本发明专利技术的目的是一种形成骨骼密度信息的超声波装置。该超声波装置包括用以形成骨骼密度信息的至少两个具有间距为Ｌ１的传送器１００，１０２以传送超声波信号进入骨骼，至少两个具有间距为Ｌ２的接收器１０４以接收自骨骼的超声波信号，至少是距离Ｌ１和Ｌ２中的之一作为校准的已知距离Ｌ。该超声波装置还包括基于通过所述接收器接收的超声波信号计算骨骼中超声波速度以形成骨骼密度信息的处理单元１０１，通过将已知距离除以超声波信号在接收自第一个传送器１００的所述超声波信号的接收器间１０４，１０６的传播时间差和超声波信号在接收自第二个传送器１０２的所述超声波信号的接收器间１０４，１０６的传播时间差的平均值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
多种原因导致骨密度下降并且因此造成骨骼变的脆弱，增加了各种骨折的风险。 这种现象称作为骨质疏松症。
技术介绍
骨密度通过测量穿过骨头的X射线的稀薄化的测量装置来测量。这些装置相对的 昂贵。特别是由于这个原因，更加受欢迎的装置和方法是基于穿过骨头或者在骨头表面的 机械振动的测量，例如超声波。根据现有技术，在专利申请公布EP1507476 Al (申请人CENTRE NAT RECH SCIENT) 中提供了一种超声波测量布置，其中超声波通过使用至少一个传送器传送到骨头，并且超 声波通过使用多个接收器被接收，并且这些接收器之间具有至多Icm的距离。骨质疏松症 的信息诊断基于通过使用傅式转化或者矩阵计算所得到的超声波的空间一时间一频率图表fe息。在公开的EP1507476 Al中告知可采用频率范围为IOOKHz至5MHz，但是在实际的 EP1507476 Al中的传送器和接收器，它们之间至多0. 5cm的间距，并不能采用低于IMHz的频率。根据现有技术，骨骼测量结果的信息具有非常的缺陷，足够并值得信赖的测量结 果需要至少10个接收器作为接收超声波信号，在实践中需要的更多。这增加了大量的经济 成本。
技术实现思路
作为本专利技术的目标是一种方法和可以承担起的采用所述方法来进行简单而成功 的骨骼密度测量的装置。这些取得是通过形成骨骼密度信息的超声波装置。这个超声波 装置包括形成骨骼密度信息的至少两个具有间距为Ll的传送器以传送超声波信号进入骨 骼，至少两个具有间距为L2的接收器以接收自骨骼的超声波信号，至少是距离Ll和L2中 的之一作为校准的已知距离L，和基于通过所述接收器接收的超声波信号计算骨骼中超声 波速度以形成骨骼密度信息的处理单元，通过将已知距离除以超声波信号在接收自第一个 传送器的所述超声波信号的接收器间的传播时间差和超声波信号在接收自第二个传送器 的所述超声波信号的接收器间的传播时间差的平均值。本专利技术的目的也是一种用以形成骨骼密度信息的方法。在该方法中，骨骼密度信 息形成是通过超声波信号由具有间距为Ll的至少两个传送器传送进入骨骼，自骨骼的超 声波信号由具有间距为L2的至少两个接收器接收，作为校准的已知距离L至少是距离Ll 和L2中的之一，和基于所述接收器接收的超声波信号，超声波在骨骼中的速度被计算成骨 骼密度信息是通过已知距离L除以超声波信号在接收自第一个传送器的所述超声波信号 的接收器间的传送时间差和超声波信号在接收自第二个传送器的所述超声波信号的接收 器间的传播时间差的平均值。在根据本专利技术的骨密度测量中，超声波的传送速度，所述超声波在骨表面传播或 实质沿着骨表面的方向在骨的内部传播，通过成功的最小化现有的基于超声波速度测量的 骨密度测量方法中存在的问题而得到测量。本专利技术优化的结果在低于0.5MHz的频率下获 得且本专利技术不需要采用傅式转换本专利技术基于骨质疏松症的响应数据是通过超声波沿着最快路径通过软组织和骨 骼的传播速度计算。在本方法中，使用位于不同位置的至少两个传送器以传送超声波信号 进入骨骼，并且分别由位于不同位置的接收器接收自骨骼的超声波信号，且接收器间或传 送器间的距离L已知。本专利技术更基于校准零件的温度被测量，由于距离L在校准零件中可以 被校准，超声波的传送时间可以被计算，且距离L可以基于被测量的传送时间和已知的在 所述的测量温度中超声波在校准零件中的速度被计算。校准距离信息被用于计算超声波在 骨骼中速度，以基于所述接收器所接收到超声波信号形成骨骼密度信息，通过已知距离除 以除以超声波信号在接收自第一个传送器的所述超声波信号的接收器间的传送时间差和 超声波信号在接收自第二个传送器的所述超声波信号的接收器间的传播时间差的平均值。本专利技术的优点在于在发生骨折之前，经过测量的骨质疏松是检验可靠的，因此，通 过改变营养或者采用药物能够阻止骨质疏松。