指感施壓與微陣列傳感的三部九候多信息獲取識(shí)別裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本專(zhuān)利涉及的領(lǐng)域有：中醫(yī)類(lèi)醫(yī)療設(shè)備，多屬性診斷信息檢測(cè)，MEMS技術(shù)，穿戴式 設(shè)備等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的大型影像技術(shù)研發(fā)耗資巨大，價(jià)格昂貴，檢測(cè)屬性 單一，無(wú)法自動(dòng)識(shí)別疾病，仍然需要醫(yī)師的辨認(rèn)，才能夠從形態(tài)學(xué)上對(duì)疾病的狀態(tài)有所了 解，即使獲取的清晰的影像學(xué)結(jié)論，對(duì)相當(dāng)一部分疾病類(lèi)型，仍舊無(wú)法對(duì)疾病的屬性有全面 的了解，在治療方案的提供上，仍舊需要再次評(píng)估。有時(shí)一個(gè)明確的優(yōu)化治療方案需要幾周 甚至更長(zhǎng)時(shí)間，整個(gè)過(guò)程消耗的資源成本與時(shí)間成本相對(duì)巨大，普通家庭基本承受不起。
[0003] 目前可穿戴式產(chǎn)品處于加速發(fā)展階段，諸多智能傳感器的嵌入使得移動(dòng)通訊工具 具有了可檢測(cè)部分人體生理信息的功能。但是其檢測(cè)信息作為單獨(dú)的數(shù)字化特征信息，雖 然能夠顯示身體體征的狀態(tài)與變化，卻不能對(duì)獲取的信息進(jìn)行有機(jī)的綜合，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī) 體的整體評(píng)估，而僅僅是一系列的數(shù)據(jù)集，需要使用者具備大量的生理學(xué)醫(yī)學(xué)知識(shí)才能夠 理解，否則會(huì)導(dǎo)致使用者對(duì)數(shù)據(jù)的片面理解，甚至引起不必要的焦慮與恐慌。
[0004] 四診合參，辨證論治是中醫(yī)診斷與處方用藥的精髓。幾千年來(lái)，靠著一根銀針，一 把草藥，解決了幾億華夏民族的健康需求問(wèn)題。其無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)在于診療結(jié)合，運(yùn)用四診 合參辨識(shí)疾病之后，便能夠得出治療方案。但中醫(yī)獲取的信息為合參信息，需要眾多單一屬 性信息的有機(jī)結(jié)合，因此，如何將現(xiàn)代可獲取的量化診斷信息進(jìn)行合參，納入中醫(yī)的疾病辨 識(shí)體系中。是形成中醫(yī)類(lèi)診療設(shè)備的關(guān)鍵所在。
[0005] 人體是一個(gè)較為復(fù)雜而且多變的生命系統(tǒng)，體內(nèi)許多種生理信號(hào)源產(chǎn)生的生物信 號(hào)十分微弱，采集時(shí)很容易受到各種干擾源的干擾，要檢測(cè)這些生物信號(hào)也必須符合無(wú)創(chuàng) 性的要求，所以要想了解患者體內(nèi)這眾多生物信號(hào)的產(chǎn)生、傳遞和作用過(guò)程非常困難，這給 信號(hào)的檢測(cè)、分析及處理帶來(lái)了挑戰(zhàn)。隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，近代傳感器測(cè)量技術(shù) 也得到了飛速發(fā)展，其在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，所以運(yùn)用現(xiàn)代傳感器來(lái)檢測(cè)臨床診斷 及實(shí)驗(yàn)研究中的多種生理參數(shù)，不管是對(duì)中醫(yī)的研究與發(fā)展，還是對(duì)提高臨床診斷的準(zhǔn)確 性和醫(yī)學(xué)監(jiān)護(hù)的實(shí)時(shí)性，都具重要意義。
