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一种超声骨密度仪探头位置监测系统及其监测方

时间:一种超声骨密度仪探头位置监测系统及其监测方

  [0001]本发明涉及超声探测技术领域,尤其涉及一种超声骨密度仪探头位置监测系统及其监测方法。

  [0002]桡骨(胫骨)超声骨密度仪是目前常用的测量人体骨密度(骨强度)的医疗诊断设备。该设备通过测量平行穿过桡骨(或胫骨)的声速,来计算和评估人体骨质状况。在使用该超声骨密度仪对骨密度进行测量的过程中,保证探头声束和被测部位骨骼平行,是获得准确数据的关键。

  [0003]为了保证探头声束和骨骼的平行度,目前采用的方法是采用两组超声接收信号波形进行比较判别,并计算出平行度参数,当两个波形重合一致(或平行度接近O)时,认为探头位置已经达到平行度要求;当探头端面与骨骼方向基本一致,即平行度误差在一定范围内,测量数据的准确性被认为是可接受的,而平行度误差较大时,测量数据不被采纳。

  [0004]这种波形和数据实时显示在屏幕上的表达方式,需要操作者实时观察超声接收波形或者平行度数据,人工判断探头是否已经调整到最佳位置并及时作出调整,类似于盲找。往往会因为操作者的反应或判断的延时性,过度调整探头位置,使探头位置难以在较短时间内调准到位,从而影响了测试效率和准确性。判断超声波形曲线和读取平行度数据,对操作者的专业背景和经验也有较高的要求。

  [0005]针对上述问题,本发明旨在提供一种超声骨密度仪探头位置监测系统及其监测方法,其能够根据监测结果实时显示调节探头的位置,提高超声骨密度仪的准确性和检测效率。

  [0007]—种超声骨密度仪探头位置监测系统,包括:超声波发射模块、超声波接收模块、判定模块以及显示模块,其中,

  [0008]所述超声波发射模块,位于所述超声骨密度仪硬件电路并连接于探头上,用于将超声波信号发射到受测骨骼表面;

  [0009]所述超声波接收模块,位于所述超声骨密度仪硬件电路并连接于探头上、且所述超声波接收模块的换能器与所述超声波发射模块的换能器位于同一水平面上,所述超声波接收模块用于接收所述受测骨骼表面反射的超声波信号;

  [0010]所述判定模块,与所述超声波接收模块连接,所述判定模块接收所述超声波接收模块接收到的所述超声波信号,根据预设条件对接收到的所述超声波信号进行筛选,以此判断接收到的超声波信号是否符合骨密度探测条件;

  [0011]所述显示模块,与所述判定模块连接,所述显示模块用于显示所述判定模块的判定结果及所述超声骨密度仪探头与受测骨骼的相对位置关系。

  [0012]进一步优选地,所述超声波发射模块中包括至少两个发射单元,所述至少两个发射单元的换能器位于同一水平面上,且每个所述发射单元的换能器在该水平面上呈相同角度设置;

  [0013]所述超声波接收模块中包括至少两个接收单元,所述至少两个接收单元的换能器位于同一水平面上,且每个所述接收单元在该水平面上呈相同角度设置。

  [0014]进一步优选地,所述预设条件包括:所述波形接收模块接收到的超声波信号之间的波峰值、波谷值以及波峰/波谷所在时间点之间的差异阈值。

  [0015]进一步优选地,所述监测系统中还包括一分别与所述超声波接收模块和判定模块连接的信号采集模块,所述信号采集模块基于所述超声波接收模块接收到的超声波信号采集超声采样信号,并将所述超声采样信号发送至所述判定模块;所述判定模块根据预设条件对所述超声采样信号进行筛选,以此判断接收到的超声波信号是否符合骨密度探测条件。

  [0016]进一步优选地,所述监测系统中还包括一与所述信号采集模块连接的采样长度确定模块,所述采样长度确定模块根据所述信号采集模块采集的超声采样信号中波峰值最大点确定所述超声采样信号的长度。

  [0017]本发明还提供了一种超声骨密度仪探头位置监测方法,所述监测方法中包括以下步骤:

  [0020]S3根据预设条件对步骤S2中接收到的所述超声波信号进行筛选,以此判断接收到的超声波信号是否符合骨密度探测条件;

  [0021]S4显示步骤S4中的判定结果及显示所述超声骨密度仪探头与受测骨骼的相对位置关系。

  [0022]进一步优选地,步骤SI中具体包括:发射至少两束超声波信号到受测骨骼表面;

