專利名稱：反射式紅外動脈波形采集器及傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
反射式紅外動脈波形釆集器及傳感器
^魏
本實用新型涉及一種反射式紅外動脈波形采集器及傳感器，屬于醫(yī)療儀器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的無創(chuàng)傷血流參數(shù)采集器比較多的采用半導(dǎo)體應(yīng)變式壓力傳感器提取撓動脈血流 信息。半導(dǎo)體應(yīng)變式壓力傳感器結(jié)構(gòu)原理為半導(dǎo)體應(yīng)變片或橋要粘貼到有彈性的金屬梁上， 體積形狀受很大限制，而且成本高，壽命短(易壞)。紅外透射式(指脈)傳感器由于透射 肢體末端動靜脈毛細(xì)血管過多(血流相位疊加重合)造成血流波形失真大，波形不標(biāo)準(zhǔn)不適 于血流參數(shù)分析，相對使用范圍窄。
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種靈敏、準(zhǔn)確且成本低的反射式紅外動脈 波形采集器。
本實用新型要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種靈敏、準(zhǔn)確且成本低的反射式紅外動脈 波形傳感器。
為實現(xiàn)上述目的，經(jīng)過大量的試驗比對，最后采用以下設(shè)計方案
反射式紅外動脈波形采集器，由帶檢測窗口的外殼、電路板、紅外發(fā)射管、紅外接收管 和電阻組成；紅外發(fā)射管和紅外接收管設(shè)于電路板的同側(cè)；紅外發(fā)射管和/或紅外接收管與 電阻聯(lián)接。
所述檢測窗口處設(shè)有濾光片。濾光片主要起裝飾作用，同時可濾除可見光的干擾，無濾 光片并不影響紅外反射式動脈波形采集器的性能，因此也可用無濾光特性的無色透明體代 替。有色濾光片光透射特性最好在900-980納米之外，否則影響傳感器靈敏度。
紅外發(fā)射管為紅外發(fā)射二極管，發(fā)射波長為900-980納米，優(yōu)選940納米；紅外發(fā)射管 串聯(lián)阻值為100-5100歐姆的電阻。
紅外接收管為紅外接收三極管或紅外接收二極管，紅外接收三極管需串聯(lián)阻值范圍為 1000-10000歐姆的電阻。
紅外發(fā)射管與紅外接收管之間的中心距離為1-20毫米，優(yōu)選2-10毫米。范圍之內(nèi)距離 較近時相對測淺層血管較靈敏，距離遠(yuǎn)相對測深層血管較靈敏。
反射式紅外動脈波形傳感器，由反射式紅外動脈波形采集器、信號放大器、AD轉(zhuǎn)換信
號處理器(CPU)和信號輸出端組成其中反射式紅外動脈波形采集器由帶檢測窗口的外殼、 電路板、紅外發(fā)射管、紅外接收管和電阻組成；紅外發(fā)射管和紅外接收管設(shè)于電路板的同側(cè); 紅外發(fā)射管和/或紅外接收管與電阻聯(lián)接。
信號放大器和AD轉(zhuǎn)換信號處理器可以與反射式紅外動脈波形采集器設(shè)在同一外殼內(nèi)； 也可以制成分體式，分別執(zhí)行信息采集和放大運(yùn)算的功能；還可以將信號放大器、AD轉(zhuǎn)換 信號處理器與顯示器(如示波器)形成一體，使輸出的信號配合相應(yīng)的軟件處理后，直接在 顯示器上呈現(xiàn)為想要看到部位的動脈波形。常見的其他傳輸方式還包括通過USB或藍(lán)牙傳輸
到手機(jī)或電腦對血流波形做進(jìn)一歩處理和分析。
反射式紅外動脈波形采集器采集的波形進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換信號處理器前必要時可緩沖放大隔
直處理。
本實用新型動脈波形信息采集的原理為紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光透過濾光板(也可不 要濾光板)照射入人體皮膚，光線經(jīng)過動脈時血管(受到血流的影響產(chǎn)生波動)時被血管血 流調(diào)制，光線被血管反射后攜帶波動(被血流調(diào)制)的信息，經(jīng)過濾光板(也可不要濾光板) 被紅外接收管接收；紅外接收管輸出的直流電壓就包含了交流血流波形信息，接收的信號通 過濾波放大和處理，即可得到血流信息。
本實用新型利用紅外反射方法提取動脈血流波形，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能
夠準(zhǔn)確地采集到人體很多部位的血流波，例如指動脈、撓動脈、腦動脈、太陽穴、甚至手掌
和唇部，對人體不同部位無創(chuàng)血流波形采集有很高的醫(yī)學(xué)價值，應(yīng)用范圍前景極為廣闊；用
本方法無創(chuàng)采集血流波形的方法是人類心腦血管疾病預(yù)防及快速診斷的一大福音。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步說明，其實施方式并不限于
此，因此凡依照本實用新型公開內(nèi)容所作出的本領(lǐng)域的等同替換，均屬于本實用新型
的保護(hù)范圍。


圖1為本實用新型血液信息采集原理示意圖。
圖2為本實用新型信息采集器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型傳感器外部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4-1為本實用新型信息采集器的第一種電路圖。
圖4-2為本實用新型信息釆集器的第二種電路圖。
具體實施方式、、
實施例1.
