器阵列301；

多通道信号调理电路302；

多通道A/D电路303；

MCU芯片304；

手机305；

脉诊探头306；

步骤501/502/503/504/505/506/507/508/509。

具体实施方式

本发明旨在提供一种基于人机交互获取脉象数据的装置及方法，所述装置具有人机交互功能，可以帮助无任何中医基础的人找到正确的脉搏采样点，从而提高脉诊探头检测结果的可重复性。

以下为本发明的具体方法，如下所示：

以图形的方式显示脉搏点的位置；

通过脉诊探头获取脉象信号，包括判断所述脉象信号是否有效，若是，则对所述脉象信号进行相应处理，若否，则重新获取所述脉象信号，对所述脉象信号进行相应处理包括判断最中间位置的传感器阵元采集到脉搏信号是否为最强脉搏信号，若是，则指示用户施加相应的压力，并分别获取与所述压力相对应的脉位波形，若否，则根据所述最强脉搏信号，指示所述用户将所述最中间位置的传感器阵元向所述最强脉搏信号的位置进行移动，直到所述最中间位置的传感器阵元移动到所述最强脉搏信号的位置；

将所述最强脉搏信号转换为脉搏数据，并向所述用户进行显示。

所述脉诊探头包括压电类压力传感器或压阻类压力传感器或压容类压力传感器或压磁类压力传感器或微机电***芯片。

本发明还包括一种基于人机交互获取脉象数据的装置，包括以下模块：

显示脉搏点模块，用于以图形的方式显示脉搏点的位置；

获取脉象信号模块，用于通过脉诊探头获取脉象信号，判断所述脉象信号是否有效，若是，则对所述脉象信号进行相应处理，若否，则重新获取所述脉象信号，对所述脉象信号进行相应处理包括判断最中间位置的传感器阵元采集到脉搏信号是否为最强脉搏信号，若是，则指示用户施加相应的压力，并分别获取与所述压力相对应的脉位波形，若否，则根据所述最强脉搏信号，指示所述用户将所述最中间位置的传感器阵元向所述最强脉搏信号的位置进行移动，直到所述最中间位置的传感器阵元移动到所述最强脉搏信号的位置；

脉象数据显示模块，用于将所述最强脉搏信号转换为脉搏数据，并向所述用户进行显示。

所述获取脉象信号模块为脉诊探头，所述脉诊探头包括一个或多个压力传感器。

所述压力传感器包括压电类压力传感器或光纤压力传感器或压阻类压力传感器或压容类压力传感器或压磁类压力传感器或微机电***芯片。

所述脉象数据显示模块包括手机显示屏、平板电脑显示屏、笔记本显示屏、LED指示灯、液晶显示屏。

以下为本发明具体实施例，如下所示：

如图3所示，所述装置的硬件部分组成包括：压力传感器阵列301、多通道信号调理电路302、多通道A/D电路303和带有蓝牙或wifi功能的MCU芯片304，软件组成包括运行于MCU芯片304的软件和运行于智能手机305中的软件，MCU芯片304与手机305可以通过蓝牙、WIFI或任何其他形式的接口进行通讯。

脉诊探头306内部的压力传感器阵列301中，每个压力传感器阵元采集到的脉搏信号都可以独立地转换成电信号，经过滤波、放大和A/D转化后，传给MCU芯片304，MCU芯片304最终会将所有数据传给手机305。

手机305中运行脉诊软件，该脉诊软件可以提取每个压力传感器阵元采集到的数据，判断压力传感器阵元是否采集到有效的脉搏信息，并通过手机显示屏或脉诊探头上的指示灯指导用户调整脉诊探头的按压位置和力度，帮助用户找到最佳脉搏采样点。

如图4a～图4e所示，脉诊软件指示用户调整探头位置的方法是：首先算出每个压力传感器阵元的脉搏信号强度；其次，判断脉搏信号最强阵元的位置，若该位置处于整个探头的最中间部位，则认为探头位置正确，若该位置不处于整个探头的最中间部位，则稍微调整探头位置，调整目的是使最中间阵元采集的脉搏信号最强。图四列举了几种传感器阵列的排布方式，并且展示了经过调整后，它们最终应该按压到的位置。

