一種具備測量點位置容錯性能的血壓柔性傳感器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種具備測量點位置容錯性能的血壓柔性傳感器。柔性凸起結構薄膜層緊貼接觸在剛性基座的底部，柔性凸起結構薄膜層設置有兩個獨立的不相互連通的薄膜腔，薄膜腔作為壓力傳遞介質容腔；兩個壓力敏感單元安裝于剛性基座中，剛性基座內部開設有兩個導壓孔，兩個壓力敏感單元分別安裝在兩個導壓孔的一端并密封連接，兩個導壓孔的另一端連通到柔性凸起結構薄膜層的兩個薄膜腔，壓力傳遞硅油填充薄膜腔和導壓孔中；剛性基座上還開設有兩個注液孔和兩個透氣孔。本實用新型專利技術用于連續對腕部橈動脈血壓進行監測，保證了血壓搏動信號傳入傳感器高效性，能獲得穩定可靠的血壓信號，提高了測量精度，極大改善穿戴體驗，適用于連續長時間的血壓監控。

【技術實現步驟摘要】
一種具備測量點位置容錯性能的血壓柔性傳感器
本技術涉及生理監測傳感器領域的，尤其是設計了一種基于液壓傳導的柔性界面血壓測量傳感器，具備測量點位置容錯性能，尤其適用于腕部穿戴式血壓測量裝置，能用于連續對腕部橈動脈血壓進行監測。
技術介紹
現代高新技術日新月異，互聯網的高速發展，我們迎來了健康生活、全民醫療的大數據時代。國家也適時推出了全民健康醫療推進計劃，大力支持健康養老事業的發展。全民醫療的發展，必將促進醫療資源的高效整合，推動醫療模式的變革，降低巨大的醫療費用負擔。而在這一大趨勢中，由于醫療大數據的需求推動，輕便的移動式數據終端采集裝置(比如穿戴式基本生理參數實時采集裝置)研發已成為熱點。相對于網絡技術的成熟，可以說這類生理數據終端卻十分缺乏，已成為制約大數據醫療發展的嚴重瓶頸。雖然已存在外形時尚的商業化健康手環，可以記錄人們的日常運動情況，并通過手的動作監測間接推斷人們的睡眠情況。也存在專業的連續ECG監測的醫療Holter系統(動態心電監護系統)。應該說，迄今為止，未見商業化的、佩戴舒適性良好的、不影響人們日常活動的、適于人體長期連續實時生理參數監測的移動數據終端。血壓作為人體基礎生理參數之一，廣泛包含人體循環系統的各種信息，能夠反應出人體心臟和血管的功能狀況，況且中國自古中醫就可通過摸脈象來醫治病人，可見動脈血壓是臨床上診斷疾病、觀察治療效果、進行預后判斷的重要依據。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生變化，具有明顯的波動性。由于血壓參數受身體狀況、環境條件及生理韻律等諸多因素的影響，單次測量或斷續測量的結果存在較大差別，而連續測量方法可在每個心動周期測量血壓，在臨床和醫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活動的變化有關。對于突發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生幾率增加。通過連續的血壓監測，可及時發現先兆癥狀，為病人和醫生預見到病情的發展贏得寶貴時間。連續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。現有的主流無創連續血壓測量方法主要包括容積補償法、光電容積描記法、脈搏波測量法等。但是上面的幾種方法都存在自身的局限性，嚴重限制了基于上述幾種方法的血壓測量設備的發展，這也是導致至今沒有一款便攜可穿戴式血壓測量腕表市場化的原因。容積補償法雖然技術較為成熟，但是舒適性差，而且由于伺服操作系統的存在，使得測量裝置變得體積龐大和異常復雜，僅可用于臨床靜臥使用。光電容積描記法的相關設備雖然解決了體積和佩戴舒適上的問題，而且市場存在相關的產品，但是該種方法血壓檢測精度不高，測量結果準確性難以得到保證，所以并不被專業的醫療機構推薦使用。脈搏波測量法同樣也是現有比較熱門的方法，但其過度依賴于復雜的算法和準確的物理模型，適應性不高，設備復雜，肢體信號會嚴重影響測量精度。針對于我們所采用的動脈張力法是被更多學者關注和廣泛研究的血壓測量方法，但是基于該種方法的完善的傳感器結構還沒有一個統一的觀點。
技術實現思路
為了解決
技術介紹
