本发明涉及医疗器械,特别涉及一种基于近端控制的远程实时诊脉系统及其使用方法。
背景技术:
1、脉诊是四诊合参中病症诊断手段之一,医生通过对脉搏波的表征特征的感知和中医理论结合能对病人的身体健康状况和病症所在进行初步判断。目前医疗水平因地域的不平衡现象,导致一些偏远地区因医疗水平有限出现医治不及时或不准确等状况,当前远程脉诊装置可作为一种有效的解决方案。当前的远程脉诊装置大多全程依靠机器的运转实现机器寻脉、号脉及人工智能进行诊断给出结论,由于缺少医生的实时参与,有可能导致诊断片面化,或是诊断结果的有效性与准确性有偏差。
2、当前大多数远程脉诊装置,能初步实现中医远程脉诊的功能,但难以实现寻脉的功能,更不能根据不同人穴位的不同进行寻脉的调整,同时其脉象复现装置只能实现其脉搏的频率但不能实现脉搏跳动的力度信息,并且其传感器采用的时柔性传感器,其信号采集的结果可重复性较差。另一种能实现自动寻脉并采脉,并通过人工智能进行脉象的诊断与分析的远程诊脉装置,由于没有医生的主导和参与,其采脉的位置以及脉象的诊断结果都会存在相应的误差。
3、因此迫切需要一种新型的远程实时诊脉系统,诊脉全程基于近端控制,通过感受脉搏跳动信息,做出合适的判断。
技术实现思路
1、针对当前现有的诊脉装置难以实现对采脉点进行实时调整以及脉搏复现过程中存在较大偏差的问题,本发明的第一方面提供一种基于近端控制的远程实时诊脉系统,通过近端寻脉装置与远端同步寻脉诊脉装置实现近端与远端的同步控制寻找合适的采脉点,进行脉搏振动的采集,然后利用无线网络传输采集的脉搏信号,通过近端诊脉装置进行复现,最大程度的保存和复现使用者诊脉过程中的手指按压力度。
2、本发明提供一种基于近端控制的远程实时诊脉系统,其包括近端寻脉装置、近端诊脉装置、人机远程交互装置、远端同步寻脉诊脉装置,其特征在于:所述近端寻脉装置,其包括外壳支撑架、第一直线滑轨、第二直线滑轨、第三直线滑轨、第一限位块、第二限位块、腕托、第一测距板、第二测距板、第一定位传感器、第二定位传感器,所述第一测距板和所述第二测距板分别嵌于所述外壳支撑架的内层,所述第一直线滑轨和所述第二直线滑轨分别安装于所述外壳支撑架的第一安装端和第二安装端,第三直线滑轨分别通过第一限位块和第二限位块与所述第一直线滑轨和所述第三直线滑轨连接,所述腕托安装于所述第三直线滑轨,所述第一定位传感器和所述第二定位传感器安装于所述腕托第二端的第一安装面和第二安装面;所述近端诊脉装置,其包括安装底座、第一曲柄滑块复现组件、第二曲柄滑块复现组件、第三曲柄滑块复现组件,所述安装底座的第一安装端、第二安装端和第三安装端分别和所述第一曲柄滑块复现组件、所述第二曲柄滑块复现组件和所述第三曲柄滑块复现组件连接,所述第一曲柄滑块复现组件、所述第二曲柄滑块复现组件和所述第三曲柄滑块复现组件的结构相同,分别包括偏心盘曲柄振动模组、连接架和直线模组,所述偏心盘曲柄振动模组通过所述连接架与所述直线模组的第一端连接;所述远端同步寻脉诊脉装置,其包括第一直线模组、第二直线模组、第三直线模组、施压电推杆模组、连接件、脉象采集组件,所述第一直线模组与所述第二直线模组相互平行,所述第三直线模组的第一端和第二端分别与所述第一直线模组的第一端和所述第二直线模组的第一端连接,所述施压电推杆模组通过所述连接件与所述脉象采集组件连接,所述连接件的第二端安装于所述第三直线模组。
