骨密度仪制造技术

一种骨密度仪包括朝使用者的身体表面发射光的光发射单元。光接收单元接收从所述光发射单元朝身体表面发出的、在包括骨的身体部位内传播的光。骨密度计算单元根据所述光接收单元接收的光量测定骨密度。所述光发射单元朝身体表面皮下组织较薄的部位发射光，并且所述光接收单元接收在身体内传播通过所述皮下组织较薄的部位的所述光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及提供一种使用光更精确测量骨密度的骨密度仪。 本专利技术的一个方面是一种测量使用者骨密度的骨密度仪。该骨密度仪包括朝使用 者的身体表面发射光的光发射单元。光接收单元接收从所述光发射单元朝身体表面发出 的、通过包括骨的身体部位传播的光。骨密度计算单元根据所述光接收单元接收的光量测 定骨密度。所述光发射单元朝身体表面皮下组织较薄的部位发射光。所述光接收单元接收 在身体内传播通过皮下组织较薄的部位的光。 通过下述结合附图，以举例方式对本专利技术原理的说明，本专利技术的其它方面和优点 将变得清楚。附图说明 通过参考下面对现有优选实施方式的描述以及附图，可以最好地理解本专利技术及其 目的和优点，其中 图1是示出本专利技术骨密度仪的较佳实施方式的示意图。图2是示出图1的骨密度仪的侧视示意图。图3是示出图1的骨密度仪电连接的示意图。 图4A是示出骨密度和光接收量之间的关系的示意图表。 图4B是以对数示出光接收量的示意图表。3 图5是示出光接收量和皮下组织之间的关系的示意图表。 图6A和6B是示出本专利技术另一个实施例的骨密度仪的示意图, 图7是示出本专利技术另一个实施例的骨密度仪的示意图。 图8A和8B是示出本专利技术另一个实施例的骨密度仪的示意图, 图9A和9B是示出本专利技术另一个实施例的骨密度仪的示意图, 图10是示出本专利技术另一个实施例的骨密度仪的示意图。 图11是示出本专利技术另一个实施例的骨密度仪的示意图。 图12是示出本专利技术另一个实施例的骨密度仪的示意图。 图13是示出本专利技术另一个实施例的骨密度仪的示意图。 图14是示出本专利技术另一个实施例的骨密度仪的示意图。具体实施例方式附图中，相同标号始终代表相同元件。 下面将结合附图对本专利技术骨密度仪的较佳实施方式进行介绍。 图1示意性地示出了一种设置有骨密度仪的浴室秤10。浴室秤10包括一个供使 用者站立的盒状的平台11。平台11具有上表面lla。搁脚板12形成于平台11的上表面 lla上。操作单元13可拆卸地安装于平台11的前部。电源开关14设置于平台11的后侧 (下侧)。负荷传感器(未图示)，例如负荷单元(load cell)设置于平台11内。因此本实 施例中的浴室秤10还可以作为体重秤使用。 骨密度仪20设置在搁脚板12的后部用于测量骨密度，尤其是测量使用者的脚后 跟K处的骨密度。参照图2，骨密度仪20包括光发射单元21和光接收单元22，光发射单元 21用于朝使用者的脚后跟K发射光，光接收单元22用于接收从光发射单元21发出的、经使 用者的身体部位包括骨头传播后作为反射光的光。光发射单元21由中心波长为800nm的 发光二极管(LED)构成。光接收单元22由光电二极管构成。从光发射单元21发出的光的 波长可以在500nm到2500nm的范围内变化。波长在这一范围的光对使用者的身体例如骨 头或皮下组织有较强的透射性。波长接近500nm的光是可见的，从而使得使用者知道浴室 秤10正在工作。 微处理器23设置于光发射单元21和光接收单元22的下面，且与光发射单元21 和光接收单元22电连接。该微处理器23控制光发射单元21和光接收单元22。例如，如图 3所示，光接收单元22与计算单元23a相连接，该计算单元23a设置于微处理器23内并用 作骨密度计算单元。该计算单元23a根据从光接收单元22的输出(光量)来计算或测定 骨密度。 参照图l，操作单元13包括测量启动钮13a和显示器13b。测量启动钮13a用于指 示骨密度测量的开始，显示器13b用于显示各类信息。操作单元13通过连接线(未图示) 连接到平台11上。连接线以可伸长的方式巻绕在置于平台11内的巻轴(未图示)上。显 示器13b显示由微处理器23的计算单元23a获得的骨密度测量结果，从而使得使用者可以 容易的查看测量结果。 当使用者的脚底搁在搁脚板12上的状态下，使用者按压操作单元13的测量启动 钮13a以操作浴室秤10。当浴室秤10工作时，微处理器23几乎同时驱动光发射单元21和光接收单元22。光发射单元21朝脚后跟K发射光。该光在使用者体内传播同时在被光接 收单元22接收之前通过脚后跟K的皮下组织Kl，脚跟骨K2 (参照图3)及其他部分被散射 和反射。