申请/专利权人：贵州中医药大学

申请日：2019-08-19

公开（公告）日：2022-11-18

公开（公告）号：CN110547775B

主分类号：A61B5/02

分类号：A61B5/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.11.18#授权;2020.01.03#实质审查的生效;2019.12.10#公开

摘要：本发明涉及一种寸口脉脉象检测装置，属于脉象检测设备技术领域。其包括电源、脉象采集装置、计算机设备，所述脉象采集装置包括支撑架、通过丝杆设置在支撑架顶板上的信息采集设备、设置在支撑架顶板上端带动丝杆上下移动的步进电机、设置在支撑架底板上的脉枕、设置在信息采集设备上监测信息采集设备在垂直方向上的位移的位移传感器、设置在支撑架上的用于控制信息采集设备、位移传感器以及步进电机的微控制器。本发明能精准的检测出脉力、脉宽、脉长、脉速、脉率、脉律、脉位等脉象信息，其规范和统一诊断结果的标准，解决了脉诊数字化问题，避免因医生技术水平、经验多寡等因素造成的主观问题，也更有利于反映患者脉象的真实情况。

主权项：1.一种寸口脉脉象检测装置，包括分别与电源3连接的脉象采集装置1、计算机设备2，所述脉象采集装置1与计算机设备2电性连接，其特征在于：所述脉象采集装置1包括支撑架4、通过丝杆6设置在支撑架顶板4-4上的信息采集设备8、设置在支撑架顶板4-4上端带动丝杆6上下移动的步进电机5、设置在支撑架底板4-1上的脉枕4-2、设置在信息采集设备8上监测信息采集设备8在垂直方向上的位移的位移传感器7、设置在支撑架4上的用于控制信息采集设备8、位移传感器7以及步进电机5的微控制器4-3；其中：所述信息采集设备8包括壳体8-1、电性设置在壳体8-1内部的信息采集矩阵8-17，所述信息采集矩阵8-17包括支撑板8-2，电性设置在支撑板8-2中部的探针单元8-10，依次电性设置在探针单元8-10正上方且置于支撑板8-2上的激光光源8-4、光敏元件8-7、AD转换器8-3和信号处理器8-5，分别设置在探针单元8-10左、右两侧的托板8-9，设置在托板8-9上的弹簧8-8、电性设置在弹簧8-8上方的压力传感器8-6；探针单元8-10的输出端与所述AD转换器8-3的输入端连接，所述AD转换器8-3的输出端与所述信号处理器8-5的输入端连接，所述信号处理器8-5的输出端与所述微控制器4-3连接，所述微控制器4-3与计算机设备2相连接；所述装置的使用方法为：第一步：开始检测脉象信息；第二步：装置发出可见光圈，患者将手腕部放在脉枕上并将寸口部位置于光圈范围内；第三步：控制步进电机推动信息采集矩阵下探；第四步：通过集成在信息采集矩阵上的压力传感器向微控制器反馈压力值；第五步：判断压力是否为零；若是，则返回执行第三步；若否，则执行第六步；第六步：微控制器控制步进电机推动信息采集矩阵运输下探，开始采集脉象信息；第七步：信息采集矩阵每下探一定距离即停顿几秒，确保能采集到该位置五个以上脉搏周期的脉象信息；第八步：将采集到的信息转换成数字信息后传输到计算机进行保存，待信息采集完全后再进行数据分析和脉象识别；所述计算机中建模、预设相关脉象信息建立三维坐标系，其中：近心端靠近手腕中线角处设为原点O、信息采集矩阵垂直血流方向为X轴、X