一種移動式無創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測傳感裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及傳感裝置，尤其是涉及一種移動式無創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測傳感裝置。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)代高技術日新月異，互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，我們迎來了健康生活、全民醫(yī)療的大數(shù)據(jù)時代。國家也適時推出了全民健康醫(yī)療的推進計劃，大力支持健康養(yǎng)老事業(yè)的發(fā)展。全民醫(yī)療的發(fā)展，必將促進醫(yī)療資源的高效整合，推動醫(yī)療模式的變革，降低巨大的醫(yī)療費用負擔。而在這一大趨勢中，由于醫(yī)療大數(shù)據(jù)的需求推動，輕便的移動式數(shù)據(jù)終端采集裝置(比如穿戴式基本生理參數(shù)實時采集裝置)研發(fā)已成為熱點。相對于網(wǎng)絡技術的成熟，可以說這類生理數(shù)據(jù)終端缺乏，已成為大數(shù)據(jù)醫(yī)療的嚴重瓶頸。雖然已存在外形時尚的商業(yè)化健康手環(huán)，可以記錄人們的日常運動情況，并通過手的動作監(jiān)測間接推斷人們的睡眠情況。也存在專業(yè)的連續(xù)ECG監(jiān)測的醫(yī)療Holter系統(tǒng)(動態(tài)心電監(jiān)護系統(tǒng))。應該說，迄今為止，未見商業(yè)化的、佩戴舒適性良好的、不影響人們日常活動的、適于人體長期連續(xù)實時生理參數(shù)監(jiān)測移動數(shù)據(jù)終端。
[0003]隨著社會的高速發(fā)展，人們的飲食結構也悄然變化，“三高”現(xiàn)象在現(xiàn)代社會已經(jīng)非常突出，嚴重影響了人們的日常生活和身心健康。社會的發(fā)展，生活工作節(jié)奏加快，也給大批上班族帶來的壓力也迅速加大，許多人處于亞健康狀態(tài)。同時，我國快速步入老齡化社會，計劃生育政策的后效應導致了越來越多的“空巢”家庭形成。鑒于以上趨勢，研發(fā)適于佩戴的基本生理參數(shù)時事監(jiān)測的移動數(shù)據(jù)終端，是現(xiàn)代技術和社會發(fā)展的需求，而發(fā)展合適智能傳感裝置是其關鍵。
[0004]血壓做為人體基礎生理參數(shù)之一，能夠反應出人體心臟和血管的功能狀況，是臨床上診斷疾病、觀察治療效果、進行預后判斷的重要依據(jù)。人體血壓隨著生理周期、個人情緒、外界和內在的各種刺激而產(chǎn)生變化，具有明顯的波動性。
[0005]由于血壓參數(shù)受身體狀況、環(huán)境條件及生理韻律等諸多因素的影響，單次測量或斷續(xù)測量的結果存在較大差別，而連續(xù)測量方法可在每個心動周期測量血壓，在臨床和醫(yī)學研究中具有更重要的意義。血壓的變化與正常睡-醒周期相平行的交感神經(jīng)活動的變化有關。對于突發(fā)性心腦血管疾病來說，清晨血壓具有非常重要的意義。病理生理和流行病學研究顯示心性猝死、急性心肌梗死、腦血管病和腦卒中在早晨發(fā)生幾率增加。通過連續(xù)的血壓監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)這種癥狀，為病人和醫(yī)生預見到病情的發(fā)展贏得寶貴時間。連續(xù)血壓測量可以提供相應的血壓變動信息，從而為睡眠信息的推斷以及睡眠質量、分期和睡眠障礙的診斷提供依據(jù)。