随后，微处理器23的计算单元23a根据光接收单元22接收的光量计算脚跟骨K2 的骨密度。操作单元13的显示器13b显示骨密度测量结果。当使用者的脚搁在平台11上 时，使用者的体重施加于平台ll上。这样稳定了皮下组织和骨密度的状态。进一步的，使 用者的脚阻挡了外部光从而增加了测量的精确度。 下面将参照图4和图5介绍骨密度和光接收量之间的关系以及被发射的光和皮下 组织之间的关系。 本专利技术的专利技术人做了一个模拟实验来检测骨密度和光接收量之间的关系。准备四 个基本化合物为聚安酯(polyurethane)的骨体模(bone phantom)。羟基磷灰石是骨骼的 主要成分，将其分别以100、200、300和400mg/cm3的量添加到四个骨体模。骨体模被用来检 测骨密度和被光接收单元22接收的光量之间的关系。图4A所示的结果很明显可以看出随 着骨密度的增加，光量以指数关系在减少。进一步的，当用对数来表示光量时，骨密度和光 量之间的关系具有很强的相关性(相关系数r等于0.99)由直线L来表示，如图4B所示。 从而，很明显骨密度是可以根据由光接收单元22接收的光量来测量的。 考虑到皮下组织尤其是皮下脂肪对被发射出的光的影响，本专利技术的专利技术人使用一 个模拟模型检测皮下组织对骨密度测量的影响。在此，使用四个皮下脂肪厚度分别为Omm、 5mm、 10mm和20mm的模拟模型。图5以近似直线Ll至L4分别示出了四个模拟模型对应的 骨密度和光接收量之间的关系。参考符号Ll-L4按照从皮下脂肪最薄的模拟模型的顺序标 到近似直线上。如图5中所示，当皮下脂肪的厚度依次以0mm、5mm和10mm的顺序增加时， 接收到的光量变化相对于骨密度的变化变小，即，近似直线的倾斜度变小。进一步，当使用 皮下脂肪(皮下组织)厚度为大于10mm的20mm的模拟模型时，光的接收量不再随骨密度 的变化而变化。相应的，一般在皮下组织厚度等于或小于10mm的部位(如本较佳实施方式 的脚后跟)，由光接收单元22接收的光量基本上不受皮下组织的影响。这使得可以定量测 量骨密度。 如上所述，通过测量皮下组织厚度等于或小于10mm的脚后跟处的骨密度，可以获 得进一步精确的测量结果。此外，使用者只需站在平台ll上就可容易地测量骨密度。 本较佳实施方式中的骨密度仪20具有以下优点 (1)光发射单元21朝人体表面皮下组织较薄的部位(在本较佳实施方式中，脚后 跟K)发射光。光接收单元22接收在体内传播通过皮下组织的光。这使得骨密度可以在皮 下组织(皮下脂肪)较薄的部位被测量。于是，从光发射单元21发出的光很容易到达骨 头，这样抑制了皮下组织对光的影响，同时确保了对骨密度的测量。此外测量脚底的脚后跟 K处的骨密度。这样也使得比较容易测量使用者的体重。 (2)光发射单元21发出的光的波长为800nm，该波长在500nm到2500nm的波长范 围之内。因此，测量骨密度所采用的光是在人体内有较高透射性的波长的光。此外发射出 的波长接近500nm的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量使用者骨密度的骨密度仪，所述骨密度仪包括：光发射单元，其朝使用者的身体表面发射光；光接收单元，其接收从所述光发射单元朝身体表面发出的、通过包括骨的身体部位传播的所述光；骨密度计算单元，其根据所述光接收单元接收的光量测定骨密度；其中所述光发射单元朝身体表面皮下组织较薄的部位发射光，且所述光接收单元接收通过身体内所述皮下组织较薄的部位传播的所述光。

【技术特征摘要】
JP 2008-10-27 2008-275945一种用于测量使用者骨密度的骨密度仪，所述骨密度仪包括光发射单元，其朝使用者的身体表面发射光；光接收单元，其接收从所述光发射单元朝身体表面发出的、通过包括骨的身体部位传播的所述光；骨密度计算单元，其根据所述光接收单元接收的光量测定骨密度；其中所述光发射单元朝身体表面皮下组织较薄的部位发射光，且所述光接收单元接收通过身体内所述皮下组织较薄的部位传播的所述光。2. 根据权利要求1所述的骨密度仪，其中所述光发射单元朝所述身体表面的人的脚底 发射光。3. 根据权利要求1所述的骨密度仪，还包括测定单元，其用来测定所述身体表面的皮下组织的厚度是否等于或小于lOmm。4. 根据权利要求1所述的骨密度仪，其中所述光发射单元发射波长在5...

【专利技术属性】
技术研发人员：井出和宏，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]