本發明涉及超聲探測技術領域,尤其是一種利用超聲波測定人體跟骨骨密度的檢測儀，具體地說是一種全自動跟骨超聲骨密度檢測儀。

背景技術：

超聲骨密度檢測儀是一種醫用電子設備，其主要是利用骨質對超聲衰減度(bua)和聲速(sos)變化的特性來獲取人體骨密度、骨強度等生理學參數，使人們能根據獲得聲速(sos)和聲衰減(bua)，對人體骨質疏松情況進行綜合評價。由于超聲探測技術具有價格低廉、使用方便、無創、無損和無輻射等諸多優點，因此已成為對疏松疾病提供一種先進的診斷手段。

現有技術中，為了使獲得的檢測數據更為精確，常規超聲骨密度檢測儀中的超聲探頭需要水浴或油囊耦合，這不僅測量不便，而且還容易導致液體泄漏。再則由于常規超聲骨密度檢測儀中的超聲探頭的位置是固定的，不能貼近人體跟骨部位檢測，因此也影響了檢測儀的檢測精度和靈敏度，導致了檢測數據的可靠性降低，從而影響了人們對骨質情況的綜合評價。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的現狀，而提供結構小巧、攜帶方便、無需要液體耦合，并且靈敏度高、帶寬廣、可靠性高的一種全自動跟骨超聲骨密度檢測儀。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種全自動跟骨超聲骨密度檢測儀，包括長方形的檢測儀殼體，該檢測儀殼體的板面上加工有能讓被檢測者的腳放入的檢測腔位，檢測腔位的左右兩側腔壁上同軸相對應能移動地各設有一個骨密度超聲探頭，骨密度超聲探頭的聲窗等弧度成型有多個排膠孔，并且該檢測腔位中位于骨密度超聲探頭的附近設有用于感應是否有腳放入的感應裝置；檢測儀殼體內安裝有滑軌機構、擠膠機構和智能pc板，該檢測儀殼體的板面上設有顯示屏；感應裝置將檢測腔位放有腳的感應信號傳遞給智能pc板，該智能pc板在電信號指令滑軌機構帶動兩骨密度超聲探頭相向運動與被檢測者腳跟骨兩側的皮膚相接觸的同時，電信號指令擠膠機構將用于輔助檢測的超聲耦合劑經排膠孔自動擠壓到被檢測者腳跟骨兩側的皮膚上，擠壓出的超聲耦合劑的溫度與人體的溫度相近似，骨密度超聲探頭將檢測到的檢測信號傳遞至智能pc板，該智能pc板將接收到的檢測信號經內部運算、比較處理后將處理后的檢測結果傳遞給顯示屏顯示；檢測儀殼體內設有為檢測儀內部所有用電單元提供電所需的蓄電池。

為優化上述技術方案，采取的措施還包括：

上述的骨密度超聲探頭由圓柱形的探頭外殼和封裝在該探頭外殼內的聲疊層以及電極引線組成；聲疊層由通過環氧樹脂依次膠粘疊置的前聲匹配層、后聲匹配層、壓電復合材料晶片和后背襯層組成；電極引線包括正電極引線和負電極引線，正電極引線與壓電復合材料晶片的上表面焊接相連，負電極引線與壓電復合材料晶片的下表面焊接相連；聲窗為聲疊層的前端面，排膠孔縱向貫通聲疊層。

上述的聲疊層中相對靠近聲疊層的外周面等弧度貫通加工有8到16個排膠孔，探頭外殼內設置有進膠管，該進膠管具有與每一排膠孔相應連通的分流管，探頭外殼成型有帶有安裝孔的定位凸臺，定位凸臺的周面上安裝有與進膠管相連的快速接頭，電極引線由探頭外殼后端面中心引出，并且引出后的電極引線包裹有一層屏蔽層從而構成一種能抗外界電磁干擾的屏蔽纜線。

上述的擠膠機構包括用于存儲超聲耦合劑的耦合劑儲箱和將超聲耦合劑擠壓排出耦合劑儲箱的擠壓裝置；耦合劑儲箱連接有供膠總管，供膠總管與探頭外殼上的快速接頭插接相連通；擠壓裝置包括擠壓板和推動擠壓板向下對耦合劑儲箱施壓的驅動電機，驅動電機與智能pc板電信號相連接。

