人体组织多元素无创测试方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种人体组织多元素无创测试方法及其装置，该装置包括机箱、多道分析器、控制终端、输出设备、被测体固定装置，所述被测体为人体手臂、手指或人腿胫骨，所述机箱内设有步进电机驱动器、X射线发生装置、X射线探测分析装置、通信模块、保护装置、半导体散热装置、视觉跟踪系统，所述X射线发生装置、X射线探测分析装置、保护装置、半导体散热装置、视觉跟踪系统分别与所述通信模块电连接；所述通信模块、多道分析器、控制终端、输出设备依次电连接。本发明专利技术通过设置四棱锥台、保护装置、半导体散热装置、视觉跟踪系统，使人体骨铅密度测试数据更加准确可靠，为骨铅诊断提供有利参考，还可定量分析人体内其他重金属元素为疾病诊断奠定基础。

Multielement noninvasive testing method and its device for human tissue

The invention discloses a human tissue multi element noninvasive testing method and device, the device comprises a chassis, a multichannel analyzer, control terminal, an output device, the measured body fixing device, the measured body for the human arm, a finger or leg tibia, the chassis is provided with a stepper motor driver, X ray X ray generating device and analysis device, communication module, protection device, semiconductor cooling device, a visual tracking system, the X ray generator, X ray detection analysis device, protection device, semiconductor cooling device, visual tracking system is respectively connected with the communication module; the communication module, multi-channel analyzer, control terminal and output device which are electrically connected in sequence. By setting the four pyramid, protection device, semiconductor cooling device, a visual tracking system, the human bone lead density test data more accurate and reliable, provide a favorable reference for the diagnosis of bone lead, but also quantitative analysis of the human body other heavy metals to lay the foundation for the diagnosis of disease.

