一種超聲骨密度儀探頭位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲骨密度儀探頭位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]橈骨(脛骨)超聲骨密度儀是目前常用的測(cè)量人體骨密度(骨強(qiáng)度)的醫(yī)療診斷設(shè)備。該設(shè)備通過(guò)測(cè)量平行穿過(guò)橈骨(或脛骨)的聲速，來(lái)計(jì)算和評(píng)估人體骨質(zhì)狀況。在使用該超聲骨密度儀對(duì)骨密度進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，保證探頭聲束和被測(cè)部位骨骼平行，是獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。
[0003]為了保證探頭聲束和骨骼的平行度，目前采用的方法是采用兩組超聲接收信號(hào)波形進(jìn)行比較判別，并計(jì)算出平行度參數(shù)，當(dāng)兩個(gè)波形重合一致(或平行度接近O)時(shí)，認(rèn)為探頭位置已經(jīng)達(dá)到平行度要求；當(dāng)探頭端面與骨骼方向基本一致，即平行度誤差在一定范圍內(nèi)，測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性被認(rèn)為是可接受的，而平行度誤差較大時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)不被采納。
[0004]這種波形和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在屏幕上的表達(dá)方式，需要操作者實(shí)時(shí)觀察超聲接收波形或者平行度數(shù)據(jù)，人工判斷探頭是否已經(jīng)調(diào)整到最佳位置并及時(shí)作出調(diào)整，類似于盲找。往往會(huì)因?yàn)椴僮髡叩姆磻?yīng)或判斷的延時(shí)性，過(guò)度調(diào)整探頭位置，使探頭位置難以在較短時(shí)間內(nèi)調(diào)準(zhǔn)到位，從而影響了測(cè)試效率和準(zhǔn)確性。判斷超聲波形曲線和讀取平行度數(shù)據(jù)，對(duì)操作者的專業(yè)背景和經(jīng)驗(yàn)也有較高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種超聲骨密度儀探頭位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法，其能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)顯示調(diào)節(jié)探頭的位置，提高超聲骨密度儀的準(zhǔn)確性和檢測(cè)效率。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0007]—種超聲骨密度儀探頭位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、判定模塊以及顯示模塊，其中，
[0008]所述超聲波發(fā)射模塊，位于所述超聲骨密度儀硬件電路并連接于探頭上，用于將超聲波信號(hào)發(fā)射到受測(cè)骨骼表面；
[0009]所述超聲波接收模塊，位于所述超聲骨密度儀硬件電路并連接于探頭上、且所述超聲波接收模塊的換能器與所述超聲波發(fā)射模塊的換能器位于同一水平面上，所述超聲波接收模塊用于接收所述受測(cè)骨骼表面反射的超聲波信號(hào)；
[0010]所述判定模塊，與所述超聲波接收模塊連接，所述判定模塊接收所述超聲波接收模塊接收到的所述超聲波信號(hào)，根據(jù)預(yù)設(shè)條件對(duì)接收到的所述超聲波信號(hào)進(jìn)行篩選，以此判斷接收到的超聲波信號(hào)是否符合骨密度探測(cè)條件；
[0011]所述顯示模塊，與所述判定模塊連接，所述顯示模塊用于顯示所述判定模塊的判定結(jié)果及所述超聲骨密度儀探頭與受測(cè)骨骼的相對(duì)位置關(guān)系。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述超聲波發(fā)射模塊中包括至少兩個(gè)發(fā)射單元，所述至少兩個(gè)發(fā)射單元的換能器位于同一水平面上，且每個(gè)所述發(fā)射單元的換能器在該水平面上呈相同角度設(shè)置；
