本發明涉及脈搏波采集技術領域，具體而言，涉及一種脈搏波采集裝置和脈搏波采集標定方法。

背景技術：

中醫診脈經歷了兩千多年臨床實踐，是我國傳統中醫四診的精髓之一。中醫理論認為，人體臟腑氣血發生病變，血脈運行就會受到影響，脈象就有變化。傳統診脈指法以“三指并齊”的下指診脈方法為基礎，主要是了解“寸、關、尺”三部同時下指時，脈象的特征和隨施加壓力變化而出現脈象的變化情況；觀察“寸、關、尺”三部在同等加壓的條件下脈象圖的相似性或差異性；必要時還以“指指交替”的變換方法，調正指壓，分別在“浮、中、沉”三種按壓力度下分別診脈，進一步比對和確認各部的特異性。三部九候的診脈方法，能采集更為豐富的脈象信息，充分發揚傳統脈學的理論特色，為臨床提供識病、辨證、治療的重要依據。

近年來，國內外研制出了不同的脈象儀，用于代替人對患者進行診脈，但是大部分脈象儀的傳感器都無法準確地定位中醫切脈時所取“寸、關、尺”三部，也無法模擬中醫手法“浮、中、沉”三種按壓力度，而且在采集人體脈搏檢測處的脈搏波過程中經常會由于患者的脈管的滑動或者患者的手臂不自主抖動而導致脈搏波的采集失效，損失了重要的脈搏波信息，從而不能得到完整的人體生理機能的變化情況的信息，進而很難實現對患者的疾病進行確診。

技術實現要素：

本發明的主要目的在于提供一種脈搏波采集裝置和脈搏波采集標定方法，以解決現有技術中的脈搏波采集裝置無法準確地反應出人體的脈象信息的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種脈搏波采集裝置，用于采集人體脈搏檢測處在受到不同外壓時的脈搏波，包括：固定帶，固定帶用于纏繞在人體脈搏檢測處；壓力調節部，壓力調節部與固定帶連接；脈搏傳感器，脈搏傳感器包括傳感薄膜，傳感薄膜與壓力調節部的遠離固定帶的一端連接以使壓力調節部將傳感薄膜壓緊在人體脈搏檢測處，傳感薄膜用于將脈搏波轉換成壓電信號，其中，傳感薄膜由柔性材料制成；壓力傳遞部，壓力調節部通過壓力傳遞部與傳感薄膜連接以將壓力調節部產生的擠壓力均勻地傳遞到傳感薄膜的表面。

進一步地，傳感薄膜為聚偏氟乙烯膜。

進一步地，傳感薄膜包括連接支撐段和與連接支撐段相連接的脈搏波采集段，其中，脈搏波采集段為多個，多個脈搏波采集段沿連接支撐段的長度方向間隔設置。

進一步地，脈搏波采集段為五個，各脈搏波采集段均與連接支撐段相垂直。

進一步地，壓力傳遞部由柔性材料制成，且壓力傳遞部上開設有網孔結構。

進一步地，壓力傳遞部為橡膠、硅膠或海綿中的一種。

進一步地，脈搏傳感器還包括：傳感電路，傳感電路與傳感薄膜連接以傳輸壓電信號；信號處理單元，信號處理單元通過傳感電路與傳感薄膜電連接并用于接收和處理壓電信號；信號顯示單元，信號顯示單元與信號處理單元電連接并用于顯示壓電信號的數值。

進一步地，壓力調節部包括壓力調節氣囊，壓力調節氣囊設置在固定帶上，且壓力調節氣囊呈立方體結構。

進一步地，壓力調節部還包括壓力傳感器、氣泵和三通結構，其中，三通結構的第一端口與壓力調節氣囊的囊腔連通，三通結構的第二端口與氣泵連通，三通結構的第三端口與壓力傳感器連通。