轴代表脉宽；信息采集矩阵沿血流方向为Y轴、Y轴代表脉长；Z轴垂直于xoy平面向下、Z轴代表脉位；信息采集矩阵由若干探针集成而成；预设在x轴上共有m列探针、其中：3≤m≤10，每列探针单元的间距为d1，则探针矩阵宽度为W＝md1-d1,且5mm＜W＜15mm,设各列探针分别用a0、a1、a2、a3……am-1表示、其中：3≤n≤50，则各列探针在x轴上的坐标分别为0、d1、2d1、3d1……、md1-d1，其中：0＜d1≤2mm；在y轴上共有n行探针，每行探针的间距为d2，其中：0＜d2≤2mm,则探针矩阵的长度L＝nd2-d2，且10mm＜L＜60mm，设各行探针分别用b0、b1、b2、b3……bn-1表示，则各行探针在y轴上的坐标分别为0、d2、2d2、3d2……、nd2-d2；则各探针在xoy坐标系中有且仅有唯一坐标，可将探针矩阵表示如下： 当信息检测矩阵沿z轴方向下压，从皮肤按压至桡骨，设其进行了p次停顿、其中3≤p≤20，每次停顿的目的是为了检测当前停顿位置水平面的脉象信息；每次停顿位置之间的距离相等均为d3，其中：0＜d3≤2mm，则信息检测矩阵下压的最大距离H＝pd3-d3，且1mm＜H＜6mm，设各停顿位置分别为c0、c1、c2、c3……cp-1，则信息检测矩阵各停顿位置在z轴上的坐标分别为0、d3、2d3、3d3……、pd3-d3；信息检测矩阵上设有压力传感器，当步进电机控制检测矩阵接触皮肤并逐渐向下加压时，压力传感器反馈数值F逐渐加大，当按压至桡骨位置时由于不能再往下按压，压力传感器数值会急剧增大，为保护寸口部位皮肤不受损伤，控制系统预设最大压力值Fmax，且1N＜Fmax＜10N，当压力传感器反馈压力达到最大压力值时则停止下压，以保护皮肤不受损伤；浮脉类脉象的具体识别：1浮脉：脉力反馈最大值时，信息检测矩阵位移表示为S浮，0≤S浮≤13H；且FS浮＞FS1＞FS2＞0，13H＜s1＜23H＜s2≤H，H为矩阵下压的最大距离；FS浮、FS1、FS2为对应的压力值，s1、s2为位移；H为矩阵下压的最大距离；浮虚脉时：0＜FS浮＜2N,且FS浮＞FS1＞FS2＞0，13H＜s1＜23H＜s2≤H，H为矩阵下压的最大距离；FS浮、FS1、FS2为对应的压力值，s1、s2为对应的位移；2洪脉：丨FS浮—FS沉丨＜1N，丨FS浮—FS中丨＜1N，丨FS沉—FS中丨＜1N，FS浮≈FS沉≈FS中＞5N，2mm＜WS浮≈WS中≈WS沉，WS浮≈WS中≈WS沉＞W正常，0≤S浮≤13H＜S中≤23H＜S沉≤H；W为探针矩阵宽度，H为矩阵下压的最大距离；FS浮、FS沉、FS中为对应的压力值，S浮、S中、S沉为对应的位移；WS浮、WS中、WS沉为对应的脉宽；3濡脉：0.5N＜FS浮＜2N，FS沉≈FS中＜0.5N，0＜WS浮＜1mm，WS中≈WS沉＜0.2mm；0≤S浮≤13H＜S中≤23H＜S沉≤H；WS浮、WS中、WS沉为对应的脉宽，H为矩阵下压的最大距离；FS浮、FS沉、FS中为对应的压力值；S浮、S中、S沉为对应的位移；4散脉：0＜FS浮＜1N，0≤FS中＜0.2N；FS沉＜0.2N，FH＝0N，0≤S浮≤13H＜S中≤23H＜S沉≤H，每5次脉搏计算1次脉率，表示为P,则P1≠P2≠P3，H为矩阵下压的最大距离；FS浮、FS中、FS沉、FH为对应的压力值；