一种脉象采集装置的制作方法

本实用新型涉及传感技术领域，具体而言，涉及一种脉象采集装置。

背景技术：

中医是一门博大精深的医学，对预防和治疗一些慢性疾病、保持人体健康具有很好的效果，在中医学理论中，人体由经络连接而成，尤其是手腕部的脉络，其分别对应人体的各个脏腑器官。医生用手指切按患者寸口桡动脉的寸、关、尺三个部位，并施加浮、中、沉的压力，产生一系列包含了脉搏的位置、强弱、趋势、形状、宽度和节律等信息的脉搏波，称之为脉象，通过手指所触摸感受到的脉象，就可以了解病人的生理状态。

但是传统中医脉诊需借助于医生长期的经验积累，而且中医理论对脉象的描述过于模糊和笼统，没有客观可量化的评定标准，这就造成了诊断结果的主观性和传承的困难。脉象仪的研制就是为了客观地获取量化的脉搏波图形，以用于科学研究、医疗诊断等。现有的脉象仪以单部为主，并且大部分使用单一传感器，无法全面的获取脉象信息，对脉象采集得到的信号可靠性、精度、敏感度较低，无法达到人的手指触觉的精度和敏感度。另外，现有的传感器阵列的压力传感器无法按照中医切脉理念进行有效的沉取，从而造成测得的脉搏波形不准确或含糊不清而引起误诊。

因此，研究一种达到或超过中医师手指触觉精度的诊脉装置，是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现要素：

本说明书提供一种脉象采集装置，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

根据本说明书实施例，提供一种脉象采集装置，包括：隔列渐变错位排布的多列压力传感器组，每列压力传感器组包括按预设间隔排列的多个压力传感器，所述预设间隔不小于相邻两个传感器正常工作所要求的传感器间距的最小值；奇数列压力传感器组的压力传感器数量相同，偶数列压力传感器组的压力传感器数量相同，且奇数列压力传感器组的压力传感器数量比偶数列压力传感器组的压力传感器数量多一个或少一个；第i列压力传感器组的各个压力传感器与第j列压力传感器组的各个压力传感器对应平行布置，其中i不等于j，并且i和j均为大于等于1的奇数；第一列偶数列压力传感器组以第一预设比例相对于第一列奇数列压力传感器组上移或下移，其余偶数列压力传感器组依次以第二预设比例相对于前一偶数列压力传感器组以一致方向上移或下移，所述第一预设比例与所述压力传感器边长以及传感器间距有关，所述第二预设比例与偶数列总数成反比。

可选地，第一列偶数列压力传感器组相对于第一列奇数列压力传感器组上移或下移其中a为所述方形压力传感器芯片的与列平行的边长，△t为所述压力传感器组上下相邻两传感器的间距；其余偶数列压力传感器组依次相对于其前一偶数列压力传感器组以一致方向上移或下移其中，a为所述方形压力传感器芯片的与列平行的边长，△t为所述压力传感器组上下相邻两传感器的间距，n为偶数列总数。

可选地，每列所述压力传感器组中传感器的间距不大于0.4毫米，不小于相邻两个传感器正常工作所要求的传感器间距的最小值；相邻两列所述压力传感器组的间距不大于0.65毫米，不小于相邻的两个传感器正常工作所要求的传感器间距的最小值；所述传感器间距的最小值与传感器的特性及加工工艺相关。

可选地，每列压力传感器有效采集信息组的总高度为2.5～8毫米；所有列压力传感器有效采集信息组总跨度之和不超过12毫米；所述隔列渐变错位排布的多列压力传感器组的排布密度为每平方厘米至少包括110个所述压力传感器。

可选地，在所有列压力传感器组中，以首尾列和中间列的中间位置的压力传感器为定位点。

本说明书实施例的有益效果如下：

本说明书实施例中，提供一种脉象采集装置，通过隔列渐变错位排布的多列压力传感器组获得脉象检测数据，所述多列压力传感器组的排布密度达到或超过人体触觉的空间分辨率，按照所述隔列渐变错位的传感器阵列得到的脉象检测数据具有空间分布上的联系，基于数据之间的联系可以对脉象检测数据进行验证和扩充，以扩大脉象数据量。通过所述脉象采集装置，能够自动获取传感器装置设置处的脉象检测数据，能够实时便捷地监测脉象的变化，并客观地反映脉象信息，克服了现有技术中受手腕处的肌腱和桡骨的影响，无法进行有效的沉取，从而造成测量结果不准确或含糊不清而引起误诊的问题，对诊脉装置做出了具有进步性的改进。

