一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置

1.本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置。

背景技术：

2.血压测量过程中常常存在运动伪影的干扰。现有的传感装置在运动伪影信号滤除和稳定性、密封性上存在缺陷，容易损坏，寿命较短；并且当前血压测量的一个严峻问题是运动伪影干扰，被测者运动状态下的血压测试容易受到运动伪影信号的干扰而造成精度损失。现亟需一种在滤除运动伪影信号的基础上获取脉搏波信号的装置，已实现被测者运动状态下的精确血压测量。这类装置对于制造工艺、运动伪影滤除能力以及佩戴方便性有较高的要求。

技术实现要素：

3.本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，该装置包括薄膜、壳体、不可压缩液体以及硅基敏感元件；壳体底部具有两个凹槽通道，作为压力传递的入口，并且以薄膜封口；壳体内部有两个独立的空腔，两个独立的腔体分别以不可压缩液体填充，且分别与两个凹槽通道相连；壳体顶部存在四个通孔，两个作为一组，分别与壳体内腔体连通；每组通孔其中一个安装硅基敏感元件，以作为信号接收，另一个作为不可压缩液体进入的通道，填充不可压缩液体完毕后以光刻胶封填；硅基敏感元件将受到的压力信号转换为电信号；最终将硅基芯片上的引脚绑定晶线，与电气设备结合获取信号。
5.进一步地，壳体底部尺寸为13mm*10mm。
6.进一步地，壳体的底部的两个凹槽通道并不完全相同，其中一个中间部分存在5mm*3mm的材料为光敏树脂的硬质基底，另外一个中间贯通不存在硬质基底，两个通道尺寸均为10mm*3mm；两个凹槽通道间距为2mm，以保证两者获取的肌肉信号一致。
7.进一步地，硅基敏感元件由硅敏感层和玻璃底座构成，以惠斯通电桥的原理将压力信号转换为电信号。
8.进一步地，不可压缩液体是二甲基硅油，无无味，生理惰性且化学性质稳定。
9.进一步地，薄膜是tpu柔性薄膜，该材料具有良好的热塑性和生物相容性，抗老化、耐磨、无毒无味，是一种成熟的绿环保材料。
10.进一步地，壳体的材料是光敏树脂，以3d打印工艺制成。
11.进一步地，两个凹槽通道输入的压力信号不同，且由于两个通道距离近，获取的肌肉信号一致，因此能够通过差分的方式实现肌肉信号的滤除，得到原有的脉搏波信号，实现运动伪影信号的滤除。
12.本发明的有益效果：提供了一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，该装置通过巧妙的结构设计实现双路信号获取，基于两路信号的差异性通过差分算法实现运动伪影的消除，该装置结构布局合理、整体稳定牢固，信号准确可靠；零部件定位精准；装配制作简单，密封性好，具备较好的便携性，能够有效的实现滤除运动伪影信号的脉搏波信号的提取。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
14.图1为本发明的滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置主视图。
15.图2为本发明的滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置剖面结构示意图。
16.图3为本发明的滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置实物图。
17.图4为本发明的滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置应用示意图。
18.图5为本发明的滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置硅基敏感元件。
具体实施方式
19.为使本发明的目的，技术方案和要点更为清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
20.针对现有技术存在的问题，本发明的实施例提供了一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置。
21.如图1～2所示，一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，包括壳体1，图5所示的硅基敏感元件；壳体1底部尺寸为13mm*10mm，且壳体1底部具有通道凹槽2作为压力输入的入口，两个传感器通道之间距离为2mm；壳体内部具有两个独立的腔体3；两个独立的腔体3分别以不可压缩的液体二甲基硅油填充；壳体底部的双传感通道2以tpu薄膜封装；壳体顶部4存在四个直径为1mm的通孔，两两一组分别与壳体内部腔体3连通；每组通孔其中一个安装硅基敏感元件3，以作为信号接收，另一个作为二甲基硅油注入的通道，填充硅油完毕后以光刻胶封填；硅基敏感元件将受到的压力信号转换为电信号；最终将硅基芯片上的引脚绑定晶线制作成软排线，图3fpcb所示，与电气设备结合获取信号；
22.壳体1底部的两个凹槽通道并不完全相同，其中一个中间部分存在5mm*3mm的硬质基底，硬质基底材料为光敏树脂，另外一个中间贯通不存在硬质基底，两个通道尺寸均为10mm*3mm；两个凹槽通道间距为2mm以保证两者获取的肌肉信号几乎一致；
23.壳体1内部存在的两个独立的腔体3完全相同，分别与壳体1底部的两个传感通道2
相连，内部以不可压缩液体填充；该液体为二甲基硅油。
24.壳体1顶部存在四个直径为1mm通孔4，其中两个安装硅基敏感元件，以作为信号接收；另外两个通孔作为液体注入通道，并且在注入液体完毕后用光刻胶封填；
25.图5的硅基敏感元件由硅敏感层和玻璃底座构成，以惠斯通电桥的原理转换信号，将受到的压力信号转换为电信号；
26.封装传感通道2的薄膜是杨氏模量为10mpa的tpu薄膜,该材料具有良好的热塑性和生物相容性，抗老化、耐磨、无毒无味，是一种成熟的绿环保材料。
27.壳体1的材料是光敏树脂，以3d打印工艺制成。
28.如图4所示，完整的滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置置于手腕处，两路传感通道分别测量脉搏波信号(包括肌肉信号)和肌肉动作信号。由于两个传感器通道距离仅为2mm，可以预估两路信号的肌肉动作信号近似相等。基于以上两路信号，信号1＝脉搏波信号+肌肉信号，而信号2＝肌肉信号，进一步的，在硬件部分对同一时刻两路信号幅值以差分方式运算便可有效滤除运动伪影即肌肉信号，最终得到有效的脉搏波信号，以此来实现运动伪影的消除。
29.虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

