[发明专利]压力传感器、无创连续监测血压装置及系统

权利要求书

1.一种压力传感器，其特征在于：依次具有第一电极层(1)、第一摩擦层(2)、第二摩擦层(3)和保护层(4)；

所述第一摩擦层(2)和第二摩擦层(3)分别采用具有不同摩擦电性质的材料制成，使所述第一摩擦层(2)在与所述第二摩擦层(3)相接触过程中，其中一个失去电子，另外一个获得电子；

所述第二摩擦层(3)由多条编织条编织而成；所述第二摩擦层(3)与第一摩擦层(2)间具有间隙，当所述第二摩擦层(3)受到朝向第一摩擦层(2)的外界压力振动时，所述第二摩擦层(3)能产生形变与所述第一摩擦层(2)相接触；并在外界压力振动变小或撤离时，所述第二摩擦层(3)与所述第一摩擦层(2)间的间隙能随外界压力自动调整，以实现外界压力振动到电能的转换。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于：所述第二摩擦层(3)上镀有第二电极层(5)。

3.根据权利要求1或2所述的压力传感器，其特征在于：所述第二摩擦层(3)采用聚酰亚胺、或聚氯乙烯，或聚苯乙烯，或聚四氟乙烯，或聚二甲基硅氧烷，或聚丙烯制成。

4.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于：所述第二摩擦层(3)的厚度为10μm～300μm。

5.根据权利要求1或2或4所述的压力传感器，其特征在于：所述第一摩擦层(2)采用尼龙，或聚丙烯醇，或金属氧化物制成；所述第一电极层(1)与所述第一摩擦层(2)通过金属沉积方法使两者结合在一起；

所述第一电极层(1)的厚度为10nm-200nm；

所述第一摩擦层(2)的厚度为10nm-200nm。

6.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于：所述第一摩擦层(2)靠近第二摩擦层侧的表面和/或第二摩擦层(3)靠近第一摩擦层侧的表面上设有微米或次微米量级的微结构。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的压力传感器，其特征在于：所述保护层(4)采用聚四氟乙烯，或聚二甲基硅氧烷制成,所述保护层(4)的厚度为40μm～300μm。

8.一种无创连续监测血压装置，其特征在于：包括低通滤波单元、信号放大单元、A/D转换单元、微控制单元、无线传输单元以及如权利要求1至7任一所述的压力传感器；

所述压力传感器与低通滤波单元电连接，低通滤波单元与信号放大单元电连接，信号放大单元与A/D转换单元电连接，A/D转换单元与微控制单元电连接，微控制单元与无线传输单元电连接。

9.一种无创连续监测血压系统，其特征在于：所述系统包括：用于采集人体的动脉脉搏信号的两个如权利要求8所述的无创连续监测血压装置，以及用于接收所述动脉脉搏信号的终端设备；

所述终端设备被配置有舒张压模型和收缩压模型；

所述终端设备还用于将所采集的人体的动脉脉搏信号进行处理，提取特征点，并输入到舒张压模型和收缩压模型中计算出舒张压和收缩压。

10.根据权利要求6所述的无创连续监测血压系统，其特征在于：建立舒张压模型和收缩压模型的步骤包括：

采集多组自供电电压输出信号和电流输出信号对应的动脉脉搏信号，从所述动脉脉搏信号中选取平稳清晰的脉搏波；

从平稳清晰的脉搏波中提取特征点，所述特征点包括电压输出信号对应的脉搏波收缩压Ps、电压输出信号对应的脉搏波舒张压Pd、电压输出信号对应的脉搏波平均动脉压Pm、电流输出信号对应的脉搏波峰值Ia、电流输出信号对应的脉搏波谷值Ib和电流输出信号对应的脉搏波反射值Ic；

并基于所提取的特征点计算出心血管健康参数，所述心血管健康参数包括脉搏波传导时间PTT，心率HR，脉搏波压力特征系数K，和/或外周阻力TPR，和/或动脉顺应性AC；

基于特征点和心血管健康参数建立收缩压模型和舒张压模型；

对所建立的舒张压模型和收缩压模型利用遗传算法进行优化，得到最终的舒张压模型和收缩压模型；即当所述心血管健康参数包括脉搏波传导时间PTT、心率HR和脉搏波压力特征系数K时，所述收缩压模型SBP＝f(Ps，Pd，Pm，Ia，Ib，Ic，PTT,HR，K)，所述舒张压模型DBP＝f(Ps，Pd，Pm，Ia，Ib，Ic，PTT,HR，K)；当所述心血管健康参数包括脉搏波传导时间PTT、心率HR、脉搏波压力特征系数K和动脉顺应性AC时，所述收缩压模型SBP＝f(Ps，Pd，Pm，Ia，Ib，Ic，PTT,HR，K，AC)；所述舒张压模型DBP＝f(Ps，Pd，Pm，Ia，Ib，Ic，PTT,HR，K，AC)；当所述心血管健康参数包括脉搏波传导时间PTT、心率HR、脉搏波压力特征系数K、动脉顺应性AC和外周阻力TPR时，所述收缩压模型为SBP＝f(Ps，Pd，Pm，Ia，Ib，Ic，PTT,HR，K，AC，TPR)；所述舒张压模型DBP＝f(Ps，Pd，Pm，Ia，Ib，Ic，PTT,HR，K，AC，TPR)。