專利名稱：一種椎間盤壓力檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療電子儀器，具體涉及一種直接無損測(cè)量的椎間盤壓力檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
頸椎在人體中占極其重要的地位，頸椎椎間盤退變或突出能引起一系列的臨床病癥，而與頸椎椎間盤退變或突出相關(guān)的是髓核內(nèi)壓力的變化和椎間盤上下截面的壓力變化。在醫(yī)學(xué)上這兩個(gè)數(shù)據(jù)是維持頸椎穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，也是臨床上一個(gè)重要的數(shù)據(jù)。因此，對(duì)頸椎椎間盤髓核內(nèi)壓力的測(cè)定，是 具有極其重要的意義。但在臨床中直接測(cè)量頸椎椎間盤髓核內(nèi)壓力是非常困難的，更主要的是對(duì)人體的不安全，到目前為止，測(cè)量頸椎椎間盤髓核內(nèi)壓力仍是醫(yī)學(xué)上的一個(gè)難題，且采用的都是有損傷測(cè)試，如選用外徑為01.2mm，內(nèi)徑為￠0. 8_的醫(yī)用硅膠管套在測(cè)壓針管前端的測(cè)壓口，讓硅膠管套深入髓核中心，再采用EI-P929程控測(cè)壓儀記錄，從而測(cè)得髓核中心在加載情況下的壓力值。另一方面，電阻應(yīng)變片是導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)其電阻值發(fā)生相應(yīng)變化的傳感元件，目前主要應(yīng)用在檢測(cè)金屬等固體物質(zhì)形變上，在生物體上沒有應(yīng)用，這是因?yàn)槎即嬖诰唧w技術(shù)問題。而對(duì)于直接無損測(cè)量的椎間盤壓力檢測(cè)，尤其是采用電阻應(yīng)變片的直接無損測(cè)量的椎間盤壓力檢測(cè)，還必須克服這種情況下直接壓力或間接壓力傳感信號(hào)過小或微小的技術(shù)難題，包括①微小信號(hào)的精確放大，包含檢測(cè)和放大的兩大部分；②電磁干擾問題，由于是微小信號(hào)，很容易由于內(nèi)外電磁干擾使信號(hào)失真。另外還面臨著需要適合狹小緊湊的手術(shù)環(huán)境的特定行業(yè)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，如何提供一種椎間盤壓力檢測(cè)裝置，能直接無創(chuàng)傷地準(zhǔn)確檢測(cè)或測(cè)量使用者或患者的椎間盤壓力。本發(fā)明的上述技術(shù)問題這樣解決構(gòu)建一種椎間盤壓力檢測(cè)裝置，包括貼在人體表面檢測(cè)位置的用于檢測(cè)信號(hào)的復(fù)數(shù)個(gè)電阻應(yīng)變片，還包括與所述電阻應(yīng)變片電連接的應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器；該應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器包括依次電連接的內(nèi)部電橋單元、運(yùn)算放大單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和無線發(fā)送模塊；所述內(nèi)部電橋單元與對(duì)應(yīng)所述電阻應(yīng)變片構(gòu)成電橋，所述電阻應(yīng)變片、內(nèi)部電橋單元、運(yùn)算放大單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的數(shù)量相同并一一對(duì)應(yīng)。這樣能直接無創(chuàng)傷地準(zhǔn)確檢測(cè)使用者或患者的椎間盤壓力。按照本發(fā)明提供的椎間盤壓力檢測(cè)裝置，還包括與所述應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器無線通信的用于計(jì)算、處理和顯示所述檢測(cè)信號(hào)或數(shù)據(jù)的上位機(jī)。這樣能進(jìn)一步直接無創(chuàng)傷地實(shí)時(shí)地準(zhǔn)確測(cè)量使用者或患者的椎間盤壓力。按照本發(fā)明提供的椎間盤壓力檢測(cè)裝置，所述上位機(jī)是內(nèi)置或外置無線接收模塊的計(jì)算機(jī)。按照本發(fā)明提供的椎間盤壓力檢測(cè)裝置，無線發(fā)送模塊包括CPU及與其電連接的一個(gè)無線發(fā)送單元。
按照本發(fā)明提供的椎間盤壓力檢測(cè)裝置，所述無線發(fā)送單元是藍(lán)牙或無線局域網(wǎng)(WIFI)發(fā)送單元。按照本發(fā)明提供的椎間盤壓力檢測(cè)裝置，所述應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器還包括內(nèi)部電源模塊；所述內(nèi)部電源模塊包括充電電池及其充放電電路。按照本發(fā)明提供的椎間盤壓力檢測(cè)裝置，所述運(yùn)算放大單元包括兩級(jí)運(yùn)放，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元是高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器。按照本發(fā)明提供的椎間盤壓力檢測(cè)裝置，所述電阻應(yīng)變片是2-10個(gè)，優(yōu)選6個(gè)。本發(fā)明提供的椎間盤壓力檢測(cè)裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I.首次采用應(yīng)變片方式測(cè)量椎間盤表面應(yīng)變測(cè)量，實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)傷直接無損測(cè)量；
2.檢測(cè)部分(應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器)自帶電源，適合狹小緊湊的手術(shù)環(huán)境；3.無線通訊靈活高效、最大限度隔離檢測(cè)部分和測(cè)量部分(上位機(jī))，加上數(shù)據(jù)傳輸，解決電磁兼容和內(nèi)部電磁干擾問題；4.微小信號(hào)的精確放大和模數(shù)AD轉(zhuǎn)換；具體可以是兩級(jí)精密運(yùn)放和高速AD轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微小信號(hào)的準(zhǔn)確采集，采樣精度達(dá)16位。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。圖I是本發(fā)明的椎間盤壓力檢測(cè)測(cè)量裝置連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I所示裝置的電原理框圖；圖3是圖I中電阻應(yīng)變片電連接示意圖；圖4是圖I中應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器的電源模塊的電路原理示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明具體實(shí)施例的椎間盤壓力檢測(cè)測(cè)量裝置，包括6個(gè)電阻應(yīng)變片I、與電阻應(yīng)變片電纜連接的應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器2和與應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器藍(lán)牙通信的上位機(jī)4 ；該上位機(jī)是個(gè)人計(jì)算機(jī)PC4，通過USB接口和連接線連接外部藍(lán)牙通信盒3。本發(fā)明具體實(shí)施例的椎間盤壓力檢測(cè)測(cè)量裝置，整體電路或內(nèi)部功能模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示，(一)上位機(jī)包括依次連接外部藍(lán)牙通信盒3內(nèi)的藍(lán)牙接收單元、外部藍(lán)牙通信盒3內(nèi)的接收CPU、USB通信單元和上位機(jī)測(cè)量軟件。(二)應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器2包括依次電連接的內(nèi)部電橋單元、運(yùn)算放大單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和無線通信/發(fā)送模塊；(三)外部所述電阻應(yīng)變片I作為測(cè)試臂與對(duì)應(yīng)所述內(nèi)部電橋單元中其他三個(gè)臂一起構(gòu)成圖2中的電橋單元，所述電阻應(yīng)變片I、內(nèi)部電橋單元、運(yùn)算放大單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的數(shù)量都是6個(gè)并一一對(duì)應(yīng)；該應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器2還包括自帶電源(電源模塊)。如圖3所示，應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器中內(nèi)部電橋單元與對(duì)應(yīng)所述電阻應(yīng)變片I通過電連接器Jl、J2和電纜連接，圖3中的電阻SgRl 6是6個(gè)電阻應(yīng)變片I。如圖4所示，應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器2中的電源模塊包括二節(jié)3. 7V的充電電池BTl和BT2及其充放電電路。最后，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解范圍內(nèi)，在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)，各種變化都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種椎間盤壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，包括貼在椎間盤表面檢測(cè)位置的用于檢測(cè)信號(hào)的復(fù)數(shù)個(gè)電阻應(yīng)變片(I)，還包括與所述電阻應(yīng)變片電連接的應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器(2);該應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器包括依次電連接的內(nèi)部電橋單元、運(yùn)算放大單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和無線發(fā)送模塊；所述內(nèi)部電橋單元與對(duì)應(yīng)所述電阻應(yīng)變片構(gòu)成電橋，所述電阻應(yīng)變片、內(nèi)部電橋單元、運(yùn)算放大單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的數(shù)量相同并--對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述椎間盤壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括與所述應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器無線通信的用于計(jì)算、處理和顯示所述檢測(cè)信號(hào)或數(shù)據(jù)的上位機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述椎間盤壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，所述上位機(jī)是內(nèi)置無線接收模塊或外置無線接收模塊(3)的計(jì)算機(jī)(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述椎間盤壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，無線發(fā)送模塊包括CPU及與其電連接的一個(gè)無線發(fā)送單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述椎間盤壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，所述無線發(fā)送單元是藍(lán)牙或WIFI發(fā)送單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述椎間盤壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，所述應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器(2)還包括內(nèi)部電源模塊；所述內(nèi)部電源模塊包括充電電池(BT1、BT2)及其充電電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述椎間盤壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，所述運(yùn)算放大單元包括兩級(jí)運(yùn)放。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述椎間盤壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電阻應(yīng)變片(I)是2-10 個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種椎間盤壓力檢測(cè)裝置，包括粘貼在椎間盤表面檢測(cè)位置的用于檢測(cè)信號(hào)的復(fù)數(shù)個(gè)電阻應(yīng)變片(1)，還包括與所述電阻應(yīng)變片電連接的應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器(2)；該應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器包括依次電連接的內(nèi)部電橋單元、運(yùn)算放大單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和無線發(fā)送模塊；所述內(nèi)部電橋單元與對(duì)應(yīng)所述電阻應(yīng)變片構(gòu)成電橋，所述電阻應(yīng)變片、內(nèi)部電橋單元、運(yùn)算放大單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的數(shù)量相同并一一對(duì)應(yīng)；進(jìn)一步還包括與所述應(yīng)力檢測(cè)發(fā)送器無線通信的上位機(jī)。這種裝置，能實(shí)現(xiàn)椎間盤壓力的無創(chuàng)傷直接無損檢測(cè)或測(cè)量。
文檔編號(hào)A61B5/22GK102631203SQ20121011195
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者劉偉強(qiáng), 薛清華 申請(qǐng)人:深圳清華大學(xué)研究院