  [0023]步骤S2中具体包括:接收至少两束所述受测骨骼表面反射的超声波信号。

  [0024]进一步优选地,所述预设条件包括:所述波形接收模块接收到的超声波信号之间的波峰值、波谷值以及波峰/波谷所在时间点之间的差异阈值。

  [0028]根据预设条件对步骤S21中采集到的所述超声采样信号进行筛选,以此判断接收到的超声波信号是否符合骨密度探测条件。

  [0030]实时显示所述超声骨密度仪探头与受测骨骼之间的平行度值和位置关系,并给出相应提示。

  [0031]本发明提供的超声骨密度仪探头位置监测系统及其监测方法,能够带来以下有益效果:

  [0032]在本发明中,通过显示模块实时显示测量过程中探头和受测骨骼之间的相对位置关系,从而对探头的位置进行指示,操作者不再需要去读懂超声信号波形和平行度数据的含义,降低对操作者的要求,便于操作者直观实时地观察探头位置;

  [0033]另外,在本发明中,将在显示模块中实时显示探头和受测骨骼之间的相对位置关系是否符合要求,有助于操作者快速调节探头位置,从而提高检测效率和采集数据的准确性;同时大大改善用户的视觉体验。

  [0034]下面将以明确易懂的方式,结合【附图说明】优选实施方式,对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

  [0035]图1为本发明中超声骨密度仪探头位置监测系统一种实施方式结构示意图;

  [0036]图2为本发明中监测系统中包括两个发射单元和两个接收单元时发射和接收关系结构示意图;

  [0037]图3为本发明中超声骨密度仪探头位置监测系统另一种实施方式结构示意图;

  [0038]图4为本发明中超声骨密度仪探头位置监测系统再一种实施方式结构示意图;

  [0041 ] 100-超声骨密度仪探头位置监测系统,110-超声波发射模块,120-超声波接收模块,130-判定模块,140-显示模块,150-信号采集模块,160-采样长度确定模块,101-超声骨密度仪探头。

  [0042]如图1所示为本发明提供的超声骨密度仪探头位置监测系统100—种实施方式的结构示意图,从图中可以看出,在该监测系统100中包括:超声波发射模块110、超声波接收模块120、判定模块130以及显示模块140,其中,超声波发射模块110的换能器和超声波接收模块120的换能器都位于超声骨密度仪探头上,且位于同一水平面上;判定模块130与超声波接收模块120连接,显示模块140与判定模块130连接。

  [0043]在工作过程中,首先该超声骨密度仪探头将超声波信号发射到受测骨骼表面;之后,超声波接收模块120接收受测骨骼表面反射的超声波信号并将接收到的超声波信号发送到判定模块130中;判定模块130接收到超声波接收模块120发送过来的超声波信号之后,随即将接收到的超声波信号相互之间进行对比,根据预设条件对接收到的超声波信号进行筛选,以此判断接收到的超声波信号是否符合骨密度探测条件;最后,显示模块140显示判定模块130的判断结果及显示超声骨密度仪探头与受测骨骼的相对位置信息。

  [0044]具体来说,在本实施方式中,超声波发射模块110中包括至少两个发射单元,该至少两个发射单元位于同一水平面上,且每个发射单元在该水平面上呈相同角度设置;超声波接收模块120中包括至少两个接收单元,该至少两个接收单元位于同一水平面上,且每个接收单元在该水平面上呈相同角度设置,以保证在探头与受测骨骼平行的情况下,不同发射单元发射出来的超声波信号照射到受测骨骼上的路程是一致的,从受测骨骼上反射回到各个接收单元的路程也是一致的,这样,在使用该超声骨密度仪对受测骨骼的密度进行测试时,能够根据接收单元接收到的超声波信号判断出探头与受测骨骼之间的平行度。

  [0045]更具体来说,上述的预设条件具体包括:所述波形接收模块120接收到的超声波信号之间的波峰值、波谷值以及波峰/波谷所在时间点之间的差异阈值;通过选取波形中的这些特征点来对比这两组超声波信号特征点之间的差异,一般来说,通过比较峰值所在波的起始点进行判断。我们这里之所以要对接收到的超声波信号进行筛选,目的是对接收到的超声波信号进行一个初步的判断,若接收到的超声波信号之间的特征值差异特别大,说明操作出错或者超声骨密度仪出现故障,故需要重新获取一组超声波信号。

  [0046]在一个具体实施例中,如图2所示,超声波发射模块110中包括两个发射单元(图示中发射单元al和发射单元a2),超声波接收模块120中包括两个接收单元(图示中接收单元bl和接收单元b2),且两个发射单元、两个接收单元处于同一水平面上,两个发射单元呈相同角度设置,两个接收单元同样呈相同角度设置。当两

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