[发明专利]一种脉搏波传感器、脉搏波监测方法及穿戴装置

说明书

技术领域

本发明属于电子医疗器械中脉搏波监测技术领域，涉及采用光学器件来进行测量，尤其涉及一种脉搏波传感器、脉搏波监测方法及穿戴装置。

背景技术

心血管疾病是当前威胁人类健康的首要疾病，人体脉搏波反映心血管系统的机能。脉搏波的强度、速度和节律反映出来的机体生理、精神状态、体力水平等信息可以显示个人健康状态，或作为其他医疗仪器的辅助监测、为医生提供诊断参考等。

目前脉搏波的监测方法主要是采用光电容积法(PPG)或压电感应器原理来间接反映脉搏波的变化。光电容积法是利用血液中血红蛋白的光吸收作用而改变照射到皮肤上的发光二极管(LED)的光强，通过对经皮肤反射的光进行测量而间接得到脉搏波波形。例如，中国发明专利申请CN102319075A公开了一种血氧饱和度测量装置和测量方法，该测量装置包括：微处理器输出不同频率且成2倍比率关系的方波，方波驱动至少两种发光二极管，发光二极管发出的光经被测手指后被光敏器件接收，光敏器件转换成电压信号，电压信号经电流/电压转换放大器转换成预设幅值电压信号，模数转换器将预设幅值电压信号转换成数字信号，微处理器对数字信号进行处理，获取血氧饱和度。另外一种压电感应法则通过脉搏的波动引起皮肤的波动，由于传感器与皮肤的间隔十分小，当皮肤发生波动时，引起和受压元件间空气的波动，再作用在压电薄膜上产生电信号，这样就把脉搏的机械波动转换成电信号的变化。例如，中国发明专利申请CN105391830A公开了一种测量脉搏的方法，包括：在移动终端开启预置的应用程序后，若所述移动终端预置的压电感应区域侦测到人体的脉搏压力信号，则将所述脉搏压力信号转换为脉搏电信号。

采用光电容积法(PPG)或压电感应两种方法都存在测量结果不准确、重复性差的问题。在PPG的方案中，所测得的光强曲线的交流分量(AC)同脉压直接相关。因而可用来估算收缩压(SBP)/舒张压(DBP)。但是，由PPG测量所获得的交流分量同样会受到各种因素的影响，比如光发射器/光接受器与血管的相对位置等，因此其测量的准确度和有效性都会降低。为实现可靠监测，PPG方法需要加大光源LED的照射面积，其光探测器也要设计的能接受不同部位的反射。这样更多的光能其实浪费在无效的照射上，只有很少部分的反射光真正载有血管里脉搏的信息。

此外，医疗市场上的脉搏波监测仪设备体积都比较大，使用时只能对脉搏进行单点或短时监测，数据不能无线传输、干扰信号较大，并且操作复杂需依赖专业人员的测量，结果受主观因素影响易失真。而家用市场上的脉搏波监测仪则存在测量结果不准确、功耗高、待机时间不够长等问题，不能满足人们的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种脉搏波传感器、腕式脉搏波分析仪、血压监测仪、脉搏波监测方法及可穿戴装置，采用光学扫描方式，通过脉搏波传感器测量光学路径和相位差来准确可靠地反映血管的搏动，从而监测心血管系统状况。

为解决上述技术问题，本发明提供一种脉搏波传感器，包括：

激光发射器，发射第一激光；

分路光波导部件，接收所述第一激光并分路为第二激光和参考光；

光引导输出部件，接收并调整所述第二激光以形成第三激光，使所述第三激光能够入射到血管；

光引导输入部件，接收并调整从所述血管反射的第四激光以形成第五激光；

接收光路部件，接收所述第五激光和所述参考光经双路干涉后形成第六激光；

光探测器，接收所述第六激光。

根据本发明的一个实施例，所述光引导输出部件包括1到M的多路光波导阵列或1到N光波导开关，所述光引导输入部件包括1到M的多路光波导阵列或1到N光波导开关；

其中M、N为整数且大于1。

根据本发明的一个实施例，所述1到M的多路光波导阵列包括多级1到2的分光光路单元，在实现1到M的多路分光后，所有M路的传输光路上设有相位控制部件以改变所述传输光路中光束的相位；所述1到N光波导开关包括多级1到2的光波导开关单元，在每个所述光波导开关单元内双传输光路上设有所述相位控制部件。

根据本发明的一个实施例，所述相位控制部件包括设置在所述传输光路上的金属薄膜，所述相位控制部件通过对所述金属薄膜通电加温以调整所述传输光路的材料的折射率。

根据本发明的一个实施例，所述相位控制部件包括液晶层和双电极，所述液晶层设置在所述传输光路上，所述双电极设置在所述液晶层上，所述相位控制部件通过改变所述双电极的电压来调整所述液晶层的折射率。