CN209018738U - 一种用于测量腿围和臂围的红外测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于测量腿围和臂围的红外测量仪，包括搭载环、环形气囊、充放气装置、多个红外测距传感器及计算模块；所述环形气囊固定套接在所述搭载环的内侧壁上；所述充放气装置用于为所述环形气囊充气和放气；所述多个红外测距传感器设置于所述搭载环的内侧壁上，且位于环形气囊之内；所述红外测距传感器用于检测环形气囊内环层与外环层之间的距离；所述计算模块用于根据多个红外测距传感器所测量的数据计算环形气囊内环层的周长。使用时，所述红外测量仪利用充气的环形气囊以固定在患者的肢体上，外测距传感器的工作环境稳定无干扰，可提高测量准确度，并且所述红外测量仪结构简单，集成程度高，不易损坏。

Description

一种用于测量腿围和臂围的红外测量仪

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域和传感器技术领域，特别涉及一种用于测量腿围和臂围的红外测量仪。

背景技术

淋巴水肿是乳腺癌根治术后及宫颈癌患者治疗后常见的并发症，妇科恶性肿瘤术后下肢淋巴水肿发生率为1.2％～49％。因此临床广泛开展淋巴水肿综合消肿治疗(CDT)，而观察臂围和腿围是评估淋巴水肿综合消肿治疗效果的重要方法。目前临床测量臂围和腿围还是采用传统的软尺，软尺测量时因人因尺不同而测量结果不同，严重影响测量结果的准确性，影响医务人员诊断；而且软尺在使用中不能直观读取数据，给使用者带来极大的不便。

公开号为CN206166921U的专利提供了一种红外线臂围测量仪，该红外线臂围测量仪包括相互独立的压力感受臂环和红外检测圈，压力感受臂环和红外检测圈之间通过连接杆连接。这种结构的集成性和稳定性不高，在外部环境的影响下容易损坏。测量时患者的手臂与红外检测线圈之间不能相对固定，手臂的晃动对测量准确度造成不良影响；此外由于人体皮肤对红外线具有较强的吸收和漫反射，也会对测量准确度造成不良影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于测量腿围和臂围的红外测量仪，所述红外测量仪能解决背景技术中所提出的问题，即提高结构的集成性和稳定性，同时提高测量准确度。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：一种用于测量腿围和臂围的红外测量仪，包括搭载环、环形气囊、充放气装置、多个红外测距传感器及计算模块；所述环形气囊固定套接在所述搭载环的内侧壁上；所述多个红外测距传感器设置于所述搭载环的内侧壁上，且位于环形气囊之内；

所述充放气装置用于为所述环形气囊充气和放气；所述红外测距传感器用于检测环形气囊内环层与外环层之间的距离；所述计算模块用于根据多个红外测距传感器所测量的数据计算环形气囊内环层的周长。

使用时患者手臂或腿部套入所述红外测量仪的环形气囊，充放气装置开始为干瘪的环形气囊充气。当环形气囊膨胀至内环层刚好完全贴紧手臂或腿部时，计算模块读取多个红外测距传感器所测量的内环层与外环层之间的距离，计算模块根据多个所述距离计算内环层的周长，即算得臂围或腿围。显示模块显示臂围或腿围，供医生和患者查看。上述技术方案中，通过环形气囊与手臂或腿部挤压接触，将所述红外测量仪固定在手臂或腿部上，红外测距传感器测量距离时，手臂或腿部与红外测距传感器之间无相对晃动，可提高测量准确度。并且红外测距传感器位于在环形气囊内部，测量距离期间不会受到外部环境干扰，进一步提高测量准确度。此外上述结构集成性和稳定性更高，不易损坏。

进一步地，所述红外测量仪还包括显示模块，用于显示计算模块所计算的周长。通过设置所述显示模块，可直观且实时地向使用者展示测量数据。

进一步地，所述红外测量仪还包括气压传感器，用于测量环形气囊内的气压，所述气压传感器与计算模块连接。通过设置所述气压传感器，可根据气压传感器检测的气压值是否达到某一气压阈值，以判断环形气囊内环层与手臂或大腿的贴合程度，避免不同气压对肌体的压缩程度不同而造成臂围或腿围测量偏差。

进一步地，所述红外测量仪还包括数字键盘，用于设定气压阈值，所述数字键盘与计算模块连接。通过利用数字键盘可因人而异地设定气压阈值，例如臂围不同的患者设定的气压阈值不同。

