一体式超声骨密度仪的制作方法[0002]骨质疏松症是一种严重危害人类特别是妇女健康的疾病，骨质疏松症可以在骨折发生前通过测量骨密度进行风险判断。目前骨密度测量手段有单光子(SPA)、双能X射线(DEXA)、QCT和超声技术等。其中超声骨密度检查是20世纪90年代发展起来的最新骨密度定量测量技术，近年来在技术和临床上取得了长足的发展。[0003]超声用于骨密度测量的原理如下:利用超声波在不同介质中传导速度不同的特点，超声换能器从跟骨的一侧向另一侧发射超声波，再根据接收到的超声波通过骨组织和其它软组织的幅度衰减，分别计算出声速(SOS)和超声振幅衰减(BUA)。[0004]请参见图1，普遍所采用的技术手段是分体式:一个足盆式的超声骨密度仪主机，内含一块探头移动驱动电路、超声探头I和足跟定位部件5 ;所述超声探头I内含超声发射信号产生电路、超声信号接收电路。一个超声探头I产生发射信号，超声信号穿透足部7后被另一超声探头I接收，如图2所示，信号的分析与处理则通过USB接口送至一台独立的主机6完成，这台主机6的CPU为INTEL的X86系列，操作系统可为Microsoft的Windows。如果要打印诊断报告，这台计算机还要外接一台打印机。[0005]现有技术存在的问题和缺点是:超声骨密度仪主机与计算机分离，占用体积大，不利于搬移；INTEL X 86系列的CPU功耗大，必须配有风扇散热，风扇产生的噪声使人体感觉不舒服；这种独立的计算机成本高！Microsoft的Windows为商用系统,每台计算机必须付版权费。
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种一体式超声骨密度仪，结构简单，易于操作使用，具有体积小、功耗低的特点，从而大大降低成本。[0007]本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种一体式超声骨密度仪，包括两个相对设置的超声探头和驱动控制器，其中，所述超声探头通过驱动控制器和气缸相连，所述驱动控制器和平板电脑相连提供超声检测信号，所述平板电脑和微型打印机相连打印分析处理后的诊断报告，所述气缸和驱动控制器一体连接，所述气缸和微型打印机设于机框内，所述平板电脑镶嵌在机框表面。
[0008]上述的一体式超声骨密度仪，其中，所述气缸上设有气囊，所述气囊通过导轨机构和超声探头相连，所述超声探头和距离测量装置相连，所述气囊上设有压力传感器，所述驱动控制器的输入端分别和距离测量装置、压力传感器相连，输出端通过气泵控制器和气囊相连。
[0009]上述的一体式超声骨密度仪，其中，所述驱动控制器为Atmega64单片机，所述Atmega64单片机通过USB接口和平板电脑相连。[0010]上述的一体式超声骨密度仪，其中，所述超声探头内设有超声发射信号产生电路和超声信号接收电路，所述驱动控制器内设有A / D转换器和信号放大器，所述A / D转换器的输入端和超声信号接收电路相连，输出端通过USB接口和平板电脑相连。
[0011]上述的一体式超声骨密度仪，其中，所述距离测量装置为位移传感器或激光测距仪。
[0012]本发明对比现有技术有如下的有益效果:本发明提供的一体式超声骨密度仪，将平板电脑、彩色打印机、超声探头和驱动控制器采用嵌入式结构一体嵌设于机框内，完成超声信号检测、分析处理并打印诊断报告，结构简单，易于操作使用，具有体积小、功耗低的特点，从而大大降低成本。



[0013]图1为现有分体式超声骨密度仪结构示意图；
[0014]图2为超声骨密度仪的超声信号收发测量原理示意图；
[0015]图3为本发明一体式超声骨密度仪电路方框示意图；
[0016]图4为本发明一体式超声骨密度仪结构示意图；
[0017]图5为本发明带气囊的一体式超声骨密度仪电路方框示意图。
[0018]图中:
[0019]I超声探头2驱动控制器3平板电脑
[0020]4微型打印机5足根定位部件6主机