【技术实现步骤摘要】
人体组织多元素无创测试方法及其装置
本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种人体组织多元素无创测试方法及其装置。
技术介绍
铅是惟一的人体不需要的微量元素，它几乎对人体的所有器官都能够造成损害。具体表现为，影响智力的发育和骨骼发育，造成消化不良和内分泌失调，导致贫血、高血压和心律失常，破坏肾功能和免疫功能等。即使脱离了污染环境或经治疗使血铅水平明显下降，受损的器官和组织已不能修复，将伴随终身。据专家研究，儿童血铅水平每上升100μg/L，其智商下降6～8分，身高滞长1.3厘米，体重减少2～3公斤。在日常环境中的铅污染几乎无所不在，严重威胁着人类，尤其是儿童的身体健康。目前检测人体骨铅密度含量，可利用同位素辐射源或者X射线管放出X射线与人体骨骼中铅元素及其它微量元素的原子相互作用，各种元素的原子受激发后，在退激过程中放出的特征X射线能量各不相同，依据这种特性可以依次对人体骨铅进行定性定量分析。而人体骨铅密度检测仪就是利用上述工作原理，来分析人体中的骨铅密度含量，由于其所用射线放射性剂量当量极小(最小可小于1μSv)相当于人体胸部常规X光拍片照射剂量的百分之一，十分安全，对人体测量是无损伤性的，在医学领域受到广泛使用。为进一步提高人体骨铅密度检测仪在临床医学的适用性以及检测的精确度，实现非损伤性精确定量分析人体内其他重金属元素为疾病诊断奠定基础，特别对人体骨铅密度检测仪进行了改进，研发适用于人体组织多元素无创检测的检测装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种人体组织多元素无创测试方法及其装置，该装置通过设置四棱锥台、保护装置、半导体散热装置、视觉跟踪系统，使人体骨铅密度测试数据更加准确可靠，为骨铅诊断提供有利参考，还可定量分析人体内其他重金属元素为疾病诊断奠定基础。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：人体组织多元素无创测试装置，包括机箱、多道分析器、控制终端、输出设备、被测体固定装置，所述被测体为人体手臂、手指或人腿胫骨，所述机箱内设有步进电机驱动器、X射线发生装置、X射线探测分析装置、通信模块、保护装置、半导体散热装置、视觉跟踪系统，所述X射线发生装置、X射线探测分析装置、保护装置、半导体散热装置、视觉跟踪系统分别与所述通信模块电连接；所述通信模块、多道分析器、控制终端、输出设备依次电连接；所述X射线发生装置包括依次连接的开关电路、高压激发控制盒、X射线管以及位于X射线管前端的准直器、滤光片；所述X射线探测分析装置包括依次连接的次高压板、数字脉冲处理器、X射线探测器；所述X射线管、X射线探测器分别固定安装在底部带有凹槽的四棱锥台上，所述X射线管、X射线探测器的探头以与被测体45°方向分别穿过四棱锥台侧壁的安装通孔并伸入所述凹槽中，所述X射线管、X射线探测器的探头轴线延长线相交于机箱检测口处的被测体标记点，用于激发和接收特征X射线；所述四棱锥台侧壁上X射线管探头安装通孔外侧设有燕尾槽，所述燕尾槽内滑动设有用于固定X射线管的安装板，所述安装板沿燕尾槽滑动方向的两边缘上对称设有U型滑槽，所述滑槽内设有定位螺栓；所述四棱锥台侧壁上X射线探测器探头安装通孔外侧设有用于安装X射线探测器的L型定位板；所述通信模块包括相互连接的通讯控制板和通讯盒；所述保护装置包括：电压互感器、电流互感器、转速检测仪；电压互感器对仪器的电压进行监测、电流互感器对仪器的电流进行监测，而转速监测仪则对发电机仪器中的电机的转速进行监测；将仪器的电压、电流或者电机的转速的数据发送给控制终端，当仪器的电压、电流或者电机的转速过大时，控制终端判断仪器的运作处于危险状态，会进行及时的安全补救措施。所述半导体散热装置包括依次连接的半导体散热片、温度检测单元以及温度上限警报单元；利用温度检测单元实时探测机箱内各元器件的温度，防止温度过高影响检测精度甚至损坏仪器；当温度检测单元探测到机箱内温度过高时，控制半导体散热片加强散热强度；当温度检测单元探测到机箱内温度达到上限值时，温度上限警报单元发出警报，此时可以适当关闭仪器，防止仪器长时间使用故障。所述视觉跟踪系统用于校准被测体标记点与机箱检测口相对位置，所述智能定位系统包括视觉跟踪器、识别定位模块以及设置在检测口边缘的第一压力传感器；所述视觉跟踪器用于探测及跟踪被测体标记点的位置信息；所述识别定位模块用于实现对视觉跟踪器探测到被测体标记点的位置信息自动进行识别及定位；所述第一压力传感器用于判断被测体是否与检测口紧贴。通过智能定位系统精确调整被测体标记点与检测口相对位置，提高仪器检测精度。所述多道分析器的结构是：放大器、规范线性门、波峰延时器、ADC依次连接SCA分别与规范线性门和ADC连接。进一步地，所述被测体固定装置包括固定支架、截面凹形的固定板及底板，所述固定板内侧设有充气固定装置；所述充气固定装置分为三个部分，分别用于抵接被测体左右两侧及后侧，所述充气固定装置与被测体接触侧的表面设有第二压力传感器；所述底板可沿固定支架竖直上下移动，所述底板表面设有棉垫。在确保被测体舒适度的条件下精确调整检测点与检测口的距离，防止腿部移动或晃动对人体骨铅密度检测造成干扰产生的数据异常等情况，使得骨铅密度测试数据准确可靠。进一步地，所述四棱锥台底部位于凹槽外依次设有密封环和卡扣，所述机箱内侧位于检测口外设有与所述卡扣相匹配的插卡槽。所述密封环设置在检测口中心周围，可对散射X光束起屏蔽作用，有效避免检测口处X射线辐射；通过卡扣与插卡槽配合起到定位作用，可快速将四棱椎台安装在检测仪上，大大提高了组装效率及仪器检测数据的精确度。进一步地，所述检测装置还包括警报提示模块，所述警报提示模块用于检测系统异常报警、检测准备就绪及检测完成提醒。进一步地，所述机箱上设有多个工作状态指示灯，所述工作状态指示灯包括可执行指示灯、正在执行指示灯、报警指示灯、故障指示灯，通过工作状态指示灯可视化观察仪器的工作状态。进一步地，所述控制终端为计算机，与所述计算机连接的通信模块为无线通信模块。通过无线通信模块，可实现仪器的远程实时操控，检测时无需将计算机与检测仪器放置在同一个空间，有利于长期操作仪器的工作人员的身体健康。进一步地，所述控制终端为设置在机箱上的显示操作装置，所述显示操作装置包括处理模块、控制线路以及控制面板，所述处理模块分别与控制线路以及所述控制面板连接；所述控制面板包括显示屏和多个控制按钮。直接将控制终端设置机箱上，而无需特别配备电脑，降低耗材，提高仪器使用的便利性。所述显示操作装置还包括触摸屏。一种人体组织多元素无创测试方法：1)利用所述被测体固定装置将被测体固定，配合智能定位系统使被测体标记点与检测口紧贴对应；2)由控制终端选择包括数字化设定X光管高电压、电流、测量时长的测量参数，开始测量；3)控制终端发出指令，指令依次通过通信模块、高压激发控制盒到X射线管；X射线管发射出X射线，经检测口发出，照射到被测体上120-500s的时间，使被测体元素受激发产生荧光，该X射线荧光经过X射线探测分析装置处理后转换为电信号，将电信号通过通信模块传输到多道分析器分析后再回到控制终端计算得到被测体元素密度值；4)将测试情况由输出设备输出。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过四棱锥台精确控制X射线探头和X射线探测本文档来自技高网...