优选的，所述环形气囊由乳胶膜制成，环形气囊的颜色为白色。乳胶膜的弹性较大，可具有较高的封闭性能，不透气。当乳胶膜膨胀至与手臂或大腿贴合时，乳胶膜表面光滑无褶皱，不会因褶皱而导致臂围或腿围测量误差。与其他颜色相比，白色对红外线的反射作用最强烈，可确保每个红外测距传感器接收到反射的红外线。

优选的，所述充放气装置包括泵、阀和空气管，所述空气管一端连接所述环形气囊，另一端连接所述泵和阀；所述泵用于向环形气囊导入空气，所述阀用于使导入环形气囊中的空气排出，所述泵和阀均与计算模块连接。利用上述电动充气的方式，可实现快速充气，并且精准达到气压阈值。应当理解的，所述充放气装置的结构形式还可以有其他多种形式，例如打气气囊加单向阀。

优选的，所述泵、阀、数字键盘、计算模块和显示模块均设置于所述搭载环的外侧壁上，所述搭载环上设置有用于供空气管穿过的通孔。

进一步地，所述红外测量仪还包括用于手持的壳体，所述壳体用于搭载所述泵、阀、数字键盘、计算模块和显示模块。由于所述壳体与所述搭载环、环形气囊相互独立，便于患者或医生操作数字键盘和观察显示模块所显示的数值。

进一步地，还包括定位测量尺，所述定位测量尺为皮尺，所述搭载环的外表面设置有收纳盒，所述收纳盒用于收纳所述皮尺。使用时可从收纳盒中拉出皮尺，皮尺以患者的肘窝为起点，向上量测至某一固定刻度，以实现定位。

进一步地，还包括通讯模块，所述通讯模块用于与移动终端通讯。通过建立红外测量仪与移动终端之间的通讯，可将测量数据传送至移动终端存储，并且可借助移动终端强大的数据处理能力对数据进行分析。

与现有技术相比，本实用新型所述的用于测量腿围和臂围的红外测量仪具有以下有益效果：

1、利用充气后的环形气囊与患者的手臂或腿部挤压，使红外测量仪固定在患者的手臂或腿部上，红外测距传感器测量距离期间，手臂或腿部与红外测距传感器之间无相对晃动，可提高测量准确度。

2、红外测距传感器位于在环形气囊内部，红外测距传感器测量距离期间，不会受到外部环境例如光照、烟雾等干扰，可提高测量准确度。

3、本实用新型所述的用于测量腿围和臂围的红外测量仪结构简单紧凑，具有很高的集成性和结构稳定性，不易损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关附图。

图1所示为实施例1提供的红外测量仪的结构示意图。

图2所示为实施例1所述的环形气囊的结构示意图。

图3所示为实施例1所述的臂围或腿围的测量示意图。

图4所示为实施例2所述的红外测量仪的第一种结构示意图。

图5所示为实施例2所述的充放气装置的结构示意图。

图6所示为实施例2所述的红外测量仪的第二种结构示意图。

图7所示为实施例3所述的红外测量仪的结构示意图。

图8所示为实施例4所述的红外测量仪的结构示意图。

图中标号说明：

10-搭载环；20-环形气囊；21-内环层；22-外环层；30-充放气装置； 31-泵；3101-泵主体；3102-泵空气口；3103-泵马达；32-阀；3201-阀主体； 3202-阀空气口；33-空气管；40-红外测距传感器；50-计算模块；60-显示模块；70-气压传感器；80-数字键盘；90-外壳；100-定位测量尺；105-收纳盒；110-通讯模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1：

请参阅图1所示，本实施例提供了一种用于测量腿围和臂围的红外测量仪，包括包括搭载环10、环形气囊20、充放气装置30、多个红外测距传感器40及计算模块50；所述环形气囊20固定套接在所述搭载环10的内侧壁上；所述多个红外测距传感器40设置于所述搭载环10的内侧壁上，且位于环形气囊20之内。

所述充放气装置30用于为所述环形气囊20充气和放气；所述红外测距传感器40用于检测环形气囊内环层21与外环层22之间的距离；所述计算单元用于根据多个红外测距传感器40所测量的数据计算环形气囊内环层21的周长。关于环形气囊20的内环层21和外环层22，请参阅图2 所示。