[0006] 目前使用的脈搏傳感器種類(lèi)繁多，例如：壓阻性傳感器、壓磁型傳感器、光電式脈 搏傳感器、傳聲器、超聲多普勒技術(shù)。但是這些傳感器都存有弊端。目前，探頭組合形式主 要有點(diǎn)式和部位式兩類(lèi)，點(diǎn)式的只能測(cè)量點(diǎn)處的脈搏信息，而部位式測(cè)量的是某個(gè)部位整 體的脈搏信息，所測(cè)結(jié)果為被測(cè)部位整體的一個(gè)脈搏波，忽略了各部位具體的細(xì)節(jié)信息。在 部位式中，單探頭是目前脈搏傳感器中最常用的探頭形式。研究發(fā)現(xiàn)，單探頭脈搏傳感器所 采集的信息有一定的局限性，會(huì)丟失其他部位的相關(guān)信息。越來(lái)越多的學(xué)者在原來(lái)單探頭 傳感器的基礎(chǔ)上進(jìn)行復(fù)合式脈搏傳感器的研究，解決脈診信息量不足的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明為指感施壓三部九候多參數(shù)信息集成采樣裝置。發(fā)明為指感施壓與微陣列 傳感的三部九候多信息獲取識(shí)別裝置。裝置集成MEMS微陣列傳感觸點(diǎn)探頭、微型氣栗、標(biāo) 準(zhǔn)II導(dǎo)心電傳感器及檢測(cè)電極、指容積脈搏波傳感器及其仿生指壓探頭、氣壓指套、氣壓 腕套、微型充氣栗、無(wú)線傳輸裝置、集成電路芯片、觸控屏、以及紐扣鋰電池等，運(yùn)用MEMS技 術(shù)，設(shè)計(jì)微陣列壓力傳感器模擬人指下觸感信息，獲取脈診信息位、數(shù)、形、勢(shì)屬性，與能夠 體現(xiàn)機(jī)體生理狀態(tài)的參數(shù)如脈搏波傳導(dǎo)速度（PWV)、血壓、血氧飽和度、心電、以及超聲等信 息形成動(dòng)態(tài)同步數(shù)據(jù)集。根據(jù)中醫(yī)四診合參理論，將數(shù)據(jù)翻譯為中醫(yī)醫(yī)師獲取的視覺(jué)，觸 覺(jué)，溫度覺(jué)等相關(guān)信息。從而實(shí)現(xiàn)用數(shù)字化量化的中醫(yī)診斷，模擬中醫(yī)四診合參過(guò)程。
[0008] 這種推測(cè)功能的優(yōu)勢(shì)在于易于分辨，使用者能夠通過(guò)直接獲取的主觀感受推測(cè)信 息，主動(dòng)對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題加以預(yù)防。比如檢測(cè)到脈率快，血壓升高，則提示可能會(huì)出現(xiàn)心 悸、眩暈，胸悶等癥狀，并同步給予健康預(yù)警。如果使用者出現(xiàn)了上訴癥狀之一或更多，便會(huì) 進(jìn)一步獲取應(yīng)對(duì)的策略與方法，如安靜休息，服用硝酸甘油，通絡(luò)救腦口服液等措施，
[0009] 另一優(yōu)勢(shì)在于，能夠自動(dòng)篩選診斷信息，提高自動(dòng)辨識(shí)的精度與可靠性。
[0010] 如測(cè)得血氧飽和度值低，可能原因有指端溫度過(guò)低，局部循環(huán)不良，血瘀，或者局 部肌肉緊張。無(wú)法就這樣一個(gè)數(shù)值去直接辨證或判斷機(jī)體的整體狀態(tài)。但是如果配合其他 信息如PWV值較高，脈搏波分析得到弦緊度值高，則可能提示可能出現(xiàn)了肝郁血虛的中醫(yī) 證候，末梢血氧飽和度低值體現(xiàn)在爪甲青紫，根據(jù)超聲獲取的血流速度與流動(dòng)模式推算血 液黏度與血循環(huán)量，并間接獲取血脂含量，血循環(huán)量降低則指端溫度低，通過(guò)對(duì)指端溫度信 息比對(duì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)單診數(shù)據(jù)推測(cè)信息的證實(shí)，在匹配的情況下，進(jìn)一步進(jìn)行程度的劃分。如果 不匹配，則提示環(huán)境中有其他干擾因素，如檢測(cè)環(huán)境溫度等。
