جولة تشانغ

(شنتشن، الصين البحر والتكنولوجيا المحدودة، وشنتشن، قوانغدونغ 518100)

بالموجات فوق الصوتية قياس شدة الضوء العظام يمكن أن يكون على درجة جيدة من هشاشة العظام في جسم الإنسان يقاس، وجود غير المشعة، وانخفاض التكلفة والمزايا الأخرى. يناقش تصميم متر كثافة العظام على أساس الاستشعار بالموجات فوق الصوتية، بما في ذلك جهاز الإرسال والموجات فوق الصوتية، جهاز استقبال الموجات فوق الصوتية، ومعالجة الإشارات ومنصة جزءا لا يتجزأ من بناء، ويتم تحديد كثافة العظام لإنشاء معيار T و Z القيم من جوانب الأجهزة قاعدة البيانات والبرمجيات. التحقق من جدوى هذا التصميم من نتائج الاختبار الفعلي.

بالموجات فوق الصوتية وأجهزة الاستشعار، كثافة العظام، T قيمة، وقيمة Z

TP368.1

كود الوثيقة: A

10.16157 / j.issn.0258-7998.2016.12.011

شكل الاقتباس الصيني: تشانغ جولة على أساس متر كثافة العظام وجهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية تصميم الدراسة التكنولوجيا الالكترونية، 2016،42 (12): 45-47.

الإنجليزية شكل الاقتباس: كنت Zhanghua. أبحاث ألف وتصميم أداة كثافة العظام على أساس الاستشعار بالموجات فوق الصوتية .Application من تقنيات الالكترونية، 2016،42 (12): 45-47.

0 مقدمة

هشاشة العظام الابتدائي كبار السن والنساء وخاصة كبار السن هو مرض شائع في مرض بعد انقطاع الطمث. العمود الفقري القطني والداني عظم الفخذ هو من السهل العثور على هشاشة العظام في وقت مبكر الموقع المثالي، ولكن الطب الحديث، وجد أن كثافة المعادن في العظام القسم المميزة كتيبة 3 غادر الاصبع الوسطى كما يمكن أن تعكس مدى هشاشة العظام. باستخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية، تعكس الطاقة بالموجات فوق الصوتية إلى الوراء من خلال قياس السلامية يمكن أن تكون جيدة التدبير العظام وسائل كثافة، وزيادة تعكس درجة من هشاشة العظام.

1 قياس امتصاص التصميم العام

كثافة العظام متر التصميم العام هو مبين في الشكل (1)، ونظام كامل من أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية، دائرة يحيل الموجات فوق الصوتية، دائرة استقبال وتكوين الموجات فوق الصوتية ARM منصة. يستخدم جهاز استشعار موجة طولية السوبر بالموجات فوق الصوتية التحقيق ثنائي العنصر، والتحقيق هو التردد المركزي من 2 ميغاهرتز. الموجات فوق الصوتية الدائرة يحيل رقاقة بحيث بالموجات فوق الصوتية استشعار محول اهتزاز يحدث في الجهد الإثارة، وبالتالي توليد الموجات فوق الصوتية. يتلقى الاستشعار بالموجات فوق الصوتية بالموجات فوق الصوتية دائرة استقبال الموجات فوق الصوتية إلى إشارة كهربائية، وسلسلة من الإشارات الكهربائية، ونقل أخيرا إلى متحكم ARM. ARM جزءا لا يتجزأ من منصة i.MX27 فريسكالي كمعلم، وأخذ عينات الموجي للإشارة كهربائية مدخلات يتم احتساب، ومقارنة بيانات BMD للحصول على درجة من العظام في المرضى الذين يعانون من هشاشة العظام.

2 قياس امتصاص تصميم الأجهزة

2.1 الموجات فوق الصوتية الإرسال الدوائر

من قبل دائرة التحكم وعالية الجهد دارة محرك النبض لدفع التردد المركزي إلى 2 ميغا هرتز الموجات فوق الصوتية التحقيق. حيث أن FET Q1 عالية الطاقة، وتوفير i.MX27 البقول إلى مفتاح التحكم Q1، D1، D2 هو الصمام الثنائي، وإخراج الإرسال الدوائر نبض السلبية فقط؛ Rl غير مقاومة الحمل. 160 V باستخدام الضغط العالي لدفع الاستشعار بالموجات فوق الصوتية. الموجات فوق الصوتية دائرة الارسال الرسم البياني هو مبين في الشكل.