【技术保护点】
人体组织多元素无创测试装置，包括机箱、多道分析器、控制终端、输出设备、被测体固定装置，所述被测体为人体手臂、手指或人腿胫骨，所述机箱内设有步进电机驱动器、X射线发生装置、X射线探测分析装置、通信模块、保护装置、半导体散热装置、视觉跟踪系统，所述X射线发生装置、X射线探测分析装置、保护装置、半导体散热装置、视觉跟踪系统分别与所述通信模块电连接；所述通信模块、多道分析器、控制终端、输出设备依次电连接；所述X射线发生装置包括依次连接的开关电路、高压激发控制盒、X射线管以及位于X射线管前端的准直器、滤光片；所述X射线探测分析装置包括依次连接的次高压板、数字脉冲处理器、X射线探测器；所述X射线管、X射线探测器分别固定安装在底部带有凹槽的四棱锥台上，所述X射线管、X射线探测器的探头以与被测体45°方向分别穿过四棱锥台侧壁的安装通孔并伸入所述凹槽中，所述X射线管、X射线探测器的探头轴线延长线相交于机箱检测口处的被测体标记点，用于激发和接收特征X射线；所述四棱锥台侧壁上X射线管探头安装通孔外侧设有燕尾槽，所述燕尾槽内滑动设有用于固定X射线管的安装板，所述安装板沿燕尾槽滑动方向的两边缘上对称设有U型滑槽，所述滑槽内设有定位螺栓；所述四棱锥台侧壁上X射线探测器探头安装通孔外侧设有用于安装X射线探测器的L型定位板；所述通信模块包括相互连接的通讯控制板和通讯盒；所述保护装置包括：电压互感器、电流互感器、转速检测仪；所述半导体散热装置包括依次连接的半导体散热片、温度检测单元以及温度上限警报单元；所述视觉跟踪系统用于校准被测体标记点与机箱检测口相对位置，所述智能定位系统包括视觉跟踪器、识别定位模块以及设置在检测口边缘的第一压力传感器；所述视觉跟踪器用于探测及跟踪被测体标记点的位置信息；所述识别定位模块用于实现对视觉跟踪器探测到被测体标记点的位置信息自动进行识别及定位；所述第一压力传感器用于判断被测体是否与检测口紧贴。...

【技术特征摘要】
1.人体组织多元素无创测试装置，包括机箱、多道分析器、控制终端、输出设备、被测体固定装置，所述被测体为人体手臂、手指或人腿胫骨，所述机箱内设有步进电机驱动器、X射线发生装置、X射线探测分析装置、通信模块、保护装置、半导体散热装置、视觉跟踪系统，所述X射线发生装置、X射线探测分析装置、保护装置、半导体散热装置、视觉跟踪系统分别与所述通信模块电连接；所述通信模块、多道分析器、控制终端、输出设备依次电连接；所述X射线发生装置包括依次连接的开关电路、高压激发控制盒、X射线管以及位于X射线管前端的准直器、滤光片；所述X射线探测分析装置包括依次连接的次高压板、数字脉冲处理器、X射线探测器；所述X射线管、X射线探测器分别固定安装在底部带有凹槽的四棱锥台上，所述X射线管、X射线探测器的探头以与被测体45°方向分别穿过四棱锥台侧壁的安装通孔并伸入所述凹槽中，所述X射线管、X射线探测器的探头轴线延长线相交于机箱检测口处的被测体标记点，用于激发和接收特征X射线；所述四棱锥台侧壁上X射线管探头安装通孔外侧设有燕尾槽，所述燕尾槽内滑动设有用于固定X射线管的安装板，所述安装板沿燕尾槽滑动方向的两边缘上对称设有U型滑槽，所述滑槽内设有定位螺栓；所述四棱锥台侧壁上X射线探测器探头安装通孔外侧设有用于安装X射线探测器的L型定位板；所述通信模块包括相互连接的通讯控制板和通讯盒；所述保护装置包括：电压互感器、电流互感器、转速检测仪；所述半导体散热装置包括依次连接的半导体散热片、温度检测单元以及温度上限警报单元；所述视觉跟踪系统用于校准被测体标记点与机箱检测口相对位置，所述智能定位系统包括视觉跟踪器、识别定位模块以及设置在检测口边缘的第一压力传感器；所述视觉跟踪器用于探测及跟踪被测体标记点的位置信息；所述识别定位模块用于实现对视觉跟踪器探测到被测体标记点的位置信息自动进行识别及定位；所述第一压力传感器用于判断被测体是否与检测口紧贴。2.根据权利要求1所述的人体组织多元素无创测试装置，其特征在于，所述被测体固定装置包括固定支架、截面凹形的固定板及底板，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾繁红，
申请(专利权)人：武汉瑞博恩科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42