根據本發明的另一方面，提供了一種脈搏波采集標定方法，包括：步驟S1：通過壓力調節部調整人體脈搏檢測處的外部靜態壓力值至P；步驟S2：通過脈搏傳感器得到人體脈搏檢測處的脈搏波作用在脈搏傳感器的傳感薄膜上而產生的與外部靜態壓力值P相對應的幅值X；步驟S3：分別以多個幅值X和與多個幅值X相對應的多個電信號值U作為縱坐標和橫坐標，在二維坐標系中標定出多個幅值壓力點B；步驟S4：通過多個幅值壓力點B繪制出脈搏波的幅值壓力曲線。

進一步地，外部靜態壓力值P滿足公式：P＝n×ΔP，其中，ΔP為每次的壓力增加量，n為壓力增加的次數。

進一步地，ΔP大于等于5mmHg且小于等于30mmHg。

進一步地，步驟S2包括：步驟S21：通過脈搏傳感器測量人體脈搏檢測處的脈搏波作用在脈搏傳感器的傳感薄膜上而產生的與外部靜態壓力值P相對應的壓電信號值U；步驟S22：通過壓電信號值U計算得到脈搏波的幅值X。

進一步地，壓電信號值U和幅值X滿足公式：其中，g_3n為傳感薄膜的壓電系數，t為傳感薄膜的厚度。

進一步地，在步驟S1之前，還包括步驟S0：將脈搏波采集裝置安裝到人體脈搏檢測處。

應用本發明的技術方案，由于脈搏波采集裝置包括用于纏繞在人體脈搏檢測處的固定帶，從而醫務工作人員能夠將固定帶纏繞在人體的脈搏處，進而提高了脈搏波采集裝置與人體之間的連接穩定性。

由于脈搏波采集裝置包括壓力調節部和脈搏傳感器，壓力調節部與固定帶連接，脈搏傳感器包括傳感薄膜，傳感薄膜與壓力調節部的遠離固定帶的一端連接以使壓力調節部將傳感薄膜壓緊在人體脈搏檢測處，傳感薄膜用于將脈搏波轉換成壓電信號，其中，傳感薄膜由柔性材料制成。這樣，壓力調節部通過擠壓在固定帶和人體脈搏檢測處之間從而能夠為傳感薄膜提供有效的擠壓力，使傳感薄膜與人體脈搏檢測處有效地貼緊，進而使傳感薄膜能夠全面地采集人體脈搏檢測處的脈搏波，不僅如此，由于傳感薄膜由柔性材料制成，傳感薄膜能夠隨著人體脈搏的搏動而發生往復形變運動，因此傳感薄膜能夠準確地將人體脈搏檢測處產生的脈搏波轉換成壓電信號，通過對壓力調節部施加給人體脈搏檢測處的外部壓力和壓電信號的處理分析，便能夠得到幅值壓力曲線，從而準確地反應出人體的脈象信息。

由于脈搏波采集裝置包括壓力傳遞部，壓力調節部通過壓力傳遞部與傳感薄膜連接以將壓力調節部產生的擠壓力均勻地傳遞到傳感薄膜的表面。這樣，壓力傳遞部設置在壓力調節部與傳感薄膜之間，保證了將壓力調節部產生的擠壓力均勻地傳遞到傳感薄膜的表面上，從而使傳感薄膜與人體脈搏檢測處充分地貼緊，進而使脈搏波采集裝置可靠地采集到人體脈搏檢測處的脈搏波。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據本發明的一種可選實施例的脈搏波采集裝置在人體脈搏檢測處的分解結構示意圖；

圖2示出了圖1中的脈搏波采集裝置的另一個視角的分解結構示意圖；

圖3示出了圖1中的脈搏波采集裝置的傳感薄膜的結構示意圖；

圖4示出了圖1中的脈搏波采集裝置的帶有壓力調節氣囊的固定帶的結構示意圖；

圖5示出了使用本發明的一種可選實施例的脈搏波采集標定方法得到的人體脈搏檢測處的脈搏波的幅值壓力曲線圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

1、人體脈搏檢測處；10、固定帶；20、壓力調節部；21、調節氣囊；30、壓力傳遞部；40、脈搏傳感器；41、傳感薄膜；411、連接支撐段；412、脈搏波采集段；413、寸上采集段；414、寸采集段；415、關采集段；416、尺采集段；417、尺下采集段。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發明及其應用或使用的任何限制。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的范圍。同時，應當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關系繪制的。對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

