高精度快响应动态三维脉搏检测仪制造技术

本发明专利技术公开了高精度快响应动态三维脉搏检测仪，主要涉及中医脉搏检测装置领域。包括检测工作台、计算机、支撑架、线阵相机、光学干涉显微镜结构总成、充气装置总成、气囊装置总成和位置调节装置总成，气囊装置总成包括气囊上盖、气囊透明窗口、密封圈、感应气囊和气囊底盖，光学干涉显微镜结构总成与线阵相机、感应气囊的位置相对应，位置调节装置总成包括位置调控台、前臂支撑台、步进电机驱动器、高度调节装置和横向调节装置。本发明专利技术的有益效果在于：本装置能够自动对腕部寸、关、尺定位，能够通过数据的高速采集获取脉搏足够的空间信息以及时序信息，并通过云端数据比对为中医诊断提供依据,检测数据点密集、精度高、时间响应迅速。

High precision and fast response dynamic three-dimensional pulse detector

The invention discloses a dynamic three-dimensional pulse detecting instrument with high precision and fast response, which mainly relates to the field of pulse detection device of traditional Chinese medicine. Including the detection table, a computer, a support frame, camera, optical interference microscope structure assembly, inflatable device assembly, airbag device assembly and a position adjusting device assembly, airbag device assembly comprises a bag cover, a transparent window, a sealing ring, air induction gasbag and bottom cover, optical interference microscopy a corresponding position of the camera, the induction of the airbag and linear, position adjusting device assembly includes a position control console, forearm support Taiwan, stepper motor driver, a height adjusting device and a transverse adjusting device. The invention has the advantages that: the device can automatically on the wrist \, Guan and Chi positioning, can obtain the pulse enough spatial information and temporal information through high-speed data acquisition, and through the cloud data provide the basis for TCM diagnosis, detection data intensive, high precision, fast response time.

