CN110881978A - 一种脊柱侧弯测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脊柱侧弯测量仪，包括：测量板，其长度方向的一侧具有用于与脊柱滑动配合的定位槽；棘突标记笔，用于对脊柱的各棘突进行定位标记，以指示棘突标记点；测量板具有对应于定位槽的安装位，用于安装棘突标记笔，以使棘突标记笔的笔尖延伸至与脊柱接触；当测量板沿脊柱延伸方向活动时，棘突标记笔的笔尖依次连线各棘突标记点；轨迹识别传感器用于获取棘突标记笔的运行轨迹；中央处理器与轨迹识别传感器电控连接，用于根据棘突标记笔的运行轨迹生成脊柱曲线，并根据脊柱曲线得出脊柱弯曲角度；显示模块用于显示脊柱弯曲角度。本发明的脊柱侧弯测量仪在测量过程中始终沿着脊柱位置活动，保证脊柱侧弯测量的精度。

Description

一种脊柱侧弯测量仪

技术领域

本发明属于医疗辅助器械技术领域，具体涉及一种脊柱侧弯测量仪。

背景技术

脊柱侧凸是一类以脊柱侧方弯曲并伴有椎体旋转的复杂脊柱曲度与形态改变。其中，特发性脊柱侧凸是一种常见于青少年在生长发育快速期的脊柱畸形，特发性脊柱侧凸在青春发育期可快速发展，导致青少年脊柱曲度与形态畸形，轻者影响青少年的身心健康，严重者影响脏腑功能！近年来，国家对脊柱病的研究越来越重视，并对青少年脊柱健康，特别是脊柱侧凸的筛查受到广泛的重视，脊柱侧凸筛查工作中，持续不断地研究并致力于如何高效、快速、准确地筛查，以提高筛查的有效性与准确性。

现有技术中有关于脊柱侧凸的测量仪和测量方法，例如，公开号为CN105982674A的专利文献公开了一种测量脊柱弯曲角度的方法，其通过三维超声成像获取脊柱图像，在脊柱图像上获取脊柱上的曲线点，根据曲线点生成脊柱曲线，根据脊柱曲线上的拐点计算得到脊柱弯曲角度，从而判断脊柱侧弯的严重程度，但这种测量仪借助超声成像，携带不便，而且青少年频繁地在超声环境中检测，会对其身体造成一定的伤害，不便于对脊柱侧弯的实时监测。

再如，公开号为CN207384260U的专利文献公开了一种用于脊柱背部体表和X线片脊柱倾斜角度的测量装置，由刻度面板和U形管、重力指示标组成；U形管中设置有液体，并设置有气泡；重力指示标套装在U形管内，并可以在U形管内自由移动；刻度面板上设置有对应U形管设置有角度刻度尺；在被检查者向前弯曲90度，双膝关节尽可能的伸直，暴露背部体表；U形凹槽边卡在胸椎棘突上，然后将刻度面板装置底边紧贴背部体表，在装置刻度面板发生倾斜时，重力指示标在重力作用下沿U形管移动，读出重力指示标向两侧移动的刻度弧度，该数值就是倾斜度。这种测量仪不能很好地进行脊柱棘突定位，只是对脊背高低进行粗糙地测量，而且造成脊背高低并不是脊柱侧弯的唯一原因，尤其是对于肥胖的人群来说，其背部的胸椎棘突被脂肪所掩盖而难以暴露在背部体表，易造成测量不准。

发明内容

基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种脊柱侧弯测量仪。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种脊柱侧弯测量仪，包括：

