[发明专利]掌上积液自动测量仪器及积液深度测量方法

权利要求书

1.一种掌上积液自动测量仪器，其特征在于：包括电源模块和与电源模块连接的主控制器；

还包括与主控制器和电源模块连接的发射单元，所述发射单元接收主控制器的控制信号并在主控制器的控制信号作用下将来自电源模块的直流高压变换成矩阵脉冲高压信号；

还包括与发射单元连接的超声收发一体探头单元，所述超声收发一体探头单元在发射单元发射的矩阵脉冲高压信号激励下产生超声波；

还包括与超声收发一体探头单元和发射单元连接高压隔离滤波单元及与高压隔离滤波单元和主控制器连接的接收单元；所述高压隔离滤波单元将来自发射单元的矩阵脉冲高压信号与接收单元隔离，并对来自超声收发一体探头单元的超声回波信号进行带通滤波；所述接收单元将来自高压隔离滤波单元的超声回波信号线性放大，并转换成0-3.3V范围内的超声回波信号；

还包括与主控制器连接的存储单元、显示屏单元和按键单元，主控制器采集并处理来自接收单元的超声回波信号，控制显示屏显示超声回波信号的波形图和积液深度，接收按键单元的指令并执行相应操作。

2.根据权利要求1所述的掌上积液自动测量仪器，其特征在于：还包括与主控制器连接的通讯模块单元和与通讯模块单元连接的便携打印机。

3.根据权利要求1或2所述的掌上积液自动测量仪器，其特征在于：还与主控制器连接的电源指示灯和积液指示灯。

4.根据权利要求1或2所述的掌上积液自动测量仪器，其特征在于：所述电源模块由电池组和升压电路组成，所述电池组通过升压电路与发射单元和主控制器连接；

所述高压隔离滤波单元由MD0100高压隔离电路和与MD0100高压隔离电路连接的带通滤波器组成；

所述接收单元为可变增益放大电路,所述可变增益放大电路的芯片为AD8311；

所述主控制器的型号为STM32F405RGT6。

5.根据权利要求4所述的掌上积液自动测量仪器，其特征在于：所述通讯模块单元为MC20模块。

6.运用权利要求1-5中任一所述掌上积液自动测量仪器的积液深度测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、打开积液自动测量仪器；

步骤2、在超声收发一体探头单元的探头位置涂抹耦合剂；

步骤3、开始检查胸腔积液，被检查人处于坐立姿态，将涂有耦合剂的超声收发一体探头单元的探头位置紧贴胸腔腋中线或腋后线，沿腋中线或腋后线自下而上对肋间隙进行扫描；在扫描过程中观察显示屏上的波形图，并将符合检查要求的波形图保存到存储单元中，在沿腋中线或腋后线自下而上扫描完整个胸腔后，根据波形图得到胸腔积液的深度；

或者开始检查腹腔积液，被检查人处于仰卧姿态，将涂有耦合剂的超声收发一体探头单元的探头位置紧贴下腹部的外侧，然后沿下腹部的外侧向下腹部的中间扫描；在扫描过程中观察显示屏上的波形图，并将符合检查要求的波形图保存到存储单元中，在沿下腹部的外侧向下腹部的中间扫描完成后，根据波形图得到腹腔积液的深度；

或者开始检查膀胱积液，被检查人处于仰卧姿态，将涂有耦合剂的超声收发一体探头单元的探头位置紧贴肚脐部，然后从肚脐部向尿道方向扫描；在扫描过程中观察显示屏上的波形图，并将符合检查要求的波形图保存到存储单元中，在从肚脐部向尿道方向扫描完成后，根据波形图得到膀胱积液的深度。

7.根据权利要求6所述的掌上积液自动测量仪器的积液深度测量方法，其特征在于：在扫描过程中，主控制器提取超声波回波信号的包络提取算法如下：

定义一种变换为：

对连续函数x(t)进行卷积：

得到

定义函数z(t)为：

函数x(t)的包络通过计算函数z(t)的模获得，即|z(t)|；

对超声回波信号的包络幅值提取流程为：

①对超声回波x(n)进行快速傅里叶变换得到对应的频域信号X(k)，k＝0,1,…,N-1；当k∈[N/2,N-1]时，去掉负频率部分；

②将负频率部分设为0，正半部分设为2倍，得：

③再将z(k)求傅里叶反变换，由x(n)得到z(n)；

④最后通过计算z(n)的模即得到超声回波x(n)的包络。