中存在的問題，本技術的目的在于提供基于液體壓力傳導的一種移動式無創連續血壓監測傳感裝置.本技術基于液壓力傳導，使用了一種新穎的封裝有液體硅油的柔性薄膜凸起結構，采用動脈張力法以直接測量絕對血壓，創新了血壓測量裝置，改進血壓傳感器位置容錯性能，解決血管定位難的問題；增加柔性敏感單元平行陣列賦予傳感裝置血管位置確定能力，發展血壓矯正算法，不僅可直接獲取橈動脈血壓信號，同時還可以一并獲得脈搏波傳播速度信號；測量中，采用固定值的低外加壓力來保持動脈的輕壓迫狀態，取消壓力調整裝置，使臃腫的結構得到簡化，佩戴更加舒適，并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血壓測量成為可能。如圖1所示，本技術采用的技術方案是：本技術包括柔性凸起結構薄膜層、用于固定柔性薄膜并與其可靠接觸的剛性基座、用于填充薄膜管腔的溫度穩定性好低粘度的壓力傳遞硅油、放置于導壓孔正上方的壓力敏感單元；柔性凸起結構薄膜層緊貼接觸在剛性基座的底部，柔性凸起結構薄膜層設置有兩個獨立的不相互連通的薄膜腔，薄膜腔作為壓力傳遞介質容腔；兩個壓力敏感單元安裝于剛性基座中，剛性基座內部開設有兩個導壓孔，兩個壓力敏感單元分別安裝在兩個導壓孔的一端并密封連接，兩個導壓孔的另一端連通到柔性凸起結構薄膜層的兩個薄膜腔，壓力傳遞硅油填充薄膜腔和導壓孔中；所述的剛性基座上還開設有兩個注液孔和兩個透氣孔，兩個注液孔一端從剛性基座頂端連通到外部注液源，兩個注液孔另一端分別經各自的剛性基座內部通道連通到兩個導壓孔中部；兩個透氣孔一端伸出剛性基座連通到外部真空泵，兩個透氣孔另一端分別經各自的剛性基座內部通道連通到兩個導壓孔中部。所述的柔性凸起結構薄膜層的底面為帶有凸起形狀的表面，并和人體皮膚接觸。所述的血壓檢測柔性傳感器裝配在手表表體上，兩個壓力敏感單元的連線方向平行于腕部橈動脈的走向，在手表腕帶的作用下使血壓檢測柔性傳感器中柔性凸起結構薄膜層的凸起結構貼緊皮膚表層，橈動脈保持輕壓迫狀態。本技術在所述的傳感器整體共設置兩個短距、平行布置的互相獨立傳感器單元，即由柔性薄膜層形成的兩個平行的介質容腔，和兩個壓力敏感單元(4a)和(4b)，使用時兩傳感器單元沿排布方向和腕部橈動脈的走向一致，使得血壓柔性傳感器既能直接攝取橈動脈血壓信號，又能獲取脈搏波傳播速度信號。兩個壓力敏感單元(4a)和(4b)的結構組成完全相同，根據差分原理對二者信號進行處理，會使傳感器對腕部肌肉組織運動帶來的偽信號變得不敏感，實現測量點位置容錯性。該血壓傳感器整體在腕帶的作用下可以使凸起結構輕微下壓，保持動脈的輕壓迫狀態，從而利用動脈張力法和血壓二次矯正算法來攝取橈動脈血壓信息，同時應注意到合適的下壓力可使脈搏波信號質量增強，提高測量結果精度，例如壓力使動脈壁剛好處于扁平狀態時情況最好，但由于腕帶施加的壓力值并不固定且個體及環境差異的原因所以無法保持該狀態，而且該狀態會帶來極大的不舒適感，所以只需輕微壓迫再通過上述血壓二次矯正算法加以修正即可得到準確的血壓值。所述腕帶保證凸起結構下壓，使橈動脈處于輕壓迫狀態，從而獲得較大的脈搏波信號幅值，利用動脈張力法處理信號來攝取血壓值，常態下加壓裝置壓力值固定不變。在剛性基座頂部放置信號調理電路模塊，信號調理電路模塊連接到壓力敏感單元，壓力敏感單元所采集信號直接輸出到信號調理電路模塊。包括用于與壓力敏感單元連接并將壓力敏感單元所采集信號引出的信號采集電路模塊，信號采集電路模塊兩端連接在壓力敏感單元和信號調理電路模塊之間，壓力敏感單元所采集信號經信號采集電路模塊采集后輸出到信號調理電路模塊。所述的信號采集電路模塊與壓力敏感單元之間通過超聲波綁定技術利用金線連接，這樣能提高傳輸效率和可靠性。本技術傳感器的剛性基座上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種具備測量點位置容錯性能的血壓柔性傳感器，其特征在于：包括柔性凸起結構薄膜層(2)、用于固定柔性薄膜并與其可靠接觸的剛性基座(1)、用于填充薄膜管腔的溫度穩定性好低粘度的壓力傳遞硅油(7)、放置于導壓孔(5)正上方的壓力敏感單元(4)；柔性凸起結構薄膜層(2)緊貼接觸在剛性基座(1)的底部，柔性凸起結構薄膜層(2)設置有兩個獨立的不相互連通的薄膜腔，薄膜腔作為壓力傳遞介質容腔；兩個壓力敏感單元(4)安裝于剛性基座(1)中，剛性基座(1)內部開設有兩個導壓孔(5)，兩個壓力敏感單元(4)分別安裝在兩個導壓孔(5)的一端并密封連接，兩個導壓孔(5)的另一端連通到柔性凸起結構薄膜層(2)的兩個薄膜腔，壓力傳遞硅油(7)填充薄膜腔和導壓孔(5)中；所述的剛性基座(1)上還開設有兩個注液孔(3)和兩個透氣孔(6)，兩個注液孔(3)一端從剛性基座(1)頂端連通到外部注液源，兩個注液孔(3)另一端分別經各自的剛性基座(1)內部通道連通到兩個導壓孔(5)中部；兩個透氣孔(6)一端伸出剛性基座(1)連通到外部真空泵，兩個透氣孔(6)另一端分別經各自的剛性基座(1)內部通道連通到兩個導壓孔(5)中部。/n...