测量板，其长度方向的一侧具有用于与脊柱滑动配合的定位槽；

棘突标记笔，可拆卸式安装于测量板上，用于对脊柱的各棘突进行定位标记，以指示棘突标记点；

测量板具有对应于定位槽的安装位，用于安装棘突标记笔，以使棘突标记笔的笔尖延伸至与脊柱接触；当测量板沿脊柱延伸方向活动时，棘突标记笔的笔尖依次连线各棘突标记点；

轨迹识别传感器，安装于测量板上，用于获取棘突标记笔的运行轨迹；

中央处理器，安装于测量板的内部，与轨迹识别传感器电控连接，用于根据棘突标记笔的运行轨迹生成脊柱曲线，并根据脊柱曲线得出脊柱弯曲角度；

显示模块，安装于测量板的表面，与中央处理器电控连接，用于指针式或数字式显示脊柱弯曲角度。

作为优选方案，所述棘突标记笔包括笔杆、笔芯、尖套和弹簧，弹簧、笔芯依次安装于笔杆内，并通过尖套固定，笔芯的笔尖凸出于尖套之外。

作为优选方案，所述测量板的安装位为沿定位槽的中轴线方向延伸的通孔，所述安装位与棘突标记笔的笔杆可拆卸式连接。

作为优选方案，所述测量板的安装位与棘突标记笔的笔杆螺纹连接。

作为优选方案，所述测量板的定位槽的两侧分别安装有滑轮，滑轮用于沿脊柱的延伸方向滑动。

作为优选方案，所述轨迹识别传感器为加速度传感器或图像采集传感器。

作为优选方案，所述中央处理器包括：

接收模块，用于接收棘突标记笔的运行轨迹；

曲线拟合模块，与接收模块连接，用于根据棘突标记笔的运行轨迹生成脊柱曲线；

基准线定位模块，与曲线拟合模块连接，用于根据脊柱曲线确定脊柱中轴线；

计算模块，与曲线拟合模块和基准线定位模块连接，用于计算脊柱曲线的各棘突标记点的切线与脊柱中轴线的夹角，脊柱弯曲角度为最大夹角；

输出模块，与计算模块连接，用于将脊柱弯曲角度输出至显示模块。

作为优选方案，所述显示模块为显示屏，还用于显示各棘突标记点的切线与脊柱中轴线的夹角。

作为优选方案，所述测量板的表面安装有刻度显示盘，刻度显示盘为弧形结构，其中轴线与定位槽的中轴线重合；刻度显示盘内设置有液体和重力指示标。

作为优选方案，所述测量板上还安装有声报器，声报器与中央处理器电控连接，用于播报脊柱弯曲角度。

本发明与现有技术相比，有益效果是：

本发明的脊柱侧弯测量仪，通过棘突标记笔对各棘突进行定位标记，使得脊柱侧弯测量仪在测量过程中始终沿着脊柱位置活动，保证脊柱侧弯测量的精度，既避免了测量仪携带不便且超声成像对人体的伤害，又解决了棘突不易暴露在背部体表而造成的测量不准的问题。

附图说明

图1是本发明实施例一的脊柱侧弯测量仪的结构示意图；

图2是本发明实施例一的脊柱侧弯测量仪的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例一的脊柱侧弯测量仪的侧视结构示意图；

图4是本发明实施例一的脊柱侧弯测量仪的棘突标记笔的结构示意图；

图5是本发明实施例一的脊柱侧弯测量仪的电控连接示意图；

图6是本发明实施例二的脊柱侧弯测量仪的结构示意图；

图7是本发明实施例三的脊柱侧弯测量仪的结构示意图；

图8是本发明实施例五的脊柱侧弯测量仪的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。另外，以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

实施例一：

如图1所示，本实施例的脊柱侧弯测量仪，包括测量板1、棘突标记笔2和显示屏3。

测量板1为长方形板状结构，转角处采用弧面过渡，材质为硬质塑料，其长度方向的下侧具有用于与脊柱滑动配合的定位槽10；具体地，定位槽10为测量板1下侧边的中部上凹而成的弧形结构，其尺寸大于较大体形的患者脊柱的尺寸，以便适应不同体形的患者。本实施例的测量板1为轴对称结构，以定位槽10的中轴线为对称轴。

另外，如图2所示，测量板1的中轴线位置具有对应于定位槽10的安装位11，安装位11为沿定位槽的中轴线方向延伸的通孔，安装位11用于安装棘突标记笔2；其中，测量板的安装位11具有内螺纹，以便与棘突标记笔2可拆卸安装。

如图3所示，为了测量板1与棘突标记笔2能一体携带，测量板1的左侧边或右侧边具有沿测量板的长度方向延伸的插接孔12，插接孔12用于棘突标记笔2的插接，使测量板在未使用状态下，棘突标记笔2能内置放置，便于携带；其中，插接孔12的端口处安装有橡胶圈，利用橡胶圈与棘突标记笔2之间的摩擦力，实现棘突标记笔2的可拆卸式安装。当棘突标记笔2从测量板的插接孔12拔出，棘突标记笔2用于对脊柱的各棘突进行定位标记，以指示棘突标记点，即棘突所在的位置。

