一种三维可调的中医脉象采集装置及方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于医疗设备技术领域，涉及一种中医脉搏检测装置，具体涉及一种三维 可调的中医脉象采集装置及方法。
【背景技术】
[0002] 脉诊是医生利用感觉器官获得关键诊断信息的重要手段，中医的诊疗经验和诊断 理论主要建立在医生个体的观察与分析、归纳的基础上。感觉器官敏感性的差异和主观因 素的不同，严重影响了诊断信息的客观性。近代诊脉研究者利用现代电子技术、传感器技术 和计算机技术进行了各种脉诊研究工作，描绘了脉搏波形，分析了常见中医脉象的基本特 征，取得了一定的进展，使得数据的获取方式更加客观，但是也存在一定的问题。
[0003] 中医脉诊装置传感器多为刚性探头，刚性探头对脉搏触压时，探头本身会对皮肤 皮下组织血管造成一种不良刺激，造成血管变性等，不能完全反映脉管运动的真实状况，而 且较为刚硬的触感造成患者的不良体验，压力过小又不能完全贴合皮肤;一些专利或者论 文中通过使用柔性材料或者通过液体传导的方式来实现脉搏压力测量，柔性材料受到本身 重力因素，影响测量的精确性，液体材料的惯性也会影响测量精度，而且必须保证液体容器 竖直没有倾斜时才能消除侧向取压时重力的影响，但是，由于探头的移动，惯性对压力传感 器的冲击需要一段时间后才会减弱，具有一定的时滞性，影响测量精度和诊脉者的工作效 率。
【发明内容】
[0004] 根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种三维可调的中 医脉象采集装置及方法，通过使用空气传导的方式，解决了柔性材料及液体传导力误差较 大的问题，具有采样精度高的优点。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种三维可调的中医脉象采 集装置，包括机架、底座、取压探头、X向移动模块和Y向移动模块，所述底座在竖直方向上升 降可调，X向移动模块和Y向移动模块设置在机架顶端内侧，取压探头连接X向移动模块和Y 向移动模块，在X向和Y向位置水平可调。所述X向移动模块包括X向移动滑块、X向运动主动 件、X向运动导向支撑件，Y向移动模块包括Y向移动滑块、Y向运动主动件和Y向运动导向支 撑件，X向移动滑块在X向运动主动件的驱动下，沿X向运动导向支撑件在X方向移动;Y向运 动导向支撑件末端安装在X向移动滑块上，X向运动主动件驱动X向移动滑块时，安装在X向 移动滑块上的Y向运动导向支撑件共同沿着X向水平移动;底座下底面连接有升价支架和液 压装置。所述取压探头包括半导体检测单元、二次转换单元和信号处理单元，半导体检测单 元包括两个半导体应变片Rel和Re2,半导体应变片Rel和Re2设在半径为r〇的圆形膜片上，圆形 膜片设在取压探头的内部，将取压探头隔成两个封闭的空腔，空腔内为干燥的气体，两个半 导体应变片受到膜片内外两侧的压力差，在压力差和温度激励作用下输出电阻响应，二次 转换单元将电阻响应信号转换为脉宽信号，信号处理单元通过数据解耦分离出温度和内外 压力差和相对湿度。所述的半导体应变片Rel设置在圆心位置，Re2设置在膜片0.89Π )的圆上， 两个电阻应变片的变化量相同，正负相反。所述二次转换单元包括两个相同的脉冲信号转 换电路，一个半导体应变片对应连接一个脉冲信号转换电路，脉冲信号转换电路包括555定 时器、电阻R和电容C，电阻R连接在555定时器的2号引脚和3号引脚之间，电容C连接在555定 时器的2号引脚上，2号引脚和6号引脚短接，3号引脚和7号引脚短接，555定时器的7号引脚 输出脉宽信号到信号处理单元。所述脉冲信号转换电路的脉宽转换公式为τ = 1η2 · C · R， 式中τ为输出脉宽，R是电路接收的半导体应变片的电阻响应值，C为云母标准电容，脉宽输 出τ与各自所接电阻R成正比。所述圆形膜片根据半导体检测单元中的两个半导体应变片的 应变变化分为正应变片区和负应变片区，以半径0.63Π )的同心圆为界。
[0006] 一种三维可调的中医脉象采集装置的采集方法，包括如下步骤：
[0007] S01、使取压探头向下运动至桡动脉一定距离处，医护人员目测桡动脉寸、关、尺三 部位的位置，粗调取压探头的位置，寸、关、尺三部位各对应一组取压探头；