【技术实现步骤摘要】
高精度快响应动态三维脉搏检测仪
本专利技术涉及中医脉搏检测装置领域，具体是高精度快响应动态三维脉搏检测仪。
技术介绍
以指尖感知患者腕部桡动脉血管壁波动特征为依据判断患者疾病的脉诊技术是两千多年来中医发展的精华之一。然而“脉理精微，其体难辨”，这项技能对医生的经验及师承的要求极高，从而造成这项技能的传承和传播难度极高，因此也就造成能够准确掌握并灵活运用这项技能的中医师数量很少。如何让没有机会接受名医手把手训练的绝大多数中医师，迅速客观精准的掌握通过脉搏波动信息快速准确的诊断疾病，是中医现代化发展重要使命之一。尽快研制一种精密的检测设备并建立一套准确的检测模型和标准是中医摆脱指尖感知及判断模糊性向数字化和标准化发展的迫切任务。对于脉诊的操作方法，清代周学海在《诊家直诀》的描述较为全面。他把脉诊归纳为：“位数形势、微甚兼独”。周学海所谓：位数形势的描述可以简单归结为；对于脉搏的诊断，一方面包含了脉搏随时序为基础的波动特征，如快、慢、滑、涩、结、代等；另一方面，还包含空间分布的特征，如长、短、粗、细、实、虚。因此，要全面反应脉波的特征，精确的时序信息和动态情况下的空间信息缺一不可。也就是说，只有能够精确抓取脉搏的时序特征和动态的空间特征能力的脉诊设备，才能替代中医师指尖的感知为患者诊断疾病。对于脉诊的数字化和标准化的研究工作，从上世纪50年代起就有人开始涉足，但时至今日，仍未有一款可以进入实用化的设备可用。究其原因，一是受同期技术发展水平的局限，二是此种设备的研制，需要具有多学科知识技能融合的人才以及大量资金投入。从技术发展的路径来看，人们采用过的主要技术方法有以下三种：1、单点或有限点压力传感器型：从50年代开始，国内就陆续有很多人开始从事各种单点压力传感器检测脉搏跳动特征的研究，他们研究了制作种基于多种不同原理结构的压力传感器型脉脉诊仪，通过将脉诊仪固定在腕部桡动脉壁寸、关、尺不同部位测试其对脉搏的压力响应随时间的变化曲线。试图通过不同的波动曲线特征给脉象进行分类，进而试图建立疾病的诊断模型。目前市场上，有几家医疗设备公司也经推出了的基于这种原理的多种型号的脉诊仪。但是，由于这种单点传感器测试的信息不具备空间特征，且与传统中医诊断模式差异太大，虽然结果可以为医生提供一些参考价值但很难与几千年的中医脉诊经验相对应用于传统中医脉诊模式对疾病病因进行诊断。近年来，甚至多达37个的传感器列阵型脉象仪研究亦有报导，虽然该类研究测量点数有所增加，但是这些低密度的点用来反应脉管的空间特性还相差甚远。2、采用光电传感器、超声波传感器以及脉冲多普勒技术的非机械压力技术：这几种技术虽然包含的现代新技术成分更多，可以测试很多前人没有认识到的参数，比如：血液的各种流体动力学参数，血管壁的各种机械性能和变形参数等，但如何利用这些参数与传统中医脉诊的判断方法间建立有价值关联将会是一个非常耗时的新课题值得进一步研究。3、采用三维成像技术对脉搏轮廓和形态进行研究。此方法核心为一个以尼龙为基础材料的半球形气囊，目的是以气囊替代医生的指尖来感受脉搏。气囊内壁喷印方格阵列图形，每格长宽约1mm。气囊上方在不同角度安置两台数码摄像机采集气囊的方格图案。当气囊与腕部桡骨附近皮肤充分接触时，给气囊充气达到到一定压力后，气囊壁将会感受到腕部桡动脉血管壁的波动而随血管壁一起上下起伏。两个数码相机会同步拍摄气囊内壁方格图案的变化状态。用计算机采用适合的数学算法就可以把摄像机拍摄的方格图案还原为气囊壁随时间起伏的三维动态波动图案。理论上讲，技术方案三是一个最能体现医生指尖感觉的替代方案。它可以把传统医生指尖下难以言传的感知变成可视的、可以定量化的客观信息进行存储和交流。气囊波动的时序特征可以提供脉诊所需时序信息来判定与时序相关的脉象，如快慢、滑涩、洪衰、结代等；气囊波动的空间特性则可用来判定脉搏的粗细、长短、充盈状态等相关脉象；而通过测量气囊内不同压力下脉搏的幅度可以判定脉搏的浮沉特性。时序、空间形貌以及浮沉特性就是中医脉诊所需的几乎所有信息。只要上述设备测量精度足够，它的时序信号，压力信号与三维形态信号特征结合一起后，就可以与传统医生指尖的感知的各种脉象间建立一个一一对应的关联，从而最终完成对疾病的中医学诊断。而这时，仪器检测也就可以替代人工指尖触感诊断疾病了。但从迄今为止最新的报导结果看，得到的测量结果无论是对脉搏幅度检测的精度，还是检测信息的空间密度以及动态响应速度，还都远远未能达到实用化的需求。而且，采用数码摄像机采集气囊的方格图案，再用计算机把摄像机拍摄的方格图案还原为气囊壁随时间起伏的三维动态波动图案的方法，在使用时存在以下不足：1、采用普通光学摄像机拍摄的方格图案的测量精度低，通常仅能达到10微米左右，无法满足对百微米量级脉搏搏动幅度的精确测量。2、数据的刷新频率低，很难得到足够细节的脉搏时序信息。3、气囊壁上毫米量级的方格印刷图案形成的数据点密度太小，无法精细的反应出不过4mm直径血管壁的三维形态。4、在测量时不能够对腕部寸、关、尺各个位置进行有效的定位，导致测量结果不准确。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供高精度快响应动态三维脉搏检测仪，它也采用现有技术中的感应气囊技术，将脉搏搏动转化为可视的气囊壁平面波动信号进行测量。测量精度更高，能够实现数据的高速采集，能够得到足够细节的脉搏时序信息，能够精细的反应出血管壁的三维形态，在测量时能够对腕部寸、关、尺各个位置进行有效的定位，使测量结果更准确。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：高精度快响应动态三维脉搏检测仪，包括检测工作台、计算机、支撑架、线阵相机、光学干涉显微镜结构总成、气囊装置总成、用于给气囊装置总成充气的充气装置总成、位置调节装置总成，所述线阵相机固定设置在支撑架上，所述线阵相机通过数据线与计算机连接，所述气囊装置总成包括气囊上盖、气囊透明窗口、密封圈、感应气囊和气囊底盖，所述感应气囊为半柱面气囊，所述感应气囊与充放气管远离微型气泵的一端连接，所述感应气囊顶部边缘设有固定凸缘，所述固定凸缘设置在气囊上盖与气囊底盖之间，所述气囊透明窗口、密封圈均与感应气囊的大小相适应，所述感应气囊的气囊壁为表面光滑的PET薄膜，所述感应气囊的气囊壁表面镀有反射膜，所述感应气囊上方设有玻璃密封片，所述玻璃密封片的双面镀有减反膜，所述感应气囊的半柱面垂直于桡动脉血管，所述光学干涉显微镜结构总成与线阵相机、感应气囊的位置相对应。所述位置调节装置总成包括位置调控台、前臂支撑台、步进电机驱动器、高度调节装置和横向调节装置，所述前臂支撑台底面与位置调控台顶面滑动连接，所述步进电机驱动器与计算机连接，所述高度调节装置由高度调控电机驱动，所述高度调控电机与步进电机驱动器连接，所述横向调节装置由横向调控电机驱动，所述横向调控电机与步进电机驱动器连接。所述充气装置总成包括微型气泵、充放气管、气流控制阀和压力传感器，所述微型气泵、气流控制阀和压力传感器通过数据线与计算机连接，所述充放气管一端与微型气泵连接，所述气流控制阀和压力传感器均设置在充放气管上。所述高度调节装置包括高度调控电机、转动连接件、竖向支杆、横向支杆和螺纹杆，所述高度调控电机的输出端与转动连接件连接，所述转动连接件顶部设有传动螺母，所述竖向本文档来自技高网...