【技術特征摘要】
1.一種具備測量點位置容錯性能的血壓柔性傳感器，其特征在于：包括柔性凸起結構薄膜層(2)、用于固定柔性薄膜并與其可靠接觸的剛性基座(1)、用于填充薄膜管腔的溫度穩定性好低粘度的壓力傳遞硅油(7)、放置于導壓孔(5)正上方的壓力敏感單元(4)；柔性凸起結構薄膜層(2)緊貼接觸在剛性基座(1)的底部，柔性凸起結構薄膜層(2)設置有兩個獨立的不相互連通的薄膜腔，薄膜腔作為壓力傳遞介質容腔；兩個壓力敏感單元(4)安裝于剛性基座(1)中，剛性基座(1)內部開設有兩個導壓孔(5)，兩個壓力敏感單元(4)分別安裝在兩個導壓孔(5)的一端并密封連接，兩個導壓孔(5)的另一端連通到柔性凸起結構薄膜層(2)的兩個薄膜腔，壓力傳遞硅油(7)填充薄膜腔和導壓孔(5)中；所述的剛性基座(1)上還開設有兩個注液孔(3)和兩個透氣孔(6)，兩個注液孔(3)一端從剛性基座(1)頂端連通到外部注液源，兩個注液孔(3)另一端分別經各自的剛性基座(1)內部通道連通到兩個導壓孔(5)中部；兩個透氣孔(6)一端伸出剛性基座(1)連通到外部真空泵，兩個透氣孔(6)另一端分別經各自的剛性基座(1)內部通道連通到兩個導壓孔(5)中部。


2.根據權利要求1所述的一種具備測量點位置容錯性能的血壓柔性傳感器，其特征在于：所述的柔性凸起結構薄膜層(2)的底面為帶有凸起形狀的表面，并和人體皮膚接觸。


3.根據權利要求2所述的一種具備測量點位置容錯性能的血壓柔性傳感器，其特征在于：所述的血壓柔性傳感器裝配在手表表體上，兩個壓力敏感單元(4)的連線方向平行于腕部橈動脈的走向，在手表腕帶的作用下使血壓柔性傳感器中柔性凸起結構薄膜層(2)的凸起結構貼緊皮膚表層，橈動脈保持壓迫狀態。


4.根據權利要求1所述的一種具備測量點位置容錯性能的血壓柔性傳感器，其特征在于：在剛性基座(1)頂部放置信號調理電路模塊(8)，信號調理電路模塊(8)連接到壓力敏感單元(4)，壓力敏感...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉偉庭，馬立新，楊潮，陳智鵬，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：新型
國別省市：浙江;33