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1、(10)申请公布号 CN 104161500 A (43)申请公布日 2014.11.26 C N 1 0 4 1 6 1 5 0 0 A (21)申请号 201410451787.3 (22)申请日 2014.09.05 A61B 5/02(2006.01) (71)申请人重庆邮电大学 地址 400065 重庆市南岸区黄桷垭崇文路2 号 (72)发明人曾垂省 谢永芳 胡波 梁亦龙 舒坤贤 王允 向浏欣 罗志勇 (74)专利代理机构北京海虹嘉诚知识产权代理 有限公司 11129 代理人谢殿武 (54) 发明名称 脉象垂直按压驱动器 (57) 摘要 本发明涉及生物医学工程领域，特别涉及脉 象垂直。
2、按压驱动器，包括阵列按压传感探头、活 塞、活塞锁定器、驱动罐、拉力弹簧、封装盖、气管 和充放控制装置；通过充放控制装置充气使驱动 罐压力增大，推动活塞向下运动，锁定栓在压力弹 簧的自然弹力作用下锁定栓卡住卡翼的锯齿，使 活塞稳定在某一设定压力位置，实现“举按寻”力 度增加精确控制和“寻按”操作精确分层；通过充 放控制装置放气，使驱动罐压力减小，通过拉力弹 簧拉力产生向上拉动活塞的作用力，控制活塞锁 定器的电磁驱动块产生吸引磁引力，吸引推进块 压缩弹簧，锁定栓的锁定栓松开卡翼的锯齿，实现 “举按寻”力度减小和“举寻”操作，可以灵活实现 “寸、关和尺”三部位的“举按寻”脉诊。 (51)Int.Cl。
3、. 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104161500 A CN 104161500 A 1/1页 2 1.一种脉象垂直按压驱动器，其特征在于：包括阵列按压传感探头(1)、活塞(2)、活塞 锁定器(3)、驱动罐(4)、拉力弹簧(6)、封装盖(5)、气管(8)和充放控制装置(9)；所述的活 塞(2)的活塞头(2B)下端插入阵列按压传感探头(1)上表面的凹槽中，所述阵列按压传感 探头(1)通过螺钉(1A)与所述活塞(2)下端固定连接，所述活塞(2)和拉力弹簧(6)嵌套 。
4、设置于驱动罐(4)的腔体内，所述的拉力弹簧(6)一端固定在活塞(2)上端，拉力弹簧(6) 另一端固定在所述封装盖(5)的内侧面上；所述的封装盖(5)通过螺丝(5A)固定在驱动 罐(4)的顶端，所述封装盖(5)上设置有中空的通气柱(7)，所述通气柱(7)通过气管(8) 与充放控制装置(9)相连接，所述充放控制装置(9)包括微型电磁气阀、微型充气泵和控制 器；所述控制器通过导电线缆与微型电磁气阀和微型充气泵相连。 2.根据权利要求1所述脉象垂直按压驱动器，其特征在于：在封装盖(5)与驱动罐(4) 之间设置有密封层，用于封装盖(5)与驱动罐(4)形成气密封。 3.根据权利要求1所述脉象垂直按压驱动器。
5、，其特征在于：所述阵列按压传感探头 (1)为方体形，其侧面的下部为斜切面(1C)，每个斜切面(1C)设置有的压力传感器，下表面 (1D)和与四个斜切面(1C)形成凸形，上表面中间有个方形凹槽，用于固定活塞(2)下端插 入，侧面上部设置有螺孔(1B)，用于将阵列按压传感探头(1)与活塞(2)固定连接。 4.根据权利要求3所述脉象垂直按压驱动器，其特征在于：所述侧面上部设置有螺孔 (1B)包括：对称的两侧面设置有螺孔(1B)或者每个侧面都设置有螺孔(1B)。 5.根据权利要求1所述脉象垂直按压驱动器，其特征在于：所述活塞(2)包括柱体 (2C)，所述柱体(2C)上部固定设置有推动部件(2A)，推动。