在本發明的描述中，需要理解的是，方位詞如“前、后、上、下、左、右”、“橫向、豎向、垂直、水平”和“頂、底”等所指示的方位或位置關系通常是基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，在未作相反說明的情況下，這些方位詞并不指示和暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位或者以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護范圍的限制；方位詞“內、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內外。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對術語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而，示例性術語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。

此外，需要說明的是，使用“第一”、“第二”等詞語來限定零部件，僅僅是為了便于對相應零部件進行區別，如沒有另行聲明，上述詞語并沒有特殊含義，因此不能理解為對本發明保護范圍的限制。

為了解決現有技術中的脈搏波采集裝置無法準確地反應出人體的脈象信息的問題，本發明提供了一種脈搏波采集裝置和脈搏波采集標定方法，其中，通過上述的脈搏波采集裝置使用上述的脈搏波采集標定方法能夠得到人體脈搏檢測處的脈搏波的幅值壓力曲線，上述的脈搏波采集標定方法不局限于僅使用上述的脈搏波采集裝置，脈搏波采集裝置為下述的脈搏波采集裝置。

如圖1至圖4所示，脈搏波采集裝置用于采集人體脈搏檢測處1在受到不同外壓時的脈搏波，脈搏波采集裝置包括固定帶10、壓力調節部20、壓力傳遞部30和脈搏傳感器40；固定帶10用于纏繞在人體脈搏檢測處1，壓力調節部20與固定帶10連接，脈搏傳感器40包括傳感薄膜41，傳感薄膜41與壓力調節部20的遠離固定帶10的一端連接以使壓力調節部20將傳感薄膜41壓緊在人體脈搏檢測處1，傳感薄膜41用于將脈搏波轉換成壓電信號，其中，傳感薄膜41由柔性材料制成，壓力調節部20通過壓力傳遞部30與傳感薄膜41連接以將壓力調節部20產生的擠壓力均勻地傳遞到傳感薄膜41的表面。

由于脈搏波采集裝置包括用于纏繞在人體脈搏檢測處1的固定帶10，從而醫務工作人員能夠將固定帶10纏繞在人體的脈搏處，進而提高了脈搏波采集裝置與人體之間的連接穩定性。

由于脈搏波采集裝置包括壓力調節部20和脈搏傳感器40，壓力調節部20與固定帶10連接，脈搏傳感器40包括傳感薄膜41，傳感薄膜41與壓力調節部20的遠離固定帶10的一端連接以使壓力調節部20將傳感薄膜41壓緊在人體脈搏檢測處1，傳感薄膜41用于將脈搏波轉換成壓電信號，其中，傳感薄膜41由柔性材料制成。這樣，壓力調節部20通過擠壓在固定帶10和人體脈搏檢測處1之間從而能夠為傳感薄膜41提供有效的擠壓力，使傳感薄膜41與人體脈搏檢測處1有效地貼緊，進而使傳感薄膜41能夠全面地采集人體脈搏檢測處1處的脈搏波，不僅如此，由于傳感薄膜41由柔性材料制成，傳感薄膜41能夠隨著人體脈搏的搏動而發生往復形變運動，因此傳感薄膜41能夠準確地將人體脈搏檢測處1處產生的脈搏波轉換成壓電信號，通過對壓力調節部20施加給人體脈搏檢測處1的外部壓力和壓電信號的處理分析，便能夠得到幅值壓力曲線，從而準確地反應出人體的脈象信息。

由于脈搏波采集裝置包括壓力傳遞部30，壓力調節部20通過壓力傳遞部30與傳感薄膜41連接以將壓力調節部20產生的擠壓力均勻地傳遞到傳感薄膜41的表面。這樣，壓力傳遞部30設置在壓力調節部20與傳感薄膜41之間，保證了將壓力調節部20產生的擠壓力均勻地傳遞到傳感薄膜41的表面上，從而使傳感薄膜41與人體脈搏檢測處1充分地貼緊，進而使脈搏波采集裝置可靠地采集到人體脈搏檢測處1的脈搏波。

