專利名稱：橈動脈脈搏波檢測裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測橈動脈脈搏波的裝置，屬于生物醫(yī)學工程的人體信號檢
測技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
在每個心動周期內(nèi)，由于心臟的收縮和舒張，動脈內(nèi)的壓力和容積也發(fā)生周期性 的變化，導致管壁搏動，稱為動脈脈搏。橈動脈因位于體表裸露處，便于檢測，所以被認為是 理想的脈搏檢測部位。由于橈動脈位于上肢動脈的末端，此處脈搏波始于心臟，途經(jīng)中央動 脈和大動脈，所以其蘊藏了豐富的心血管狀態(tài)信息。中醫(yī)脈診就是利用了橈動脈脈搏中包 含的生理、病理信息進行診斷。此外，現(xiàn)代檢測技術(shù)中橈動脈脈搏波的應用也很廣泛。如由 橈動脈和心源信號聯(lián)合計算出的脈搏波傳播速度可以定量評價上肢動脈的硬化程度，由橈 動脈波形分析得到的增強指數(shù)和順應性指標可以定量反映動脈的彈性狀態(tài)，由橈動脈脈搏 波得到的波形特征點和特征參數(shù)可以定量反映大動脈硬化狀況，由橈動脈脈搏波波形面積 變化得到的脈搏波波形特征量K指標可以較好的反映心血管系統(tǒng)中血管外周阻力、血管壁 彈性、血液粘度和心輸出量等生理參數(shù)。所以橈動脈脈搏波的準確獲取是心血管疾病早期 診斷的關鍵。 雖然橈動脈位于體表，相比于其他動脈此處脈搏相對容易檢測，但是如何準確獲 取真實脈搏波形仍然是個問題。橈動脈脈搏波檢測中存在的難點主要包括①檢測點位置 不易確定，太靠近手臂橈動脈被橈骨和軟骨包圍，傳感器不易與橈動脈完全接觸，太遠離手 臂橈動脈被肌肉包繞，脈搏信號微弱，不利于后續(xù)的信號處理，此外當傳感器的檢測點偏離 橈動脈時脈搏波形出現(xiàn)變形；②外部施加壓力不易確定，壓力太小不能獲得清晰的橈動脈 壓力波形，壓力太大波形會發(fā)生變形，影響波形的真實性，而且長時間施加較大壓力會使被 檢測者產(chǎn)生不適感；③檢測點容易變動，腕部活動靈活，而被檢測者輕微活動造成的傳感器 與搏動點的相對位移就有可能導致獲取的波形失真。 現(xiàn)有的橈動脈脈搏波檢測方法和裝置主要有以下幾種①箍帶式早期的橈動脈 脈搏波檢測多采用這種方式，先通過人工手動尋找橈動脈搏動點，再用箍帶將傳感器故定 在該點，這種方法操作簡單，但箍帶施加的壓力不好確定，得到信號的重復性不好，而且長 時間箍住手腕容易產(chǎn)生不適感；②夾板式如中國專利文獻授權(quán)公告號CN201213788Y公開 《一種便攜式脈搏測量裝置》，是將患者的手腕夾住，調(diào)整上夾體的位置，使得脈搏波傳感器 與橈動脈接觸，這種裝置沒有考慮到檢測者的個體差異性，而且不容易確定橈動脈搏動點 的位置；③充氣繃帶式如中國專利文獻公開號為CN1903117公開的《非侵入性橈動脈血壓 波形量測系統(tǒng)及其應用》、公開號為CN1478438A公開的《手腕式血壓計用套箍》和公開號為 CN1383783A公開的《腕式血壓計用腕套》，是將感應器以膠布或彈性帶(如松緊帶或橡皮圈 等)固定于手腕的撓動脈上方，再將帶有氣袋的腕帶套上手腕，給氣袋充氣，氣袋對感應器 施加壓力，感應器再對橈動脈施加壓力，而造成感應器所擷取的脈搏訊號增強，這種裝置對 橈動脈施加的壓力比較固定，但成本高，需要氣袋和氣泵，操作復雜；④傳感器陣列式公開號CN101193587公開的《一種使用壓力傳感器陣列的脈搏分析儀》、公開號CN1226812公 開的《脈搏檢測裝置、搏動檢測裝置及壓力檢測裝置》和公開號CN1517060A的《脈搏波測定 裝置》中提到的檢測脈搏波傳感器陣列雖然可以解決搏動點定位的問題，但操作繁瑣，需要 連接氣路，而且增加了信號處理的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有橈動脈脈搏波檢測技術(shù)存在的不足，提供一種在維持被檢測者處 于自然狀態(tài)的同時，實現(xiàn)橈動脈脈搏波快速、準確的無創(chuàng)獲取的橈動脈脈搏波檢測裝置，以 解決橈動脈脈搏波檢測過程中存在的檢測點位置不易確定、外部施加壓力不易確定和檢測 點位置容易變動的問題。 