[0013]所述超聲波接收模塊中包括至少兩個(gè)接收單元，所述至少兩個(gè)接收單元的換能器位于同一水平面上，且每個(gè)所述接收單元在該水平面上呈相同角度設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)條件包括:所述波形接收模塊接收到的超聲波信號(hào)之間的波峰值、波谷值以及波峰/波谷所在時(shí)間點(diǎn)之間的差異閾值。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中還包括一分別與所述超聲波接收模塊和判定模塊連接的信號(hào)采集模塊，所述信號(hào)采集模塊基于所述超聲波接收模塊接收到的超聲波信號(hào)采集超聲采樣信號(hào)，并將所述超聲采樣信號(hào)發(fā)送至所述判定模塊;所述判定模塊根據(jù)預(yù)設(shè)條件對(duì)所述超聲采樣信號(hào)進(jìn)行篩選，以此判斷接收到的超聲波信號(hào)是否符合骨密度探測(cè)條件。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中還包括一與所述信號(hào)采集模塊連接的采樣長(zhǎng)度確定模塊，所述采樣長(zhǎng)度確定模塊根據(jù)所述信號(hào)采集模塊采集的超聲采樣信號(hào)中波峰值最大點(diǎn)確定所述超聲采樣信號(hào)的長(zhǎng)度。
[0017]本發(fā)明還提供了一種超聲骨密度儀探頭位置監(jiān)測(cè)方法，所述監(jiān)測(cè)方法中包括以下步驟:
[0018]SI發(fā)射超聲波信號(hào)到受測(cè)骨骼表面；
[0019]S2接收所述受測(cè)骨骼表面反射的超聲波信號(hào)；
[0020]S3根據(jù)預(yù)設(shè)條件對(duì)步驟S2中接收到的所述超聲波信號(hào)進(jìn)行篩選，以此判斷接收到的超聲波信號(hào)是否符合骨密度探測(cè)條件；
[0021]S4顯示步驟S4中的判定結(jié)果及顯示所述超聲骨密度儀探頭與受測(cè)骨骼的相對(duì)位置關(guān)系。
[0022]進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟SI中具體包括:發(fā)射至少兩束超聲波信號(hào)到受測(cè)骨骼表面；
[0023]步驟S2中具體包括:接收至少兩束所述受測(cè)骨骼表面反射的超聲波信號(hào)。
[0024]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)條件包括:所述波形接收模塊接收到的超聲波信號(hào)之間的波峰值、波谷值以及波峰/波谷所在時(shí)間點(diǎn)之間的差異閾值。
[0025]進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述步驟S2之后還包括:
[0026]S21基于接收到的所述超聲波信號(hào)采集超聲采樣信號(hào)；
[0027]步驟S3中包括:
[0028]根據(jù)預(yù)設(shè)條件對(duì)步驟S21中采集到的所述超聲采樣信號(hào)進(jìn)行篩選，以此判斷接收到的超聲波信號(hào)是否符合骨密度探測(cè)條件。
[0029]進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述步驟S4中還包括:
[0030]實(shí)時(shí)顯示所述超聲骨密度儀探頭與受測(cè)骨骼之間的平行度值和位置關(guān)系，并給出相應(yīng)提示。
[0031]本發(fā)明提供的超聲骨密度儀探頭位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法，能夠帶來(lái)以下有益效果:
[0032]在本發(fā)明中，通過(guò)顯示模塊實(shí)時(shí)顯示測(cè)量過(guò)程中探頭和受測(cè)骨骼之間的相對(duì)位置關(guān)系，從而對(duì)探頭的位置進(jìn)行指示，操作者不再需要去讀懂超聲信號(hào)波形和平行度數(shù)據(jù)的含義，降低對(duì)操作者的要求，便于操作者直觀實(shí)時(shí)地觀察探頭位置；
[0033]另外，在本發(fā)明中，將在顯示模塊中實(shí)時(shí)顯示探頭和受測(cè)骨骼之間的相對(duì)位置關(guān)系是否符合要求，有助于操作者快速調(diào)節(jié)探頭位置，從而提高檢測(cè)效率和采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;同時(shí)大大改善用戶的視覺(jué)體驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0034]下面將以明確易懂的方式，結(jié)合【附圖說(shuō)明】?jī)?yōu)選實(shí)施方式，對(duì)上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說(shuō)明。
[0035]圖1為本發(fā)明中超聲骨密度儀探頭位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為本發(fā)明中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中包括兩個(gè)發(fā)射單元和兩個(gè)接收單元時(shí)發(fā)射和接收關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3為本發(fā)明中超聲骨密度儀探頭位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)另一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4為本發(fā)明中超聲骨密度儀探頭位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)再一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5為本發(fā)明中超聲骨密度儀探頭位置監(jiān)測(cè)方法流程示意圖；