3、可优选的是,所述近端诊脉装置还包括仿生外壳,所述偏心盘曲柄振动模组,其包括顶杆、偏心圆盘和第一步进电机,所述顶杆与所述偏心圆盘第一面的安装轴进行槽口连接,所述直线模组,其包括限位板、直线滑轨、滑块、丝杠、第二步进电机和第二步进电机固定架,所述直线滑轨安装在所述限位板的第一安装面,所述丝杠的第一安装端与所述步进电机连接,所述丝杠的第二安装端固定于所述限位板的第一端;所述第一步进电机的第一端和第二端分别与所述连接架和所述偏心圆盘的第二面连接,所述第二步进电机安装于所述限位板的第二安装端与第二步进电机固定架的第二安装端之间,所述第一曲柄滑块复现组件、所述第二曲柄滑块复现组件和所述第三曲柄滑块复现组件结构相同。
4、可优选的是,所述第一直线滑轨、所述第二直线滑轨和所述第三直线滑轨构成第一平面工作空间,所述腕托可依靠所述第一直线滑轨、所述第二直线滑轨和所述第三直线滑轨在所述第一平面工作空间移动,所述第三直线滑轨与所述第一直线滑轨和所述第二直线滑轨相互垂直,所述第一直线滑轨和所述第二直线滑轨相互平行,所述腕托的第一端为平面支撑面,所述腕托的第二端为长方体结构,所述腕托能够沿所述第三直线滑轨移动。
5、可优选的是,所述施压电推杆模组,其包括第一电推杆组件、第二电推杆组件、第三电推杆组件和推杆模组连接件,所述第一电推杆模组,其包括电推杆、电推杆直线模组,所述第一电推杆模组、所述第二电推杆组件和所述第三电推杆组件结构相同,所述脉象采集组件,其包括第一脉象采集传感器,第二脉象采集传感器和第三脉象采集传感器,所述第一电推杆组件与所述第一脉象采集传感器连接。
6、可优选的是,根据权利要求所述的基于近端控制的远程实时诊脉系统,其特征在于,所述近端诊脉装置的仿生外壳表面有压力采集传感器组件,通过传感器进行循环ad采样,采集频率为5ms/次,使用均值滤波消除波动干扰,将每个采集到的数据打包为一串数据序列,通过无线传输将压力信号传输到输出端进行力值匹配。
7、所述近端寻脉装置还包括防尘外壳和防护胶套,所述防尘外壳包覆所述外壳支撑架,所述防护胶套位于所述防尘外壳的第一端,所述第一测距板和所述第二测距板相互垂直且分别与所述第一定位传感器和所述第二定位传感器对应。
8、可优选的是,所述近端诊脉装置在机构设计时根据偏心圆盘与顶杆之间的几何关系已知顶杆的最高位置和最低位置,将数据序列的幅值实时发送给第二步进电机,第二步进电机根据对应的幅值信息进行补偿达到最终需要的幅值,在第一步进电机和第二步进电机的共同作用下,实现脉搏曲线的拟合,第二步进电机的输出位移表达式为xi=yi±(r-d)*cosθ
9、其中xi为第二步进电机的输出位移,yi为待处理脉冲波某一相对时间下的脉冲波强度,r为所述偏心圆盘的半径,d为所述偏心圆盘的偏心轴距旋转中心的距离,θ为第一步进电机输出的转角。
10、可优选的是,所述近端寻脉装置还包括防尘外壳和防护胶套,所述防尘外壳包覆所述外壳支撑架,所述防护胶套位于所述防尘外壳的第一端,所述第一测距板和所述第二测距板相互垂直且分别与所述第一定位传感器和所述第二定位传感器对应。
11、可优选的是,所述远端同步寻脉诊脉装置还包括远端寻脉组件外壳和远端诊脉组件外壳,所述远端诊脉组件外壳的第一端与所述远端寻脉组件外壳的第二端连接,所述远端诊脉组件外壳中心部分有方形通孔,所述第一直线模组、所述第二直线模组和所述第三直线模组构成第二平面工作空间,所述第二平面工作空间与所述第一平面工作空间尺寸相同。