دائرة استقبال الموجات فوق الصوتية 2.2

بعد الموجات فوق الصوتية تنعكس إلى إشارات كهربائية من محول بالموجات فوق الصوتية، من خلال التكبير، والمرحلة الثانية على مكبر للصوت، إشارة خرج الموجي إلى الدائرة مقارنة i.MX27. استقبال الدائرة هو مبين في الشكل (3) ..

بعد مكبر للصوت إشارة الكهربائية والحصول على الموجي الفوضى، كما هو مبين في الشكل.

بعد الثانية الدائرة مرحلة مكبر للصوت، حيث الموجي الحصول مع اثنين من القمم، كما هو مبين في الشكل.

بعد مقارنة الدوائر، يتم الحصول على اثنين من البقول السلبية، والتي هي في النهاية المدخلات إلى الموجي i.MX27، كما هو مبين في الشكل.

2.3 جزءا لا يتجزأ من النظام الأساسي الأجهزة

7 بوصة جزءا لا يتجزأ من منصة سجل مجموعة مختارة AT070TN83-V.1 (800 480) TFT شاشة LCD لعرض نتيجة الكشف. على مدار الساعة (LSCLK) اتصال، وإطار التزامن (VSYNC)، متزامنة الأفقية (HSYSNC): الشاشة وحدة تحكم LCDC i.MX27 الرئيسي 18 عبر خط البيانات (LD 17). باستخدام رقائق K9F2G08R0A NAND فلاش سامسونج (256 MB 8 بت) أنظمة لتخزين بووتلوأدر، نواة لينكس، نظام الملفات وقواعد البيانات كثافة العظام. رقاقة 2 HYB18M512160AF 7.5 (4Banks 8 MB 16 بت) تتألف من 128 MB DDR، لتشغيل نظام التشغيل.

مدخلات الطاقة النظام هو 5 V، من خلال الانتهاء من تحويل DC-DC 3.3 V، 1.8 V، 1.5 V تحويل الجهد. استخدام خارجي الكريستال 26 ميغاهرتز، ويتم الحصول على مضاعف PLL بعد ساعة رقاقة i.MX27 من 400 ميغاهرتز. تصميم واجهة JTAG 10 دبوس لتصحيح البرامج. الاتصال اجهة MAX3232 UART، معلومات التصحيح إخراج.

ارتفاع FET السلطة للسيطرة على نبضات التحويل المقدمة من خلال PWM. بعد إدخالها على حلبة الموجي مقارنة من ميناء GPIO إلى i.MX27. جزءا لا يتجزأ من مكونات الأجهزة منصة هو مبين في الشكل.

تصميم البرمجيات من 3 قياس امتصاص

معايير الكثافة 3.1 العظام

BMD T في المقام الأول أن تحدد من حيث القيمة، Z قيمة عزم مساعدة.

T قيمة تشير إلى متوسط قيم قياسات كثافة المعادن في العظام مع الأشخاص الأصحاء من نفس الجنس، وعمره نحو 30 عاما وتمت مقارنة رسمها. ، يمثل قيمة T 1 عظم صحي، -2.5 < قيمة T < -1 يشير إلى هشاشة، T قيمة 2.5، وهشاشة العظام ممثلة.

تشير Z القيمة إلى القيمة المقاسة مع نفس الجنس، مقارنة مع متوسط كثافة العظام بعد سن تستمد الأشخاص الأصحاء القيمة. Z قيمة > -2، يمثل كثافة المعادن في العظام الطبيعية في مجموعة من أقرانه، وZ قيمة -2، يمثل كثافة العظام أقل من أقرانهم.

العوامل T و Z قيم 3.2 تأثير

في التجربة الفعلية، هناك علاقة كما هو مبين في الشكل. 8 الإرسال الموجي النبض والموجة المنعكسة.

