一种腕式脉搏波分析仪制造技术

本实用新型专利技术提出了一种腕式脉搏波分析仪。该腕式脉搏波分析仪包括一电子装置、第一带体和第二带体，电子装置分别连接第一带体及第二带体，电子装置包括脉搏波传感器，该脉搏波传感器包括：激光发射器，发射第一激光；分路光波导部件，接收第一激光并分路为第二激光和参考光；光引导输出部件，接收并调整第二激光以形成第三激光，使第三激光能够入射到血管；光引导输入部件，接收并调整从血管反射的第四激光以形成第五激光；接收光路部件，接收第五激光和参考光经双路干涉后形成第六激光；光探测器，接收第六激光。本实用新型专利技术提供的一种腕式脉搏波分析仪能实现脉搏波的连续监测，效果好且功耗低。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子医疗器械中脉搏波监测
，涉及采用光学器件来进行测量，尤其涉及一种腕式脉搏波分析仪。
技术介绍
脉搏波是心脏射血、血管被动扩张及弹性回缩后对血流形成的波动式影响。脉搏波的强度、速度和节律不仅是心血管系统机能的评价指标，还能反映生理功能、精神状态、体力水平等个人健康信息。不同的人，或同一个人在不同时间、不同状态下(如健康或生病时)脉搏波存在很大差异，这是中医脉诊的基础，同时在现代医疗中对脉搏波的形状和特征的测量和分析也常常作为辅助检测，为医疗保健或诊断提供参考等。目前脉搏波传感器主要有光电式(PPG)脉搏波传感器和压电式脉搏波传感器两种。光电式脉搏波传感器原理是基于血管中的血液在心动周期中容积会发生改变而引起血红蛋白对光反射量的变化。发光LED发出一定波长(红或绿色，多为绿光)的光波照射皮肤，部分光被血液吸收，反射光(少数情况下是透射光)被光敏传感器接收并感测光场强度的变化。当心脏收缩时外周血容量最多光吸收量最大，检测到的光强度最小。而在心脏舒张时，检测到的光强度最大；光接收器接收到的光强度随心动周期呈脉动性变化。通过对经皮肤反射的光进行测量而间接得到脉搏波波形。压电式脉搏波传感器通常采用压电薄膜作为传感材料，检测脉搏的波动引起的皮肤波动，由于传感器与皮肤的间隔十分小，皮肤的波动引起和受压元件间空气的波动，再作用于压电薄膜上，压电薄膜可以将动态压力信号变成电荷量，再经过传感器内部放大电路转换成电压输出，这样就把脉搏的机械波动转换成电信号的变化。例如，中国专利技术专利申请CN105391830A公开了一种测量脉搏的方法，包括：在移动终端开启预置的应用程序后，若所述移动终端预置的压电感应区域侦测到人体的脉搏压力信号，则将所述脉搏压力信号转换为脉搏电信号。光电式(PPG)脉搏波传感器或压电式脉搏波传感器都存在测量结果不准确、重复性差的问题。例如在PPG的方案中，由PPG测量所获得的交流分量会受到多种因素的影响，如光发射器/光接受器与血管的相对位置等，因此其测量的准确度和有效性都会降低。为实现可靠监测，PPG方法需要加大光源LED的照射面积，其光探测器也要设计的能接受不同部位的反射。这样更多的光能其实浪费在无效的照射上，只有很少部分的反射光真正载有血管里脉搏的信息。压电式传感器则需要将传感器与皮肤紧密接触并固定，测量时容易受到干扰造成脉搏波畸变或没有信号，也容易造成局部皮肤的不适。此外，医疗市场上的脉搏波检测仪设备体积都比较大，使用时只能对脉搏进行单点或短时监测，数据不能无线传输、干扰信号较大，并且操作复杂需依赖专业人员的测量，结果受主观因素影响易失真。而家用市场上的脉搏波检测仪则存在测量结果不准确、功耗高、待机时间不够长等问题，不能满足人们的需求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种腕式脉搏波分析仪，通过脉搏波传感器测量光学路径和相位差来准确可靠地反映血管的搏动。为解决上述技术问题，本技术提供一种脉搏波传感器，包括一电子装置、第一带体和第二带体，所述电子装置分别连接所述第一带体及所述第二带体，所述电子装置包括脉搏波传感器，所述脉搏波传感器包括：激光发射器，发射第一激光；分路光波导部件，接收所述第一激光并分路为第二激光和参考光；光引导输出部件，接收并调整所述第二激光以形成第三激光，使所述第三激光能够入射到血管；光引导输入部件，接收并调整从所述血管反射的第四激光以形成第五激光；接收光路部件，接收所述第五激光和所述参考光经双路干涉后形成第六激光；光探测器，接收所述第六激光。根据本技术的一个实施例，所述第一带体和第二带体能相互扣合，以使所述腕式脉搏波分析仪固定在人体手腕上。根据本技术的一个实施例，所述光引导输出部件包括1到M的多路光波导阵列或1到N光波导开关，所述光引导输入部件包括1到M的多路光波导阵列或1到N光波导开关；其中M、N为整数且大于1。根据本技术的一个实施例，所述1到M的多路光波导阵列包括多级1到2的分光光路单元，在实现1到M的多路分光后，所有M路的传输光路上设有相位控制部件以改变所述传输光路中光束的相位；所述1到N光波导开关包括多级1到2的光波导开关单元，在每个所述光波导开关单元内双传输光路上设有所述相位控制部件。