[0008] S02、向下调节取压探头的位置，使取压探头以一定的力压在皮肤上；
[0009] S03、读取取压探头的压力值，然后分别对寸、关、尺三部位对应的取压探头进行细 调，每组取压探头中的中间取压探头数值最大，两侧数值比中间的数值小；
[0010] S04、记录各个取压探头的数值，并进行脉象分析。
[0011] 本发明有益效果是：1.本发明提供的取压探头，弹性元件系统结构简单、易于实 施。
[0012] 2.经解析法得到:通过温度和压差的激励，分离出温度和压力的响应结果。
【附图说明】
[0013] 下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0014] 图1是本发明的【具体实施方式】的传感器中应变片的安装示意图。
[0015] 图2是本发明的【具体实施方式】的传感器的结构示意图。
[0016] 图3是本发明的【具体实施方式】的应变片的应变分布图。
[0017]图4是本发明的【具体实施方式】的传感器工作原理结构框图。
[0018] 图5是本发明的【具体实施方式】的传感器的信号流程框图。
[0019] 图6是本发明的【具体实施方式】的脉宽信号转换电路图。
[0020]图7是本发明的【具体实施方式】的脉象采集装置结构图。
[0021]图8是本发明的【具体实施方式】的底座结构图。
[0022]图9是本发明的【具体实施方式】的取压探头导轨图。
[0023]图10是本发明的【具体实施方式】的取压探头结构图。
[0024] 其中，1、U型支座，2、空腔，3、膜片，4、半导体应变片REl，5、半导体应变片Re2,6、机 架、7、取压探头、8、液压装置，9、X向运动导向支撑件，10、Y向运动导向支撑件。
【具体实施方式】
[0025] 下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的【具体实施方式】如所涉及的各构件 的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及 操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术 方案有更完整、准确和深入的理解。
[0026] 本发明的主要思路是:借助三维可调的取压探头7的机架6调节施力大小，模拟传 统脉诊的举、按、寻手法，调整取脉部位，可分别获取寸、关、尺的脉动信息，本发明的脉象采 集装置包括底座、机架6、X向移动模块、Y向移动模块以及取压探头7组成，可在三个方向上 (桡动脉纵向、横向和垂直方向上)灵活方便地进行粗调、细调定位。由于人体"寸口"桡动脉 位置存在个体差异，且同一个体桡动脉的位置、搏动力范围也会因人体机能状态的变化而 改变，从而导致脉搏图描记的可重复性不高。标准化传感器定位装置三维可调，且操作方 便、灵活，可充分适应个体的差异，满足将采脉探头准确定位于取脉位置的需要和中医脉诊 的指法要求。
[0027] 如图7所示，为本发明的脉象采集装置的结构图，机架6为侧立的U型结构，机架6底 端设置可上下移动的底座，机架6的顶端内侧设置有X向移动模块和Y向移动模块，取压探头 7分别于X向移动模块和Y向移动模块连接，上下可调的底座、X向移动模块、Y向移动模块实 现了桡动脉纵向、横向和垂直方向上的三维调节。
[0028] X向移动模块包括X向移动滑块、X向运动主动件、X向运动导向支撑件9，Y向移动模 块包括Υ向移动滑块、Υ向运动主动件和Υ向运动导向支撑件1〇，Χ向移动滑块在X向运动主动 件的驱动下，沿X向运动导向支撑件9在X方向移动。Υ向运动导向支撑件10末端安装在X向移 动滑块上，X向运动主动件驱动X向移动滑块时，安装在X向移动滑块上的Υ向运动导向支撑 件1 〇共同沿着X向水平移动。
[0029] X向移动模块包括X向移动滑块、X向运动主动件、X向运动导向支撑件9、传动杆、导 轮、丝杠螺母，当传动杆将力传动至X向运动主动件丝杠时，丝杠螺母在X向运动主动件丝杠 上做X向平移，由于重力作用，压在丝杆螺母上的X向移动滑块随之上下平移，X向移动滑块 两侧设有可在X向运动导向支撑件9中沿运动的导轮，X向运动导向支撑件9为槽型升降导向 支撑件。
[0030] Υ向移动模块包括Υ向移动滑块、Υ向运动导向支撑件10，Υ向丝杠、主动锥齿轮、主 动锥齿轮轴端、槽口盖板。当