本發(fā)明涉及電子醫(yī)療，具體地涉及一種基于柔性應(yīng)變傳感器的新生兒腹腔壓力監(jiān)測裝置及一種基于柔性應(yīng)變傳感器的新生兒腹腔壓力監(jiān)測裝置的制作方法。

背景技術(shù)：

1、腹腔高壓（iah）是一種常見的危重癥并發(fā)癥，特別是在新生兒患者中更易引發(fā)嚴重的腸道疾病，如新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎、腸扭轉(zhuǎn)、消化道穿孔等。這些疾病發(fā)病迅速，病因隱蔽，難以檢測，對新生兒的生命安全構(gòu)成極大威脅。而一旦確診即可快速進行治療，因此對腹腔壓力的持續(xù)、精準監(jiān)測具有重要的臨床意義。然而，現(xiàn)有的腹腔壓力監(jiān)測方法主要分為直接測量法和間接測量法，各自均存在較大的局限性。

2、目前，直接測量法主要通過腹腔穿刺或腹腔鏡測量腹腔壓力，雖然測量結(jié)果較為精準，但其侵入性強，存在一定的感染風險，并不適用于新生兒等特殊人群。間接測量法則包括膀胱壓、胃內(nèi)壓、靜脈壓及腹圍測量等方式。其中，膀胱壓測量法雖然較為常見，但仍需導(dǎo)管插入，因新生兒膀胱十分脆弱，故對新生兒仍然具有較大的干擾。胃內(nèi)壓及靜脈壓測量法同樣涉及侵入式操作，無法實現(xiàn)無創(chuàng)、便捷的實時監(jiān)測。此外，腹圍測量法因受個體體型差異影響較大，其測量精度較低，難以滿足精準醫(yī)學(xué)的需求。

3、近年來，柔性應(yīng)變傳感器的快速發(fā)展為腹腔壓力監(jiān)測提供了新的可能性。柔性應(yīng)變傳感器能夠通過材料形變引起的電阻變化來感知表面張力，其優(yōu)勢在于靈敏度高、響應(yīng)快，并能適應(yīng)不同形態(tài)的表面。然而，現(xiàn)有柔性傳感器在腹腔壓力監(jiān)測中的應(yīng)用仍面臨一些挑戰(zhàn)，例如傳感器的靈敏度不足、難以適應(yīng)新生兒腹部的微小形變、缺乏連續(xù)監(jiān)測能力等。針對這些問題，需要提出一種新的腹腔壓力監(jiān)測方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施方式的目的是提供一種基于柔性應(yīng)變傳感器的新生兒腹腔壓力監(jiān)測裝置及其制作方法，以至少解決現(xiàn)有柔性傳感器在腹腔壓力監(jiān)測中傳感器穩(wěn)定性不足和難以適應(yīng)新生兒腹部的微小形變的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種基于柔性應(yīng)變傳感器的新生兒腹腔壓力監(jiān)測裝置，所述裝置包括：采集模塊，用于在與腹部皮膚貼合狀態(tài)下執(zhí)行腹部拉伸狀態(tài)監(jiān)測，獲得采集信號；其中，所述采集模塊包括設(shè)置在柔性基底層上的褶皺-微裂紋導(dǎo)電層，所述柔性基底層用于與腹部皮膚貼合；所述褶皺-微裂紋導(dǎo)電層用于隨所述柔性基底層拉伸狀態(tài)變化輸出對應(yīng)的電阻信號，作為采集信號；與所述采集模塊連接的信號處理模塊，用于對所述采集信號執(zhí)行解析，獲得對應(yīng)的腹腔壓力監(jiān)測值。

3、可選的，所述采集模塊包括以層疊設(shè)置的覆蓋層、褶皺-微裂紋導(dǎo)電層和柔性基底層；所述覆蓋層和所述柔性基底層分別與所述褶皺-微裂紋導(dǎo)電層粘接連接。

