当前,脉搏波的无创拾取有多种方法,如:光电法拾取指尖部容积脉搏波、袖带法拾取上肢肘关节的肚动脉波动等.而从腕部拾取脉搏波的方法,目前常用的仍以单探头应力应变型传感器为主。采用这种方法测试左右手的寸、关、尺共6个脉点时,需作6次测量,而每次测量时的手感压力往往不能做到完全相等,且由于传感器外形尺寸的限制,每次找脉点也未必准确和合乎要求。因此,我们尝试了腕带式三导脉搏波拾取的方法,以减少检测次数,并为模拟中医的浮、中、沉手法创造了条件。
一、腕带式脉搏波拾取装置的结构与工作原理
1.结构
传感装置结构简图如图1所示。整个气路有3个分支,每个分支的中部AB段为薄壁橡胶管,外加布护套,其余为厚壁胶管。压力传感器装于每个分支气路的C处。
当前,脉搏波的无创拾取有多种方法,如:光电法拾取指尖部容积脉搏波、袖带法拾取上肢肘关节的肚动脉波动等.而从腕部拾取脉搏波的方法,目前常用的仍以单探头应力应变型传感器为主。采用这种方法测试左右手的寸、关、尺共6个脉点时,需作6次测量,而每次测量时的手感压力往往不能做到完全相等,且由于传感器外形尺寸的限制,每次找脉点也未必准确和合乎要求。因此,我们尝试了腕带式三导脉搏波拾取的方法,以减少检测次数,并为模拟中医的浮、中、沉手法创造了条件。
一、腕带式脉搏波拾取装置的结构与工作原理
1.结构
传感装置结构简图如图1所示。整个气路有3个分支,每个分支的中部AB段为薄壁橡胶管,外加布护套,其余为厚壁胶管。压力传感器装于每个分支气路的C处。
2.工作原理
假设气路中压力的增减不致引起厚壁胶管和薄壁管(AB段)中不与腕关节接触部分的胶管的形变,唯有接触部分因脉的搏动才引起胶管壁形变,因而改变气路的容积。测量前,气路中的全部阀门打开,气囊使整个气路充气,达到一定的压力后,关闭总阀门K,并顺序关闭分支气路的阀门K1、K2、K3,这样每个支路具有相同的静压P。。当心脏搏动时,心室的泵血作用使血液流过腕部的寸、关、尺脉点时,脉的搏动将使3个分支气路的容积V1、V2、V3发生变化.由于各支路的阀门处于关闭状态,其内气体的质量固定不变,气路又处于常温状态下,根据理想气体状态方程:
2.工作原理
假设气路中压力的增减不致引起厚壁胶管和薄壁管(AB段)中不与腕关节接触部分的胶管的形变,唯有接触部分因脉的搏动才引起胶管壁形变,因而改变气路的容积。测量前,气路中的全部阀门打开,气囊使整个气路充气,达到一定的压力后,关闭总阀门K,并顺序关闭分支气路的阀门K1、K2、K3,这样每个支路具有相同的静压P。。当心脏搏动时,心室的泵血作用使血液流过腕部的寸、关、尺脉点时,脉的搏动将使3个分支气路的容积V1、V2、V3发生变化.由于各支路的阀门处于关闭状态,其内气体的质量固定不变,气路又处于常温状态下,根据理想气体状态方程:
可见,P与V呈反比关系,而气路容积V与脉的搏动幅度呈反向变化关系,因此,压力尸的变化恰好反映出脉搏波的强弱变化。
二、信号放大电路
由于脉的搏动使气路内产生的压力变化由压力传感器转换成电信号.这里采用了Moto:ola的MpX5osoDp,该传感器为一带有温度补偿、单电源供电的器件,其部分参数为:
可见,P与V呈反比关系,而气路容积V与脉的搏动幅度呈反向变化关系,因此,压力尸的变化恰好反映出脉搏波的强弱变化。
二、信号放大电路
由于脉的搏动使气路内产生的压力变化由压力传感器转换成电信号.这里采用了Moto:ola的MpX5osoDp,该传感器为一带有温度补偿、单电源供电的器件,其部分参数为:
从其测量范围来看,已完全满足需要,并且在实际使用中也得到了满意的波形。
根据脉搏波的频谱特性可知,脉搏波的主要频率成份在。至几十赫兹范围内(小于SOH:),因此,在滤波器设计中,只需常规设计即可达到要求。我们采用了低通三阶巴特沃斯型滤波器,将其插入前置放大器和主放大器之间,转折频率在25H:左右即可得到10~15dB/倍频衰减的作用.从实测波形中可明显观察到脉搏波第2个波峰.放大电路原理框图如图2所示。
三、结束语
从实验结果看,我们得到了满意的波形,噪声很小。用示波器的IV/cm档观察波形时,未见高频毛刺出现。从中,可得出以下几点结论:
(1)采用腕带式脉搏波拾取装置,可减少检测次数,避免多次测量带来的一些人为的、不必要的误差。
(2)此法不存在诊脉点找偏的问题,且能保证三导波形是在同一心搏下测得的。
(3)在同一压力下,脉搏波的形状因人而异。故在下一步的研究中,如何模拟中医的浮、中、沉曲的诊脉手法即压力值的范围,须与医务界人士作深入的探讨。
(4)从波形上看,由于受试者静息状态不同,波形可能有所漂移,这主要是由于其手臂抖动所致,因此,受试者的姿势及静息状态也是干扰源之一。
参考文献
1李展.一种脉搏波处理系统.中国医疗器械杂志,1989
2黄庆.示波法中血压识别方法的研究.夭津大学硕士学位论文,1,95
本文作者:曹玉珍 张力新 王超文