本发明专利技术涉及一种基于电磁传感器的人体金属植入物检测装置，检测人体金属植入物是否正常，包含：设置在探测区域内的传感器阵列，与所述传感器阵列通过电路连接的激励与检测接收电路，与所述激励与检测接收电路通过电路连接的上位计算机；其中，所述探测区域用于放置已植入金属植入物的人体部位；所述传感器阵列包含若干个均匀分布在探测区域周围的电磁传感器，且所述若干个电磁传感器在同一平面内共圆。本发明专利技术还涉及一种基于电磁传感器的人体金属植入物检测方法。本发明专利技术在不影响金属植入物正常使用的前提下，能够实现真正无接触的检测，并快速判断出人体内的金属植入物有无错位、脱落、变形、化学性质改变等异常情况发生，方便快速有效可靠。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种基于电磁传感器的人体金属植入物检测装置，检测人体金属植入物是否正常，包含：设置在探测区域内的传感器阵列，与所述传感器阵列通过电路连接的激励与检测接收电路，与所述激励与检测接收电路通过电路连接的上位计算机；其中，所述探测区域用于放置已植入金属植入物的人体部位；所述传感器阵列包含若干个均匀分布在探测区域周围的电磁传感器，且所述若干个电磁传感器在同一平面内共圆。本专利技术还涉及一种基于电磁传感器的人体金属植入物检测方法。本专利技术在不影响金属植入物正常使用的前提下，能够实现真正无接触的检测，并快速判断出人体内的金属植入物有无错位、脱落、变形、化学性质改变等异常情况发生，方便快速有效可靠。【专利说明】
本专利技术涉及ー种对人体金属植入物的检测装置与检测方法，尤其是指ー种基于电磁传感器的人体金属植入物的检测装置与检测方法，属于电磁传感
。
技术介绍
在现代医学领域中，人体金属植入物(如钢钉、钢板等)得到了大量广泛的应用，尤其是在骨伤的治疗与康复中起到了不可替代的作用。人体在植入金属物后，必须确保该金属植入物的植入位置和化学性质的稳定性，避免ー些因不可抗因素而引起的金属植入物移位、脱落、变形、化学性质改变等问题。因此，首先需要解决的就是对该金属植入物的检测问题。在已有的研究成果和实际应用中，对于人体金属植入物的检测几乎全部采用CT成像技木。CT技术是ー种较为成熟的现有成像技术，其成像效果较好，能准确判断人体植入物的位置和状态。但CT设备非常复杂和昂贵，不便于ー些金属植入物的患者在康复期间较频繁的測量。并且，由于CT成像检测采用的是放射技木，因此不可避免的会对被测人体造成一定的负面影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，在不影响金属植入物正常使用的前提下，能够实现真正无接触的检测，并快速判断出人体内的金属植入物有无错位、脱落、变形、化学性质改变等异常情况发生，方便快速有效可靠。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于电磁传感器的人体金属植入物检测装置，用于检测人体内的金属植入物是否处于正常状态，该检测装置包含:设置在探測区域内的传感器阵列，与所述传感器阵列通过电路连接的激励与检测接收电路，与所述激励与检测接收电路通过电路连接的上位计算机；其中，所述探测区域用于放置已植入金属植入物的人体部位；所述传感器阵列包含若干个均匀分布在探測区域周围的电磁传感器，且所述若干个电磁传感器在同一平面内共圆。所述若干个电磁传感器均为螺旋电感传感器，由圆形线圈组成；该若干个电磁传感器的线圈绕线直径、绕制匝数、绕制方式和绕制密度均彼此相同。所述电磁传感器的线圈绕线直径为0.1mm-1Omm ;线圈绕线阻数为3-200。所述激励与检测接收电路包含激励电路和检测接收电路。所述激励电路分别与若干个电磁传感器通过电路连接，依次分别对该若干个电磁传感器施加激励信号，使其他各个电磁传感器通过金属植入物形成互感检测信号。所述激励电路采用数字频率合成器。所述检测接收电路分别与若干个电磁传感器通过电路连接，依次分别接收与每个被激励的电磁传感器因金属植入物产生互感而在其他各个电磁传感器上所形成的互感检测信号。所述检测接收电路采用多级增益放大电路。所述上位计算机与所述检测接收电路之间通过USB数据传输线连接，其接收每个被激励的电磁传感器分别通过金属植入物与其他各个电磁传感器之间所产生互感检测信号，并与预先存储在该上位计算机中的互感标定信号进行对比，判定人体内的金属植入物是否处于正常状态。