根据本技术的一个实施例，所述相位控制部件包括设置在所述传输光路上的金属薄膜，所述相位控制部件通过对所述金属薄膜通电加温以调整所述传输光路的材料的折射率。根据本技术的一个实施例，所述相位控制部件包括液晶层和双电极，所述液晶层设置在所述传输光路上，所述双电极设置在所述液晶层上，所述相位控制部件通过改变所述双电极的电压来调整所述液晶层的折射率。根据本技术的一个实施例，所述相位控制部件包括聚合物层和双电极，所述聚合物层设置在输出光路上，所述双电极设置在所述聚合物层上，所述相位控制部件通过改变所述双电极的电压来调整所述聚合物层的折射率。根据本技术的一个实施例，所述脉搏波传感器还包括第一微透镜和第二微透镜，所述第三激光经过所述第一微透镜到达所述血管；所述第四激光经过所述第二微透镜到达所述光引导输入部件。根据本技术的一个实施例，所述第一微透镜和所述光引导输出部件一体成型，所述第二微透镜和所述光引导输入部件一体成型。根据本技术的一个实施例，所述电子装置还包括信息处理模块、显示模块和无线传输模块，所述信息处理模块分别电连接所述脉搏波传感器、所述显示模块和所述无线传输模块。本技术提供的一种腕式脉搏波分析仪采用了相干检测方法，极大提高了接收端的信噪比。此外，采用了光波导阵列或光波导开关结合相位控制的方式来改变聚焦激光光束的指向性以提高激光能量的利用率，从而减少对激光发射器功率的要求并相应的减少总体的功耗，以实现以便携方式连续监测目标。附图说明包括附图是为提供对本技术进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本技术原理的作用。附图中：图1示出了本技术的一个实施例的结构示意图。图2示出了本技术一个实施例的脉搏波传感器的结构示意图。图3示出了本技术一个实施例的脉搏波传感器的1到M的多路光波导阵列的结构示意图。图4示出了本技术一个实施例的脉搏波传感器的1到N光波导开关的结构示意图。图5A示出了现有技术中普通光波导的结构示意图。图5B是图5A的俯视结构示意图。图6A是在图5A上设置了相位控制部件的结构示意图(一)。图6B是在图5A上设置了相位控制部件的结构示意图(二)。图6C是在图5A上设置了相位控制部件的结构示意图(三)。图7A示出了本技术的一个实施例的光引导输出部件的一个输出通路和第一微透镜的透视图。图7B是图7A的侧面结构示意图。图8示出了本技术一个实施例的脉搏波传感器的分路光波导部件的结构示意图。图9示出了本技术一个实施例的脉搏波传感器的接收光路部件的结构示意图。图10示出了本技术一个实施例的脉搏波传感器的光探测器的结构示意图。图11示出了本技术一个实施例的电子装置的结构示意图。具体实施方式现在将详细参考附图描述本技术的实施例。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腕式脉搏波分析仪，其特征在于，包括一电子装置、第一带体和第二带体，所述电子装置分别连接所述第一带体及所述第二带体，所述电子装置包括脉搏波传感器，所述脉搏波传感器包括：激光发射器，发射第一激光；分路光波导部件，接收所述第一激光并分路为第二激光和参考光；光引导输出部件，接收并调整所述第二激光以形成第三激光，使所述第三激光能够入射到血管；光引导输入部件，接收并调整从所述血管反射的第四激光以形成第五激光；接收光路部件，接收所述第五激光和所述参考光经双路干涉后形成第六激光；光探测器，接收所述第六激光。

【技术特征摘要】
1.一种腕式脉搏波分析仪，其特征在于，包括一电子装置、第一带体和第二带体，所述电子装置分别连接所述第一带体及所述第二带体，所述电子装置包括脉搏波传感器，所述脉搏波传感器包括：激光发射器，发射第一激光；分路光波导部件，接收所述第一激光并分路为第二激光和参考光；光引导输出部件，接收并调整所述第二激光以形成第三激光，使所述第三激光能够入射到血管；光引导输入部件，接收并调整从所述血管反射的第四激光以形成第五激光；接收光路部件，接收所述第五激光和所述参考光经双路干涉后形成第六激光；光探测器，接收所述第六激光。2.如权利要求1所述的一种腕式脉搏波分析仪，其特征在于，所述第一带体和第二带体能相互扣合，以使所述腕式脉搏波分析仪固定在人体手腕上。3.如权利要求1所述的一种腕式脉搏波分析仪，其特征在于，所述光引导输出部件包括1到M的多路光波导阵列或1到N光波导开关，所述光引导输入部件包括1到M的多路光波导阵列或1到N光波导开关；其中M、N为整数且大于1。4.如权利要求3所述的一种腕式脉搏波分析仪，其特征在于，所述1到M的多路光波导阵列包括多级1到2的分光光路单元，在实现1到M的多路分光后，所有M路的传输光路上设有相位控制部件以改变所述传输光路中光束的相位；所述1到N光波导开关包括多级1到2的光波导开关单元，在每个所述光波导开关单元内双传输光路上设有所述相位控制部...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，张晋，钟山，朱中华，
申请(专利权)人：挚感上海光子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31