[0006]聽診法:聽診法(AuscultatoryMethod)，又稱為柯氏音法(Korotkoff-SoundMethod),是臨床應用最多的無創(chuàng)式檢測方法之一，其原理是利用充氣袖帶壓迫動脈血管，隨著袖帶壓力的下降，動脈血管呈完全阻閉-漸開-全開的變化過程，通過辨別動脈血流受阻過程中的過流聲音及相應的壓力點來確定收縮壓和舒張壓。有充氣一放氣過程，所以不能夠連續(xù)測量人體動脈血壓。
[0007]示波法:示波法(Oscillometric method)，也稱為測振法或振動法，是臨床上各類監(jiān)護儀、電子血壓計廣泛采用的血壓測量技術。將血壓袖帶纏在病人手臂上，袖帶接出的橡皮管接到無創(chuàng)血壓(NIBP)電路板的氣栗上。氣栗給袖帶充氣，使手臂動脈血管閉合.此時因血流被阻塞，NIBP板上的壓力傳感器僅能檢測到靜態(tài)的袖帶壓，而測不到動脈血流的脈動(搏動)，這時充氣停止，放氣閥在控制電路作用下開始逐步放氣，袖帶壓力逐漸下降，閉合的動脈血管逐漸張開，開始有血流流過。于是壓力傳感器能夠檢測到疊加在袖帶壓上的脈動動脈血壓。
[0008]動脈張力法(Arterial Tonometry):是通過對位于骨骼附近的體表動脈部分施加外壓，使其呈扁平狀態(tài)。此時動脈成剛性表面狀態(tài)，作用在該表面的力與動脈中的壓力近似成比例。因此可以通過對安置于橈動脈部位的壓力換能器來測量該表面上的壓力，因而得到每拍的動脈壓波形，并且檢出動脈搏動的最大及最小信號以獲得血壓值。動脈張力法可以連續(xù)測量動脈血壓，但是這一方法對傳感器定位要求高，安裝時須將動脈壓在骨骼上，長時間測量時，保持傳感器測量位置較為困難。同時，外壓的施加及調整裝置的需要，一般的情況下該法也難以成為佩戴式設備。定位難問題，也限制了其應用。
[0009]容積補償法:又稱為恒定容積法，通過預置的參考壓力值使動脈處于去負荷狀態(tài)，同時采用伺服系統(tǒng)補償因動脈內壓的變化引起的動脈容積變化，使動脈容積維持去負荷動脈容積，此時袖套內壓等于動脈內壓，因此可通過測量袖套內壓間接測量動脈血壓。該方法的實現(xiàn)過程需要有一個壓力隨動系統(tǒng)，可以根據(jù)血壓波動實時調節(jié)外加壓力使血管壁處于恒定容積狀態(tài)。容積補償法是目前較成熟的連續(xù)血壓測量方法。測量裝置復雜，使用時給被試者帶來不便，在長時間連續(xù)血壓觀測中也不適宜采用。
[0010]容積描記法:在心臟搏動周期內，外周血管中的微動脈、毛細血管和微靜脈內流過的血液相應的呈脈動性變化。當心臟收縮時血液容積最大，而在心臟舒張時容積最小。血液容積這種脈動性變化，一般可通過光電容積傳感器獲得，所得的波形中含有容積脈搏血流信息。因此可以通過容積脈搏血流信息和血壓信號的關系來獲得舒張壓和收縮壓，該方法被稱為光電容積描記法。通常在指端進行測量，因為指端血流感受面積大，對檢測位置要求不太嚴格；信號的適應性、穩(wěn)定性和重復性優(yōu)越。但對于容積脈搏血流信號的機理與信息特征之間關系并沒有充分揭示，精度難以保證。
[0011]脈搏波速測定法:根據(jù)脈搏波沿動脈傳播速率與動脈血壓之間具有正相關的特點提出的，通過測量脈搏波速間接推算出動脈血壓值。
[0012]綜上所述，聽診法、示波法和容積補償法只適合間歇式測量；容積描記法、脈搏波速測定法可用于連續(xù)血壓測量，而前者精度難以保證，后者需要多點測量，不利于腕式血壓計的便攜、美觀設計。
【實用新型內容】