可選地，傳感薄膜41為聚偏氟乙烯膜。即PVDF膜。使用由聚偏氟乙烯材質制成的傳感薄膜41貼合在人體脈搏檢測處1時，有效地增大了脈搏波采集裝置與人體脈搏檢測處1的接觸面積，從而保證了在采集脈搏波的過程中不會因為人體血管的移動或者手部的抖動而導致采集，偏離測量位置，更加穩定客觀地采集出脈搏波數據。

如圖1至圖3所示，傳感薄膜41包括連接支撐段411和與連接支撐段411相連接的脈搏波采集段412，其中，脈搏波采集段412為多個，多個脈搏波采集段412沿連接支撐段411的長度方向間隔設置。這樣，多個脈搏波采集段412均作為傳感器以采集人體脈搏檢測處1的不同點位的脈搏波，且保證了多個脈搏波采集段412之間互不干擾，從而提高了脈搏波采集裝置可靠對脈搏波采集的穩定性。

如圖3所示，脈搏波采集段412為五個，各脈搏波采集段412均與連接支撐段411相垂直。

可選地，如圖1所示，人體脈搏檢測處1為人體手腕處。

五個脈搏波采集段412分別為寸上采集段413、寸采集段414、關采集段415、尺采集段416和尺下采集段417，分別用于采集人體手腕處的寸上、寸、關、尺、尺下五處的脈搏波信息。

需要說明的是，在使用脈搏波采集裝置時，連接支撐段411沿著人體手腕的方向設置，同時各脈搏波采集段412垂直與人體手腕的方向設置，這樣保證了各脈搏波采集段412能夠充分地模擬人的手指。

可選地，壓力傳遞部30由柔性材料制成，且壓力傳遞部30上開設有網孔結構。這樣，壓力傳遞部30能夠吸收脈搏波采集段412向外傳遞的振動勢能，避免脈搏波采集段412的振動而影響到與其相鄰的脈搏波采集段412，保證了傳感薄膜41采集到的脈搏波信息的有效性。而且設有網孔結構且由柔性材料制成的壓力傳遞部30能夠可靠地適應傳感薄膜41的運動而發生形變，從而能夠可靠地反應出傳感薄膜41的形變量，進行使傳感薄膜41處產生的壓電信號更加清晰。

可選地，壓力傳遞部30為橡膠、硅膠或海綿中的一種。

在本發明的一個未圖示的可選實施例中，脈搏傳感器40還包括傳感電路、信號處理單元和信號顯示單元，傳感電路與傳感薄膜41連接以傳輸壓電信號，信號處理單元通過傳感電路與傳感薄膜41電連接并用于接收和處理壓電信號，信號顯示單元與信號處理單元電連接并用于顯示壓電信號的數值。

如圖1、圖2和圖4所示，壓力調節部20包括壓力調節氣囊21，壓力調節氣囊21設置在固定帶10上，且壓力調節氣囊21呈立方體結構。這樣，當向壓力調節氣囊21內充氣時，壓力調節氣囊21的朝向傳感薄膜41一側的表面會整體運動，從而保證了壓力調節氣囊21的朝向傳感薄膜41一側的表面將整個傳感薄膜41壓緊，使傳感薄膜41各點處的受力均勻。

可選地，壓力調節氣囊21由硅膠制成。

固定帶10纏繞在人體脈搏檢測處1并通過設置在固定帶10長度方向兩端的連接裝置連接。

可選地，連接裝置為設置在固定帶10長度方向兩端的尼龍扣。

在本發明的另一個未圖示的可選實施例中，壓力調節部20還包括壓力傳感器、氣泵和三通結構，其中，三通結構的第一端口與壓力調節氣囊21的囊腔連通，三通結構的第二端口與氣泵連通，三通結構的第三端口與壓力傳感器連通。這樣，通過氣泵為壓力調節氣囊21充氣，壓力傳感器能夠實施檢測壓力調節氣囊21內的氣壓，這樣也就得到了人體脈搏檢測處1的外部靜態壓力值P。

