CN112617900B - 一种脊柱指标测量仪器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脊柱指标测量仪器及其使用方法，该仪器包括手持端，所述手持端的前端设置三角固定板，所述三角固定板上设置有两轴转动组件和探测端，所述两轴转动组件和探测端的数量为三个，三个两轴转动组件均匀分布设置于三角固定板上，所述探测端设置于两轴转动组件的前端，所述探测端的前端设置有压力传感器和超声探头，所述手持端的后端设置有电源保护壳，所述电源保护壳内设置有电源，所述电源与压力传感器和超声探头电连接。本发明通过超声探头来完成脊柱的超声全景成像，在三角固定板上设置有三个超声探头，可分别对脊柱中部及两侧进行测量，提高成像结果的准确性，通过两轴转动组件来固定探测端，使探测端具有两轴可动性。

Description

一种脊柱指标测量仪器及其使用方法

技术领域

本发明涉及超声波焊接技术领域，具体涉及一种脊柱指标测量仪器及其使用方法。

背景技术

据流行病调查研究发现，我国中老年人群中97％患有脊椎疾病，在40岁以下的人群中，40％以上的人脊椎患有各种疾病,我国青少年脊柱侧弯发生率高达20％以上。随着手机、电子办公产品的快速发展和生活习惯的改变，我国各类人群脊柱疾病发病率还会不断攀升。为了减少脊柱疾病发病率，做好脊柱健康管理，预防工作至关重要。目前脊柱检测设备大都配置在医院，主要以X光、CT和MRI检测为主，这些设备价格少则几十万，多则几百万，甚至几千万，医疗成本高，且患有脊椎疾病的患者大多不方便移动，CT机需要在特点环境下才能进行检测，使用不便。

发明内容

针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种脊柱指标测量仪器及其使用方法，以解决背景技术中提到的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种脊柱指标测量仪器，包括手持端，所述手持端的前端设置三角固定板，所述三角固定板上设置有两轴转动组件和探测端，所述两轴转动组件和探测端的数量为三个，三个两轴转动组件均匀分布设置于三角固定板上，所述探测端设置于两轴转动组件的前端，所述探测端的前端设置有压力传感器和超声探头，所述手持端的后端设置有电源保护壳，所述电源保护壳内设置有电源，所述电源与压力传感器和超声探头电连接。

通过采用上述技术方案，通过三个超声探头来完成脊柱或盆骨等超声全景成像，三个超声探头分别可对脊柱中部、脊柱两侧进行成像，通过手持端来移动仪器，不受场地的限制，方便进行测量作业，且装置自带电源，不受电源限制。

进一步的，所述两轴转动组件包括固定底座、第一转动块和第二转动块，所述固定底座设置于三角固定板上，所述第一转动块铰接于固定底座上且可绕固定底座在水平面上转动，所述第二转动块铰接于第一转动块上且可绕第一转动块在竖直平面上转动，所述探测端设置于第二转动块前端。

通过采用上述技术方案，第一转动块和第二转动块可使探测端在水平面及竖直平面上转动，仪器在人体皮肤上移动时，保持三个探测端始终贴合皮肤。提高测量精度，使伸出的全景图像更真实、不扭曲、不变形。

进一步的，所述第二转动块的前端设置有两个相互对称的弧形卡槽，所述探测端的后端设置有与弧形卡槽配合的卡块，所述卡槽和卡块用于相互配合使探测端固定于第二转动块上。

通过采用上述技术方案，通过弧形卡槽与卡块的配合，使探测端可拆卸设置于第二转动块上，方便对探测端进行拆卸安装以及维修。

进一步的，所述压力传感器的数量为两个，所述探测端的前端为圆角三角形，两个压力传感器对称设置于圆角三角形两侧，所述超声探头设置于圆角三角形中部。

通过采用上述技术方案，两个压力传感器可检测与皮肤贴合的压力，防止探测端贴皮肤太紧，使测量数值失真，或对患者造成二次伤害，压力传感器得到数据也可在后期成像中进行数据补偿，提高成像的精度，方便医师进行诊断。

进一步的，所述探测端内均设置有控制板，所述压力传感器和超声探头均与控制板连接，所述电源保护壳内设置有主控板，所述控制板和主控板上均设置有无线连接模块，所述主控板和控制板通过无线连接模块连接。