12、本发明的第二方面,提供了基于近端控制的远程实时诊脉系统的使用方法,其具体操作步骤如下:
13、s1、近端与远端装置初始化:按压近端诊脉装置的压力采集传感器,将近端寻脉装置的腕托移动至归零位,启动系统,远端同步寻脉诊脉装置的脉象采集组件的位置信息与腕托位置同步初始化;
14、s2、脉象采集位置调整:观察人机远程交互装置上显示的脉象采集的实时指示位置,持续移动近端寻脉装置中腕托的位置直至人机远程交互装置上的脉象采集位置到达合适的采脉点,其调整方式为:
15、近端诊脉装置位于初始位置时,第一定位传感器和第一测距板的距离为x=x1,第二定位传感器和第二测距板的距离y=y1,当移动至某一位置时第一定位传感器和第一测距板的距离为x=x2,第二定位传感器实时检测和第二测距板的距离y=y2,当x1<x2时,远端同步寻脉诊脉装置的脉象采集组件在第二平面工作空间中向x轴正方向移动,反之向x轴负方向移动,同理当y1<y2时,远端同步寻脉诊脉装置的脉象采集组件在第二平面工作空间中向y轴正方向移动,反之向y轴负方向移动,设定位置偏移dx=x2-x1,dy=y1-y2作为脉象采集组件在第二平面工作空间中移动的具体数值。
16、s3、采脉压力的输入:当采脉点确认后,使用者采用合适的力度按压近端诊脉装置的压力采集传感器,无线网络将该压力信号传输至远端同步寻脉诊脉装置;
17、s4、脉搏信息的采集:接收到压力信号后通过脉象采集组件与采脉点接触,将脉搏信号转化为电压信号,实时传输至近端诊脉装置,
18、s5、近端诊脉装置对脉搏信息的复现:近端诊脉装置通过将远端同步寻脉诊脉装置传输的数字信号进行处理,通过顶杆的振动模拟脉搏的振动,完成远程诊脉过程。
19、本发明与现有技术相比,具有如下优点:
20、1、本发明提供的一种基于近端控制的远程实时脉诊系统能够实现近端与远端的实时寻脉过程,通过无线网络对信号的传递利用近端寻脉装置在第一平面工作空间的移动带动远端同步寻脉诊脉装置在第二平面工作空间的位置改变,根据实际情况调整采脉点的位置,提高了远程脉诊过程的准确性与有效性。
21、2、本发明提供的一种基于近端控制的远程实时脉诊系统能够实现近端与远端的实时诊脉过程,近端诊脉装置能够收集近端手指按压的力度信息,通过无线网络传输至远端同步寻脉诊脉装置进行实时的压力调整,同时远端同步寻脉诊脉装置在相应的压力下将脉搏信息进行采集并传输回近端诊脉装置,实现了两端数据传输的实时性,即诊脉过程可以随时更改诊脉的力度,并且实时感受到脉搏的跳动因施加压力的变化而产生的变化。
22、3、本发明提供的一种基于近端控制的远程实时脉诊系统能够实现将采集的脉搏电信号转变为振动的力学信号,解决了当前大多数液压诊脉装置大体积、高噪声、液体易泄露的缺点。
23、4、本发明提供的一种基于近端控制的远程实时脉诊系统具有信息储存能力,可以保存记录医生脉诊的手指力度信息和病人的脉搏跳动信息,为之后的中医脉诊教学提供了数字化教材和大数据原始数据。
