[发明专利]高精度无交叉感染的湿式超声成像骨密度仪及方法

权利要求书

1.高精度无交叉感染的湿式超声成像骨密度仪，其特征是：骨密度仪由两个超声波换能器、两个发射支路、一个接收支路、X-Y二维扫描模块及驱动电路、数字信号处理器(DSP)和微处理器(MCU)、CF Card存储器、真空脱气水产生器、人机交互装置、供电装置、放置待测足踝部的凹型水槽、10微米厚的薄袜构成；数字信号处理器和微处理器连通，负责信号处理和控制；超声波换能器分别与发射支路、接收支路连通；接收支路分别与数字信号处理器、微处理器连通；发射支路、X-Y二维扫描模块及驱动电路、键盘与彩色液晶显示器(LCD)分别与微处理器连通；USB-OTG接口、热打印机、CF Card存储器分别与数字信号处理器连通。

2.根据权利要求1所述的高精度无交叉感染的湿式超声成像骨密度仪，其特征是，两个超声波换能器分别安装在凹型水槽内左右两侧的Y型扫描臂上，并分别与发射支路和接收支路连通；超声波换能器有两种工作模式，其中，脉冲穿透模式是一个超声波换能器发射，另一个超声波换能器接收；脉冲回波模式是两个超声波换能器各自都可以既发射又接收；使用上述两种模式，可测量跟骨软组织的厚度和跟骨的真实厚度，由此可以给出高精度的波速。

3.根据权利要求1所述的高精度无交叉感染的湿式超声成像骨密度仪，其特征是，发射支路由隔离器、信号源、驱动器、功率级构成并依次连通，信号源通过隔离器与微处理器(MCU)连通，功率级与超声波换能器连通。

4.根据权利要求1所述的高精度无交叉感染的湿式超声成像骨密度仪，其特征是，接收支路由限幅器、模拟开关、跟随器、数控增益放大器(AGC AMP)、滤波器、模拟-数字转换器(ADC)、FIFO(First-in First-out)存储器构成并依次连通；模拟开关、数控增益放大器与微处理器(MCU)连通，FIFO存储器与数字信号处理器(DSP)连通，限幅器与超声波换能器连通；使用模拟开关控制两个超声波换能器分时复用昂贵的接收支路元件。

5.根据权利要求1所述的高精度无交叉感染的湿式超声成像骨密度仪，其特征在于：X-Y二维扫描模块及驱动电路由X-Y二维扫描模块、隔离器、驱动器、步进电机构成并依次连通，隔离器还与微处理器(MCU)连通；X-Y二维扫描模块由一个Y型扫描臂、两个滚珠丝杠螺母副、四个直线轴承与导向杆构成；步进电机连接滚珠丝杠螺母副，直线轴承与导向杆构成导向部件；X-Y二维扫描模块安装在被测足足尖的前上方，且由滚珠丝杠螺母副与导向部件所构成的平面垂直于水平面；Y型扫描臂由上向下伸入凹型水槽；通过X-Y二维扫描获得跟骨数字化图像，换能器扫描时每移动一格为1mm，跟骨成像面积为60×60mm。

6.一种被测足穿戴一次性使用的薄袜根绝交叉感染的方法，用于湿式超声波骨密度仪。

7.根据权利要求1、或权利要求6所述的高精度无交叉感染的湿式超声成像骨密度仪，其特征在于：被测足上需要套一个10微米厚、一次性使用的薄袜以根绝交叉感染；该薄袜由硅胶、聚亚安酯、聚胺酯、聚四氟乙烯等声学特性接近于水的物质制成；薄袜上还有一个软管，软管的一端在被测足跟部凹弯处，软管的另一端接微型真空泵，测量时用微型真空泵抽光薄袜与被测足之间的空气；薄袜的开口处在被测足踝关节之上12厘米处，开口处富有弹性因而可以收紧；薄袜的大小从32码到55码；上述无交叉感染的方法也可以这样实现：被测足穿上薄袜放入凹型水槽；通过软管向薄袜中注入少量脱气水或医用酒精(以刚淹没测试区为宜)，从而形成薄袜外水、薄袜、薄袜内水或医用酒精、被测足的结构；此时无须使用真空泵对薄袜内抽气。

8.一种湿式超声波骨密度仪与真空脱气水产生器一体化的方法。

9.根据权利要求1，或权利要求8所述的高精度无交叉感染的湿式超声成像骨密度仪，其特征是：真空脱气水产生器由电磁阀、电热器、储水罐、微型真空泵、微型超声波雾化换能器、臭氧发生器等构成；除储水罐外，前述元件分别与微处理器(MCU)连通；储水罐的下端通过输水管道、电磁阀连接凹型水槽，储水罐的上端有进水管、脱气管道，该脱气管道连接微型真空泵；储水罐内装有自限温PTC电热器，外表面有树脂防水层，使用12V低压电源，其预定温度为36℃；储水罐内还有微型超声波雾化换能器、高水位传感器、低水位传感器，臭氧从储水罐底部注入水中。

10.根据权利要求1，或权利要求9所述的高精度无交叉感染的湿式超声成像骨密度仪，其特征在于：储水罐、凹型水槽的内表面，两个超声波换能器及Y型扫描臂等的外表面采用双涂层保护：内涂层为锌铬酸盐复合涂层；接触水的外涂层涂复有碳氟树脂材料层；凹型水槽内安装有自限温PTC电热器，预定温度为36℃，使用12V低压电源；自限温电热器外表面有树脂防水层。