CN102670255B - 自助式超声骨强度检测系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自助式超声骨强度检测系统及其使用方法，包括相互电连接的人机交互部件、身份识别部件和超声骨强度检测部件，用于实现测试者的自助式骨强度检测。测试者通过读卡验证进入系统，采用触控方式进行操作，通过视频、动画、图片和文字多种形式简洁、明了地介绍操作示范流程，用于指导测试者独立完成进行规范的检测操作；使用方法包括测试者进行测量档位选择、酒精消毒及耦合剂涂抹、位置固定和测试者脚跟骨测量。在检测过程中，自助式超声骨强度检测系统实时对检测信号进行处理和分析，同时身份识别部件免去了测试者重复手动输入相关信息的麻烦，使操作简便，适用于测试者日常的自助骨强度检测，尤其中老年人群。

Description

自助式超声骨强度检测系统及其使用方法

所属领域 本发明涉及自助式检测装置及方法，特别涉及自助式超声骨强度检测系统及其使用方法。

背景技术 骨质疏松症是一种常见的中老年疾病，其发病率为常见多发病的第六位，已成为一个全球性的公共卫生问题。国务院日前印发《中国老龄事业发展“十二五”规划》中指出到2015年，我国60岁以上老人人口数量将达到2.21亿，随着我国人口的快速老龄化，骨质疏松病症患者数量势必迅猛增加。特别需要强调的是，目前医学上还未有安全而有效的根治方法，因而骨质疏松症的早期预防显得尤为重要，定量超声（QUS）检测装置具有无辐射、易操作、便携等特点，而且具备检测骨结构特性的能力，可以用于骨质状况的日常筛查。

目前市场上常见的超声骨密度测量仪主要有美国GE-INSIGHT系列超声骨密度仪器、日本古野AOS-100NW超声骨密度测量仪和法国Osteospace超声骨密度仪等产品，这类产品采用超声测量虽然具有无辐射风险优点，但均需要在专业人员的操作下完成测量，测试复杂且不方便，不适用于日常的自我检测，尤其不适用于中老年人群。现已公开的申请号为201010579635.3发明的专利，介绍了测量误差小、骨强度指数准确的全干固态耦合式跟骨超声骨强度指数检测方法以及检测装置，但是该装置没有实现测试者自助式检测功能，因而同样不适用于测试者自我检测。

发明内容 本发明的目的是针对现有技术所述，设计自助式超声骨强度检测系统及其使用方法，该系统具有操作示范流程介绍、操作分步引导、检测状态提示和检测质量评估功能，测试者根据适时的视频、动画、图片和文字提示进行相应正确和规范操作，无需借助外界帮助情况下，方便和快速完成检测。

本发明的技术方案阐述如下：

一种自助式超声骨强度检测系统，包括相互电连接的人机交互部件、身份识别部件和超声骨强度检测部件，特别是：

所述人机交互部件包括触屏电脑、CAN卡、分析软件和触摸笔，分析软件安装在触屏电脑上，用于对超声骨强度检测部件发送上来的脉搏波数据进行实时显示和分析处理，CAN卡用于连接超声探头及固态耦合器，触摸笔用于控制触屏电脑，该人机交互部件与超声骨强度检测部件通过支架和伸缩杆上下固定连接。其中，伸缩杆用于测试者根据自身体型腿长，通过调节伸缩杆带动触屏电脑前后移动，调节测试者与触屏电脑的合适距离，以方便测试者操作触屏电脑。

所述身份识别部件置于支架上，该支架上置有读卡器，读卡器通过串口与人机交互部件中的触屏电脑电连接，测量时，测试者通过手持非接触式cpu型身份识别卡对读卡器刷卡，进入分析软件的检测界面。

所述超声骨强度检测部件位于自助式超声骨强度检测系统的底座中，在底座中置有凹槽，该凹槽中置有挡板、超声探头及固态耦合器、夹紧力检测单元、宽度检测单元和恒温热气加热单元，测试时，测试者的一只脚位于踏板上，测试者跟骨部紧靠挡板并用绷带固定，夹紧力检测单元在超声探头及固态耦合器夹紧过程中对夹紧力检测，在超声探头及固态耦合器夹紧后，宽度检测单元对测试者的实际跟骨宽度进行检测，恒温热气加热单元，用于产生热气进行恒温控制，超声探头及固态耦合器发送超声透过测试者脚跟骨部，获得的检测结果传输到人机交互部件的分析软件中。