4、可選的，所述導(dǎo)電層具有褶皺和微裂紋結(jié)構(gòu)；所述裝置還包括與所述褶皺-微裂紋導(dǎo)電層電連接的導(dǎo)線；所述導(dǎo)線另一端與所述信號處理模塊連接。

5、可選的，所述信號處理模塊包括依次連接的：傳感器接口，與所述導(dǎo)線連接，用于接收所述采集信號；信號調(diào)理電路，包括信號轉(zhuǎn)換電路和濾波電路，用于對所述采集信號執(zhí)行預(yù)處理；控制單元，用于輸出處理后的數(shù)字信號至藍牙模塊；所述藍牙模塊，用于與所述上位機通信連接。

6、可選的，所述信號調(diào)理電路包括：運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容模組和第二電容模組；所述第二電阻所述與第一電容模組串聯(lián)接入所述第一電阻的兩端；所述第二電阻與所述第一電容模組間節(jié)點引線連接所述第三電阻與所述第二電容模組；第二電容模組另一端連接第一電阻與地之間的節(jié)點；所述運算放大器的同相輸入端和所述第三電阻與所述第二電容模組間的節(jié)點連接，所述運算放大器的反相輸入端與其對應(yīng)的輸出端短接；所述運算放大器的供電引腳通過導(dǎo)線連接至電源電路，對應(yīng)的第二供電引腳接地。

7、可選的，所述控制單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與微處理器模塊；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端和所述信號調(diào)理電路的輸出端連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端和所述微處理器模塊連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將所述應(yīng)變傳感器采集到的待測物體形變信號對應(yīng)的電壓模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；所述數(shù)字信號通過pcb導(dǎo)線回路傳輸至所述微處理器模塊。

8、可選的，所述信號處理模塊被配置為：對采集模塊回收的采集信號執(zhí)行預(yù)處理，并基于預(yù)處理后的采集信號進行數(shù)據(jù)解析，獲得對應(yīng)的腹壁張力；基于所述腹壁張力執(zhí)行對應(yīng)的腹腔壓力映射，獲得監(jiān)測對象的腹腔壓力監(jiān)測結(jié)果。

9、本發(fā)明第二方面提供一種基于柔性應(yīng)變傳感器的新生兒腹腔壓力監(jiān)測裝置的制作方法，所述方法用于上述的基于柔性應(yīng)變傳感器的新生兒腹腔壓力監(jiān)測裝置，所述方法包括：在覆蓋層和柔性基底層對應(yīng)的褶皺-微裂紋導(dǎo)電層側(cè)設(shè)置有粘接層；將褶皺-微裂紋導(dǎo)電層沿覆蓋層和柔性基底層對應(yīng)長邊對應(yīng)粘接設(shè)置，以獲得采集模塊，以使得褶皺-微裂紋導(dǎo)電層的裂縫結(jié)構(gòu)與覆蓋層和柔性基底層的長邊垂直；所述柔性基底層在拉伸狀態(tài)下與褶皺-微裂紋導(dǎo)電層粘接；將所述采集模塊與信號處理模塊通過導(dǎo)線連接。

10、可選的，將tpu薄膜作為襯底，基于絲網(wǎng)印刷工藝，將導(dǎo)電碳漿作為印刷材料在所述襯底上印刷獲得導(dǎo)電層；選取醫(yī)用級別的可拉伸膠帶，進行適度的預(yù)拉伸，以產(chǎn)生一定的應(yīng)變；將印刷好的tpu薄膜轉(zhuǎn)移到預(yù)拉伸的膠帶上，以確保導(dǎo)電層與膠帶緊密貼合；卸載膠帶的預(yù)拉伸應(yīng)變，以使得導(dǎo)電層隨膠帶的收縮而形成褶皺結(jié)構(gòu)；在導(dǎo)電層形成褶皺結(jié)構(gòu)后，對膠帶和導(dǎo)電層進行二級拉伸，以在褶皺的基礎(chǔ)上構(gòu)建微裂紋結(jié)構(gòu)；其中，二級拉伸的程度根據(jù)傳感器的靈敏度需求調(diào)整；將導(dǎo)線連接到褶皺-微裂紋導(dǎo)電層，并黏附覆蓋層。