[0011] 同時(shí)，主觀化的信息輸出策略也能夠方便使用者，尤其是亞健康群體與患病群體 更加快捷并具體的了解自己出現(xiàn)各種主觀癥狀的原因。在使用者遇到個(gè)人的健康問(wèn)題，并 且最渴望得到對(duì)自身健康狀態(tài)的認(rèn)識(shí)的時(shí)候，提供科學(xué)，客觀的數(shù)字化多元診斷信息，幫助 使用者盡快建立健康檔案的同時(shí)，提供針對(duì)性的健康說(shuō)明，快速提高使用者對(duì)自身身體狀 況的認(rèn)識(shí)，更加客觀的評(píng)估自身狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)將親身感受到的主觀信息與測(cè)量獲取的數(shù)字化 信息相互關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。避免不具備相關(guān)知識(shí)的亞健康群體以及患病群體因無(wú)知而陷入 對(duì)自身健康狀態(tài)的猜疑與恐懼中。
[0012] 裝置的信息輸出為配合中醫(yī)醫(yī)師辯證而設(shè)計(jì)為中醫(yī)類(lèi)的信息指標(biāo)，將脈搏波壓力 信息翻譯為位數(shù)形勢(shì)屬性信息，并同步顯示該脈搏屬于傳統(tǒng)28脈中的哪一類(lèi)脈象，和計(jì)算 輸出的量化的信息屬性，給中醫(yī)醫(yī)師提供充分的診斷評(píng)估精度。同時(shí)借助心電、血壓、血氧 以及可視化超聲等同步檢測(cè)裝置，同步獲取多屬性信息。
[0013] 裝置的外觀設(shè)計(jì)為佩戴在手腕與腳腕的可穿戴式中醫(yī)類(lèi)診斷設(shè)備。設(shè)計(jì)主要包含 前端仿生探頭、傳感器組，控制終端和與手機(jī)PAD，IPHONE等兼容的信息識(shí)別翻譯軟件。其 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0014] 手腕式集成檢測(cè)裝置的脈診部分由穿戴式充氣調(diào)壓微陣列傳感器組成的脈診信 息傳導(dǎo)系統(tǒng)組成，整個(gè)裝置的脈診部分壓力信號(hào)模式模擬手指觸覺(jué)與溫度覺(jué)，如附圖2所 不。
[0015] 設(shè)計(jì)特點(diǎn)在于：
[0016] (1)指感傳感系統(tǒng)的封裝
[0017] 微陣列傳感器的仿生式封裝，將傳感器置于類(lèi)似食指指腹大小的弧形剛性材料 中，再進(jìn)行MEMS封裝，以達(dá)到仿真手指中壓感和溫度感覺(jué)神經(jīng)末梢分布的目的，從而模擬 指感傳感。形成仿生指感觸壓探頭。
[0018] ⑵位數(shù)形勢(shì)屬性信息的獲取
[0019] 其MEMS微陣列傳感器微壓觸點(diǎn)嵌合在仿手指指肚設(shè)計(jì)柔性指壓式探頭的外表 面，形成一系列縱向與橫向的陣列分布，其十字形分布排列結(jié)構(gòu)用于檢測(cè)脈寬與脈長(zhǎng)信息。
[0020] 微氣栗對(duì)柔性可充氣氣壓腕套內(nèi)部進(jìn)行可調(diào)壓充氣，同步調(diào)節(jié)脈診傳感器探頭壓 力，實(shí)現(xiàn)浮中沉三部取脈。并通過(guò)比較尋找最適取脈壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)脈位的測(cè)量。
[0021 ] 通過(guò)對(duì)脈搏波節(jié)律進(jìn)行分析，獲取脈數(shù)信息。
[0022] 傳感器輸出脈搏波曲線，運(yùn)用波形分析結(jié)合FFT分析獲取脈勢(shì)信息。對(duì)上四類(lèi)信 息進(jìn)行分析整合，即得到傳統(tǒng)中醫(yī)師診脈獲得的脈診"位、數(shù)、形、勢(shì)"屬性信息，能夠根據(jù)這 四種特征屬性，復(fù)現(xiàn)28種脈形以及相兼脈。
[0023] (3)由脈搏波、壓力變化曲線獲取血壓信息
[0024] 為氣壓腕套提供氣體壓力的微型氣栗同樣能夠?yàn)橹付说臍鈮褐柑走M(jìn)行壓力調(diào)節(jié)， 通過(guò)加壓，引起對(duì)應(yīng)手指根部的動(dòng)脈血流受阻，通過(guò)觀察指端脈搏波的波幅變化特征，進(jìn)行 末梢血壓的精確判斷。同時(shí)推測(cè)主動(dòng)脈處的血壓的壓力值。
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