所述人机交互部件的分析软件通过指标体系对超声骨强度检测部件传输的检测数据进行分析，并在触屏电脑上实时显示分析得到信息，或由打印机打印出报告。

一种自助式超声骨强度检测系统的使用方法，该使用方法包括测试者进行测量档位选择、酒精消毒及耦合剂涂抹、位置固定和测试者跟骨测量，特别是自助式超声骨强度检测系统使用方法的具体步骤为：

a、打开电源，系统初始化：等待自助式超声骨强度检测系统中人机交互部件、身份识别部件和超声骨强度检测部件初始化完成；

b、刷卡登陆，进入自助式检测界面：自助式超声骨强度检测的分析软件登陆界面，分析软件通过语音及文字提示，身份识别部件让测试者使用身份识别卡对读卡器读卡并进行登陆验证信息；

c、进入测试界面，自助式超声骨强度检测系统自动校准，同时播放示范视频：超声骨强度检测部件进行工作，人机交互部件中的分析软件通过触屏电脑播放示范视频；

d、播放并观看操作视频，选择正确的测量档位：测试者根据操作流程和检测状态的介绍、提示和视频，选择正确的测量档位；

e、播放并观看示范视频，进行酒精消毒及涂抹耦合剂：对准备检测的测试者脚跟骨部进行酒精消毒及涂抹耦合剂：

f、播放并观看示范视频，进行位置固定：测试者观看示范视频，同时将测试者脚跟骨部进行位置固定；

g、点击测试者脚跟骨部测量按钮，身体保持静止状态：点击自助式超声骨强度检测系统上测试者脚跟骨部测量按钮，测试者身体保持不动，准备进入测试；

h、判断测试结果是否有效：当检测结果有效性较低时，分析软件会判断可能导致有效性较低的原因，根据原因找出问题所在的步骤，并回到相应的问题步骤，给出相应提示并返回此步骤操作重新测量；当检测结果有效时，系统进入步骤i；

i、自动保存并显示测试结果，检测结束：当测试者完成检测流程后，检测结果自动保存至自助式超声骨强度检测系统中，该检测结果自动以报表的形式在触屏电脑上显示给测试者。

有益效果

其一，本发明自助式超声骨强度检测系统包括相互电连接的人机交互部件、身份识别部件、超声骨强度检测部件，在超声骨强度检测系统中融合了人机交互技术和身份识别技术。自助式超声骨强度检测系统启动时，测试者可根据自身体型腿长，调节伸缩杆带动触屏电脑前后移动，调节测试者与触屏电脑的合适距离，以方便测试者操作触屏电脑。自助式超声骨强度检测系统初始化启动成功后，触屏电脑显示自助式超声骨强度分析软件登录界面。测量时，测试者手持非接触式CPU型的身份识别卡，通过对读卡器刷卡，即可进入自助式超声骨强度检测软件检测界面，此时触屏电脑会播放操作示范流程介绍视频，通过观摩，实时完成超声骨强度检测。本发明的使用方法包括测试者进行测量档位选择、酒精消毒及耦合剂涂抹、位置固定和测试者脚跟骨测量。

其二，本发明具有操作示范流程介绍、操作分步引导、检测状态提示和检测质量评估功能，通过简洁明了的视频、动画、图片和文字多种提示形式，使得测试者快速掌握和完成检测过程，而无需借助于外界或者专业人员。本发明中采用触摸屏操作方式及读卡身份识别方式，具有操作简单，可视化强的优势，为各年龄段人群尤其是中老年人群进行日常自我骨强度检测提供了可行性和方便性。

附图说明

图1是本发明中自助式超声骨强度检测系统的结构示意图；

图2是本发明中自助式超声骨强度检测系统的电路模块连接示意框图；

图3是本发明中自助式超声骨强度检测系统的使用方法流程图。

具体实施方式  下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步解释：

图1是本发明中自助式超声骨强度检测系统的结构示意图；图2是本发明中自助式超声骨强度检测系统的电路模块连接示意框图；

在图1和图2中：

1为人机交互部件，包括：触屏电脑11、CAN卡12、分析软件13、触摸笔14；

2为身份识别部件，包括：读卡器21、身份识别卡22；

3为超声骨强度检测部件，包括：超声探头及固态耦合器31、夹紧力检测单元32、宽度检测单元33、恒温热气加热单元34；

自助式超声骨强度检测系统还包括：伸缩杆41、支架42、踏板43、凹槽44、绷带45、挡板46、测试者脚跟骨部47、底座48。

该自助式超声骨强度检测系统的上方为触屏电脑11，下方为固定底座7，通过支架42连接起来，触屏电脑11和支架42通过伸缩杆41相连，支架42中部安装了身份识别部件2中的读卡器21，固定底座48内安装有超声骨强度检测部件，测试者脚部放置于踏板43上，测试者小腿部位轻靠于挡板46上，绷带45对测试者小腿部位起绑扎固定作用，挡板46固定在底座48上。