上述的探頭外殼內成型有耦合劑儲箱定位腔，該耦合劑儲箱定位腔的腔底部安裝有用于將耦合劑儲箱內的超聲耦合劑進行加熱的加熱裝置，加熱裝置包括加熱盤和固定安裝在該加熱盤內的電加熱絲；耦合劑儲箱固定在加熱盤上，電加熱絲受控于智能pc板加熱，耦合劑儲箱上安裝有用于反饋耦合劑儲箱內超聲耦合劑溫度數據信號給智能pc板的溫度感應器。

上述的顯示屏為led液晶顯示屏或為lcd液晶顯示屏，檢測儀殼體的板面上設有與智能pc板線束連接的設置鍵組和電源指示燈，設置鍵組從右至左至少依次包括設置鍵、增加鍵和減少鍵，檢測儀殼體的后面安裝有電源開關，并且檢測儀殼體的后面引出有為蓄電池充電的電源線。

上述的滑軌機構包括滑軌以及滑動設置在滑軌上的兩個探頭滑套和滑軌電機；滑軌電機與智能pc板電信號相連接，骨密度超聲探頭固定在探頭滑套上，滑軌電機通過設置在滑軌中的傳動機構帶動兩探頭滑套沿滑軌左右移動，實現兩骨密度超聲探頭之間間距的調整。

上述的探頭滑套由滑套外殼以及安裝在該滑套外殼內的前壓板、復位彈簧、后壓板和壓力傳感器組成；復位彈簧頂壓在前壓板和后壓板之間，骨密度超聲探頭通過螺釘穿過定位凸臺的安裝孔固定在前壓板的板面上，壓力傳感器與后壓板壓力傳遞相連接，智能pc板根據壓力傳感器反饋的骨密度超聲探頭與被檢測者腳跟骨接觸的壓力信號控制滑軌電機的運行。

兩骨密度超聲探頭中一個為超聲波發射骨密度超聲探頭，兩骨密度超聲探頭中的另一個為超聲波接收骨密度超聲探頭；超聲波發射骨密度超聲探頭中的壓電復合材料晶片為超聲波發射壓電復合材料晶片，超聲波接收骨密度超聲探頭中的壓電復合材料晶片為超聲波接收壓電復合材料晶片。

上述的智能pc板安裝在檢測儀殼體內且位于顯示屏的下方，該智能pc板上設有負責程序運算處理的控制器模塊和用于發出警示音的警示模塊；檢測儀殼體上成型有與警示模塊對應的警示窗，蓄電池位于智能pc板的后部，檢測儀殼體由相配裝的底殼和上殼組成。

與現有技術相比，本發明的檢測儀殼體中安裝有滑軌機構、擠膠機構和智能pc板，骨密度超聲探頭為帶有排膠孔的干式骨密度超聲探頭，檢測儀殼體的板面上安裝有顯示屏，當被檢測者將腳放入檢測腔位時，系統能通過感應裝置將檢測腔位放有腳的感應信號傳遞給智能pc板，智能pc板在收到感應裝置發送的感應信號后能電信號指令滑軌機構帶動兩骨密度超聲探頭相向運動，使兩骨密度超聲探頭的聲窗在被檢測者腳跟骨不同大小和寬窄的情況下，都能與跟骨相應側的皮膚相接觸，在骨密度超聲探頭與被檢測者跟骨兩側的皮膚相接觸的同時，智能pc板能電信號指令擠膠機構將超聲耦合劑經排膠孔自動擠壓到被檢測者腳跟骨兩側的皮膚上，以輔助檢測。超聲耦合劑為凝膠超聲耦合劑，因此不需要水浴或油囊耦合，解決了傳統探頭檢測時需要使用耦合液體帶來的不便。為提升被檢測者檢測時的舒適度，本發明擠壓出的超聲耦合劑的溫度與人體的溫度相近似，骨密度超聲探頭將檢測到的檢測信號傳遞至智能pc板，智能pc板將接收到的檢測信號經內部運算、比較處理后將處理后的檢測結果傳遞給顯示屏顯示。本發明結構小巧、攜帶方便、靈敏度高、帶寬廣，可廣泛應用在醫院、門診、藥店等地方以隨時對人體進行骨密度檢測。