【技术保护点】
高精度快响应动态三维脉搏检测仪，其特征在于：包括检测工作台(1)、计算机(2)、支撑架(3)、线阵相机(4)、光学干涉显微镜结构总成、气囊装置总成、用于给气囊装置总成充气的充气装置总成、位置调节装置总成，所述线阵相机(4)固定设置在支撑架(3)上，所述线阵相机(4)通过数据线与计算机(2)连接，所述气囊装置总成包括气囊上盖(9)、气囊透明窗口(10)、密封圈(11)、感应气囊(12)和气囊底盖(13)，所述感应气囊(12)为半柱面气囊，所述感应气囊(12)与充放气管(6)远离微型气泵(5)的一端连接，所述感应气囊(12)顶部边缘设有固定凸缘(14)，所述固定凸缘(14)设置在气囊上盖(9)与气囊底盖(13)之间，所述气囊透明窗口(10)、密封圈(11)均与感应气囊(12)的大小相适应，所述感应气囊(12)的气囊壁为表面光滑的PET薄膜，所述感应气囊(12)的气囊壁表面镀有反射膜，所述感应气囊(12)上方设有玻璃密封片(15)，所述玻璃密封片(15)的双面镀有减反膜，所述感应气囊(12)的半柱面垂直于桡动脉血管，所述光学干涉显微镜结构总成与线阵相机(4)、感应气囊(12)的位置相对应。

【技术特征摘要】
1.高精度快响应动态三维脉搏检测仪，其特征在于：包括检测工作台(1)、计算机(2)、支撑架(3)、线阵相机(4)、光学干涉显微镜结构总成、气囊装置总成、用于给气囊装置总成充气的充气装置总成、位置调节装置总成，所述线阵相机(4)固定设置在支撑架(3)上，所述线阵相机(4)通过数据线与计算机(2)连接，所述气囊装置总成包括气囊上盖(9)、气囊透明窗口(10)、密封圈(11)、感应气囊(12)和气囊底盖(13)，所述感应气囊(12)为半柱面气囊，所述感应气囊(12)与充放气管(6)远离微型气泵(5)的一端连接，所述感应气囊(12)顶部边缘设有固定凸缘(14)，所述固定凸缘(14)设置在气囊上盖(9)与气囊底盖(13)之间，所述气囊透明窗口(10)、密封圈(11)均与感应气囊(12)的大小相适应，所述感应气囊(12)的气囊壁为表面光滑的PET薄膜，所述感应气囊(12)的气囊壁表面镀有反射膜，所述感应气囊(12)上方设有玻璃密封片(15)，所述玻璃密封片(15)的双面镀有减反膜，所述感应气囊(12)的半柱面垂直于桡动脉血管，所述光学干涉显微镜结构总成与线阵相机(4)、感应气囊(12)的位置相对应。2.根据权利要求1所述高精度快响应动态三维脉搏检测仪，其特征在于：所述位置调节装置总成包括位置调控台(16)、前臂支撑台(17)、步进电机驱动器(18)、高度调节装置和横向调节装置，所述前臂支撑台(17)底面与位置调控台(16)顶面滑动连接，所述步进电机驱动器(18)与计算机(2)连接，所述高度调节装置由高度调控电机(19)驱动，所述高度调控电机(19)与步进电机驱动器(18)连接，所述横向调节装置由横向调控电机(25)驱动，所述横向调控电机(25)与步进电机驱动器(18)连接。3.根据权利要求1所述高精度快响应动态三维脉搏检测仪，其特征在于：所述充气装置总成包括微型气泵(5)、充放气管(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆亚，
申请(专利权)人：王庆亚，
类型：发明
国别省市：吉林,22