參閱圖1至圖5所示，紅外反射式動脈血流傳感器，由反射式紅外動脈波形采集器l、 信號放大器2、 AD轉(zhuǎn)換信號處理器(CPU) 3和信號輸出端4組成其中反射式紅外動脈波 形采集器1由帶檢測窗口 15的外殼11、電路板12、紅外發(fā)射管13、紅外接收管14和電阻 組成；紅外發(fā)射管13和紅外接收管14設(shè)于電路板12的同側(cè)，紅外發(fā)射管13與紅外接收管 14之間的中心距離為2毫米一IO毫米。在窗口 15處還可設(shè)有濾光板16 (也可省略不要， 或者用普通透明材料例如玻璃代替)。信號放大器2、 AD轉(zhuǎn)換信號處理器(CPU) 3也設(shè)于外 殼11內(nèi)部的電路板12上。在動脈波形采集器1和信號放大器2之間設(shè)有電容用于隔直。
紅外發(fā)射管13為紅外發(fā)射二級管Dl，根據(jù)需要串聯(lián)適當(dāng)?shù)?一般100-5100歐姆)限
流電阻R1:紅外接收管M為紅外接收三極管或者紅外接收二極管D2，根據(jù)需要串聯(lián)幾千歐
姆電阻R2。當(dāng)紅外接收管14為紅外接收三極管時，電路圖如圖4-l所示；當(dāng)紅外接收管14
為紅外接收二極管時，電路圖如圖4-2所示。
紅外發(fā)射管13發(fā)射紅外光，紅外光經(jīng)過濾光板16，照射入人體皮膚5，光線經(jīng)過動脈
6時受到血流的影響產(chǎn)生波動，光線被反射后攜帶波動的信息，再經(jīng)過濾光板16被紅外接
收管14接收采集的動脈波(含直流成份)經(jīng)電容C隔直再經(jīng)信號放大器2放大送入AD
轉(zhuǎn)換信號處理器3 (很多CPU自帶AD轉(zhuǎn)換)，處理后的信息經(jīng)過輸出端傳4 (如USB;藍(lán)牙
等)送入電腦、PDA或手機(jī)(跟據(jù)需要配合相應(yīng)軟件)就得到了我們想要的人體動脈波形圖
以及血流參數(shù)值。
權(quán)利要求1.反射式紅外動脈波形采集器，其特征在于由帶檢測窗口的外殼、電路板、紅外發(fā)射管、紅外接收管和電阻組成；紅外發(fā)射管和紅外接收管設(shè)于電路板的同側(cè)；紅外發(fā)射管和/或紅外接收管與電阻聯(lián)接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式紅外動脈波形釆集器，其特征在于所述檢測窗口處 設(shè)有濾光片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式紅外動脈波形采集器，其特征在于所述紅外發(fā)射管 為紅外發(fā)射二極管，發(fā)射波長為900-980納米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反射式紅外動脈波形采集器，其特征在于所述發(fā)射波長為940納米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式紅外動脈波形采集器，其特征在于所述紅外發(fā)射管 串聯(lián)阻值為100-5100歐姆的電阻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式紅外動脈波形采集器，其特征在于所述紅外接收管為紅外接收三極管或紅外接收二極管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的反射式紅外動脈波形采集器，其特征在于所述紅外接收三 極管串聯(lián)阻值范圍為1000-10000歐姆的電阻。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式紅外動脈波形采集器，其特征在于所述紅外發(fā)射管 與紅外接收管之間的中心距離為1-20毫米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的反射式紅外動脈波形采集器，其特征在于所述紅外發(fā)射管 與紅外接收管之間的中心距離為2-10毫米。
10. 反射式紅外動脈波形傳感器，其特征在于由權(quán)利要求1至9中任何一項所述的反 射式紅外動脈波形采集器、信號放大器、AD轉(zhuǎn)換信號處理器和輸出端組成。
專利摘要本實用新型公開了一種反射式紅外動脈波形采集器及傳感器，屬于醫(yī)療儀器領(lǐng)域。反射式紅外動脈波形采集器，由帶檢測窗口的外殼、電路板、紅外發(fā)射管、紅外接收管和電阻組成；紅外發(fā)射管和紅外接收管設(shè)于電路板的同側(cè)；紅外發(fā)射管和/或紅外接收管與電阻聯(lián)接。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)成本低，紅外反射式動脈血流傳感器能夠準(zhǔn)確地采集到人體很多部位的血流波，例如指動脈、撓動脈、腦動脈、太陽穴、甚至手掌和唇部，應(yīng)用范圍極為廣闊；是人類心腦血管疾病預(yù)防及快速診斷的一大福音。
文檔編號A61B5/026GK201005691SQ200720103330
公開日2008年1月16日 申請日期2007年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者南春輝 申請人:陳居陽