本说明书实施例的创新点包括：

1、本实施例中，脉象采集装置通过隔列渐变错位排布的多列压力传感器组获得脉象检测数据，所述多列压力传感器组的排布密度达到或超过人体触觉的空间分辨率，按照所述隔列渐变错位的传感器阵列得到的脉象检测数据具有空间分布上的联系，基于数据之间的联系可以对脉象检测数据进行验证和扩充，以扩大脉象数据量。通过所述脉象采集装置，能够自动获取传感器装置设置处的脉象检测数据，能够实时便捷地监测脉象的变化，并客观地反映脉象信息，克服了现有技术中受手腕处的肌腱和桡骨的影响，无法进行有效的沉取，从而造成测量结果不准确或含糊不清而引起误诊的问题，对诊脉装置做出了具有进步性的改进，是本说明书实施例的创新点之一。

2、本实施例中，所述脉象采集装置的多列压力传感器组按照隔列渐变错位的方式排布，使得任意两个相邻传感器在空间上相互关联，且测得的传感器数据由于空间上的关联性可以实现相互验证，提高了诊脉装置获得数据的准确性，解决了现有技术中脉象采集信息可靠性低的问题，是本说明书实施例的创新点之一。

3、本实施例中，所述脉象采集装置的多列压力传感器组按照隔列渐变错位的方式排布，获得血液流经截面上更多位置处的压力值，直接增大了所述传感器阵列的空间分辨率，直接而客观地达到或超过人的手指触觉的空间分辨率，从而使得所述脉象采集装置的精度达到医用要求，是本说明书实施例的创新点之一。

4、本实施例中，所述脉象采集装置的奇数列压力传感器组中，在首尾列及中间列设置了脉波定位点，以利于使用过程中校正脉象采集装置的采集位置，从而实现准确检测脉象的目的，达到采集脉象的一致性，进而保证采集数据的准确性，是本说明书实施例的创新点之一。

5、本实施例中，第一列偶数列按照第一预设比例相对于第一列奇数列进行错位，从第二列偶数列开始，每一偶数列相对于前一偶数列按照第二预设比例同方向进行错位，这种独特的错列方式使得各传感器之间具有空间上的关联性，其中，所述第一预设比例的设计考虑了偶数列相对于第一奇数列的错列距离与传感器的边长和传感器间距有关，所述第二预设比例将偶数列的总数以及传感器的边长和传感器间距纳入考虑，正是对所述传感器阵列错列比例的独特设计，使得所述传感器阵列得到的脉象检测数据之间具有相关性，是本说明书实施例的创新点之一。

6、本实施例中，通过所述脉象采集装置获取脉象检测数据，对获取的脉象检测数据进行处理，得到测量位置处的压力变化趋势，并将有效脉动信息提取出来用于表征脉象特征，形象直观地呈现相关脉象特征的变化，是本说明书实施例的创新点之一。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例提供的一种脉象采集装置的传感器阵列的部分示意图。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本说明书实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本说明书实施例公开了一种脉象采集装置。以下进行详细说明。

图1为本说明书实施例提供的一种脉象采集装置的传感器阵列的部分示意图。如图1所示，所述脉象采集装置包括隔列渐变错位排布的多列压力传感器组，每列压力传感器组包括按预设间隔排列的多个压力传感器，所述预设间隔不小于相邻两个传感器正常工作所要求的传感器间距的最小值。

隔列渐变错位作为一种特殊的错位方式，使得所述传感器阵列获得的数据具有空间上的关联性，该关联性对于检测数据的处理和未直接测量点压力数据的预测以及检测数据相互验证、预测数据的验证非常关键。

奇数列压力传感器组的压力传感器数量相同，偶数列压力传感器组的压力传感器数量相同，且奇数列压力传感器组的压力传感器数量比偶数列压力传感器组的压力传感器数量多一个或少一个；第i列压力传感器组的各个压力传感器与第j列压力传感器组的各个压力传感器对应平行布置，其中i不等于j，并且i和j均为大于等于1的奇数。

所述传感器阵列的奇数列传感器数量与偶数列传感器数量相差一个，满足错位排布的要求。并且，奇数列的传感器分别对应平行设置，以使得奇数列的传感器获得的数据可以前后验证，并体现出压力值的变化。

第一列偶数列压力传感器组以第一预设比例相对于第一列奇数列压力传感器组上移或下移，其余偶数列压力传感器组依次以第二预设比例相对于前一偶数列压力传感器组以一致方向上移或下移，所述第一预设比例与所述压力传感器边长以及传感器间距有关，所述第二预设比例与偶数列总数成反比。血液流动方向与各列垂直。

按照相应的预设比例进行隔列渐变错位的所述多列压力传感器组，每列中的传感器，均与前后左右相邻的传感器相互关联，并且各个传感器获得的数据可以相互验证，再结合预先设计的特殊算法，能够对获得的数据进行扩充和验证，以达到提高横坐标和纵坐标方向上的空间分辨率的目的。