通过采用上述技术方案，探测端之间与控制板之间无线连接，去掉数据连接线以使装置更加灵活，且在探测端的制作上无线考虑连线。

进一步的，所述电源保护壳的后端设置有数据连接口，所述数据连接口与主控板连接，所述数据接口用于通过数据连接线外接电脑终端。

通过采用上述技术方案，通过数据接口外接数据连接线外接电脑终端，将传感器得到的数据传输给电脑终端，通过计算机的软件技术来实现超声全景成像，对脊柱指标进行准确分析。

进一步的，所述电源保护壳的两侧设置有固定绑带。

通过采用上述技术方案，通过固定绑带可将仪器固定于使用者手臂上，减少手腕的压力，提高测量的稳定性。

进一步的，还包括定位贴条，所述定位贴条的一侧设置有粘性层，所述定位贴条的两端设置有金属定位块。

通过采用上述技术方案，根据患者的独特生理结构，定位贴条需要特殊定制，在使用仪器测量前，通过定位贴条标记需要测量的脊柱位置及长度，并且在移动仪器使，可沿着定位贴条移动以提高测量的准确性。

进一步的，所述手持端上设置有扳机，所述扳机与主控板连接，所述扳机用于打开或关闭探测端上的传感元件。

通过采用上述技术方案，通过扳机来启停仪器。

一种脊柱指标测量仪器的使用方法，包括以下步骤：

步骤1、将定位贴条沿患者脊柱粘附，两个金属定位块之间的间隔根据患者脊柱长度以及待测脊柱数量设置；

步骤2、将测量仪器的探测端贴患者后背皮肤，且测量仪器垂直于患者皮肤，沿脊柱移动测量仪器使其中一个探测端始终沿脊柱移动，另外两个探测端在脊柱两侧移动；

步骤3、基于超声宽景的成像方法，构建脊柱的曲面宽景图像。

通过采用上述技术方案，可完成脊柱的曲面宽景图像，相对于CT辐射危害小，且成本低，方便。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

本发明通过超声探头来完成脊柱的超声全景成像，在三角固定板上设置有三个超声探头，可分别对脊柱中部及两侧进行测量，提高成像结果的准确性，通过两轴转动组件来固定探测端，使探测端具有两轴可动性，在贴合患者皮肤移动时，紧贴皮肤表面，提高了超声探头扫描的灵活性和精确性，且该仪器可手持超控，别与操作，具有较高的实用性。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是三角固定板以及探测端的结构示意图；

图3是本发明另一角度的立体结构示意图；

图4是本发明的右视图；

图5是本发明的局部分解图(探测端和两轴转动组件)；

图6是图5的局部放大图(第二转动块和探测端的分解图)；

图7是本发明另一角度的局部分解图(探测端和两轴转动组件)；

图8是定位贴条的结构示意图；

图9是本发明的连接示意图；

图10是本发明的使用状态图；

附图标记：1、手持端；2、三角固定板；3、两轴转动组件；31、固定底座；311、安装柱；312、第一铰接端；313、第二铰接端；32、第一转动块；321、圆柱铰接块；322、扇形铰接块；33、第二转动块；331、弧形卡槽；332、铰接凸起；4、探测端；41、压力传感器；42、超声探头；43、卡块；44、控制板；5、电源保护壳；51、电源；52、主控板；53、数据接口；54、固定绑带；55、电源接口；56、电源开关；6、定位贴条；61、金属定位孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1和图3，一种脊柱指标测量仪器，包括手持端1，所述手持端1的前端设置三角固定板2，三角固定板2上设置有两轴转动组件3和探测端4，两轴转动组件3和探测端4的数量为三个，三个两轴转动组件3均匀分布设置于三角固定板2上；

如图5所示，两轴转动组件3包括固定底座31、第一转动块32和第二转动块33，固定底座31设置于三角固定板2上，第一转动块32铰接于固定底座31上且可绕固定底座31在水平面上转动，第二转动块33铰接于第一转动块32上且可绕第一转动块32在竖直平面上转动，探测端4设置于第二转动块33前端，探测端4设置于第二转动块33的前端，探测端4的前端设置有压力传感器41和超声探头42；

如图4和图9所示，手持端1的形状为S形，手持端1的截面大小由前到后逐渐缩小，手持端1的后端设置有电源保护壳5，电源保护壳5内设置有电源51和主控板52，所述电源保护壳5的外侧设置有固定绑带54，所述电源保护壳5的后端设置有数据接口53、电源接口54和电源开关55，电源接口54和电源开关55均与电源51电连接；

探测端4内均设置有控制板44，压力传感器41和超声探头42均与控制板44连接，控制板44和主控板52上均设置有无线连接模块，主控板52和控制板44通过无线连接模块连接。