6、部件(2A)上设有密封圈槽，密封 圈槽上嵌有密封圈(201)，所述密封圈(201)与驱动罐(4)内腔形成气密封；所述柱体(2C) 上各个侧面设置有滑动羽翼(202)，其中两个侧面对称设置有卡翼(203)，卡翼(203)外侧 边沿设置有锯齿(203A)；所述柱体(2C)下部有活塞头(2B)，活塞头(2B)位于驱动罐(4) 腔体外，活塞头(2B)下部的侧面分布有螺孔(205)。 6.根据权利要求5所述脉象垂直按压驱动器，其特征在于：所述卡翼(203)的外侧面 与驱动罐(4)内壁的间隙不小于0.2mm。 7.根据权利要求1所述脉象垂直按压驱动器，其特征在于：所述活塞锁定器(3)包括 固定腔(31)、。
7、锁定栓(32)和盖板(33)，所述锁定栓(32)设置于锁定栓(32)的空腔内，固 定腔(31)与盖板(33)通过螺钉(34)固定设置，固定腔(31)与盖板(33)形成的连接体通 过螺钉(35)固定在驱动罐(4)外壁上。 8.根据权利要求7所述脉象垂直按压驱动器，其特征在于：所述锁定栓(32)包括依次 固定连接的电磁驱动块(32A)、压力弹簧(32B)、推进块(32C)和锁定栓(32D)，所述锁定栓 (32D)的前端为凸形，与活塞卡翼(203)的锯齿(203A)相匹。 9.根据权利要求8所述脉象垂直按压驱动器，其特征在于：所述电磁驱动块(32A)通 过导电线缆与充放控制装置(9)的控制器相连接。。
8、 10.根据权利要求1所述脉象垂直按压驱动器，其特征在于：所述充放控制装置(9)与 气管(8)之间设置一个压力检测装置，压力检测装置由具有两个气管接口的密闭腔，腔内 设置有一个压力传感器，两个气管接口分别连接气管(8)和充放控制装置(9)的气管，所述 压力传感器通过电缆把压力信号传输给充放控制装置(9)，充放控制装置(9)根据压力检 测装置的反馈压力实现精确放气充气操作，实现切脉压力精确控制。 权 利 要 求 书CN 104161500 A 1/4页 3 脉象垂直按压驱动器 技术领域 0001 本发明涉及生物医学工程领域，特别涉及一种脉象垂直按压驱动器。 背景技术 0002 自20世纪50年代。
9、以来，广大科研学者在脉学理论、脉诊方法、临床诊断和实验等 脉象方面均开展了大量研究工作，取得了较大的进展。时至目前，脉象的客观化研究主要集 中在脉象仪的研制。 0003 英国人Marey最早研制了杠杆式脉搏传感器并记录了桡动脉脉搏波，1860年首次 出现杠杆和压力鼓式描述脉搏图，1895年开始采用换能的方式，出现了杠杆式光学脉搏描 述器。50年代我国学者朱颜首次将杠杆式脉搏描记器引用到中医脉诊的研究中来。自70 年代至今，研究人员已研制出种类繁多的换能器以模拟中医切脉的手指，采集脉搏信号并 记录。 0004 中医的寸口脉分为寸、关、尺三部分，以桡骨茎突为标记，其内侧为关，关前为寸， 关后为尺，。
10、两手各有寸、关、尺。切脉时需要通过对三处施加不同的压力来探测不同压力的 脉象，即中药学意义上的举、按、寻切脉指法，轻指力按在皮肤上为“举”，重指力按在筋骨间 为按，按压指力介于“举”与“按”之间的不轻不重的中度指力为“寻”，是切脉时用不同的按 压指力诊脉方法。 0005 以往在手指把脉时医生通过手指施加不同的压力来实现，然后随着换能器模拟中 医切脉技术的发展，手指施加不同的压力在此情形已被技术手段所取代，采用特别设备来 完成举、按、寻显然越来越必要。 0006 现有的相关发明专利和研究在某种程度上实现了脉象信息采集，但是在模拟手 指切脉“举、按、寻”方面还存在不精确和不能分层等不足以及体积过大。
