CN106510765B - 具有全干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，包括密度仪壳体，密度仪壳体的顶面设有检测腔位，检测腔位的左右两侧腔壁上各安装有一个能通过弹性伸缩以适配被检测者不同脚宽的干式跟骨骨密度超声探头，干式跟骨骨密度超声探头的声窗外周设有挤胶孔；密度仪壳体中安装有用于储存超声耦合剂的储存罐，检测腔位的底面设有脚踏发出挤出命令，使储存罐中的超声耦合剂经挤胶孔挤出致被检测者跟骨两侧皮肤上的脚踏开关；挤出的超声耦合剂的温度与人体的温度相近似。本发明解决了传统探头使用耦合液体带来的不便，可以广泛应用在医院、门诊和药店，还可以应用在航空航天领域对宇航员骨密度情况进行连续监控。

Description

具有全干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪
技术领域
本发明属于医疗器械,涉及一种利用超声波测定人体跟骨骨密度的检测仪，具体地说是具有全干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪。
背景技术
采用超声技术进行人体骨密度和骨质健康状况的检测和测量已经在逐渐被人们接受。相比于传统的双X射线吸收法、定量CT等检测方法，超声技术具有价格低廉、使用方便和无辐射等诸多优点。依据测量部位，目前常用的超声骨密度测试方法有跟骨骨密度、桡骨骨密度、指骨骨密度等。其中跟骨骨密度采用一发一收的双探头方法进行脚部跟骨的测量，可以同时获得跟骨的声速SOS和声衰减BUA，进而可以综合评价人体骨质疏松情况，实际应用较为普遍。为了使测量结果可靠，常规的跟骨骨密度探头需要水浴或油囊耦合，不仅测量不便，还容易导致液体泄漏，降低设备使用寿命，甚至损坏设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供一种结构合理、适用范围广，不需要液体耦合，并且测量结果可靠性高的具有带全干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，包括密度仪壳体，密度仪壳体的顶面设有凹入式的能使被检测者的脚放入的检测腔位，检测腔位中在与被检测者跟骨相对应位置处的左右两侧腔壁上各安装有一个能通过弹性伸缩以适配被检测者不同脚宽的干式跟骨骨密度超声探头，该干式跟骨骨密度超声探头的声窗外周等弧度设有挤胶孔；密度仪壳体中安装有用于储存医疗超声耦合剂的储存罐，检测腔位的底面相对位于被检测者的脚掌处设有脚踏施压发出挤出命令，使储存罐中的超声耦合剂经挤胶孔自动或半自动挤出致被检测者跟骨两侧皮肤上以辅助检测的脚踏开关；上述挤出的超声耦合剂的温度恰好与人体的温度相近似。
为优化上述技术方案，采取的措施还包括：
上述的干式跟骨骨密度超声探头的声窗外侧面包裹有起声耦合和匹配作用的声匹配层，声匹配层的材料为能与人体声阻抗相匹配的低温浇注型聚氨酯；挤胶孔成型在声匹配层上。
上述的干式跟骨骨密度超声探头的尾端面中心引出有探头电极引线，并且干式跟骨骨密度超声探头靠近尾端的周面上引出有连通挤胶孔和储存罐的胶管。
上述的胶管为直径5mm的医用PVC软管；声匹配层的厚度为其内部四分之一声波长的奇数倍；声匹配层的声阻抗在2.2MRaly到4.5MRaly之间。
上述的密度仪壳体中在储存罐周围安置有将储存罐内的超声耦合剂加热的加热装置，加热装置为电阻丝加热管，挤出的超声耦合剂的温度稳定在12℃-30℃度之间的某一温度附近。
上述的储存罐内的超声耦合剂通过机械传动装置或感应传感器驱动挤出，超声耦合剂为凝胶超声耦合剂。
上述的储存罐上设置有用于检测内部超声耦合剂温度的温度传感器，密度仪壳体内部配设有依据温度传感器反馈的超声耦合剂的温度电信号控制电阻丝加热管加热的闭环控制电路。
上述挤出的超声耦合剂的温度最佳稳定在20℃、21℃、22℃、23℃和24℃中的任意一温度上。
上述的密度仪壳体的一侧面设有控制超声骨密度仪开启或关闭的设备开关。
上述的密度仪壳体中设有使干式跟骨骨密度超声探头实现弹性伸缩的探头伸缩弹簧,探头伸缩弹簧的一端与干式跟骨骨密度超声探头的尾端面相顶接，该探头伸缩弹簧的另一端与密度仪壳体的内壁顶接相配合。
与现有技术相比，本发明的超声骨密度仪采用超声耦合剂解决了传统探头使用耦合液体带来的不便，超声耦合剂的挤出命令由被检测者的脚通过脚踏发出；当被检测者把脚插入超声骨密度仪的检测腔位，或被检测者把脚插入超声骨密度仪的过程中，超声骨密度仪可以通过机械传动装置或传感器感应装置自动对储存罐施压，挤出超声耦合剂到干式跟骨骨密度超声探头的声窗位置，以辅助测试。由于本发明的密度仪壳体中在储存罐周围安置有将储存罐内的超声耦合剂加热的加热装置，能使挤出的超声耦合剂与人体温度一致，因此提升人体检测的舒适度。本发明的干式跟骨骨密度超声探头在声窗的外侧面，即两干式跟骨骨密度超声探头声窗相对的外端面还包有声匹配层，声匹配层与人体声阻抗匹配，并且具有生物相容性，因此能够提高测量的可靠性。本发明可以广泛应用在医院、门诊和药店，也可以应用在航空航天领域对宇航员骨密度情况进行实时监控。