技术特征：

1.一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，其特征在于，该装置包括薄膜、壳体、不可压缩液体以及硅基敏感元件；壳体底部具有两个凹槽通道，作为压力传递的入口，并且以薄膜封口；壳体内部有两个独立的空腔，两个独立的腔体分别以不可压缩液体填充，且分别与两个凹槽通道相连；壳体顶部存在四个通孔，两个作为一组，分别与壳体内腔体连通；每组通孔其中一个安装硅基敏感元件，以作为信号接收，另一个作为不可压缩液体进入的通道，填充不可压缩液体完毕后以光刻胶封填；硅基敏感元件将受到的压力信号转换为电信号；最终将硅基芯片上的引脚绑定晶线，与电气设备结合获取信号。2.根据权利要求1所述的一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，其特征在于，壳体底部尺寸为13mm*10mm。3.根据权利要求1所述的一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，其特征在于，壳体的底部的两个凹槽通道并不完全相同，其中一个中间部分存在5mm*3mm的材料为光敏树脂的硬质基底，另外一个中间贯通不存在硬质基底，两个通道尺寸均为10mm*3mm；两个凹槽通道间距为2mm，以保证两者获取的肌肉信号一致。4.根据权利要求1所述的一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，其特征在于，硅基敏感元件由硅敏感层和玻璃底座构成，以惠斯通电桥的原理将压力信号转换为电信号。5.根据权利要求1所述的一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，其特征在于，不可压缩液体是二甲基硅油。6.根据权利要求1所述的一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，其特征在于，薄膜是tpu柔性薄膜。7.根据权利要求1所述的一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，其特征在于，壳体的材料是光敏树脂，以3d打印工艺制成。8.根据权利要求1所述的一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，其特征在于，两个凹槽通道输入的压力信号不同，且由于两个通道距离近，获取的肌肉信号一致，因此能够通过差分的方式实现肌肉信号的滤除，得到原有的脉搏波信号，实现运动伪影信号的滤除。

技术总结

本发明公开了一种滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，包括薄膜、壳体、不可压缩液体以及硅基敏感元件。壳体底部设置两道传感器通道；壳体内部设置两个独立的腔体，两个独立的腔体以不可压缩的硅油填充；壳体底部的双传感通道以薄膜封装；壳体顶部存在传递液体压力的四个通孔，并且在通孔上放置能够将压力信号转换为电信号的硅基敏感元件。本发明提供的滤除运动伪影信号的动脉血压测量装置，通过巧妙的结构设计实现双路信号获取，基于两路信号的差异性通过差分算法实现运动伪影的消除，因此该装置结构布局合理、整体稳定牢固，信号准确可靠；零部件定位精准；装配制作简单，密封性好，能够有效的实现滤除运动伪影信号的脉搏波信号的提取。号的提取。号的提取。