1.一种基于近端控制的远程实时诊脉系统,其包括近端寻脉装置、近端诊脉装置、人机远程交互装置、远端同步寻脉诊脉装置,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的基于近端控制的远程实时诊脉系统,其特征在于,所述近端诊脉装置还包括仿生外壳,所述偏心盘曲柄振动模组,其包括顶杆、偏心圆盘和第一步进电机,所述顶杆与所述偏心圆盘第一面的安装轴进行槽口连接,所述直线模组,其包括限位板、滑轨、滑块、丝杠、第二步进电机和第二步进电机固定架,所述滑轨安装在所述限位板的第一安装面,所述丝杠的第一安装端与所述步进电机连接,所述丝杠的第二安装端固定于所述限位板的第一端;所述第一步进电机的第一端和第二端分别与所述连接架和所述偏心圆盘的第二面连接,所述第二步进电机安装于所述限位板的第二安装端与第二步进电机固定架的第二安装端之间,所述第一曲柄滑块复现组件、所述第二曲柄滑块复现组件和所述第三曲柄滑块复现组件结构相同。
3.根据权利要求1所述的基于近端控制的远程实时诊脉系统,其特征在于,所述第一直线滑轨、所述第二直线滑轨和所述第三直线滑轨构成第一平面工作空间,所述腕托可依靠所述第一直线滑轨、所述第二直线滑轨和所述第三直线滑轨在所述第一平面工作空间移动,所述第三直线滑轨与所述第一直线滑轨和所述第二直线滑轨相互垂直,所述第一直线滑轨和所述第二直线滑轨相互平行,所述腕托的第一端为平面支撑面,所述腕托的第二端为长方体结构,所述腕托能够沿所述第三直线滑轨移动。
4.根据权利要求1所述的基于近端控制的远程实时诊脉系统,其特征在于,所述施压电推杆模组,其包括第一电推杆组件、第二电推杆组件、第三电推杆组件和推杆模组连接件,所述第一电推杆组件,其包括电推杆和电推杆直线模组,所述第一电推杆组件、所述第二电推杆组件和所述第三电推杆组件结构相同,所述脉象采集组件,其包括第一脉象采集传感器、第二脉象采集传感器和第三脉象采集传感器,所述第一电推杆组件与所述第一脉象采集传感器连接。
5.根据权利要求1所述的基于近端控制的远程实时诊脉系统,其特征在于,所述近端诊脉装置的仿生外壳表面有压力采集传感器组件,通过传感器进行循环ad采样,采集频率为5ms/次,使用均值滤波消除波动干扰,将每个采集到的数据打包为一串数据序列,通过无线传输将压力信号传输到输出端进行力值匹配。
6.根据权利要求1所述的基于近端控制的远程实时诊脉系统,其特征在于,所述近端诊脉装置在机构设计时根据偏心圆盘与顶杆之间的几何关系已知顶杆的最高位置和最低位置,将数据序列的幅值实时发送给第二步进电机,第二步进电机根据对应的幅值信息进行补偿达到最终需要的幅值,在第一步进电机和第二步进电机的共同作用下,实现脉搏曲线的拟合,第二步进电机的输出位移表达式为xi=yi±(r-d)*cosθ
7.根据权利要求1所述的基于近端控制的远程实时诊脉系统,其特征在于,所述近端寻脉装置还包括防尘外壳和防护胶套,所述防尘外壳包覆所述外壳支撑架,所述防护胶套位于所述防尘外壳的第一端,所述第一测距板和所述第二测距板相互垂直且分别与所述第一定位传感器和所述第二定位传感器对应。
8.根据权利要求1所述的基于近端控制的远程实时诊脉系统,其特征在于,所述远端同步寻脉诊脉装置还包括远端寻脉组件外壳和远端诊脉组件外壳,所述远端诊脉组件外壳的第一端与所述远端寻脉组件外壳的第二端连接,所述远端诊脉组件外壳中心部分有方形通孔,所述第一直线模组、所述第二直线模组和所述第三直线模组构成第二平面工作空间,所述第二平面工作空间与所述第一平面工作空间尺寸相同。
9.一种根据权利要求1-8之一所述的基于近端控制的远程实时诊脉系统的使用方法,其特征在于,包括以下具体步骤: