一體式超聲骨密度儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種一體式超聲骨密度儀，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的超聲探頭和驅(qū)動(dòng)控制器，其中，所述超聲探頭通過驅(qū)動(dòng)控制器和氣缸相連，所述驅(qū)動(dòng)控制器和平板電腦相連提供超聲檢測(cè)信號(hào)，所述平板電腦和微型打印機(jī)相連打印分析處理后的診斷報(bào)告，所述氣缸和驅(qū)動(dòng)控制器一體連接，所述氣缸和微型打印機(jī)設(shè)于機(jī)框內(nèi)，所述平板電腦鑲嵌在機(jī)框表面。本發(fā)明提供的一體式超聲骨密度儀，將平板電腦、彩色打印機(jī)、超聲探頭和驅(qū)動(dòng)控制器采用嵌入式結(jié)構(gòu)一體嵌設(shè)于機(jī)框內(nèi)，完成超聲信號(hào)檢測(cè)、分析處理并打印診斷報(bào)告，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作使用，具有體積小、功耗低的特點(diǎn)，從而大大降低成本。
【專利說明】一體式超聲骨密度儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超聲骨密度儀，尤其涉及一種一體式超聲骨密度儀。
【背景技術(shù)】
[0002]骨質(zhì)疏松癥是一種嚴(yán)重危害人類特別是婦女健康的疾病，骨質(zhì)疏松癥可以在骨折發(fā)生前通過測(cè)量骨密度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)判斷。目前骨密度測(cè)量手段有單光子(SPA)、雙能X射線(DEXA)、QCT和超聲技術(shù)等。其中超聲骨密度檢查是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的最新骨密度定量測(cè)量技術(shù)，近年來在技術(shù)和臨床上取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。
[0003]超聲用于骨密度測(cè)量的原理如下:利用超聲波在不同介質(zhì)中傳導(dǎo)速度不同的特點(diǎn)，超聲換能器從跟骨的一側(cè)向另一側(cè)發(fā)射超聲波，再根據(jù)接收到的超聲波通過骨組織和其它軟組織的幅度衰減，分別計(jì)算出聲速(SOS)和超聲振幅衰減(BUA)。
[0004]請(qǐng)參見圖1，普遍所采用的技術(shù)手段是分體式:一個(gè)足盆式的超聲骨密度儀主機(jī)，內(nèi)含一塊探頭移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路、超聲探頭I和足跟定位部件5 ;所述超聲探頭I內(nèi)含超聲發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生電路、超聲信號(hào)接收電路。一個(gè)超聲探頭I產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)，超聲信號(hào)穿透足部7后被另一超聲探頭I接收，如圖2所示，信號(hào)的分析與處理則通過USB接口送至一臺(tái)獨(dú)立的主機(jī)6完成，這臺(tái)主機(jī)6的CPU為INTEL的X86系列，操作系統(tǒng)可為Microsoft的Windows。如果要打印診斷報(bào)告，這臺(tái)計(jì)算機(jī)還要外接一臺(tái)打印機(jī)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和缺點(diǎn)是:超聲骨密度儀主機(jī)與計(jì)算機(jī)分離，占用體積大，不利于搬移；INTEL X 86系列的CPU功耗大，必須配有風(fēng)扇散熱，風(fēng)扇產(chǎn)生的噪聲使人體感覺不舒服；這種獨(dú)立的計(jì)算機(jī)成本高！Microsoft的Windows為商用系統(tǒng),每臺(tái)計(jì)算機(jī)必須付版權(quán)費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種一體式超聲骨密度儀，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作使用，具有體積小、功耗低的特點(diǎn)，從而大大降低成本。
[0007]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種一體式超聲骨密度儀，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的超聲探頭和驅(qū)動(dòng)控制器，其中，所述超聲探頭通過驅(qū)動(dòng)控制器和氣缸相連，所述驅(qū)動(dòng)控制器和平板電腦相連提供超聲檢測(cè)信號(hào)，所述平板電腦和微型打印機(jī)相連打印分析處理后的診斷報(bào)告，所述氣缸和驅(qū)動(dòng)控制器一體連接，所述氣缸和微型打印機(jī)設(shè)于機(jī)框內(nèi)，所述平板電腦鑲嵌在機(jī)框表面。
[0008]上述的一體式超聲骨密度儀，其中，所述氣缸上設(shè)有氣囊，所述氣囊通過導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)和超聲探頭相連，所述超聲探頭和距離測(cè)量裝置相連，所述氣囊上設(shè)有壓力傳感器，所述驅(qū)動(dòng)控制器的輸入端分別和距離測(cè)量裝置、壓力傳感器相連，輸出端通過氣泵控制器和氣囊相連。
[0009]上述的一體式超聲骨密度儀，其中，所述驅(qū)動(dòng)控制器為Atmega64單片機(jī)，所述Atmega64單片機(jī)通過USB接口和平板電腦相連。[0010]上述的一體式超聲骨密度儀，其中，所述超聲探頭內(nèi)設(shè)有超聲發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生電路和超聲信號(hào)接收電路，所述驅(qū)動(dòng)控制器內(nèi)設(shè)有A / D轉(zhuǎn)換器和信號(hào)放大器，所述A / D轉(zhuǎn)換器的輸入端和超聲信號(hào)接收電路相連，輸出端通過USB接口和平板電腦相連。
[0011]上述的一體式超聲骨密度儀，其中，所述距離測(cè)量裝置為位移傳感器或激光測(cè)距儀。
[0012]本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本發(fā)明提供的一體式超聲骨密度儀，將平板電腦、彩色打印機(jī)、超聲探頭和驅(qū)動(dòng)控制器采用嵌入式結(jié)構(gòu)一體嵌設(shè)于機(jī)框內(nèi)，完成超聲信號(hào)檢測(cè)、分析處理并打印診斷報(bào)告，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作使用，具有體積小、功耗低的特點(diǎn)，從而大大降低成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有分體式超聲骨密度儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為超聲骨密度儀的超聲信號(hào)收發(fā)測(cè)量原理示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明一體式超聲骨密度儀電路方框示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明一體式超聲骨密度儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為本發(fā)明帶氣囊的一體式超聲骨密度儀電路方框示意圖。
[0018]圖中:
[0019]I超聲探頭2驅(qū)動(dòng)控制器3平板電腦
[0020]4微型打印機(jī)5足根定位部件6主機(jī)
[0021]7足部8機(jī)框9氣囊
[0022]10氣泵控制器11壓力傳感器12距離測(cè)量裝置
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0024]圖3為本發(fā)明一體式超聲骨密度儀電路方框示意圖；圖4為本發(fā)明一體式超聲骨密度儀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]請(qǐng)參見圖3和圖4，本發(fā)明提供的一體式超聲骨密度儀包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的超聲探頭I和驅(qū)動(dòng)控制器2，其中，所述超聲探頭I通過驅(qū)動(dòng)控制器2和氣缸相連，所述驅(qū)動(dòng)控制器2和平板電腦3相連提供超聲檢測(cè)信號(hào)，所述平板電腦3和微型打印機(jī)4相連打印分析處理后的診斷報(bào)告，所述氣缸和驅(qū)動(dòng)控制器2 —體連接，所述氣缸和微型打印機(jī)4設(shè)于機(jī)框8內(nèi)，所述平板電腦3鑲嵌在機(jī)框8表面。
[0026]圖5為本發(fā)明帶氣囊的一體式超聲骨密度儀電路方框示意圖。
[0027]請(qǐng)繼續(xù)參見圖5，本發(fā)明提供的一體式超聲骨密度儀，所述氣缸上設(shè)有氣囊9，所述氣囊9通過導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)和超聲探頭I相連，所述超聲探頭I和距離測(cè)量裝置12相連，所述距離測(cè)量裝置12可以為位移傳感器或激光測(cè)距儀。所述氣囊9上設(shè)有壓力傳感器11，所述驅(qū)動(dòng)控制器2的輸入端和位移傳感器或激光測(cè)距儀相連檢測(cè)位移數(shù)據(jù)，并和壓力傳感器11相連檢測(cè)氣囊壓力，所述驅(qū) 動(dòng)控制器2的輸出端通過氣泵控制器10和氣囊9相連，控制氣囊9的充放氣。所述驅(qū)動(dòng)控制器2可選用Atmega64單片機(jī)，完成儀器的實(shí)時(shí)控制，所述Atmega64單片機(jī)通過USB接口和平板電腦3相連，如采用ARMll平板電腦。所述ATmega64單片機(jī)控制板用于接受來自ARMll平板電腦的命令和向超聲探頭發(fā)送控制命令；所述的ARMll平板電腦用于病歷書寫與人機(jī)界面交互，數(shù)據(jù)計(jì)算，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，測(cè)量結(jié)果顯示；所述的嵌入式打印機(jī)4用于測(cè)量結(jié)果參數(shù)文字與圖形的打印。
[0028]本發(fā)明提供的一體式超聲骨密度儀，所述超聲探頭I內(nèi)設(shè)有超聲發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生電路和超聲信號(hào)接收電路，所述驅(qū)動(dòng)控制器2內(nèi)設(shè)有A / D轉(zhuǎn)換器和信號(hào)放大器，所述A / D轉(zhuǎn)換器的輸入端和超聲信號(hào)接收電路相連，輸出端通過USB接口和平板電腦3相連。所述超聲探頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將探頭自動(dòng)往待測(cè)的跟骨靠攏，超聲探頭I用于發(fā)射超聲脈沖和接收透過跟骨的超聲信號(hào)。
[0029]本發(fā)明提供的一體式超聲骨密度儀的測(cè)量使用如下:首先由操作平板電腦3的虛擬鍵盤上輸入病歷信息，再點(diǎn)測(cè)量菜單發(fā)出測(cè)量命令。測(cè)量命令由平板電腦3的CPU通過USB接口向ATmega64單片機(jī)控制板發(fā)送，ATmega64單片機(jī)解析命令后接通充氣繼電器，氣囊充氣推動(dòng)收發(fā)探頭往中間即跟骨的地方靠攏，探頭壓緊跟骨后一邊的探頭發(fā)射超聲波，部分超聲穿過跟骨后到達(dá)另一邊的接收探頭，見圖2所示。ATmega64單片機(jī)控制板接收到衰減過的超聲后進(jìn)行放大，A / D轉(zhuǎn)換后通過USB接口送回到ARMll平板電腦，運(yùn)行在Android4.2環(huán)境下的骨密度分析計(jì)算軟件對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理的結(jié)果以圖形和參數(shù)的形式顯示在屏上，或用微型打印機(jī)4輸出。醫(yī)生的診斷結(jié)論可以用觸控屏輸入，病歷數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在ARMll平板電腦內(nèi)。測(cè)量結(jié)束后操作醫(yī)生在平板電腦3的虛擬鍵盤上輸入結(jié)束命令，結(jié)束命令由平板電腦3的CPU通過USB接口向ATmega64單片機(jī)控制板發(fā)送，ATmega64單片機(jī)解析命令后斷開充氣繼電器，氣囊放氣帶動(dòng)收發(fā)探頭往兩邊回縮歸位。
[0030]綜上所述，本發(fā)明提供的一體式超聲骨密度儀，將平板電腦3、彩色打印機(jī)4、超聲探頭I和驅(qū)動(dòng)控制器2采用嵌入式結(jié)構(gòu)一體嵌設(shè)于機(jī)框8內(nèi)，完成超聲信號(hào)檢測(cè)、分析處理并打印診斷報(bào)告，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作使用，具體優(yōu)點(diǎn)如下:1.體積小，對(duì)場(chǎng)地要求低；2.便于運(yùn)輸；3.功耗低；4.觸控屏操作，不需要鍵盤鼠標(biāo)；5.開源的Android操作系統(tǒng)，無須版權(quán)費(fèi)；6.ARM平板電腦成本較X`86臺(tái)式電腦低。
[0031]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種一體式超聲骨密度儀，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的超聲探頭和驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，所述超聲探頭通過驅(qū)動(dòng)控制器和氣缸相連，所述驅(qū)動(dòng)控制器和平板電腦相連提供超聲檢測(cè)信號(hào)，所述平板電腦和微型打印機(jī)相連打印分析處理后的診斷報(bào)告，所述氣缸和驅(qū)動(dòng)控制器一體連接，所述氣缸和微型打印機(jī)設(shè)于機(jī)框內(nèi)，所述平板電腦鑲嵌在機(jī)框表面。
2.如權(quán)利要求1所述的一體式超聲骨密度儀，其特征在于，所述氣缸上設(shè)有氣囊，所述氣囊通過導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)和超聲探頭相連，所述超聲探頭和距離測(cè)量裝置相連，所述氣囊上設(shè)有壓力傳感器，所述驅(qū)動(dòng)控制器的輸入端分別和距離測(cè)量裝置、壓力傳感器相連，輸出端通過氣泵控制器和氣囊相連。
3.如權(quán)利要求2所述的一體式超聲骨密度儀，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制器為Atmega64單片機(jī),所述Atmega64單片機(jī)通過USB接口和平板電腦相連。
4.如權(quán)利要求3所述的一體式超聲骨密度儀，其特征在于，所述超聲探頭內(nèi)設(shè)有超聲發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生電路和超聲信號(hào)接收電路，所述驅(qū)動(dòng)控制器內(nèi)設(shè)有A / D轉(zhuǎn)換器和信號(hào)放大器，所述A / D轉(zhuǎn)換器的輸入端和超聲信號(hào)接收電路相連，輸出端通過USB接口和平板電腦相連。
5.如權(quán)利要求3所述的一體式超聲骨密度儀，其特征在于，所述距離測(cè)量裝置為位移傳感器或激光測(cè)距儀 。
【文檔編號(hào)】A61B8/08GK103860203SQ201410109204
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】俞建涌, 倪衛(wèi)芳, 李圣 申請(qǐng)人:南京科進(jìn)實(shí)業(yè)有限公司