本专利技术还提供一种基于电磁传感器的人体金属植入物检测方法，具体包含以下步骤: 步骤1、在人体完成植入金属物手术之后，利用本专利技术所提供的检测装置对金属植入物进行标定检测； 步骤1.1、将已经植入金属物的人体部位放置入探測区域内，并记录此时人体部位在探测区域内的具体位置信息； 步骤1.2、采用分时复用循环检测的方式，依次測量两两电磁传感器之间的独立互感值，即使用激励电路依次对n个电磁传感器施加激励信号，并通过检测接收电路分别接收提取其余n-1个电磁传感器通过金属植入物而相应产生的互感检测信号:，，……，，……，，其中，n表示电磁传感器的数量； 步骤1.3、通过USB数据传输线，将上述检测接收到的互感检测信号传输至上位计算机中，作为标定值； 步骤1.4、上位计算机对上述接收到的标定值数据进行归ー化处理，得到标准标定值数列；其中，表示上述检测接收到的作为标定值的互感检测信号数据中的最大值；，表示从n个电磁传感器中取出2个电磁 传感器之间互感值的组合数，也就是所接收的作为标定值的互感检测信号数据的个数； 步骤2、在患者定期复查时，利用本专利技术的检测装置对金属植入物进行实时检测； 步骤2.1、将已经植入金属物的人体部位放置入探測区域内与术后标定检测时的相同位置处；步骤2.2、采用分时复用循环检测的方式，依次測量两两电磁传感器之间的独立互感值，即使用激励电路依次对n个电磁传感器施加激励信号，并通过检测接收电路分别接收提取其余n-1个电磁传感器通过金属植入物而相应产生的互感检测信号:，，……，，……，；步骤2.3、通过USB数据传输线，将上述检测接收到的互感检测信号传输至上位计算机中，作为测量值； 步骤2.4、上位计算机对上述接收到的測量值数据进行归一化处理，得到实时测量值数列；其中，表示上述检测接收到的作为测量值的互感检测信号数据中的最大值；，表示从n个电磁传感器中取出2个电磁传感器之间互感值的组合数，也就是所接收的作为测量值的互感检测信号数据的个数； 步骤3、上位计算机计算标准标定值数列和此次实时测量值数列之间的累积误差； 当累积误差S的值大于预先设定的阈值时，则判定人体内的金属植入物已经发生移位、脱落、变形、化学性质改变等情況，需要立即采取进ー步的校正手段； 当累积误差S的值小于等于预先设定的阈值时，则判定人体内的金属植入物正常。综上所述，本专利技术所提供的基于电磁传感器的人体金属植入物检测装置与方法，与现有技术中的CT成像检测技术相比，其检测装置结构简单，实用方便，检测方法简单快速，极具可行性。并且，本专利技术能够实现在不接触人体、不影响金属植入物正常使用的前提下，方便快速的判断出人体内的金属植入物的工作状态是否正常，是否存在金属植入物移位、脱落、变形、化学性质改变等异常情况，从而为进ー步的诊断治疗提供可靠信息。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术中基于电磁传感器的人体金属植入物检测装置的原理图； 图2为本专利技术中电磁传感器的分布结构示意图； 图3为本专利技术中激励电路的电路框图； 图4为本专利技术中检测接收电路的电路框图。【具体实施方式】以下结合图1?图4，详细说明本专利技术的ー个优选实施例。如图1所示，为本专利技术所提供的基于电磁传感器的人体金属植入物检测装置的原理图。该检测装置用于对人体金属植入物进行检测，其包含:设置在探測区域4内的传感器阵列1，与所述传感器阵列I通过电路连接的激励与检测接收电路2，与所述激励与检测接收电路2通过电路连接的上位计算机3 ;其中，所述探测区域4用于放置已植入金属植入物的人体部位。其中，所述传感器阵列I包含若干个均匀分布在探測区域4周围的电磁传感器11，且所述若干个电磁传感器11在同一平面内共圆。如图2所示，在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于电磁传感器的人体金属植入物检测装置，用于检测人体内的金属植入物是否处于正常状态，其特征在于，该检测装置包含：?设置在探测区域（4）内的传感器阵列（1），与所述传感器阵列（1）通过电路连接的激励与检测接收电路（2），与所述激励与检测接收电路（2）通过电路连接的上位计算机（3）；其中，所述探测区域（4）用于放置已植入金属植入物的人体部位；所述传感器阵列（1）包含若干个均匀分布在探测区域（4）周围的电磁传感器（11），且所述若干个电磁传感器（11）在同一平面内共圆。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何敏，徐凯，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。