附圖說明

圖1是本發明的實施例的立體結構示意圖；

圖2是本發明檢測儀殼體的內部結構示意簡圖；

圖3本發明的后視圖；

圖4是圖1中骨密度超聲探頭的立體示意圖；

圖5是圖4的剖視結構圖；

圖6是本發明滑軌機構的結構簡圖；

圖7是本發明擠膠機構的結構簡圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細描述。

圖1至圖7為本發明實施例的結構示意圖。

其中的附圖標記為：電源指示燈d、供膠總管g、屏蔽纜線p、設置鍵t1、增加鍵t2、減少鍵t3、電源開關k、電源線l、檢測儀殼體1、檢測腔位1a、骨密度超聲探頭2、排膠孔2a、探頭外殼21、安裝孔21a、定位凸臺211、前聲匹配層22、后聲匹配層23、壓電復合材料晶片24、后背襯層25、正電極引線26、負電極引線27、進膠管28、分流管281、快速接頭29、感應裝置3、滑軌機構4、滑軌41、探頭滑套42、滑套外殼421、前壓板422、復位彈簧423、后壓板424、壓力傳感器425、滑軌電機43、擠膠機構5、耦合劑儲箱51、擠壓板52、驅動電機53、溫度感應器54、智能pc板6、顯示屏7、蓄電池8、加熱裝置9、加熱盤91、電加熱絲92。

圖1至圖7為本發明的結構示意圖，如圖所示，本發明的一種全自動跟骨超聲骨密度檢測儀，包括長方形的檢測儀殼體1，檢測儀殼體1由相配裝的底殼和上殼組成。上殼后端鉸鏈有上蓋，上蓋在本發明的各視圖中沒有示出，上蓋的作用是在密度檢測儀不使用或者攜帶時可以蓋上，以避免檢測儀殼體1上安裝的其它部件發生碰損。該檢測儀殼體1的板面上，也就是上殼的板面上加工有能讓被檢測者的腳放入檢測位的檢測腔位1a，檢測腔位1a為下凹式的腔體，檢測腔位1a的后部下凹較深且具有與人體跟骨后部相適配的凹弧，檢測腔位1a的底面即與人體腳掌相對的面為由后向前漸淺的斜面。檢測腔位1a的左右兩側腔壁上相對位于被檢測者腳跟骨的位置處同軸相對應能移動地各設有一個骨密度超聲探頭2，骨密度超聲探頭2為干式骨密度超聲探頭，其聲窗上等弧度成型有多個用于排出超聲耦合劑的排膠孔2a，排出的超聲耦合劑為凝膠超聲耦合劑，因此在骨密度檢測的過程中不需要再向傳統的探頭那樣需要用水浴或油囊來耦合，從而解決了傳統探頭需要使用耦合液體帶來的不便。本發明為了提升被檢測者檢測的舒適度，擠壓出的超聲耦合劑的溫度設定為與人體的溫度相近似，擠壓出的超聲耦合劑的溫度最佳設定在20度到28度。

本發明還在檢測腔位1a中位于骨密度超聲探頭2的附近設有用于感應是否有腳放入檢測位的感應裝置3；感應裝置3為紅外感應器。檢測儀殼體1內安裝有滑軌機構4、擠膠機構5和智能pc板6，該檢測儀殼體1的板面上設有顯示屏7；顯示屏7為led液晶顯示屏或為lcd液晶顯示屏。感應裝置3將檢測腔位1a放有腳的感應信號傳遞給智能pc板6，智能pc板6在收到感應裝置3發送的感應信號后能電信號指令滑軌機構4帶動兩骨密度超聲探頭相向運動，使兩骨密度超聲探頭2的聲窗，在被檢測者腳跟骨不同大小和寬窄的情況下，都能與跟骨相應側的皮膚相接觸，在骨密度超聲探頭2被檢測者跟骨兩側的皮膚相接觸的同時，智能pc板6能電信號指令擠膠機構5將超聲耦合劑經排膠孔2a自動擠壓到被檢測者腳跟骨兩側的皮膚上，以輔助檢測。在檢測時，骨密度超聲探頭2將檢測到的檢測信號傳遞至智能pc板6，該智能pc板6將接收到的檢測信號經內部運算、比較處理后將處理后的檢測結果傳遞給顯示屏7顯示；檢測儀殼體1內設有為檢測儀內部所有用電單元提供電所需的蓄電池8。