[0021]7足部8机框9气囊
[0022]10气泵控制器11压力传感器12距离测量装置

[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0024]图3为本发明一体式超声骨密度仪电路方框示意图；图4为本发明一体式超声骨密度仪结构示意图。
[0025]请参见图3和图4，本发明提供的一体式超声骨密度仪包括两个相对设置的超声探头I和驱动控制器2，其中，所述超声探头I通过驱动控制器2和气缸相连，所述驱动控制器2和平板电脑3相连提供超声检测信号，所述平板电脑3和微型打印机4相连打印分析处理后的诊断报告，所述气缸和驱动控制器2 —体连接，所述气缸和微型打印机4设于机框8内，所述平板电脑3镶嵌在机框8表面。
[0026]图5为本发明带气囊的一体式超声骨密度仪电路方框示意图。
[0027]请继续参见图5，本发明提供的一体式超声骨密度仪，所述气缸上设有气囊9，所述气囊9通过导轨机构和超声探头I相连，所述超声探头I和距离测量装置12相连，所述距离测量装置12可以为位移传感器或激光测距仪。所述气囊9上设有压力传感器11，所述驱动控制器2的输入端和位移传感器或激光测距仪相连检测位移数据，并和压力传感器11相连检测气囊压力，所述驱 动控制器2的输出端通过气泵控制器10和气囊9相连，控制气囊9的充放气。所述驱动控制器2可选用Atmega64单片机，完成仪器的实时控制，所述Atmega64单片机通过USB接口和平板电脑3相连，如采用ARMll平板电脑。所述ATmega64单片机控制板用于接受来自ARMll平板电脑的命令和向超声探头发送控制命令；所述的ARMll平板电脑用于病历书写与人机界面交互，数据计算，数据存储，测量结果显示；所述的嵌入式打印机4用于测量结果参数文字与图形的打印。
[0028]本发明提供的一体式超声骨密度仪，所述超声探头I内设有超声发射信号产生电路和超声信号接收电路，所述驱动控制器2内设有A / D转换器和信号放大器，所述A / D转换器的输入端和超声信号接收电路相连，输出端通过USB接口和平板电脑3相连。所述超声探头驱动机构用于将探头自动往待测的跟骨靠拢，超声探头I用于发射超声脉冲和接收透过跟骨的超声信号。
[0029]本发明提供的一体式超声骨密度仪的测量使用如下:首先由操作平板电脑3的虚拟键盘上输入病历信息，再点测量菜单发出测量命令。测量命令由平板电脑3的CPU通过USB接口向ATmega64单片机控制板发送，ATmega64单片机解析命令后接通充气继电器，气囊充气推动收发探头往中间即跟骨的地方靠拢，探头压紧跟骨后一边的探头发射超声波，部分超声穿过跟骨后到达另一边的接收探头，见图2所示。ATmega64单片机控制板接收到衰减过的超声后进行放大，A / D转换后通过USB接口送回到ARMll平板电脑，运行在Android4.2环境下的骨密度分析计算软件对收到的数据进行处理，处理的结果以图形和参数的形式显示在屏上，或用微型打印机4输出。医生的诊断结论可以用触控屏输入，病历数据可以存储在ARMll平板电脑内。测量结束后操作医生在平板电脑3的虚拟键盘上输入结束命令，结束命令由平板电脑3的CPU通过USB接口向ATmega64单片机控制板发送，ATmega64单片机解析命令后断开充气继电器，气囊放气带动收发探头往两边回缩归位。
[0030]综上所述，本发明提供的一体式超声骨密度仪，将平板电脑3、彩色打印机4、超声探头I和驱动控制器2采用嵌入式结构一体嵌设于机框8内，完成超声信号检测、分析处理并打印诊断报告，结构简单，易于操作使用，具体优点如下:1.体积小，对场地要求低；2.便于运输；3.功耗低；4.触控屏操作，不需要键盘鼠标；5.开源的Android操作系统，无须版权费；6.ARM平板电脑成本较X`86台式电脑低。
[0031]虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。