附图说明
图1是本发明的实施例的结构示意图；
图2是图1中干式跟骨骨密度超声探头的立体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
图1至图2为本发明实施例的结构示意图。
其中的附图标记为：密度仪壳体1、检测腔位1a、干式跟骨骨密度超声探头2、声窗21、探头电极引线22、声匹配层3、挤胶孔3a、储存罐4、脚踏开关5、胶管6、电阻丝加热管7、设备开关8、探头伸缩弹簧9。
图1至图2为本发明的结构示意图，如图所示，本发明的具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，包括密度仪壳体1，密度仪壳体1的顶面设有能使被检测者的脚放入的检测腔位1a，检测腔位1a为在密度仪壳体1的顶面注塑成型的凹入式的型腔，该型腔可以在被检测者进行跟骨骨密度检测时将脚放入或插入其中。如图1所示，检测腔位1a中在与被检测者跟骨相对应的位置处的左右两侧腔壁上，各安装有一个能通过弹性伸缩以适配被检测者不同脚宽的干式跟骨骨密度超声探头2，该干式跟骨骨密度超声探头2的声窗21外周等弧度设有挤胶孔3a；挤胶孔3a可以为圆形的，当然也可以为椭圆形的或其它形态的。挤胶孔3a的数量和弧度间距也可以根据实际情况设定。本发明的密度仪壳体1中安装有用于储存医疗超声耦合剂的储存罐4，储存罐4固定在密度仪壳体1中，在超声耦合剂使用完后能通过储存罐4上的加料口添加。为了方便检测，检测腔位1a的底面在相对位于被检测者的脚掌处，还设有脚踏施压发出超声耦合剂挤出命令的脚踏开关5，超声耦合剂的挤出命令由被检测者发出，被检测者通过脚踏施压触动脚踏开关5使储存罐4中的超声耦合剂经挤胶孔3a自动或半自动挤出致被检测者跟骨两侧的皮肤上，以辅助检测提高超声检测的稳定性和灵敏性。为了提升人体检测时的舒适度，本发明挤出的超声耦合剂的温度与人体的温度相近似。挤出的超声耦合剂的温度应稳定在12℃-30℃度之间的某一温度附近，最佳稳定在20℃、21℃、22℃、23℃和24℃中的任意一温度上，当然也可以是13℃至19℃或25℃至29℃中的任意一温度上。
实施例中，如图2所示，干式跟骨骨密度超声探头2的声窗21外侧面裹有起声耦合和匹配作用的声匹配层3，声匹配层3的材料为能与人体声阻抗相匹配的低温浇注型聚氨酯；挤胶孔3a成型在声匹配层3上。也就是说，本发明的干式跟骨骨密度超声探头2为在传统的骨密度超声探头的声窗21的外表面覆盖有一层具有一定厚度的与人体声阻抗匹配，并且具有生物相容性的声匹配层3，声匹配层3能提高骨密度测量的可靠性。本发明声匹配层3的厚度最佳为其内部四分之一声波长的奇数倍；声匹配层3的声阻抗选择在2.2MRaly到4.5MRaly之间。
实施例中，干式跟骨骨密度超声探头2的尾端面中心引出有探头电极引线22，并且干式跟骨骨密度超声探头2靠近尾端的周面上引出有连通挤胶孔3a和储存罐4的胶管6。胶管6为直径5mm的医用PVC软管；储存罐4在受到挤压后，储存罐4内的超声耦合剂沿胶管6经挤胶孔3a挤出。
实施例中，本发明的密度仪壳体1中在储存罐4周围安置有将储存罐4内的超声耦合剂加热的加热装置，加热装置为电阻丝加热管7，电阻丝加热管7可以盘绕在密度仪壳体1中加工的安放储存罐4的定位腔中，当然电阻丝加热管7也可以盘绕在储存罐4上。
本发明能实现超声耦合剂自动或半自动的挤出是通过机械传动装置或感应传感器驱动挤出，机械传动装置可以是脚踏压板等，感应传感器驱动可以是电机旋转驱动。本发明所说的超声耦合剂为凝胶超声耦合剂。
实施例中，本发明的储存罐4上设置有用于检测内部超声耦合剂温度的温度传感器，密度仪壳体1内部配设有依据温度传感器反馈的超声耦合剂的温度电信号控制电阻丝加热管7加热的闭环控制电路。本发明的各图中温度传感器和闭环控制电路均未示出。
实施例中，如图1所示，密度仪壳体1的一侧面设有控制超声骨密度仪开启或关闭的设备开关8。
密度仪壳体1中设有使干式跟骨骨密度超声探头2实现弹性伸缩的探头伸缩弹簧9,探头伸缩弹簧9的一端与干式跟骨骨密度超声探头21的尾端面相顶接，该探头伸缩弹簧9的另一端与密度仪壳体1的内壁顶接相配合。