從圖2可以看出，本發明的智能pc板6安裝在檢測儀殼體1內且位于顯示屏7的下方，該智能pc板6上設有主控電路以及負責程序運算處理的控制器模塊和用于發出警示音的警示模塊；為了使警示音能更好地播出，如圖1所示，檢測儀殼體1上成型有與警示模塊對應的警示窗s。蓄電池8位于智能pc板6的后部。

實施例中，如圖4和圖5所示，骨密度超聲探頭2由圓柱形的探頭外殼21和封裝在該探頭外殼內的聲疊層以及電極引線組成；聲疊層由通過環氧樹脂依次膠粘疊置的前聲匹配層22、后聲匹配層23、壓電復合材料晶片24和后背襯層25組成；電極引線包括正電極引線26和負電極引線27，正電極引線26與壓電復合材料晶片24的上表面焊接相連，負電極引線27與壓電復合材料晶片24的下表面焊接相連；聲窗為聲疊層的前端面，排膠孔2a縱向貫通聲疊層。壓電復合材料晶片24為壓電陶瓷和聚合物兩相復合構成，壓電復合材料晶片24的壓電相體積分數為30%至50%。后背襯層的聲阻抗在14mraly至14mraly，前聲匹配層22的聲阻抗為6.5mraly至8.5mraly，后聲匹配層23的聲阻抗在2.5mraly至3mraly。

實施例中，聲疊層中相對靠近聲疊層的外周面等弧度貫通加工有8到16個排膠孔2a，探頭外殼21內設置有進膠管28，該進膠管28具有與每一排膠孔相應連通的分流管281，探頭外殼21成型有帶有安裝孔21a的定位凸臺211，定位凸臺211的周面上安裝有與進膠管28相連的快速接頭29，電極引線由探頭外殼21后端面中心引出，并且引出后的電極引線包裹有一層屏蔽層從而構成一種能抗外界電磁干擾的屏蔽纜線p。

本發明的骨密度超聲探頭2的壓電復合材料晶片24是由壓電陶瓷和聚合物兩相復合構成，具有較低的聲阻抗和較高的信號接收性能，因此靈敏度高、帶寬大、穩定性好。特別是適用于跟骨部位的骨密度探測。

實施例中，如圖7所示，擠膠機構5包括用于存儲超聲耦合劑的耦合劑儲箱51和通過施壓將耦合劑儲箱51內超聲耦合劑擠壓排出耦合劑儲箱51的擠壓裝置；耦合劑儲箱51連接有供膠總管g，供膠總管g與探頭外殼1上的快速接頭28插接相連通；供膠總管g為醫用pvc軟管，為了保溫供膠總管g外周面包覆有保溫層。本發明的擠壓裝置包括擠壓板52和推動擠壓板52向下對耦合劑儲箱51施壓的驅動電機53，驅動電機53與智能pc板6電信號相連接。驅動電機53的工作時間受控于智能pc板6，驅動電機53的工作時間決定了超聲耦合劑的排量。從本發明的圖7中可以看到，驅動電機53固定在一固定架上，擠壓板52上帶有驅動螺桿，驅動電機53通過驅動螺桿施壓擠壓板52。

本發明的探頭外殼1內成型有耦合劑儲箱定位腔，該耦合劑儲箱定位腔的腔底部安裝有用于將耦合劑儲箱51內的超聲耦合劑進行加熱的加熱裝置9，加熱裝置9可以保證擠出的超聲耦合劑的溫度與人體的溫度相近似。加熱裝置9包括加熱盤91和固定安裝在該加熱盤91內的電加熱絲92；耦合劑儲箱51固定在加熱盤91上，并且耦合劑儲箱51上安裝有用于反饋耦合劑儲箱51內超聲耦合劑溫度數據信號給智能pc板6的溫度感應器54。電加熱絲92受控于智能pc板6加熱，當耦合劑儲箱51內的超聲耦合劑加熱到設定的溫度值時，智能pc板6控制加熱裝置9停止加熱，當超聲耦合劑的溫度低于設定的闞值時，智能pc板6能控制加熱裝置9再次啟動加熱。