使用时，患者将肢体套入所述环形气囊20，并将环形气囊20移动至肢体待测量位置。利用充放气装置30开始为干瘪的环形气囊20充气，当环形气囊20膨胀至内环层21刚好完全贴紧手臂或腿部时停止充气。计算模块50读取多个红外测距传感器40所测量的内环层21与外环层22之间的距离，并根据多个所述距离计算内环层21的周长，该内环层21的周长即为臂围或腿围。关于臂围或腿围的测量过程，请参阅图3所示。

作为举例，所述搭载环10可选用不易变形且质轻的塑料环；所述充放气装置30可选用电动充气泵和阀门，或者选用手动打气气囊和单向阀；所述计算模块50可选用4为、8位或16位的单片机，比较省电。

上述红外测量仪可将测得的臂围或腿围存储在计算模块50中，并通过USB接口或zigbee、蓝牙等通讯方式将数据传送至电脑或手机。但不局限于此，上述红外测量仪还可包括显示模块60，如图1所示。作为举例，所述显示模块可选用成本较低且省电的单色液晶屏。

实施例2：

请参阅图4所示，本实施例提供了一种用于测量腿围和臂围的红外测量仪，包括实施例1中所述的所有技术特征，此外还包括用于测量环形气囊20气压的气压传感器70，所述气压传感器70与计算模块50连接。

使用时，当气压传感器70检测到的气压已达到计算模块50中预先设定的气压阈值时，则表示环形气囊20的内环层21刚好完整地贴合患者的肢体，计算模块50直接控制电动的充放气装置30停止充气，或者通过在显示模块60上显示停止充气等字样，提醒使用者停止手动充气。

考虑到不同患者的臂围和腿围存在个体差别，针对臂围或腿围很大的患者，环形气囊20可能在到达预设气压阈值时会过度挤压患者肢体，造成不适；针对臂围或腿围很小的患者，环形气囊20可能在到达预设气压阈值时，还没有完全贴合患者的肢体，使测量数据不准确。为了解决上述问题，所述外红测量仪还可包括一个数字键盘80，所述数字键盘80与计算模块50连接，用于根据患者的个体情况输入合适的气压阈值。应当注意的，针对同一患者在不同治疗阶段的测量，气压阈值应一致或小幅调整。

考虑到该红外测量仪在测量臂围或腿围时，通过测量得出环形气囊内环层21的周长即得到臂围或腿围，应当理解的，即利用内环层21的周长代表臂围或腿围。因此所述内环层21应充分与肢体贴合，表面光滑无褶皱，以确保测量准确度。为了实现上述目的，所述环形气囊20的制作材料优选为乳胶膜。乳胶膜也是气球的制作材料，具有很好的弹性，不漏气。

考虑到红外测距传感器40内部包括红外线发射装置和红外线接收装置，红外测距传感器40通过检测红外线发射装置发射红外线和红外线接收装置接收红外线的时间差，计算得出与障碍物之间的距离。因此红外线接收装置能顺利接收到障碍物反射的红外线是红外测距传感器40正常工作的必要条件。为此，本实施例中所述环形气囊20的颜色优选为白色，相比其他颜色，特别是黑色，白色对光线具有很强的反射作用，几乎不吸收光线。所以将环形气囊20的颜色选为白色可增强红外线的反射程度，确保每个红外测距传感器40的红外线接收装置能接受到反射的红外线。

作为一种可实施方式的举例，请参阅图5所示，所述充放气装置30 包括泵31、阀32和空气管33，所述空气管33一端连接所述环形气囊20，另一端连接所述泵31和阀32；所述泵31用于向环形气囊20导入空气，所述阀32用于使导入环形气囊20中的空气排出，所述泵31和阀32均与计算模块50连接。作为举例，计算模块50通过向泵驱动电路发送控制信号以控制泵31的驱动状态，通过向阀驱动电路发送控制信号以控制阀32 的开关状态。所述泵31包括泵主体3101、泵空气口3102和泵马达3103，所述阀32包括阀主体3201和阀空气口3202，所述空气管33分别与泵空气口3102和阀空气口3202连接。

基于上述可实施方式，请参阅图4所示，作为举例，所述泵31、阀 32、数字键盘80、计算模块50和显示模块60均设置于所述搭载环10的外侧壁上，所述搭载环10上设置有用于供空气管33穿过的通孔。这样设置的好处在于红外测量仪的所有部件集成程度很高，结构简单稳定。