自助式超声骨强度检测系统启动时，测试者可根据自身体型腿长，通过调节伸缩杆41带动触屏电脑11前后移动，调节测试者与触屏电脑11的合适距离，以方便测试者操作触屏电脑11，自助式超声骨强度检测系统初始化启动成功后，触屏电脑11显示自助式超声骨强度分析软件13登录界面。测量时，测试者手持非接触式CPU型的身份识别卡22，通过对读卡器21刷卡，即可进入自助式超声骨强度检测软件检测界面，此时会播放操作示范流程介绍视频，通过观摩，实时完成操作，同时自助式超声骨强度检测系统对每一步操作都有是否开始、进行中和是否完成的提示，测试者根据相应的提示，选择进入下一步操作或者返回上一步操作。

根据分析软件13提示，测试者分步完成测量档位选择、酒精消毒及耦合剂涂抹、位置固定和脚跟骨测量四个步骤。在开始测量前，自助式超声骨强度检测系统会对检测前准备工作进行确认，当确认完毕后，才可进行检测。检测时，测试者脚部置于凹槽44中的踏板43上，并用绷带45固定在挡板46上，固定底座48内安装有超声骨强度检测仪接收检测命令，超声探头自动对测试者脚跟骨部47进行检测，自助式超声骨强度分析软件13对检测信号进行波形特征提取、频谱分析和传递时间快慢计算，以评估此次检测有效性。当测试者完成检测流程后，检测结果自动保存至自助式超声骨强度检测系统中，保存形式可以为本地存储和网络上传或者两者之一，同时此次的检测结果自动以报表的形式展现给测试者。

自助式超声骨强度检测系统启动后，人机交互部件1的触屏电脑11上显示登录界面，且人机交互部件1实时检测身份识别部件2是否有身份认证信号发来，当人机交互部件1检测到来自身份识别部件2的身份认证信号时，人机交互部件1将显示检测界面。测量开始时，触屏电脑11通过超声骨强度检测部件3对测试者脚跟骨部47的强度进行采样，并将采样结果发送至人机交互部件1进行数据处理并显示测量结果。

图3是自助式超声骨强度检测系统的使用方法流程图，该使用方法包括测试者进行测量档位选择、酒精消毒及耦合剂涂抹、位置固定和测试者脚跟骨测量，自助式超声骨强度检测系统使用方法的具体步骤为：

步骤100：打开电源，系统初始化：等待自助式超声骨强度检测系统中人机交互部件、身份识别部件和超声骨强度检测部件初始化完成；

步骤110：刷卡登陆，进入自助式检测界面：自助式超声骨强度检测的分析软件登陆界面，分析软件通过语音及文字提示，身份识别部件让测试者使用身份识别卡对读卡器读卡并进行登陆，信息验证后，进入步骤120；

步骤120：进入测试界面，自助式超声骨强度检测系统自动校准，同时播放示范视频：超声骨强度检测部件进行工作，人机交互部件中的分析软件通过触屏电脑播放示范视频；

步骤130：播放并观看操作视频，选择正确的测量档位：测试者根据操作流程和检测状态的介绍、提示和视频，选择正确的测量档位；

步骤140：播放并观看示范视频，进行酒精消毒及涂抹耦合剂：对准备检测的测试者脚跟骨部（47）进行酒精消毒及涂抹耦合剂：

步骤150：播放并观看示范视频，进行位置固定：测试者观看示范视频，同时将测试者脚跟骨部进行位置固定；

步骤160：点击测试者脚跟骨部测量按钮，身体保持静止状态：点击自助式超声骨强度检测系统上测试者脚跟骨部测量按钮，测试者身体保持不动，准备进入测试；

步骤170：判断测试结果是否有效；当检测结果有效性较低时，分析软件13会判断可能导致有效性较低的原因，根据原因找出问题所在的步骤，并回到相应的问题步骤，给出相应提示并返回此步骤操作重新测量；当检测结果有效时，系统会进入步骤180，

步骤180：自动保存并显示结果，检测结束；当测试者完成检测流程后，检测结果自动保存至系统中，同时此次的检测结果自动以报表的形式展现给测试者。

其中：步骤130、步骤140和步骤150具有是否开始？、进行中、是否完成？的提示，测试者根据相应的提示，选择进入下一步操作或者返回上一步操作。

Claims (2)