本發(fā)明的橈動脈脈搏波檢測裝置采用以下技術(shù)方案 該橈動脈脈搏波檢測裝置包括底座、滑動座、齒座、轉(zhuǎn)臂、傳感器連接體和傳感器； 滑動座安裝在底座底部的滑軌上，滑動座和底座上都設有支撐和固定腕部的支撐面；齒座 固定在底座上部，轉(zhuǎn)臂通過轉(zhuǎn)軸安裝在齒座上，轉(zhuǎn)臂與齒座的結(jié)合面通過齒面嚙合，傳感器 連接體以滑移方式安裝在轉(zhuǎn)臂上，傳感器安裝在傳感器連接體上。檢測時，傳感器輸出端與 信號采集裝置相連，輸出的信號通過計算機進行處理。 滑動座和底座上設有的支撐面，采用推拉式滑動調(diào)整兩者位置，構(gòu)成可調(diào)整尺寸 的橢圓形支撐面。 轉(zhuǎn)臂呈U型，其開口端的兩內(nèi)側(cè)與齒座的兩端面之間均設有轉(zhuǎn)軸，并且兩內(nèi)側(cè)面 與齒座的兩端面之間均為齒面嚙合。 傳感器連接體上設有能夠使傳感器連接體在轉(zhuǎn)臂上滑動的卡隼。 傳感器連接體可以只是一個安裝傳感器的連接件，也可以在該傳感器連接體內(nèi)設
有能夠調(diào)整傳感器壓力的壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)。該壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)是由安裝在連接體上的傳動軸和
安裝在連接體內(nèi)的傳動套組成的螺旋移動機構(gòu)，傳動軸與傳動套螺紋連接，可在傳動軸的
上端設有壓力調(diào)節(jié)旋鈕。傳感器安裝在傳動套的下端，傳感器的非感應面與傳動套相連。通
過轉(zhuǎn)動傳動軸帶動傳動套和固定在傳動套上的傳感器上下移動，實現(xiàn)調(diào)節(jié)施加于橈動脈上
的壓力。 傳感器采用壓阻式壓力傳感器，傳感器的感應部分為直徑8mm 10mm有一定凸起 的圓弧面，輸出的信號中包含表征脈搏搏動情況的交流量和表征施加于檢測部位外力大小 的直流量，設置傳感器中電橋電阻的阻值，使輸出的脈搏波波形穩(wěn)定時輸出的直流量剛好 為零或者處于零附近的一個很小的范圍內(nèi)，以此直流量數(shù)值作為指示外加壓力是否調(diào)節(jié)合 適的參考值。 本發(fā)明將被檢測者的腕部在自然傾斜的狀態(tài)下墊起并固定，使橈動脈充分暴露， 在維持被檢測者處于自然狀態(tài)的同時，實現(xiàn)橈動脈脈搏波快速、準確的無創(chuàng)檢測，解決橈動 脈脈搏波檢測過程中存在的檢測點位置不易確定、外部施加壓力不易確定和檢測點位置容 易變動的問題。


圖1是本發(fā)明實施例1的橈動脈脈搏波檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的右視圖。 圖3是本發(fā)明的橈動脈脈搏波檢測裝置使用狀態(tài)示意圖。 圖4是本發(fā)明實施例1的橈動脈脈搏波檢測裝置檢測左臂橈動脈的示意圖。 圖5是本發(fā)明實施例1的橈動脈脈搏波檢測裝置檢測右臂橈動脈的示意圖。 圖6是本發(fā)明實施例2的橈動脈脈搏波檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7是圖6的右視圖。 圖8是實施例2中傳感器連接體內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)的示意圖。 圖9是實施例2的橈動脈脈搏波檢測裝置檢測左臂橈動脈的示意圖。 圖10是實施例2的橈動脈脈搏波檢測裝置檢測右臂橈動脈的示意圖。 其中1、底座，2、齒座，3、轉(zhuǎn)臂，4、傳感器連接體，5、傳感器，6、滑動座，7、滑軌，8、