本发明的干式跟骨骨密度超声探头2为外径25mm的0.5MHz跟骨骨密度超声探头，挤胶孔3a在声匹配层3浇注直接形成。在超声骨密度仪上的设备开关8开启后，闭环控制电路控制电阻丝加热管7使储存罐4内的超声耦合剂的温度稳定在12℃-30℃度之间的某一温度附近。储胶罐4的上方与脚踏开关5相连，在被检测者把脚放入检测腔位1a时，脚踏开关5即被触动，从而挤压储胶罐排出超声耦合剂到干式跟骨骨密度超声探头21的声窗处，使超声耦合剂经挤胶孔3a挤出到被检测者跟骨两侧的皮肤上，以辅助检测。
以上内容是对本发明所作的进一步详细说明，对于本发明所述技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本思想的前提下，还可以做出其他若干简单修饰和替换，都应该视作属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，包括密度仪壳体(1)，所述的密度仪壳体(1)的顶面设有凹入式的能使被检测者的脚放入的检测腔位(1a)，其特征是：所述的检测腔位(1a)中在与被检测者跟骨相对应位置处的左右两侧腔壁上各安装有一个能通过弹性伸缩以适配被检测者不同脚宽的干式跟骨骨密度超声探头(2)，该干式跟骨骨密度超声探头(2)的声窗(21)外周等弧度设有挤胶孔(3a)；所述的密度仪壳体(1)中安装有用于储存医疗超声耦合剂的储存罐(4)，所述的检测腔位(1a)的底面相对位于被检测者的脚掌处设有脚踏开关(5)，所述的脚踏开关(5)脚踏施压发出挤出命令，使储存罐(4)中的超声耦合剂经挤胶孔(3a)自动或半自动挤出致被检测者跟骨两侧皮肤上以辅助检测；所述挤出的超声耦合剂的温度与人体的温度相近似。
2.根据权利要求1所述的具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，其特征是：所述的干式跟骨骨密度超声探头(2)的声窗(21)外侧面裹有起声耦合和匹配作用的声匹配层(3)，所述的声匹配层(3)的材料为能与人体声阻抗相匹配的低温浇注型聚氨酯；所述的挤胶孔(3a)成型在声匹配层(3)上。
3.根据权利要求2所述的具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，其特征是：所述的干式跟骨骨密度超声探头(2)的尾端面中心引出有探头电极引线(22)，并且干式跟骨骨密度超声探头(2)靠近尾端的周面上引出有连通挤胶孔(3a)和储存罐(4)的胶管(6)。
4.根据权利要求3所述的具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，其特征是：所述的胶管(6)为直径5mm的医用PVC软管；所述的声匹配层(3)的厚度为其内部四分之一声波长的奇数倍；声匹配层(3)的声阻抗在2.2MRaly到4.5MRaly之间。
5.根据权利要求4所述的具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，其特征是：所述的密度仪壳体(1)中在储存罐(4)周围安置有将储存罐(4)内的超声耦合剂加热的加热装置，所述的加热装置为电阻丝加热管(7)，所述挤出的超声耦合剂的温度稳定在12℃-30℃度之间的某一温度附近。
6.根据权利要求5所述的具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，其特征是：所述的储存罐(4)内的超声耦合剂通过机械传动装置或感应传感器驱动挤出，所述的超声耦合剂为凝胶超声耦合剂。
7.根据权利要求6所述的具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，其特征是：所述的储存罐(4)上设置有用于检测内部超声耦合剂温度的温度传感器，所述的密度仪壳体(1)内部配设有依据温度传感器反馈的超声耦合剂的温度电信号控制电阻丝加热管(7)加热的闭环控制电路。
8.根据权利要求7所述的具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，其特征是：所述挤出的超声耦合剂的温度最佳稳定在20℃、21℃、22℃、23℃和24℃中的任意一温度上。
9.根据权利要求8所述的具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，其特征是：所述的密度仪壳体(1)的一侧面设有控制超声骨密度仪开启或关闭的设备开关(8)。
10.根据权利要求9所述的具有干式跟骨骨密度超声探头的超声骨密度仪，其特征是：所述的密度仪壳体(1)中设有使干式跟骨骨密度超声探头(2)实现弹性伸缩的探头伸缩弹簧(9),所述的探头伸缩弹簧(9)的一端与干式跟骨骨密度超声探头(2)的尾端面相顶接，该探头伸缩弹簧(9)的另一端与密度仪壳体(1)的内壁顶接相配合。
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