当骨质疏松足够早的被发现，骨折的风险也 可以通过采用各种保护措施而最小化。附图说明图1表示的是根据本专利技术的测量头放置在皮肤上用以测量。图2表示的是本专利技术的第一个实施例的测量。图3表示的是本专利技术的第二个实施例的测量。图4A-4B表示的是用以研究超声波质量的本专利技术的超声波装置。图5表示的是本专利技术的处理单元。具体实施例方式超声波被描述成在在不同媒质和它们的界面中具有不同的传送特性的机械振动 的传播。当超声波频率保持统一，速度根据媒质的组成而改变。本专利技术的一个实施例中，这是足够的仅采用两个超声波传感器，第一个为向骨骼 中传送超声波的传送器，和第二个为接收自骨骼的超声波的接收器。在实践中，基于不同的 软组织层所具有的厚度和成分，在骨骼和传感器间的软组织层会形成测量误差因素。因此 在医疗中，仅使用两个传感器通常是不足以获得可被接受的测量结果。本专利技术的超声波装置的测量头包括至少四个成排的超声波传感器，其中至少两个 传感器被用于向患者体内传送超声波信号，且至少两个被用于自患者处接收超声波信号。图1表示的是放置在皮肤上用以测量的本专利技术的测量头。图1显示的为软组织层 105和骨107的剖面图。该测量头包括至少连个个传送器100，102用以传送超声波透过软 组织进入骨骼，且至少两个接收器104，106用以接收自骨骼透过软组织层的超声波。自测 量头103是有线或无线数据连接器109至处理单元101 (图4B)，其处理通过接收器接收到 的数据。在图2中的本专利技术的第一个实施例中，用以形成骨骼密度信息的超声波装置包括在测量头103内的两个传送器100，102，用以传送超声波信号进入骨骼中。在所述传输器间 的距离Ll不需要知道。自骨骼的超声波信号通过位于测量头103内的接收器104，106接 收，它们之间具有被测量的已知距离L2。超声波的第一传送时间测量是通过第一传送器发 送至少一个脉冲型超声波信号透过软组织进入骨头，其中超声波在骨骼表面或者骨骼内部 传播。当在骨骼表面或内部的传播时，超声波削弱了，并且透过骨骼和软组织交界处，部分 超声波能量传送给软组织。当超声波达到的第一接收器104时，部分超声波能量透过软组 织传送到第一接收器并且超声波的其他部分更进一步传播。当超声波到达布置在更远的同 第一接收器方向相同的第二接收器106时，部分超声波能量透过软组织传送到第二接收器 并且其他超声波的其他部分再次的更进一 步传播。如果没有软组织，超声波信号传播速度通过测量信号沿着骨头自传送器到接收器 所花费的时间来获得，或者另外的自第一接收器到第二接收器，当它们之间的距离已知时。 在实际的测量中，信号透过软组织传送的时间，如它的宽度，是影响测量结果的未知和位置 因素。信号在接收器间传送的测量时间中，时间透过软组织传送的时间将不产生误差，如果 软组织在两接收器处是平均和具有同样的厚度。因为在实际的测量中情况并不是这样，这 导致时间测量的误差，取决于透过软组织厚度的在接收器处的传送时间差。本专利技术的实施 例中，所述误差的消除是通过超声波的第二传送时间的测量通过自第二传送器102传播 至少一个脉冲型超声波信号透过软组织进入骨骼，其自一个相对接收器104，106实质相反 的方向，如自第一传送器100发送的描述的超声波信号。因此，所述由第二传送器102传送 的超声波首先到达第二传送器106，然后到达第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种形成骨骼密度信息的超声波装置，其特征在于，所述超声波装置包括：至少两个具有间距为Ｌ１的传送器（１００，１０２）以传送超声波信号进入骨骼，至少两个具有间距为Ｌ２的接收器（１０４）以接收自骨骼的超声波信号，至少是距离Ｌ１和Ｌ２中的之一作为校准的已知距离Ｌ，和所述超声波装置还包括：基于通过所述接收器接收的超声波信号计算骨骼中超声波速度以形成骨骼密度信息的处理单元（１０１），通过将已知距离除以超声波信号在接收自第一个传送器（１００）的所述超声波信号的接收器间（１０４，１０６）的传播时间差和超声波信号在接收自第二个传送器（１０２）的所述超声波信号的接收器间（１０４，１０６）的传播时间差的平均值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤西普基，
申请(专利权)人：关键医疗公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]
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