按鈕，9、支承面，10、支承面，11、滑動卡隼，12、壓力調(diào)節(jié)旋鈕，13、外殼，14、傳動軸，15、傳動
套，16、傳感器感應部分，17、腕部，18、左臂橈動脈，19、右臂橈動脈。
具體實施方式

實施例1 本實施例橈動脈脈搏波檢測裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括底座1、齒座2、轉(zhuǎn)臂3、傳 感器連接體4和傳感器5。底座1的下部設有滑軌7，滑軌7上安裝有滑動座6，滑動座6可 在滑軌7上滑動，以調(diào)節(jié)其位置。滑動座6上設有按鈕8，以控制滑動座6在底座1上的滑 動和鎖定滑動位置。按鈕8的底面連接著一個齒面，相應的滑軌7內(nèi)側(cè)也設有齒面，按下按 鈕8，兩齒面分離，滑動座6可在底座1上滑動，松開按鈕8，兩齒面嚙合，滑動座6被鎖定。 底座1上設有支撐面10，滑動座6上設有支撐面9，支撐面9和支撐面10構(gòu)成橢圓形弧面， 貼合人體腕部曲線，以支撐和固定人體腕部。通過移動滑動座6調(diào)節(jié)支撐面9和支撐面10 之間的距離，使支撐面9和10可以構(gòu)成不同尺寸的橢圓形弧面，從而保證被檢測者的腕部 能夠全部容納在兩個支承面內(nèi)并可靠固定。底座1的底部到支撐面9和10頂部的高度能 夠保證被檢測者的腕部搭在支撐面9和10上時手部自然下垂。為了緩和被檢測者的腕部 被支撐面9和10夾持固定時的不適感，支撐面9和10最好采用彈性材料。通過這樣的支 撐和固定結(jié)構(gòu)，使得手部自然下垂，橈動脈充分暴露，并且腕部得以有效固定，不但有利于 波形穩(wěn)定而且可以有效地減輕被檢測者的疲勞感。 轉(zhuǎn)臂3通過齒座2安裝在底座1的上部，齒座2固定在底座1的上部，轉(zhuǎn)臂3呈U 型，其開口端的兩個內(nèi)側(cè)面與齒座2的兩個外側(cè)面直接均設有轉(zhuǎn)軸，并且均為齒面嚙合(參 見圖2)，轉(zhuǎn)臂3能夠繞兩側(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，并且轉(zhuǎn)動時以嚙合的齒面定位，以一定的步進角度轉(zhuǎn) 動，并自鎖于任一步進角度。 傳感器連接體4的兩側(cè)設有滑動卡隼11，傳感器連接體4通過兩側(cè)的滑動卡隼11 安裝在U型轉(zhuǎn)臂3的兩條直臂上，傳感器連接體4可在U型轉(zhuǎn)臂3上滑動，以調(diào)節(jié)其位置。 傳感器5安裝在傳感器連接體4的內(nèi)孔中。本實施例的傳感器連接體4只是一個用來安裝 傳感器5的連接件。傳感器5固定在傳感器連接體4內(nèi)，傳感器5的非感應面與傳感器連 接體4內(nèi)表面相連。傳感器感應部分16與檢測點接觸的部分為突起的圓弧面，便于實現(xiàn)傳 感器5與檢測部位的單點接觸。 本實施例橈動脈脈搏波檢測裝置的使用狀態(tài)如圖3所示。通過調(diào)節(jié)圖1所示滑動4/5頁
座6和傳感器5在A、B、C三個方向上的移動量并可靠鎖定，實現(xiàn)左、右臂橈動脈脈搏波的準 確檢測，A方向是滑動座6相對于底座1的滑動方向，B方向是U型轉(zhuǎn)臂3繞嚙合齒面中心 軸的轉(zhuǎn)動方向，C方向是傳感器連接體4在U型轉(zhuǎn)臂3上的滑動方向。