[0013]本實用新型的目的在于提供一種移動式無創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測傳感裝置，采用動脈張力法以直接測量絕對血壓，創(chuàng)新了血壓測量裝置，改進傳感器位置容錯性能，解決血管定位難的問題；增加柔性敏感陣列賦予傳感裝置血管位置確定能力，發(fā)展血壓矯正算法；測量中，采用固定的外加壓力，取消壓力調整裝置，以二次矯正算法保證傳感裝置血壓輸出的準確性，從而讓腕帶式實時連續(xù)血壓測量成為可能。
[0014]本實用新型采用的技術方案是:
[0015]本實用新型包括血壓連續(xù)測量智能的傳感器，數(shù)據(jù)采集和藍牙無線傳輸模塊，血壓連續(xù)測量智能傳感器與數(shù)據(jù)采集和藍牙無線傳輸模塊安裝在腕帶上，數(shù)據(jù)采集和藍牙無線傳輸模塊固定在腕帶的一端，腕帶的另一端與其搭扣式連接；血壓連續(xù)測量智能傳感器在腕帶上能自由調整位置；血壓連續(xù)測量智能傳感器集成了柔性敏感陣列，貼緊壓力敏感元件以及血壓監(jiān)測壓力敏感元件三種傳感器，用以獲得計算血壓的三個參數(shù):即動脈血管位置，貼緊壓力大小以及動脈血管壓力；數(shù)據(jù)采集和藍牙無線傳輸模塊中的二種信號處理電路:即壓電信號處理電路，壓阻信號處理電路，所述二種傳感器信號處理電路，通過A/D轉化后輸入微處理器單元中；微處理器單元通過讀取信息存儲器中保存的修正模型，利用所述三個參數(shù)計算出實時血壓；微處理器單元通過藍牙無線傳輸單元與移動終端聯(lián)系，將實時血壓信息傳輸?shù)揭苿咏K端保存并上傳給醫(yī)療機構；微處理器單元通過電壓調理電路控制微型電池為系統(tǒng)供電。
[0016]所述血壓連續(xù)測量智能的傳感器的結構，包括柔性敏感陣列，充液容腔，血壓監(jiān)測壓力敏感元件，剛性外殼，貼緊壓力敏感元件，剛性支撐；
[0017]在剛性外殼內，壓電薄膜和條狀電極組成的柔性敏感陣列，通過導線連接到壓電信號處理電路，柔性敏感陣列的條狀電極貼在皮膚層，柔性敏感陣列的壓電薄膜貼在充滿硅油的充液容腔的頂部，充液容腔周圍為剛性支撐，充液容腔的底部貼有由超薄硅片構成的血壓監(jiān)測壓力敏感元件，超薄硅片通過導線連接到壓阻信號處理電路，在剛性外殼底部與腕帶之間裝有貼緊壓力敏感元件，貼緊壓力敏感元件通過導線連接到壓阻信號處理電路。
[0018]所述柔性敏感陣列靠近皮膚層側面上均勻排布，其表面電極呈條狀且尺寸保持一致，條狀長度方向與動脈血管方向一致。
[0019]所述微處理器單元采用三星公司的ARM架構的S3C2410嵌入式微處理器；傳感器信號處理電路分別采用壓電信號處理電路，壓阻信號處理電路；信息存儲器配置有掉電保護功能的FLASH和無掉電保護功能的RAM ;微型電池采用紐扣式可充電鋰電池；藍牙無線傳輸模塊采用TDK公司的T2541超小型藍牙模塊。
[0020]本實用新型具有的有益效果是:
[0021]本實用新型采用充液容腔擴大了血壓監(jiān)測裝置的測量范圍，有效增強了血壓監(jiān)測裝置佩戴時的位置容錯性；利用柔性敏感陣列及貼緊壓力敏感元件采集位置與貼緊力信息，結合存儲的修正數(shù)據(jù)可以大大提高血壓測量的準確性；采用固定的外加壓力，取消壓力調整裝置，從而讓腕帶式實時連續(xù)血壓準確測量成為可能。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的使用方法示意圖。
[0023]圖2是本實用新型的結構示意圖。
[0024]圖3是本實用新型的原理結構框圖。
[0025]圖4是血壓連續(xù)測量智能傳感器的結構示意圖。