手机脉诊软件启动后，首先与脉诊探头建立通讯，然后指示用户进行脉象采集操作，其操作步骤如图5所示：

步骤501：以图形的方式指示用户将脉诊探头按压于指定脉搏点，如“寸”；

步骤502：判断是否有传感器阵元采集到有效的脉搏波形，若是，则跳到步骤503，若否，则跳到步骤507；

步骤503：判断是否最中间位置的传感器阵元采集到脉搏信号是最强的，若是，则跳到步骤504，若否，则跳到步骤506；

步骤504：指示用户在该脉搏点继续施加“轻”“中”“重”不同的压力，分别采集“浮”“中”“沉”三种脉位的波形；

步骤505：指示用户该脉搏点信息采集完毕，可以换到下一个脉搏采样点，如“关”或“尺”；

步骤506：指示用户做细微的位置调整，将最中间阵元向最强脉搏信号采样点的方向进行移动；

步骤507：指示用户在该脉搏点上继续施加“轻”“中”“重”不同的压力；

步骤508：判断是否有传感器单元采集到过有效的脉搏波形，若是，则跳到步骤503，若否，则跳到步骤509；

步骤509：指示用户挪动探头，重新定位脉搏采样点。

Claims (10)

1.一种基于人机交互获取脉象数据的方法，其特征在于，包括：

步骤1，通过脉诊探头获取脉象信号，判断最中间位置的传感器阵元采集到脉搏信号是否为最强脉搏信号，若是，则指示用户施加相应的压力，并分别获取与所述压力相对应的脉位波形，若否，则根据所述最强脉搏信号，指示所述用户将所述最中间位置的传感器阵元向所述最强脉搏信号的位置进行移动，直到所述最中间位置的传感器阵元移动到所述最强脉搏信号的位置；

步骤2，将所述最强脉搏信号转换为脉搏数据，并向所述用户进行显示。

2.如权利要求1所述的基于人机交互获取脉象数据的方法，其特征在于，所述步骤1之前还包括以图形的方式显示脉搏点的位置。

3.如权利要求1所述的基于人机交互获取脉象数据的方法，其特征在于，所述脉诊探头中所采用的传感器包括压电类压力传感器或光纤压力传感器或压阻类压力传感器或压容类压力传感器或压磁类压力传感器或微机电***芯片。

4.如权利要求1所述的基于人机交互获取脉象数据的方法，其特征在于，所述步骤1还包括判断所述脉象信号是否有效，若是，则对所述脉象信号进行相应处理，若否，则重新获取所述脉象信号。

5.一种基于人机交互获取脉象数据的装置，其特征在于，包括：

获取脉象信号模块，用于通过脉诊探头获取脉象信号，判断最中间位置的传感器阵元采集到脉搏信号是否为最强脉搏信号，若是，则指示用户施加相应的压力，并分别获取与所述压力相对应的脉位波形，若否，则根据所述最强脉搏信号，指示所述用户将所述最中间位置的传感器阵元向所述最强脉搏信号的位置进行移动，直到所述最中间位置的传感器阵元移动到所述最强脉搏信号的位置；

脉象数据显示模块，用于将所述最强脉搏信号转换为脉搏数据，并向所述用户进行显示。

6.如权利要求5所述的基于人机交互获取脉象数据的装置，其特征在于，还包括显示脉搏点模块，用于以图形的方式显示脉搏点的位置。

7.如权利要求5所述的基于人机交互获取脉象数据的装置，其特征在于，所述获取脉象信号模块为脉诊探头，所述脉诊探头包括一个或多个压力传感器。

8.如权利要求6所述的基于人机交互获取脉象数据的装置，其特征在于，所述压力传感器包括压电类压力传感器或压阻类压力传感器或压容类压力传感器或压磁类压力传感器或光纤压力传感器或微机电***芯片。

9.如权利要求5所述的基于人机交互获取脉象数据的装置，其特征在于，获取脉象信号模块还包括用于判断所述脉象信号是否有效，若是，则对所述脉象信号进行相应处理，若否，则重新获取所述脉象信号。

10.如权利要求5所述的基于人机交互获取脉象数据的装置，其特征在于，所述脉象数据显示模块包括手机显示屏、平板电脑显示屏、笔记本显示屏、LED指示灯、液晶显示屏。