脈搏波采集標定方法，包括步驟S1、步驟S2、步驟S3和步驟S4，其中，步驟S1為：通過壓力調節部20調整人體脈搏檢測處1的外部靜態壓力值至P；步驟S2為：通過脈搏傳感器40得到人體脈搏檢測處1的脈搏波作用在脈搏傳感器40的傳感薄膜41上而產生的與外部靜態壓力值P相對應的幅值X；步驟S3為分別以多個幅值X和與多個幅值X相對應的多個電信號值U作為縱坐標和橫坐標，在二維坐標系中標定出多個幅值壓力點B；步驟S4為：通過多個幅值壓力點B繪制出脈搏波的幅值壓力曲線。

圖5示出了根據上述脈搏波采集標定方法得到的一個可選實施例的人體脈搏檢測處的脈搏波的幅值壓力曲線圖。在圖中示出的坐標系中，橫坐標軸為人體脈搏檢測處1的外部靜態壓力值P，縱坐標為與外部靜態壓力值P相對應的幅值X。在中醫學中，通過幅值壓力曲線的運動趨勢便能夠別出的人體的脈象，如浮脈、沉脈或芤脈，從而為醫生對患者的疾病診斷中提供有效的診斷依據。

如圖5所示，圖中的曲線A1、曲線A2、曲線A3、曲線A4和曲線A5分別對應寸上采集段413、寸采集段414、關采集段415、尺采集段416和尺下采集段417測量并轉化得到幅值壓力曲線，也就是反應了人體手腕處的寸上、寸、關、尺、尺下五處的脈象信息。

需要說明的是，外部靜態壓力值P滿足公式：P＝n×ΔP，其中，ΔP為每次的壓力增加量，n為壓力增加的次數。這樣，通過壓力調節部20調整人體脈搏檢測處1的外部靜態壓力值至P，外部靜態壓力值P由零開始增加，以ΔP為增加量進行標定橫坐標點。

可選地，ΔP大于等于5mmHg且小于等于30mmHg。

脈搏波采集標定方法的步驟S2包括：步驟S21和步驟S22，其中，步驟S21為：通過脈搏傳感器40測量人體脈搏檢測處1的脈搏波作用在脈搏傳感器40的傳感薄膜41上而產生的與外部靜態壓力值P相對應的壓電信號值U；步驟S22為：通過壓電信號值U計算得到脈搏波的幅值X。

這樣，通過傳感薄膜41上產生并測量到的壓電信號值U便能夠可靠地計算出脈搏波的幅值X，從而標定得到了與橫坐標點相對應的縱坐標點，通過橫坐標點和縱坐標點便能夠繪制出圖5中的多個幅值壓力點B，通過連接多個幅值壓力點B進而能夠準確地得到脈搏波的幅值壓力曲線。

可選地，壓電信號值U和幅值X滿足公式：其中，g_3n為傳感薄膜41的壓電系數，t為傳感薄膜41的厚度。

需要說明的是，在步驟S1之前，還包括步驟S0：將脈搏波采集裝置安裝到人體脈搏檢測處1。

從以上的描述中，可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果：。

1、由于傳感薄膜相較于普通的應變片式脈搏傳感器，覆蓋人體脈搏的面積能夠大大地增加，在采集脈搏波的過程中不會因為人體血管的移動或者人體手部的抖動而偏離測量位置，更加穩定客觀地采集出脈搏波數據；

2、由于壓力傳遞部的設置，使得各脈搏波采集段之間的震動串擾降到極低，使得采集到的脈搏波數據更加客觀真實；

3、由于使用壓力調節部加壓，人體手腕處的脈管的浮中沉每處壓力受力均勻，保證了采集到的不同位置處的脈搏波的真實可靠性；

4、通過使用本發明的脈搏波采集裝置或脈搏波采集標定方法，能夠客觀地反應出人體脈搏檢測處的脈象信息，通過調節部加壓方便地控制加壓范圍，定位浮取、中取、沉取；

5、本發明的脈搏波采集裝置的結構構小巧輕便，方便攜帶。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、工作、器件、組件和/或它們的組合。

需要說明的是，本申請的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施方式能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。