S浮、S中、S沉为对应的位移；5芤脉：1.5N＜FS浮＜3N，1.5N＜FS沉＜3N，0＜FS中＜1.5N，0≤S浮≤13H＜S中≤23H＜S沉≤H，其中0＜M1＜M2＜M3＜M4，为x轴坐标；fS为单一探针检测到的基础脉力；H为矩阵下压的最大距离；FS浮、FS中、FS沉为对应的压力值；M1、M2、M3、M4为芤脉能检测到基础脉力时对应在X轴上的坐标；S浮、S中、S沉为对应的位移；6革脉：FS浮＞3N，FS沉＜0.5N，FS中＜0.5N，k1时，WS浮＞2mm，0≤S浮＜S正常＜S沉≤H；H为矩阵下压的最大距离；FS浮、FS中、FS沉为对应的压力值；WS浮为对应的脉宽；S浮、S正常、S沉为对应的位移；沉脉类脉象的具体识别：1沉脉：FS浮＝0，FS中＝0，FS沉＞1N，WS沉≥0.5mm；0≤S浮≤13H＜S中≤23H，S正常＜S沉≤H；H为矩阵下压的最大距离；FS浮、FS中、FS沉为对应的压力值；S浮、S正常、S沉、S中为对应的位移；2伏脉：FS浮＝0，FS中＝0，FS沉＞1N，0≤S浮≤13H＜S中≤23H，15H＜S沉≤H；H为矩阵下压的最大距离；FS浮为对应的压力值；S浮、S中、S沉为对应的位移；3牢脉:FS浮＝0，FS中＝0，FS沉＞6N，WS浮＝0，WS中＝0，1mm＜WS沉＜4mm，2cm＜LS沉；V＞12ms，0≤S浮≤13H＜S中≤23H，18H＜S沉≤H；H为矩阵下压的最大距离；FS浮、FS中、FS沉为对应的压力值；WS浮、WS中、WS沉为对应的脉宽；LS沉表示对应的脉长；S浮、S中、S沉为对应的位移；4弱脉：FS浮＝0，FS中＝0，0＜FS沉＜1N，WS浮＝0，WS中＝0，WS沉＜1mm，WS沉＜W正常，0＜FS沉＜1.5N，0≤S浮≤13H＜S中≤23H＜S沉≤H；H为矩阵下压的最大距离；FS浮、FS中、FS沉为对应的压力值；WS浮、WS中、WS沉为对应的脉宽；S浮、S中、S沉为对应的位移；脉宽具体识别：当信息检测矩阵在z轴上停顿的位置不变时，设每行探针单元中能检测到脉搏信息的距离原点最远的探针在x轴方向上的探针为amax，距离原点最近的探针在x轴方向上的探针为amin，则该行探针检测到的脉宽wy,z＝amaxd1-amind1，则z不变时，各行探针检测到的平均脉宽可以表示为计算脉宽时应排除干扰项，即因被测部位肌肉运动造成的不具有脉搏搏动特征的力；脉长具体识别：当信息检测矩阵在z轴上停顿的位置不变时，设每列探针单元中能检测到脉搏信息的距离原点最远的探针在y轴方向上的探针为bmax，距离原点最近的探针在x轴方向上的探针为bmin，则该列探针检测到的脉长Lx,z＝bmaxd2-bmind2，则z不变时，各列探针检测到的平均脉长可以表示为计算脉长时应排除干扰项，即因被测部位肌肉运动造成的不具有脉搏搏动特征的力；第九步：判断压力传感器反馈压力值是否达到限定最高值；若否，则返回执行第七步；若是，则执行第十步；第十步：结束信息采集；第十一步：汇总所有数据，计算出脉象信息的脉宽、脉力、脉率、节律、脉长、脉速、脉位要素信息进行保存和分析；第十二步：按照计算出的脉象信息分析和识别出被检测患者的脉象种类，并将脉象种类、三维图形和基本信息进行存储和显示。

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