基于上述可实施方式，请参阅图6所示，作为举例，所述红外测量仪还可包括一个外壳90，所述外壳90与所述搭载环10、环形气囊20相互独立，无直接连接关系。所述外壳90内搭载所述泵31、阀32和计算模块 50，所述外壳90表面搭载所述数字键盘80和显示模块60。计算模块50 和红外测距传感器40、气压传感器70等通过有线连接实现数据传输。这种结构形式的好处在于，使用时患者或医生可直接手持所述外壳90，方便操作数字键盘80和读取显示模块60上的数据。

实施例3:

请参阅图7所示，本实施例提供了一种用于测量腿围和臂围的红外测量仪，包括实施例2中所述的所有技术特征，此外还包括定位测量尺100，所述定位测量尺100可选用皮尺。所述搭载环10的外侧壁上设置有收纳盒105，所述收纳盒105用于收纳皮尺。

使用时患者弯曲手臂使手臂形成直角，然后从收纳盒中拉出皮尺，皮尺以患者的肘窝为起点，向上量测至某一固定刻度，以实现定位。例如患者在治疗的各阶段，均测量肘窝以上10公分处的臂围，则利用所述定位测量尺100，可准确迅速地将红外测量仪定位至手臂的该位置。

实施例4：

请参阅图8所示，本实施例提供了一种用于测量腿围和臂围的红外测量仪，包括实施例2中所述的所有技术特征，此外还包括通讯模块110，所述通讯模块110可与手机等移动终端通讯。作为举例，所述通讯模块110 可选用zigbee、蓝牙或WiFi通讯模块，选用zigbee的好处在于省电，选用蓝牙和wifi的好处在于传输速度快。由于气压传感器70和多个红外测距传感器40所测量的数据量较少，zigbee的100kbps的传输速度足以满足要求，所以优选用zigbee模块。

通过建立红外测量仪与移动终端之间的通讯，可将测量数据传送至移动终端存储，并且可借助移动终端强大的数据处理能力对数据进行分析，还可借助移动终端使数据实现在互联网层面的传输。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员，在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应该涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于测量腿围和臂围的红外测量仪，其特征在于，包括搭载环、环形气囊、充放气装置、多个红外测距传感器及计算模块；所述环形气囊固定套接在所述搭载环的内侧壁上；所述多个红外测距传感器设置于所述搭载环的内侧壁上，且位于环形气囊之内；

所述充放气装置用于为所述环形气囊充气和放气；所述红外测距传感器用于检测环形气囊内环层与外环层之间的距离；所述计算模块用于根据多个红外测距传感器所测量的数据计算环形气囊内环层的周长。

2.根据权利要求1所述的红外测量仪，其特征在于，还包括显示模块，用于显示计算模块所计算的周长。

3.根据权利要求2所述的红外测量仪，其特征在于，还包括气压传感器，用于测量环形气囊内的气压，所述气压传感器与计算模块连接。

4.根据权利要求3所述的红外测量仪，其特征在于，还包括数字键盘，用于设定气压阈值，所述数字键盘与计算模块连接。

5.根据权利要求4所述的红外测量仪，其特征在于，所述环形气囊由乳胶膜制成，环形气囊的颜色为白色。

6.根据权利要求4所述的红外测量仪，其特征在于，所述充放气装置包括泵、阀和空气管，所述空气管一端连接所述环形气囊，另一端连接所述泵和阀；所述泵用于向环形气囊导入空气，所述阀用于使导入环形气囊中的空气排出，所述泵和阀均与计算模块连接。

7.根据权利要求6所述的红外测量仪，其特征在于，所述泵、阀、数字键盘、计算模块和显示模块均设置于所述搭载环的外侧壁上，所述搭载环上设置有用于供空气管穿过的通孔。

8.根据权利要求6所述的红外测量仪，其特征在于，还包括用于手持的壳体，所述壳体用于搭载所述泵、阀、数字键盘、计算模块和显示模块。

9.根据权利要求4所述的红外测量仪，其特征在于，还包括定位测量尺，所述定位测量尺为皮尺，所述搭载环的外表面设置有收纳盒，所述收纳盒用于收纳所述皮尺。

10.根据权利要求4所述的红外测量仪，其特征在于，还包括通讯模块，所述通讯模块用于与移动终端通讯。