[发明专利]一种压力控制超声波的人体皮脂厚度测量仪

说明书

一种压力控制超声波的人体皮脂厚度测量仪，属于人体生理信号测量领域。压力传感器和超声探头同时作用在人体皮肤表面，压力传感器测量超声探头施加在人体被测部位的压力，通过运放电路送到单片机的模数转换器中，单片机判断压力达到阈值，通过高压激励电路激励超声探头发出超声波，超声波穿过人体皮下脂肪组织后返回回声信号，回声信号通过放大电路放大后进入单片机，单片机计算超声波在人体脂肪组织行走的平均时间，通过与超声波在人体脂肪组织的传播速度相乘得到人体皮下脂肪的厚度，测量到的人体皮下脂肪厚度在显示模块上显示。

技术领域

本发明涉及一种利用超声波测量人体皮下脂肪厚度的仪器，属于人体生理信号测量领域。

背景技术

肥胖是心血管疾病、二型糖尿病、高血压、高血脂症、恶性肿瘤等慢性疾病的共同危险因素。肥胖的表现形式是人体体内脂肪的不断堆积，其中皮下脂肪占身体总脂肪的40–60％，因而检测皮下脂肪厚度可以反映身体各部分的脂肪分布。

在临床上检测，核磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)、双能X射线吸收法(DEXA)、超声成像技术都可以较准确测量脂肪组织厚度，但是设备体积较大，价格昂贵。操作人员需要经过专业培训。CT和DEXA法还受到射线的危害。

皮褶计是一种廉价、无创评估皮下脂肪厚度的方法。但是，用皮褶计测量时难以确定脂肪和肌肉的分界面，并且有疼痛感。生物电阻抗测量法受体内水含量的影响较明显。近红外光测量法简单、易操作，但是由于近红外光穿透能力有限，对于较厚的皮下脂肪其测量准确度有待提高。

因此，尝试采用便携式超声设备测量人体皮下脂肪厚度。现有技术文献专利一种利用超声波测量人体皮下脂肪厚度的仪器，可以通过单片机产生脉冲信号和单脉冲激励超声探头工作并计时，通过捕捉回声信号触发中断停止计时，并计算人体皮下脂肪厚度。但是，在操作仪器时,超声探头对被测部位的压力和与被测部位的夹角直接影响了测量结果的准确性和可靠性，对操作者的测量手法有严格的要求。

发明内容

为了克服超声探头对被测部位的压力和与被测部位的夹角对测量准确性和可靠性的影响，本发明提供压力控制超声波的人体皮脂厚度测量仪，该仪器测量准确性高，可以方便、快捷、无创测量身体任意部位的皮下脂肪厚度。

一种压力控制超声波的人体皮脂厚度测量仪，其特征在于，包括压力传感器、超声探头和主机，主机内部包括运放电路、单片机、高压激励电路、放大电路；压力传感器、超声探头位于主机外部，压力传感器与运放电路连接，运放电路与单片机中的模数转换器连接，同时单片机还分别与高压激励电路、放大电路连接，同时高压激励电路、放大电路连接与超声探头连接；

压力传感器与超声探头同时作用在人体皮肤表面同一待测部位，压力传感器测量超声探头施加在人体被测部位的压力，通过运放电路送到单片机的模数转换器中，单片机判断压力达到阈值后通过高压激励电路激励超声探头发出超声波，超声波通过人体脂肪组织后返回回声信号，回声信号通过放大电路放大后返回单片机，单片机计算超声波在人体脂肪组织行走的平均时间，通过和超声波在人体脂肪组织的传播速度相乘得到人体皮下脂肪的厚度。

压力传感器、超声探头均为圆柱体结构，压力传感器、超声探头轴向平行且同时垂直固定于主机外表面，且压力传感器圆柱体和超声探头圆柱体的顶端等高即共平面。

压力传感器、超声探头独立，且两者之间的圆心距Dr，优选60mm≧Dr≧40mm。

压力传感器和超声探头同时作用在人体皮肤表面同一待测部位，因为压力传感器和超声探头都是圆柱体且相互独立，所以在测量时超声探头与人体接触的被测面呈垂直。单片机设定了测量的压力阈值，当压力处于阈值范围内，激励超声探头发出超声波，计算超声波在人体皮下组织行走的平均时间，计算人体皮下脂肪厚度并持续在显示模块显示，当压力在阈值范围外，不测量并显示在阈值范围内的数据，当压力为0时，显示模块显示为0。