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光电传感器在脉搏测量中的应用

姓名:时劭科

专业:核工程与核技术班级:080211学号

2011年12月5日

摘要:脉搏是人类对自身生理特征认识非常早的一项指标，人类对脉搏的采集

也是和社会技术发展同步的，从机械到电子发展到近代的光学。目前医疗产品中临

床上的脉搏采集基本以光电传感器采集脉搏方法为主。光电传感器种类也比较多，

大多都可用于对脉搏采集。各种光电传感器各有自己的特点，可用于不同情况下的

脉搏采集。

引言一、

中医脉象诊断技术是脉搏测量技术在中医诊断上的卓有成效的应用。古代就有

“切之以九脏之动，微妙在脉，不可不察”之说。脉诊是医生运用手指的触觉切按

病人动脉脉搏以探查脉象、了解病情的诊断方法，通过诊脉可以了解气血的变化、

阴阳的盛衰，对分析病理、推断疾病的变化、识别病情的真假、判断疾病的预后，

都具有重要的临床意义。然而由于受到人为等多方面因素的干扰，使得传统的中医

诊脉缺乏客观性，医家往往是“心中易了，指下难明”，因此，近代的许多学者便

致力于脉诊的客观化研究，希望借助现代科学技术及成果实现脉诊的客观化。

目前我们常见的脉搏采集方法有:压力传感器法、超声脉图法、光电容积法、

电容传感器法、电声传感器法等。以上这些方法中，超声脉图法和光电传感器法在

目前临床应用中比较普遍。而电容、电声和压力传感器法多用于无创血压测量中的

脉搏测量，其中光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的脉搏传感器，通过对手

指末端透光度的监测，间接检测出脉搏信号。光电式脉搏传感器具有结构简单、无

损伤、可重复好等优点。

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目前医疗产品中临床上的脉搏采集发展到光电传感器采集脉搏方法为主。光电

传感器种类也比较多，大多都可用于对脉搏采集。它们有光敏电阻、光敏电池、光

敏二极管等。以上几种光电传感器各有自己的特点，可用于不同情况下的脉搏采

集。

(1)光敏电阻，它的特点是价格低廉，输出电流大、受温度的影响小、抗干扰

能力比较强、可靠性好、器件本身不容易发生故障，它的缺点是响应时间慢。

(2)光电二极管和光电三极管它的特点是灵敏度高，响应时间快、但它受温度

影响比较大、受光面小、而且有非常强的方向性、抗干扰能力弱、它的另一个特点

是不同型号的管子对光谱响应有很大不同。

(3)光敏电池传感器它的特点是受光面积大、输出电流小、灵敏度高、响应速

度快、光谱比较宽、受温度影响比较小，抗干扰能力一般。

二、脉搏的形成和生理特点

动脉管壁随着心动周期周而复始、一起一伏的搏动，称为动脉搏动，简称脉

搏。当心室收缩时，血液冲开主动脉瓣，并把血液射入主动脉中，主动脉内压突然

增高，迫使血管壁迅速膨大，当心室舒张时，主动脉压降低，主动脉壁因其具有弹

性而回缩，这样，动脉管壁就随心室的收缩出现周期性的起伏搏动，形成脉搏，它

存在于身体的每个部位，中医学的切脉，就是用手指的触觉和压觉分析桡动脉脉搏

的频率、深浅、强弱及其他特征，作为诊断疾病的重要指标之一。

就容积式脉搏波的探测而言，指尖是较理想的部位，因为它位于肢体前端，容

易实现非接触检测;其次，由手指的解剖结构可知，每个指尖的血液都是经指总动

脉分两路从指干两侧通向指尖，再经丰富的冠状小动脉弥散至毛细血管，然

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后从静脉回流。我们在前面所讲的压力传感器和电容传感器是在容量血管的部

位对脉搏进行脉搏测量。

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