圖4和圖5給出了本實施例的橈動脈脈搏波檢測裝置用于檢測左臂橈動脈和右臂 橈動脈的示意圖。使用時，將本實施例的橈動脈脈搏波檢測裝置放置在水平桌面上或檢測 床的一側(cè)，被檢測者坐于桌旁或平躺在檢測床上，其腕部18搭在支撐面9和支撐面10上。 首先，按住按鈕8，拖動滑動座6向底座1的支撐面10端滑動，直到被檢測者腕部17被支 撐面9和支撐面10夾緊不能自由活動，松開按鈕8，鎖定滑動座6。然后，采用手指觸摸的 方法找到所要檢測右臂橈動脈18或左臂橈動脈19的搏動最強點。最后，一手持U型轉(zhuǎn)臂 3的封閉端，另一手按住滑動卡隼11，同時調(diào)節(jié)U型轉(zhuǎn)臂3繞嚙合齒面中心軸轉(zhuǎn)動的步進角 度和傳感器連接體4在U型轉(zhuǎn)臂3上的滑動量，直到傳感器5的感應部分16垂直壓到搏動 最強點的正上方。松開雙手，U型轉(zhuǎn)臂3和傳感器連接體4的位置自動鎖定，傳感器5以一 定的力壓在右臂橈動脈18或左臂橈動脈19上，開始檢測。通過以上步驟可以實現(xiàn)如圖4 所示的左臂橈動脈檢測和圖5所示的右臂橈動脈檢測。圖4所示的左臂橈動脈檢測和圖5 所示的右臂橈動脈檢測的操作步驟是相同的，只需調(diào)整裝置的放置方向。
實施例2 如圖6和圖7所示，本實施例的橈動脈脈搏波檢測裝置與實施例1相比，用于固定 傳感器5的傳感器連接體4的結(jié)構(gòu)不同，本實施例中的傳感器連接體4內(nèi)設有壓力調(diào)節(jié)機 構(gòu)，增加了傳感器5在D方向上的移動。 實驗證實，在橈脈搏波檢測過程中對動脈施加不同的壓力會得到不同的脈搏波波 形。壓力太小不能獲得清晰的橈動脈壓力波形，壓力太大波形會發(fā)生變形，影響波形的真實 性，當外加壓力調(diào)節(jié)適當時得到的脈搏波波形是最佳波形，此時的外加壓力是最佳壓力。為 了得到最佳波形，本實施例增加了能夠調(diào)節(jié)外部施加壓力的結(jié)構(gòu)。 圖8給出了本實施例中傳感器連接體4內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，該壓力調(diào)節(jié)機 構(gòu)是由安裝在傳感器連接體4上的傳動軸14和安裝在連接體4內(nèi)的傳動套15組成的螺旋 移動機構(gòu)，傳動軸14與傳動套15螺紋連接。 傳動軸14的上端設有壓力調(diào)節(jié)旋鈕12，轉(zhuǎn)動壓力調(diào)節(jié)旋鈕12，傳動套15可在外 殼13內(nèi)上下移動。傳感器5通過其非感應面連接在傳動套15上。傳感器連接體4的使用 狀態(tài)如圖9所示，使用時，轉(zhuǎn)動壓力調(diào)節(jié)旋鈕12，傳動軸14轉(zhuǎn)動使傳動套15上下移動，固定 在傳動套15上的傳感器5隨之上下移動，使傳感器5接觸檢測部位，上下轉(zhuǎn)動傳動軸14，即 可調(diào)節(jié)傳感器5施加檢測部位的壓力，當壓力調(diào)節(jié)合適時，停止轉(zhuǎn)動壓力調(diào)節(jié)旋鈕12使得 傳感器5鎖定在當前位置，開始檢測。檢測完畢，通過轉(zhuǎn)動壓力調(diào)節(jié)旋鈕12到初始位置，使 得傳感器5全部縮進傳感器連接體4內(nèi)，實現(xiàn)對傳感器5的有效保護。
傳感器5與檢測點接觸的感應部分17為突起的圓弧面，便于實現(xiàn)傳感器5與檢測 部位的單點接觸。傳感器5采用壓阻式壓力傳感器，輸出的信號中包含表征脈搏搏動情況 的交流量和表征施加于檢測部位外力大小的直流量，設置傳感器中電橋電阻的阻值，保證 輸出的脈搏波波形穩(wěn)定時輸出的直流量剛好為零或處于零附近的一個很小的范圍內(nèi)，以標 定后直流量數(shù)值作為指示外加壓力是否調(diào)節(jié)合適的參考值。 本實施例通過調(diào)節(jié)圖6所示傳感器5在A、 B、 C、 D四個方向上的移動量并可靠鎖定實現(xiàn)左、右臂橈動脈脈搏波的準確檢測，D向為傳感器5的上下移動方向。
圖9和圖10給出了本實施例的橈動脈脈搏波檢測裝置用于檢測左臂橈動脈和右 臂橈動脈的示意圖。在完成實施例1所述的操作步驟后，按圖6所示調(diào)節(jié)傳感器5在D方 向上的移動量可以實現(xiàn)如圖9所示左臂橈動脈檢測和圖10所示右臂橈動脈檢測。
權(quán)利要求
一種橈動脈脈搏波檢測裝置，包括底座、滑動座、齒座、轉(zhuǎn)臂、傳感器連接體和傳感器；其特征是滑動座安裝在底座底部的滑軌上，滑動座和底座上都設有支撐和固定腕部的支撐面；齒座固定在底座上部，轉(zhuǎn)臂通過轉(zhuǎn)軸安裝在齒座上，轉(zhuǎn)臂與齒座的結(jié)合面通過齒面嚙合，傳感器連接體以滑移方式安裝在轉(zhuǎn)臂上，傳感器安裝在傳感器連接體上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橈動脈脈搏波檢測裝置，其特征是所述轉(zhuǎn)臂呈U型，其開口 端的兩內(nèi)側(cè)與齒座的兩端面之間均設有轉(zhuǎn)軸，并且兩內(nèi)側(cè)面與齒座的兩端面之間均為齒面 嚙合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橈動脈脈搏波檢測裝置，其特征是所述傳感器連接體上設 有能夠使傳感器連接體在轉(zhuǎn)臂上滑動的卡隼。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橈動脈脈搏波檢測裝置，其特征是所述傳感器連接體內(nèi)設 有能夠調(diào)整傳感器壓力的壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的橈動脈脈搏波檢測裝置，其特征是所述壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)是由 安裝在連接體上的傳動軸和安裝在連接體內(nèi)的傳動套組成的螺旋移動機構(gòu)，傳動軸與傳動 套螺紋連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種橈動脈脈搏波檢測裝置，包括底座、滑動座、齒座、轉(zhuǎn)臂、傳感器連接體和傳感器；滑動座安裝在底座底部的滑軌上，滑動座和底座上都設有支撐和固定腕部的支撐面；齒座固定在底座上部，轉(zhuǎn)臂通過轉(zhuǎn)軸安裝在齒座上，轉(zhuǎn)臂與齒座的結(jié)合面通過齒面嚙合，傳感器連接體以滑移方式安裝在轉(zhuǎn)臂上，傳感器安裝在傳感器連接體上。傳感器輸出端與信號采集裝置相連，輸出的信號由計算機進行后續(xù)處理。本發(fā)明使橈動脈充分暴露，在維持被檢測者處于自然狀態(tài)的同時，實現(xiàn)橈動脈脈搏波快速、準確的無創(chuàng)檢測，解決橈動脈脈搏波檢測過程中存在的檢測點位置不易確定、外部施加壓力不易確定和檢測點位置容易變動的問題。
文檔編號A61B5/02GK101703394SQ20091023081
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者劉常春, 李遠洋, 李鵬, 楊靜, 王新沛, 車文彪 申請人:山東大學