11、不易微型化等缺 点，如“一种中医脉象检测系统” (CN201310418535)的脉象信号采集装置采用环状或圈 状结构，缠绕于手腕周围，不能实现中医把脉的举、按、寻手法；又如多段复合式中医脉象 采集装置(CN201310499382)，虽然设置了一个“可升降臂”，但只能粗略实现“寸、关和尺” 三部整体切脉调节压力，不能实现三部各自压力调节以及每部细小部位切脉压力调节，无 法实现现代脉诊中切脉精确分层，且缺乏灵活性；还如全自动反馈式区域脉象采集装置 (CN203388839U)，设置了“脉象模拟棒(外径5毫米5毫米)”，但结构复杂缺乏应用灵活 性，而且只能粗略实现压力调节，无法实现现代脉诊中切脉。
12、精确分层。 发明内容 0007 为解决以上问题，本发明提出一种脉象垂直按压驱动器，实现对寸口脉施加不同 压力，来测量不同深度的脉像信息。 0008 本发明一种脉象垂直按压驱动器，包括阵列按压传感探头1、活塞2、活塞锁定器 3、驱动罐4、拉力弹簧6、封装盖5、气管8和充放控制装置9；所述的活塞2下端插入阵列按 压传感探头1上表面的凹槽中，所述阵列按压传感探头1通过螺钉1A与所述活塞2下端固 说 明 书CN 104161500 A 2/4页 4 定连接，所述活塞2和拉力弹簧6嵌套设置于驱动罐4的腔体内，所述的拉力弹簧6一端固 定在活塞2上端，拉力弹簧6另一端固定在所述封装盖5的内侧面上；所述的封装。
13、盖5通过 螺丝5A固定在驱动罐4的顶端，所述封装盖5上设置有中空的通气柱7，所述通气柱7通过 气管8与充放控制装置9相连接，所述充放控制装置9包括微型电磁气阀、微型充气泵和控 制器；所述控制器通过导电线缆与活塞锁定器的电磁驱动块32A、微型电磁气阀和微型充 气泵相连。 0009 本发明通过控制器控制活塞锁定器的电磁驱动块产生吸引磁力，吸引锁定栓远离 和松开卡翼的锯齿，然后充放控制装置充气使驱动罐压力增大，推动活塞向下运动，当压力 增加到某一设定值时控制器控制活塞锁定器的电磁驱动块不产生吸引磁力，这时锁定栓在 压力弹簧的自然弹力作用下卡住卡翼的锯齿，使活塞稳定下来，实现“举按寻”力度增加和 “寻。
14、按”操作，便于在某一稳定的“举按寻”力度下脉象信息采集以及高频脉象信息采集。 通过控制器控制活塞锁定器的电磁驱动块产生吸引磁力，吸引锁定栓远离和松开卡翼的锯 齿，并通过充放控制装置放气，使驱动罐压力减小，通过拉力弹簧拉力产生向上拉动活塞的 作用力，当压力减小到某一设定值时控制器控制活塞锁定器的电磁驱动块不产生吸引磁 力，这时锁定栓在压力弹簧的自然弹力作用下卡住卡翼的锯齿，使活塞稳定下来，实现“举 按寻”力度减小和“举寻”操作以及某一设定压力下脉象信息采集以及高频脉象信息采集。 该发明可以灵活精确实现“寸、关和尺”三部位的“举按寻”脉诊以及“寸、关和尺”三部位的 “举按寻”精确分层。 附图说明 。