如图2所示，三角固定板2为等腰圆弧三角形，且三角固定板2上的两轴转动组件3以三角固定板2的中心点为圆心中心对称；

如图7所示，固定底座31包括安装柱311和设置于安装柱前端的第一铰接端312与第二铰接端313，安装柱311固定于三角固定板2的前端(安装柱可通过螺纹或卡槽的形式固定于三角固定板2上)，具体实施时，三个固定底座31上的以三角固定板2的中心点为圆心中心对称设置，第一转动块32包括圆柱铰接块321和设置于圆柱铰接块321前端的扇形铰接块322，圆柱铰接块321的中部可设置圆柱凸起或通孔(设置圆柱时，通过在第一铰接端312和第二铰接313上设置于圆柱配合的通孔进行铰接；设置通孔时可安装插销与第一铰接端和第二铰接端铰接，或在第一铰接端312和第二铰接端313上设置圆柱凸起进行铰接)，扇形铰接块322与第一铰接端312和第二铰接端313配合的一侧均设置有弧形承接面，第一转动块32在绕铰接点转动时，扇形铰接块322上的弧形承接面与第一铰接端312和第二铰接端313上的弧形承接面配合，用于使第二转动块33和固定底座31的配合更加紧密，第二转动块32在沿皮肤移动时收到的压力可通过弧形承接面作用于固定底座31上，使探测端受力更加均匀，扇形铰接块322的前端开设有扇形槽，第二转动块33的后端设置有铰接凸起332，铰接凸起332的后端铰接于扇形槽的圆心处(铰接方式与第一转动块32和固定底座31的铰接方式相同)，扇形铰接块322的前端面为圆弧面，第二转动块33的后端面为与扇形铰接块322的前端面配合的圆弧面，第二转动块33在绕铰接端旋转时，第二转动块33的后端面紧贴扇形铰接块322的前端面，通过第一转动块32和第二转动块33实现探测端的两轴转动，在探测端沿皮肤移动使，适应皮肤的不平整表面，使三个探测端可同时贴合皮肤，提高测量精度；

如图6所示，第二转动块33的前端设置有两个相互对称的弧形卡槽331，探测端4的后端设置有与弧形卡槽331配合的卡块43，弧形卡槽331为两个截面为“L”形的卡槽，且第二转动块33的前端表面为圆弧面，弧形卡槽沿着圆弧面设置，两个弧形卡槽331之间形成一定夹具，该夹角为锐角，卡块43上开设有与卡槽配合的“L”形凹陷，卡块43位于凹陷间距较小的一侧设置有开口，方便将弧形卡槽331卡入凹陷内，本发明通过弧形卡槽331使探测端4固定于第二转动块33上；

使用时，将卡块43具有开口的一侧朝向弧形卡槽331间距较小的一端，将弧形卡槽331卡入凹陷内，使卡块43沿弧形卡槽331移动直至弧形卡槽331完全卡入卡块43上的凹陷内，完成安装；需要拆卸时，将卡块43往反方向移动拆下即可。

如图2所示，压力传感器41的数量为两个，探测端4的前端为圆角三角形，两个压力传感器41对称设置于圆角三角形两侧，超声探头42设置于圆角三角形中部，本发明在探测端4远离压力传感器41的一角处预留有传感器位，可根据需要加装温度传感器或光电传感器进行其他数据的测量；

作为一种实施方式，超声探头42可采用探头频次为2.5-5MHz的三维超声探头，压力传感器41可采用T10T30T50系列的压力传感器。

如图3所示，电源保护壳5的两侧设置有固定绑带54。电源保护壳5的两侧设置有绑带收紧机构，使固定绑带54始终处于拉紧状态；

使用时，通过一只手牵引固定绑带54的顶部，使固定绑带54处于拉伸状态，将手臂穿过固定绑带54，用手握住手持端，松开牵引的手，固定绑带54自动收缩，将手臂固定；

作为另一种实施方式，固定绑带54可采用调节卡扣的形式来固定。

如图8所示，还包括定位贴条6，定位贴条6的一侧设置有粘性层，定位贴条6的两端设置有金属定位块61；

使用时，根据患者的情况来定制定位贴条6，定位贴条6主要起到引导仪器移动作用，放置仪器在移动过程中脱离了脊柱位置，使成像不够准确，具体在制作定位贴条6使，根据患者待测量的脊柱位置、长度和角度来制作，金属定位孔61用来指定仪器测量的起始点和终止点。

如图4所示，手持端1上设置有扳机11，扳机11与主控板52连接，扳机11用于打开或关闭探测端4上的传感元件。

如图10所示，一种脊柱指标测量仪器的使用方法，包括以下步骤：

步骤1、根据患者脊柱长度以及待测脊柱数量制作对应的定位贴条6，并设置两个金属定位孔61之间的间隔，将定位贴条6沿患者脊柱带测量方向粘附；

步骤2、将测量仪器的探测端4贴患者后背皮肤，且测量仪器的探测端4垂直于患者皮肤，其中一个探测端4正对脊柱中部，另外两个探测端4在脊柱两侧，且距离脊柱(即距离定位贴条)的间距相等，使测量仪器沿脊柱(定位贴条)缓慢匀速移动，移动过程中保持探测端4垂直于皮肤表面；