تحيل القيادة الموجي النبض هو موجة النبض الدوري التي تنتقل عن طريق الاستشعار بالموجات فوق الصوتية. الموجي ينعكس الذي إدخالها إلى الموجي في FIG. 6 في i.MX27. T1 هو نبض الموجي أحيلت إلى حافة السقوط من الوقت بين حافة السقوط فاصل زمني الموجي أولا ينعكس، T2 من الوقوع الموجي حافة نبض تنتقل إلى الوقت بين حافة السقوط من الثاني فترة انعكاس الموجي.

تم التحقق منه، T1 و T2 هي قيم T، Z قيمة الأثر. يتراوح T1 من 0.5 ميكرو ثانية ~ 7 ميكرو ثانية، T2 هو في حدود 6 ميكرو ثانية ~ 17 ميكرو ثانية.

3.3 احصل على طريقة T1 و T2

استخدام جهاز توقيت واثنين من GPIO i.MX27 الحصول على قيم T1 و T2. عندما كشف عن حافة السقوط من الموجي نبض تنتقل كإخراج GPIO، يتم تشغيل جهاز ضبط الوقت. عندما كشف عن حافة أولا سقوط الموجي ينعكس كمدخل GPIO لتسجيل قيمة الموقت 1، والقيمة هي T1. عندما حافة الثانية سقوط الموجي ينعكس، تسجل قيمة جهاز ضبط الوقت 2، قيمة T2 الموقت = 12- قيمة جهاز ضبط الوقت. عملية الحساب هو مبين في الشكل.

3.4 T و Z القيم إلى إنشاء قاعدة بيانات

قياس السريرية أعداد كبيرة من الناس، وإنشاء قيمة T الذكور، وقيمة Z الذكور، وقيمة T الإناث، وقيمة Z قاعدة بيانات للنساء. والآن أعطي الرجال الأكثر قيمة من قاعدة البيانات قيمة T 30، كما هو مبين في الشكل.

أن يرى، عندما يحين الوقت ثابت T1، T2، وأصغر قيمة T، هشاشة. عندما T2 المستمر، T1 الموقت، أصغر قيمة T، هشاشة. T تغيير قيمة ليست خطية، وإنما تغيير منحنى.

4 العظام اختبار الكثافة

تطبيق couplant المطلوبة على جلد إصبع قبل الاختبار، بحيث التحقيق بالموجات فوق الصوتية يمكن أن يكون لائقا تماما الأصابع. استخدام قياس امتصاص تصميم مشترك والكمي الموجات فوق الصوتية كثافة العظام أداة في السوق لاختبار نفس الأشخاص. وأظهرت نتائج الاختبار في الجدولين 1 و 2.

أن يرى، ونتائج فحص كثافة العظام والموجات فوق الصوتية الكمي أداة أساسا نفس التصميم، وذلك لتلبية متطلبات كثافة المعادن في العظام قياسها.

5. الخاتمة

وتصف هذه الورقة الأجهزة وتصميم البرمجيات للمتر كثافة العظام على أساس الاستشعار بالموجات فوق الصوتية، وأداة وجود غير المشعة المحمولة منخفضة التكلفة، وما إلى ذلك، يمكن استخدام مناسب كأداة الكشف عن هشاشة العظام في مختلف قطاعات السكان.

مراجع

يانغ تسونغ الالتهاب. هشاشة العظام وكثافة العظام التقدم الصين الأجهزة الطبية معلومات، 2012،11 (2): 38-41.

لي Xuhong، هوى الرجل، أحمر هوي يانغ، وسيلة لقياس كثافة العظام في العوامل معهد تيانجين التربية الرياضية، 2005 (3): 62-65.

ياو غراما من الذهب الخالص. التطبيق السريري وتطوير محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية وقائع المؤتمر الموجات فوق الصوتية الوطنية الهندسة الطبية 2005 بكين: الصين جمعية الهندسة من الموجات فوق الصوتية في الطب عام 2005.

تصميم Xiaozhe، تشن شياو دونغ، لي Wanhui، وما إلى ذلك نظام دفع الطبية بالمنظار الموجات فوق الصوتية التحقيق . تكنولوجيا الاستشعار، 2005 (3): 642-645.