15、0010 图1为本发明脉象垂直按压驱动器结构示意图。 0011 图2为本发明脉象垂直按压驱动器阵列按压传感探头俯视结构示意图。 0012 图3为本发明脉象垂直按压驱动器活塞结构示意图。 0013 图4为本发明脉象垂直按压驱动器活塞柱体仰视结构示意图。 0014 图5为本发明脉象垂直按压驱动器活塞锁定器结构示意图。 具体实施方式 0015 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明脉 象垂直按压驱动器作进一步详细说明。 0016 本发明的脉象垂直按压驱动器，如图1所示，包括阵列按压传感探头1、活塞2、活 塞锁定器3、驱动罐4、拉力弹簧6、封装盖5、气管8和充放控制装置9。
16、； 0017 所述的活塞2下端插入阵列按压传感探头1上表面的凹槽中，所述阵列按压传感 探头1通过螺钉1A与所述活塞2下端固定连接，所述活塞2和拉力弹簧6嵌套设置于驱动 罐4的腔体内，所述的拉力弹簧6一端固定在活塞2上端，拉力弹簧6另一端固定在所述封 装盖5的内侧面上；所述的封装盖5通过螺丝5A固定在驱动罐4的顶端，所述封装盖5上 设置有中空的通气柱7，所述通气柱7通过气管8与充放控制装置9相连接，所述充放控制 装置9包括微型电磁气阀、微型充气泵和控制器，所述微型电磁气阀用于放气，所述微型充 气泵用于充气，所述控制器通过导电线缆与微型电磁气阀和微型充气泵相连，用于控制微 型电磁气阀和微型充气泵协。
17、同工作，在充气和放气的同时，实现活塞2固定和活动。 说 明 书CN 104161500 A 3/4页 5 0018 优选的，在封装盖5与驱动罐4之间设置有密封层，用于封装盖5与驱动罐4形成 气密封。 0019 优选的，所述阵列按压传感探头1为方体形(正方体形或长方体形)，如图2所示， 其侧面的下部为斜切面1C，下表面1D和与四个斜切面1C形成凸形，1D和1C表面用于固定 阵列脉象传感器元器件，上表面中间有个方形凹槽，用于活塞2的活塞头2B的下端插入其 中，侧面上部设置有螺孔1B，用于将阵列按压传感探头1与活塞2固定连接，优选的，对称的 两侧面设置有螺孔1B，即两对应的侧面各分布一个螺孔，或者每。
18、个侧面都设置有螺孔； 0020 优选的，所述活塞2，如图3所示，包括柱体2C，所述柱体2C上部固定设置有推动 部件2A，推动部件2A上设有密封圈槽，密封圈槽上嵌有密封圈201，所述密封圈201与驱动 罐4内腔形成气密封；所述柱体2C上各个侧面设置有滑动羽翼202，其中两个侧面对称设 置有卡翼203，卡翼203外侧边沿设置有锯齿203A。对称方式与形状如图4的柱体2C仰视 图，即对称方式为活塞中轴线对称，滑动羽翼202外侧面光滑，且紧贴驱动罐4的光滑内壁 滑动，卡翼203的锯齿203A用于活塞锁定器3的锁定栓32D凸形结构卡在其中而锁定整个 活塞2，卡翼203的外侧面与驱动罐4内壁的间隙不小于0。
19、.2mm；所述柱体2C下部有活塞头 2B，活塞头2B位于驱动罐4腔体外，活塞头2B下部的侧面分布有螺孔205，且其大小、位置 与阵列按压传感探头1侧面上部的螺孔1B相匹配； 0021 优选的，所述活塞锁定器3，如图5所示，其包括固定腔31、锁定栓32和盖板33，所 述锁定栓32设置于锁定栓32的空腔内，固定腔31与盖板33通过螺钉34固定设置，固定 腔31与盖板33形成的连接体通过螺钉35固定在驱动罐4外壁上。 0022 所述锁定栓32包括依次固定连接的电磁驱动块32A、压力弹簧32B、推进块32C和 锁定栓32D，所述锁定栓32D的前端为凸形，与活塞卡翼203的锯齿203A相匹配。 0023。