在一个实施例中，第一列偶数列压力传感器组相对于第一列奇数列压力传感器组上移或下移其中a为所述方形压力传感器芯片的与列平行的边长，△t为所述压力传感器组上下相邻两传感器的间距；其余偶数列压力传感器组依次相对于其前一偶数列压力传感器组以一致方向上移或下移其中，a为所述方形压力传感器芯片的与列平行的边长，△t为所述压力传感器组上下相邻两传感器的间距，n为偶数列总数。

偶数列按照所述第一预设比例和所述第二预设比例进行错列，所述第一预设比例的设计考虑到偶数列相对于第一奇数列的错列距离与传感器的边长和传感器间距有关；所述第二预设比例将偶数列的总数纳入考虑，这种错列方式使得传感器之间具有空间上的关联性，进而使得脉象检测数据之间具有相关性。

在一个实施例中，每列所述压力传感器组中传感器的间距不大于0.4毫米，不小于相邻两个传感器正常工作所要求的传感器间距的最小值；相邻两列所述压力传感器组的间距不大于0.65毫米，不小于相邻的两个传感器正常工作所要求的传感器间距的最小值；所述传感器间距的最小值与传感器的特性及加工工艺相关。

传感器阵列的列间距与列内间距的设计要在现有加工工艺允许的情况下尽量增加空间分辨率，间距越小，单位面积的传感器越多，获得的数据越多，空间分辨率倾向于越高，但是传感器之间的距离必须大于能够正常工作的间距的最小值，从而避免由于传感器间距离太近导致测量数据失真。考虑到现有加工工艺(含线脚固定)的水平，左、右列间距不大于0.65mm。

在一个实施例中，每列压力传感器有效采集信息组的总高度为2.5～8毫米；所有列压力传感器有效采集信息组总跨度之和不超过12毫米；所述隔列渐变错位排布的多列压力传感器组的排布密度为每平方厘米至少包括110个所述压力传感器。

考虑到桡动脉外径(2.4mm左右)及所处位置(在桡骨与肌腱间内)，所以，每列总高度控制在2.5～8毫米，考虑到人手指的最大宽度，所有列所述压力传感器组跨度之和不超过12毫米。例如，若取传感器的边长为0.6毫米，列间距为0.65毫米，当列内间距取0.04毫米、0.05毫米、0.08毫米时，按照图一所示的排布方式，可以得到每平方厘米内所述传感器的个数分别为117个、115个、110个。人身体的皮肤触觉空间分辨率有高有低，每平方厘米一般有20～30个左右的触觉敏感点，但以手指等含触觉敏感点最多，最多可达每平方厘米100个，所述脉象采集装置的空间分辨率可达到至少为每平方厘米110个所述压力传感器，已经达到或超过人体手指的空间分辨率了。

手指是人体触觉最敏感部位，触点在皮肤表面的分布密度和该部位对触压觉的敏感程度呈正比。其阈值在指尖处也是最低，每平方毫米约为0.3～0.5g，每平方厘米有约100个触点。而本说明书实施例设计的传感器敏感芯片阈值每平方毫米小于0.1克，远大于人的指觉对压力的敏感度。

在一个实施例中，在所有列压力传感器组中，以首尾列和中间列的中间位置的压力传感器为定位点。所述定位点的设置利于使用过程中校正脉象采集装置的采集位置，以确保所述脉象采集装置的设置位置能够覆盖脉位点，以保证血管处在每列传感器的中间位置，并且血流方向与每列传感器组垂直，从而实现检测脉象的目的，达到采集脉象的一致性，进而保证采集数据的准确性。

本实施例中，所述脉象采集装置的多列压力传感器组按照隔列渐变错位的方式排布，使得任意相邻两个传感器在空间上相互关联，且测得的传感器数据由于空间上的关联性可以实现相互验证，并且可以依据该关联性对非直接测量点的压力值进行估计，进一步依据该关联性对估计得到的压力值进行验证，保证了所述脉象采集装置获得的数据的准确性，解决了现有技术中脉象采集信息可靠性低的问题。

综上所述，本说明书实施例，提供一种脉象采集装置，所述装置通过隔列渐变错位排布的多列压力传感器组获得脉象检测数据，所述多列压力传感器组的排布密度达到或超过人体触觉的空间分辨率，按照所述隔列渐变错位的传感器阵列得到的脉象检测数据具有空间分布上的联系。基于该诊脉装置获得的数据之间的联系，可以对脉象检测数据进行验证和扩充，从而扩大脉象数据量，实现了自动获取脉象采集装置设置处的脉象检测数据，能够实时便捷地监测脉象的变化，全面并客观地反映脉象信息，对诊脉装置做出了具有进步性的改进。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。