11、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種基于柔性應(yīng)變傳感器的新生兒腹腔壓力監(jiān)測裝置，通過褶皺-微裂紋導(dǎo)電層與柔性基底層的結(jié)合，實現(xiàn)對腹部拉伸狀態(tài)的高靈敏監(jiān)測。該裝置能夠無創(chuàng)、實時、持續(xù)地檢測腹腔壓力變化，避免了傳統(tǒng)有創(chuàng)測量方法帶來的感染風險及患者不適。褶皺-微裂紋導(dǎo)電層能夠隨腹部皮膚的拉伸狀態(tài)產(chǎn)生電阻變化，并通過信號處理模塊解析成腹腔壓力數(shù)據(jù)，從而提高監(jiān)測的精準性和響應(yīng)速度。柔性基底層的高貼合性確保傳感器能夠穩(wěn)定附著于腹部表面，有效減少干擾，提高測量的可靠性。此外，該裝置具備良好的生物相容性，可長期佩戴，適用于新生兒及其他對侵入性操作敏感的患者群體。本發(fā)明不僅提高了腹腔壓力監(jiān)測的安全性與便捷性，還增強了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和實時性，能夠廣泛應(yīng)用于臨床監(jiān)護、移動醫(yī)療及智能健康監(jiān)測等領(lǐng)域。

12、本發(fā)明實施方式的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

技術(shù)特征：

1.一種基于柔性應(yīng)變傳感器的新生兒腹腔壓力監(jiān)測裝置，其特征在于，所述裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述采集模塊包括以層疊設(shè)置的覆蓋層、褶皺-微裂紋導(dǎo)電層和柔性基底層；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電層具有褶皺和微裂紋結(jié)構(gòu)；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述信號處理模塊包括依次連接的：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述信號調(diào)理電路包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述控制單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與微處理器模塊；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號處理模塊被配置為：

8.一種基于柔性應(yīng)變傳感器的新生兒腹腔壓力監(jiān)測裝置的制作方法，其特征在于，所述方法用于權(quán)利要求1-7中任一項權(quán)利要求所述的基于柔性應(yīng)變傳感器的新生兒腹腔壓力監(jiān)測裝置，所述方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明實施例提供一種基于柔性應(yīng)變傳感器的新生兒腹腔壓力監(jiān)測裝置及其制作方法，屬于電子醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域。所述裝置包括：采集模塊，用于在與腹部皮膚貼合狀態(tài)下執(zhí)行腹部拉伸狀態(tài)監(jiān)測，獲得采集信號；其中，所述采集模塊包括設(shè)置在柔性基底層上的褶皺?微裂紋導(dǎo)電層，所述柔性基底層用于與腹部皮膚貼合；所述褶皺?微裂紋導(dǎo)電層用于隨所述柔性基底層拉伸狀態(tài)變化輸出對應(yīng)的電阻信號，作為采集信號；與所述采集模塊連接的信號處理模塊，用于對所述采集信號執(zhí)行解析，獲得對應(yīng)的腹腔壓力監(jiān)測值。本發(fā)明方案不僅提高了腹腔壓力監(jiān)測的安全性與便捷性，還增強了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和實時性，能夠廣泛應(yīng)用于臨床監(jiān)護、移動醫(yī)療及智能健康監(jiān)測等領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：熊濤,王竹卿,高倩,楊旖,虞凱博,吳敬鑫,宋洋洋,張瑤,岳艷,毛艷霞,劉鄧君,唐軍,母得志
受保護的技術(shù)使用者：四川大學(xué)華西第二醫(yī)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15