[0040]附圖標(biāo)記:
[0041 ] 100-超聲骨密度儀探頭位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，110-超聲波發(fā)射模塊，120-超聲波接收模塊，130-判定模塊，140-顯示模塊，150-信號(hào)采集模塊，160-采樣長(zhǎng)度確定模塊，101-超聲骨密度儀探頭。
【具體實(shí)施方式】
[0042]如圖1所示為本發(fā)明提供的超聲骨密度儀探頭位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)100—種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出，在該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)100中包括:超聲波發(fā)射模塊110、超聲波接收模塊120、判定模塊130以及顯示模塊140，其中，超聲波發(fā)射模塊110的換能器和超聲波接收模塊120的換能器都位于超聲骨密度儀探頭上，且位于同一水平面上;判定模塊130與超聲波接收模塊120連接，顯示模塊140與判定模塊130連接。
[0043]在工作過(guò)程中，首先該超聲骨密度儀探頭將超聲波信號(hào)發(fā)射到受測(cè)骨骼表面;之后，超聲波接收模塊120接收受測(cè)骨骼表面反射的超聲波信號(hào)并將接收到的超聲波信號(hào)發(fā)送到判定模塊130中；判定模塊130接收到超聲波接收模塊120發(fā)送過(guò)來(lái)的超聲波信號(hào)之后，隨即將接收到的超聲波信號(hào)相互之間進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)預(yù)設(shè)條件對(duì)接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行篩選，以此判斷接收到的超聲波信號(hào)是否符合骨密度探測(cè)條件;最后，顯示模塊140顯示判定模塊130的判斷結(jié)果及顯示超聲骨密度儀探頭與受測(cè)骨骼的相對(duì)位置信息。
[0044]具體來(lái)說(shuō)，在本實(shí)施方式中，超聲波發(fā)射模塊110中包括至少兩個(gè)發(fā)射單元，該至少兩個(gè)發(fā)射單元位于同一水平面上，且每個(gè)發(fā)射單元在該水平面上呈相同角度設(shè)置;超聲波接收模塊120中包括至少兩個(gè)接收單元，該至少兩個(gè)接收單元位于同一水平面上，且每個(gè)接收單元在該水平面上呈相同角度設(shè)置，以保證在探頭與受測(cè)骨骼平行的情況下，不同發(fā)射單元發(fā)射出來(lái)的超聲波信號(hào)照射到受測(cè)骨骼上的路程是一致的，從受測(cè)骨骼上反射回到各個(gè)接收單元的路程也是一致的，這樣，在使用該超聲骨密度儀對(duì)受測(cè)骨骼的密度進(jìn)行測(cè)試時(shí)，能夠根據(jù)接收單元接收到的超聲波信號(hào)判斷出探頭與受測(cè)骨骼之間的平行度。
[0045]更具體來(lái)說(shuō)，上述的預(yù)設(shè)條件具體包括:所述波形接收模塊120接收到的超聲波信號(hào)之間的波峰值、波谷值以及波峰/波谷所在時(shí)間點(diǎn)之間的差異閾值;通過(guò)選取波形中的這些特征點(diǎn)來(lái)對(duì)比這兩組超聲波信號(hào)特征點(diǎn)之間的差異，一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)比較峰值所在波的起始點(diǎn)進(jìn)行判斷。我們這里之所以要對(duì)接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行篩選，目的是對(duì)接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行一個(gè)初步的判斷，若接收到的超聲波信號(hào)之間的特征值差異特別大，說(shuō)明操作出錯(cuò)或者超聲骨密度儀出現(xiàn)故障，故需要重新獲取一組超聲波信號(hào)。
[0046]在一個(gè)具體實(shí)施例中，如圖2所示，超聲波發(fā)射模塊110中包括兩個(gè)發(fā)射單元(圖示中發(fā)射單元al和發(fā)射單元a2)，超聲波接收模塊120中包括兩個(gè)接收單元(圖示中接收單元bl和接收單元b2)，且兩個(gè)發(fā)射單元、兩個(gè)接收單元處于同一水平面上，兩個(gè)發(fā)射單元呈相同角度設(shè)置，兩個(gè)接收單元同樣呈相同角度設(shè)置。當(dāng)兩