20、 优选地，所述电磁驱动块32A通过导电线缆与充放控制装置9的控制器相连接，用 于控制电磁驱动块32A、微型电磁气阀和微型充气泵协同工作，在充气和放气的同时，实现 活塞2固定和活动。 0024 优选的，所述的固定腔31为T形结构，内容有T形空腔；所述的电磁驱动块32A， 为方形或者圆形盒，内有一绕组线圈，在通电状态下，就会产生电磁吸引力，吸引铁质推进 块32C向右(远离驱动罐4方向)运动，从而使锁定栓32D脱离活塞锁定器3的锯齿203A， 解除对活塞2的锁定；所述的压力弹簧32B，优选选用锥形或者棱形钢质弹簧，其作用是在 自然弹力作用下推动锁定栓32D卡入卡翼203的锯齿203A中，从而锁定活塞。
21、2。所述推进 块32C为铁质材料。 0025 所述的盖板33，为方形或者圆形扁块，大小与固定腔31表面匹配。 0026 所述的驱动罐4，为两端开口的方形腔筒，内壁加工光滑，顶端端面均布3-6个螺 孔，用于螺丝5A穿过，固定封装盖5。 0027 优选的，在充放控制装置9与气管8之间设置一个压力检测装置，压力检测装置 由具有两个气管接口的密闭腔，腔内设置有一个压力传感器，两个气管接口分别连接气管8 和充放控制装置9的气管。腔内设置的传感器通过电缆把压力信号传输给充放控制装置9。 充放控制装置9根据压力检测装置的反馈压力实现精确放气充气操作，从而实现切脉压力 精确控制。 0028 本发明脉象垂直按压。
22、驱动器在使用时，控制器先控制活塞锁定器3的电磁驱动块 说 明 书CN 104161500 A 4/4页 6 产生吸引磁力，吸引锁定栓32D远离和松开卡翼203的锯齿203A，然后控制器驱动微型电磁 气阀关闭，驱动微型充气泵充气，使驱动罐4压力增大，推动活塞2向下运动，当压力增加到 某一设定值时，控制器控制活塞锁定器的电磁驱动块不产生吸引磁力，这时锁定栓32D在 压力弹簧的自然弹力作用下卡住卡翼203的锯齿203A，使活塞稳定下来，实现“举按寻”力 度增加精确控制和“寻按”操作精确分层，并便于稳定在某一设定力度下“举按寻”下脉象信 息采集以及高频脉象信息采集。控制器先控制活塞锁定器3的电磁驱动块。
23、产生吸引磁力， 吸引锁定栓32D远离和松开卡翼203的锯齿203A，然后通过驱动微型电磁气阀适量放气，使 驱动罐4压力减小到设定值，通过拉力弹簧6向上拉力作用拉动活塞2向上运动，当压力减 小到某一设定值时，控制器控制活塞锁定器的电磁驱动块不产生吸引磁力，这时锁定栓32D 在压力弹簧的自然弹力作用下卡住卡翼203的锯齿203A，使活塞稳定下来，实现“举按寻” 力度减小精确控制和“举寻”操作精确分层。三个本发明装置联合使用即可实现寸口脉“寸、 关和尺”三部“举按寻”手法。特别值得一提的是，本发明设计小巧，灵活实现“寸、关和尺” 三部“举按寻”手法脉诊具有重要的意义。 0029 以上所举实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步的详细说明，所 应理解的是，以上所举实施例仅为本发明的优选实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在 本发明的精神和原则之内对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。 说 明 书CN 104161500 A 1/3页 7 图1 说 明 书 附 图CN 104161500 A 2/3页 8 图2 图3 说 明 书 附 图CN 104161500 A 3/3页 9 图4 图5 说 明 书 附 图CN 104161500 A 。