實施例中如圖6所示，滑軌機構4包括滑軌41以及滑動設置在滑軌41上的兩個探頭滑套42和滑軌電機43；滑軌電機43與智能pc板6電信號相連接，骨密度超聲探頭2固定在探頭滑套42上，滑軌電機43通過設置在滑軌41中的傳動機構帶動兩探頭滑套42沿滑軌41左右移動，實現兩骨密度超聲探頭2之間間距的調整以適配不同大小寬窄的腳跟骨。

探頭滑套42由滑套外殼421以及安裝在該滑套外殼421內的前壓板422、復位彈簧423、后壓板424和壓力傳感器425組成；復位彈簧423頂壓在前壓板422和后壓板424之間，骨密度超聲探頭2通過螺釘穿過定位凸臺211的安裝孔21a固定在前壓板422的板面上，壓力傳感器425與后壓板424壓力傳遞相連接，智能pc板6根據壓力傳感器425反饋的骨密度超聲探頭2與被檢測者腳跟骨接觸的壓力信號控制滑軌電機43的運行。

兩骨密度超聲探頭2中一個為超聲波發射骨密度超聲探頭，兩骨密度超聲探頭2中的另一個為超聲波接收骨密度超聲探頭；超聲波發射骨密度超聲探頭中的壓電復合材料晶片為超聲波發射壓電復合材料晶片，超聲波接收骨密度超聲探頭中的壓電復合材料晶片為超聲波接收壓電復合材料晶片。兩骨密度超聲探頭2構成一收一發的雙探頭結構。

實施例中，如圖1所示，檢測儀殼體1的板面上設有與智能pc板6線束連接的設置鍵組和電源指示燈d，設置鍵組從右至左至少依次包括設置鍵t1、增加鍵t2和減少鍵t3，檢測儀殼體1的后面安裝有電源開關k，并且檢測儀殼體1的后面引出有為蓄電池8充電的電源線l。當電源開關k打開后，電源指示燈d亮起，同時顯示屏7顯示當前系統工作狀態。設置鍵t1為功能切換選擇鍵，通過按壓設置鍵t1依次循環進入超聲耦合劑溫度設定、排膠量設定、壓力傳感器壓力設定，當進入超聲耦合劑溫度設定時，通過按壓增加鍵t2或減少鍵t3設定超聲耦合劑的加熱溫度，當進入排膠量設定時則通過按壓增加鍵t2或減少鍵t3設定超聲耦合劑排出量的多少，當進入壓力傳感器壓力設定時，能通過按壓增加鍵t2或減少鍵t3設定骨密度超聲探頭2與被檢測者腳跟骨接觸的壓力值。在使用者通過設置鍵組設置時，顯示屏7實時提示當前的設置信息。

本發明檢測儀殼體1的右側面還設有用于連接外部計算機的人機接口。

本發明在使用時，打開電源開關k，當被檢測者將腳放入檢測腔位1a后，紅外感應器將感應到的信號傳遞給智能pc板6，3秒鐘后警示模塊發出嘀的一聲，表示檢測程序開始運行，此時顯示屏7顯示正在檢測中，智能pc板6控制滑軌機構4帶動兩骨密度超聲探頭2相對滑動與被檢測者跟骨兩側的皮膚相接觸，同時控制擠膠機構5施壓將醫用超聲耦合劑擠壓到被檢測者跟骨兩側的皮膚上，骨密度超聲探頭2將檢測到的檢測信號傳遞至智能pc板6，智能pc板6將接收到的檢測信號經內部運算、比較處理后將處理后的檢測結果傳遞給顯示屏7顯示。當檢測結束后，智能pc板6控制滑軌機構4帶動兩骨密度超聲探頭2恢復原位。

本發明結構小巧、攜帶方便、無需要液體耦合，并且靈敏度高、帶寬廣、可靠性高?？蓮V泛應用在醫院、門診、藥店等地方以隨時對人體進行骨密度檢測。

以上內容是對本發明所作的進一步詳細說明，對于本發明所述技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明基本思想的前提下，還可以做出其他若干簡單修飾和替換，都應該視作屬于本發明的保護范圍。