1.一种自助式超声骨强度检测系统，包括相互电连接的人机交互部件（1）、身份识别部件（2）和超声骨强度检测部件（3），其特征在于：

所述人机交互部件（1）包括触屏电脑（11）、CAN卡（12）、分析软件（13）和触摸笔（14），分析软件（12）安装在触屏电脑（11）上，用于对超声骨强度检测部件（3）发送上来的超声数据进行实时显示和分析处理，CAN卡（12）用于连接超声探头及固态耦合器（31），触摸笔（14）用于控制触屏电脑（11），该人机交互部件（1）与超声骨强度检测部件（3）通过支架（42）和伸缩杆（41）上下固定连接，其中，伸缩杆（41）用于测试者根据自身体型腿长，通过调节伸缩杆（41）带动触屏电脑（11）前后移动，调节测试者与触屏电脑（11）的合适距离，以方便测试者操作触屏电脑（11）；

所述身份识别部件（2）置于支架（42）上，该支架（42）上置有读卡器（21），读卡器（21）通过串口与人机交互部件（1）中的触屏电脑（11）电连接，测量时，测试者通过手持非接触式CPU型身份识别卡（22）对读卡器（21）刷卡，进入分析软件（13）的检测界面；

所述超声骨强度检测部件（3）位于自助式超声骨强度检测系统的底座（48）中，在底座（48）中置有凹槽（44），该凹槽（44）中置有挡板（46）、超声探头及固态耦合器（31）、夹紧力检测单元（32）、宽度检测单元（33）和恒温热气加热单元（34），测试时，测试者的一只脚位于踏板（43）上，测试者脚跟骨部（47）紧靠挡板（46）并用绷带（45）固定，夹紧力检测单元（32）在超声探头及固态耦合器（31）夹紧过程中对夹紧力检测，在超声探头及固态耦合器（31）夹紧后，宽度检测单元（33）对测试者的实际脚跟骨宽度进行检测，恒温热气加热单元（34），用于产生热气进行恒温控制，超声探头及固态耦合器（31）发送超声透过测试者脚跟骨部（47），获得的检测结果传输到人机交互部件（1）的分析软件（13）中；

所述人机交互部件（1）的分析软件（13）通过指标体系对超声骨强度检测部件（3）传输的检测数据进行分析，并在触屏电脑（11）上实时显示分析得到信息。

2.根据权利要求1所述一种自助式超声骨强度检测系统的使用方法，该使用方法包括测试者进行测量档位选择、酒精消毒及耦合剂涂抹、位置固定和测试者脚跟骨部(47)测量，其特征在于自助式超声骨强度检测系统使用方法的具体步骤为：

a、打开电源，系统初始化：等待自助式超声骨强度检测系统中人机交互部件（1）、身份识别部件（2）和超声骨强度检测部件（3）初始化完成；

b、刷卡登陆，进入自助式检测界面：自助式超声骨强度检测的分析软件（13）登陆界面，分析软件（13）通过语音及文字提示，身份识别部件（2）让测试者使用身份识别卡（22）对读卡器（21）读卡并进行登陆验证信息；

c、进入测试界面，自助式超声骨强度检测系统自动校准，同时播放示范视频：超声骨强度检测部件（3）进行工作，人机交互部件（1）中的分析软件（13）通过触屏电脑（11）播放示范视频；

d、播放并观看操作视频，选择正确的测量档位：测试者根据操作流程和检测状态的介绍、提示和视频，选择正确的测量档位；

e、播放并观看示范视频，进行酒精消毒及涂抹耦合剂：对准备检测的测试者脚跟骨部（47）进行酒精消毒及涂抹耦合剂：

f、播放并观看示范视频，进行位置固定：测试者观看示范视频，同时将测试者脚跟骨部（47）进行位置固定；

g、点击测试者脚跟骨部测量按钮，身体保持静止状态：点击自助式超声骨强度检测系统上测试者脚跟骨部(47)的测量按钮，测试者身体保持不动，准备进入测试；

h、判断测试结果是否有效：当检测结果有效性较低时，分析软件（13）会判断可能导致有效性较低的原因，根据原因找出问题所在的步骤，并回到相应的问题步骤，给出相应提示并返回此步骤操作重新测量；当检测结果有效时，系统进入步骤i；

i、自动保存并显示测试结果，检测结束：当测试者完成检测流程后，检测结果自动保存至自助式超声骨强度检测系统中，该检测结果自动以报表的形式在触屏电脑（11）上显示给测试者。

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