如图4所示，本实施例的棘突标记笔2包括笔杆21、笔芯22、尖套23和弹簧24，弹簧24、笔芯22依次安装在笔杆21内，并通过尖套23螺纹固定，笔芯22的笔尖凸出于尖套23之外，以便笔芯的笔尖进行标记；弹簧24的设计，使得笔芯22能伸缩配合于笔杆21。其中，笔杆21的外周面具有与测量板的安装位的内螺纹相配的外螺纹a，以便固定笔杆，使得棘突标记笔2的笔尖延伸至与脊柱接触，而笔芯可伸缩配合于笔杆，实现笔芯的上下活动，配合脊柱的不同高度的棘突，患者的舒适性佳。

当测量板1沿脊柱延伸方向活动时，棘突标记笔2的笔尖依次连线各棘突标记点；

另外，如图5所示，本实施例的脊柱侧弯测量仪，还包括中央处理器、显示屏3、轨迹识别传感器4、电源键5、切换键6、供电电池，轨迹识别传感器、显示屏、电源键、切换键、供电电池与中央处理器电控连接。

其中，轨迹识别传感器4安装于测量板上，用于获取棘突标记笔的运行轨迹。具体地，轨迹识别传感器为加速度传感器，加速度传感器为环形结构，安装于测量板的安装位的下端口处，使得加速度传感器能够套设在棘突标记笔的外围，提高基于加速度传感器的棘突标记笔的运行轨迹的检测精度。

中央处理器内置安装在测量板的内部空间，包括：

接收模块，与轨迹识别传感器电控连接，用于接收棘突标记笔的运行轨迹；

曲线拟合模块，与接收模块电控连接，用于根据棘突标记笔的运行轨迹生成脊柱曲线；具体地，在棘突标记笔的运行轨迹上，通过计算机辅助方法获取脊柱上的曲线点，具体包括：对棘突标记笔的运行轨迹进行直方图均衡化，得到脊柱的增强图像；然后采用OTSU算法对增强图像进行分割，并获取阈值；从增强图像的底部到顶部，按照纵坐标的方向逐线检测脊柱的曲线点，采用五阶或以上的多项式将各曲线点拟合生成脊柱曲线；

基准线定位模块，与曲线拟合模块连接，用于根据脊柱曲线确定脊柱中轴线；通过内置的现有的计算机程序对脊柱曲线进行基准定位，确定脊柱中轴线；

计算模块，与曲线拟合模块和基准线定位模块连接，用于计算脊柱曲线的各棘突标记点的切线与脊柱中轴线的夹角，得到各棘突的弯曲角度；其中，脊柱弯曲角度为各棘突中的最大夹弯曲角度；

输出模块，与计算模块连接，用于将脊柱弯曲角度输出至显示屏。

显示屏3安装在测量板的表面，用于显示电子显示脊柱弯曲角度，还可以显示各棘突自上而下的依次标号及其对应的弯曲角度。本实施例的显示屏为液晶显示屏、LED显示屏等现有常用的显示屏。

供电电池，用于对上述各电元器件进行供电，例如：纽扣电池。

电源键5，用于启动脊柱侧弯测量仪。

切换键6，用于切换显示各棘突的标号及其对应的弯曲角度。

本实施例的脊柱侧弯测量仪的使用流程如下：

原始状态下，棘突标记笔插接在测量板的插接孔内；

将棘突标记笔从插接孔拔出，手动对患者的脊柱的各棘突所在位置进行标记；

然后将棘突标记笔旋入测量板的安装位，定位槽对应脊柱的位置，使得棘突标记笔的笔尖抵靠在脊柱上；

检查者站立在被检查者身后，要求暴露被检查者的颈背腰部，直膝合足并立，双臂伸直合掌指，身体前屈，暴露出躯干。让被检查者缓慢前屈，检查者自上而下滑动进行测量，通过显示屏读出脊柱侧弯的度数。

实施例二：

本实施例的脊柱侧弯测量仪与实施例一的不同之处在于：

如图6所示，本实施例的测量板的定位槽的两侧分别安装有滑轮7，滑轮用于沿脊柱的延伸方向滑动，避免测量板在滑动过程中对皮肤的损伤，提高患者的舒适度。

其它结构可以参考实施例一。

实施例三：

本实施例的脊柱侧弯测量仪与实施例一的不同之处在于：

如图7所示，实施例一的显示屏替换为指针式显示盘8，指针式显示盘与中央控制器的输出模块电控连接，通过中央控制器控制指针式显示盘指针式显示脊柱侧弯的度数，实现脊柱侧弯测量仪的结构多样化。