步骤3、将测量数据通过数据连接线传输给电脑终端，通过电脑终端基于超声宽景的成像方法，构建脊柱的曲面宽景图像；

根据扫描得到的脊柱中部、左侧和右侧的超声宽景图像进行处理，实现脊柱的三维结构。

应用本发明的仪器及方法可用于测量，腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL):LI上终板与SI上终板连线之间的夹角骨盆入射角(pelvicincidence,PI):SI上终板的垂线和SI上终板的中点与股骨头中心连线的夹角,若双侧股骨头不重叠,则取两股骨头中心连线的中点.；

骶骨水平角(sacral slope,SS):SI上终板与水平线的夹角；

骨盆倾斜角(pelvictilt,PT)：SI上终板中点至股骨头中心的连线与水平垂线的夹角腰骶角(lumbosacral angle,LSA)：L5下终板与SI上终板连线的夹角。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种脊柱指标测量仪器，包括手持端(1)，其特征在于，所述手持端(1)的前端设置三角固定板(2)，所述三角固定板(2)上设置有两轴转动组件(3)和探测端(4)，所述两轴转动组件(3)和探测端(4)的数量为三个，三个两轴转动组件(3)均匀分布设置于三角固定板(2)上，所述探测端(4)设置于两轴转动组件(3)的前端，所述探测端(4)的前端设置有压力传感器(41)和超声探头(42)，所述手持端(1)的后端设置有电源保护壳(5)，所述电源保护壳(5)内设置有电源(51)，所述电源(51)与压力传感器(41)和超声探头(42)电连接。

2.根据权利要求1所述的脊柱指标测量仪器，其特征在于：所述两轴转动组件(3)包括固定底座(31)、第一转动块(32)和第二转动块(33)，所述固定底座(31)设置于三角固定板(2)上，所述第一转动块(32)铰接于固定底座(31)上且可绕固定底座(31)在水平面上转动，所述第二转动块(33)铰接于第一转动块(32)上且可绕第一转动块(32)在竖直平面上转动，所述探测端(4)设置于第二转动块(33)前端。

3.根据权利要求2所述的脊柱指标测量仪器，其特征在于：所述第二转动块(33)的前端设置有两个相互对称的弧形卡槽(331)，所述探测端(4)的后端设置有与弧形卡槽(331)配合的卡块(43)，所述弧形卡槽(331)和卡块(43)用于相互配合使探测端(4)固定于第二转动块(33)上。

4.根据权利要求1所述的脊柱指标测量仪器，其特征在于：所述压力传感器(41)的数量为两个，所述探测端(4)的前端为圆角三角形，两个压力传感器(41)对称设置于圆角三角形两侧，所述超声探头(42)设置于圆角三角形中部。

5.根据权利要求1所述的脊柱指标测量仪器，其特征在于：所述探测端(4)内均设置有控制板(44)，所述压力传感器(41)和超声探头(42)均与控制板(44)连接，所述电源保护壳(5)内设置有主控板(52)，所述控制板(44) 和主控板(52)上均设置有无线连接模块，所述主控板(52)和控制板(44)通过无线连接模块连接。

6.根据权利要求5所述的脊柱指标测量仪器，其特征在于：所述电源保护壳(5)的后端设置有数据接口(53)，所述数据接口(53)与主控板(52)连接，所述数据接口(53)用于通过数据连接线外接电脑终端。

7.根据权利要求1所述的脊柱指标测量仪器，其特征在于：所述电源保护壳(5)的两侧设置有固定绑带(54)。

8.根据权利要求1所述的脊柱指标测量仪器，其特征在于：还包括定位贴条(6)，所述定位贴条(6)的一侧设置有粘性层，所述定位贴条(6)的两端设置有金属定位块(61)。

9.根据权利要求5所述的脊柱指标测量仪器，其特征在于：所述手持端(1)上设置有扳机(11)，所述扳机(11)与主控板(52)连接，所述扳机(11)用于打开或关闭探测端(4)上的传感元件。

10.根据权利要求1-9任一条所述的脊柱指标测量仪器的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、将定位贴条(6)沿患者脊柱粘附，两个金属定位块(61)之间的间隔根据患者脊柱长度以及待测脊柱数量设置；

步骤2、将测量仪器的探测端(4)贴患者后背皮肤，且测量仪器垂直于患者皮肤，沿脊柱移动测量仪器使其中一个探测端(4)始终沿脊柱移动，另外两个探测端(4)在脊柱两侧移动；

步骤3、基于超声宽景的成像方法，构建脊柱的曲面宽景图像。

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