其它结构可以参考实施例一。

实施例四：

本实施例的脊柱侧弯测量仪与实施例一的不同之处在于：

本实施例的轨迹识别传感器由加速度传感器替换为图像采集传感器，通过图像采集传感器获取棘突标记笔的运行轨迹，棘突标记笔的运行轨迹的后续处理原理同实施例一。实现脊柱侧弯测量仪的结构多样化。

其它结构可以参考实施例一。

实施例五：

本实施例的脊柱侧弯测量仪与实施例一的不同之处在于：

如图8所示，本实施例的测量板的表面还安装有刻度显示盘9，刻度显示盘为弧形结构，其中轴线与定位槽的中轴线重合；刻度显示盘内设置有液体和重力指示标。通过电子显示和重力指示标的双重指示，以判断电子显示或重力指示是否存在异常，保证脊柱侧弯角度检测的准度和精度。其中，刻度显示盘的刻度范围不限于图8中所示的30度，还可以为40度等。

其它结构可以参考实施例一。

实施例六：

本实施例的脊柱侧弯测量仪与实施例一的不同之处在于：

本实施例的测量板上还安装有声报器，声报器与中央处理器电控连接，用于播报脊柱弯曲角度，方便快捷。

其它结构可以参考实施例一。

上述实施例可以根据需要自由组合。以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种脊柱侧弯测量仪，其特征在于，包括：

测量板，其长度方向的一侧具有用于与脊柱滑动配合的定位槽；

棘突标记笔，可拆卸式安装于测量板上，用于对脊柱的各棘突进行定位标记，以指示棘突标记点；

测量板具有对应于定位槽的安装位，用于安装棘突标记笔，以使棘突标记笔的笔尖延伸至与脊柱接触；当测量板沿脊柱延伸方向活动时，棘突标记笔的笔尖依次连线各棘突标记点；

轨迹识别传感器，安装于测量板上，用于获取棘突标记笔的运行轨迹；

中央处理器，安装于测量板的内部，与轨迹识别传感器电控连接，用于根据棘突标记笔的运行轨迹生成脊柱曲线，并根据脊柱曲线得出脊柱弯曲角度；

显示模块，安装于测量板的表面，与中央处理器电控连接，用于指针式或数字式显示脊柱弯曲角度。

2.根据权利要求1所述的一种脊柱侧弯测量仪，其特征在于，所述棘突标记笔包括笔杆、笔芯、尖套和弹簧，弹簧、笔芯依次安装于笔杆内，并通过尖套固定，笔芯的笔尖凸出于尖套之外。

3.根据权利要求2所述的一种脊柱侧弯测量仪，其特征在于，所述测量板的安装位为沿定位槽的中轴线方向延伸的通孔，所述安装位与棘突标记笔的笔杆可拆卸式连接。

4.根据权利要求3所述的一种脊柱侧弯测量仪，其特征在于，所述测量板的安装位与棘突标记笔的笔杆螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种脊柱侧弯测量仪，其特征在于，所述测量板的定位槽的两侧分别安装有滑轮，滑轮用于沿脊柱的延伸方向滑动。

6.根据权利要求1所述的一种脊柱侧弯测量仪，其特征在于，所述轨迹识别传感器为加速度传感器或图像采集传感器。

7.根据权利要求1所述的一种脊柱侧弯测量仪，其特征在于，所述中央处理器包括：

接收模块，用于接收棘突标记笔的运行轨迹；

曲线拟合模块，与接收模块连接，用于根据棘突标记笔的运行轨迹生成脊柱曲线；

基准线定位模块，与曲线拟合模块连接，用于根据脊柱曲线确定脊柱中轴线；

计算模块，与曲线拟合模块和基准线定位模块连接，用于计算脊柱曲线的各棘突标记点的切线与脊柱中轴线的夹角，脊柱弯曲角度为最大夹角；

输出模块，与计算模块连接，用于将脊柱弯曲角度输出至显示模块。

8.根据权利要求7所述的一种脊柱侧弯测量仪，其特征在于，所述显示模块为显示屏，还用于显示各棘突标记点的切线与脊柱中轴线的夹角。

9.根据权利要求1所述的一种脊柱侧弯测量仪，其特征在于，所述测量板的表面安装有刻度显示盘，刻度显示盘为弧形结构，其中轴线与定位槽的中轴线重合；刻度显示盘内设置有液体和重力指示标。

10.根据权利要求1所述的一种脊柱侧弯测量仪，其特征在于，所述测量板上还安装有声报器，声报器与中央处理器电控连接，用于播报脊柱弯曲角度。

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