[发明专利]基于多物理场耦合的骨骼肌肉系统疾病的诊断装置和方法

说明书

基于多物理场耦合的骨骼肌肉系统疾病的诊断装置和方法属骨骼肌肉系统相关疾病的诊断技术领域，本发明的装置由软组织力学模量场和流场测量装置、软组织表面温度测量装置、人机交互系统和检查床组成，本发明首次将骨骼肌肉系统疾病周围软组织—肌肉、肌腱、韧带和血管作为测试对象，探索骨骼肌肉系统疾病的病变机制，通过该装置可实现对肌肉、韧带、肌腱和血管壁等软组织的力学模量场、流场、表面温度场等多物理场参数的在体、无创、实时、定量检测，通过多物理场对比分析和神经网络深度学习，不但为定量揭示骨骼肌肉系统疾病病变新机制提供数据支撑和理论依据，同时也为临床骨骼肌肉系统疾病的早期诊断提供了一种在体、无创的装置和方法。

技术领域

本发明属于骨骼肌肉系统相关疾病的诊断技术领域，具体涉及一种基于多物理场耦合的骨骼肌肉系统疾病的诊断装置和方法。

背景技术

骨骼肌肉系统疾病是临床上比较常见的一类疾病，也是全球第二大致残原因。骨骼肌肉系统疾病和损伤不仅是老年问题，在整个生命过程中它们是很普遍的现象，约有三分之一至五分之一的人（包括儿童）患有痛苦的骨骼肌肉系统疾病。其他严重疾病相比，政府部门往往低估了骨骼肌肉系统疾病的严重性，因为它们不是致命性疾病，但却忽略了其病情不可逆转和让人丧失劳动力的残酷事实。骨骼肌肉系统疾病不仅给患者带来了心理与生理的痛苦，而且还造成巨大的医疗资源和经济负担。

目前，骨骼肌肉系统疾病的诊断大多通过X-ray，MRI，超声，关节镜和关节造影等影像学检查来完成，研究人员以关节的软骨和软骨下骨、骨赘和骨质、滑膜和滑囊为研究对象，观察组织形态和结构的变化，对骨骼肌肉系统疾病的识别和诊断做了大量有价值的研究，并根据诊断方法的不同提出了多种用于评价骨骼肌肉系统疾病严重程度的诊断标准。然而，关节软骨磨损，疾病不可逆转，故骨骼肌肉系统疾病的早期诊断与预防显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多物理场耦合的骨骼肌肉系统相关疾病的早期诊断装置和方法。本发明的研究发现，在骨骼肌肉系统疾病的早期，周围的肌肉、肌腱、韧带和血管等软组织亦发生相应变化，早于软骨、关节结构本身，通过对健康人和患者的病变处周围软组织力学模量场、流场、表面温度场进行多物理场对比分析和神经网络深度学习，不但为定量揭示骨骼肌肉系统疾病病变新机制提供数据支撑和理论依据，同时也能为临床骨骼肌肉系统疾病的早期诊断提供一种在体、无创的新方法。

本发明的基于多物理场耦合的骨骼肌肉系统疾病的诊断装置，其特征在于：由人机交互系统A、软组织表面温度测量装置B、软组织力学模量场和流场测量装置C、人机交互软件系统D和检查床1组成，所述的人机交互系统A由显示屏2、操作面板3和机身4组成，显示屏2和操作面板3固接于机身4上面；

检查床1置于软组织表面温度测量装置B的工字形底座7和环形架9之间，软组织表面温度测量装置B中丝杠5的后端与检查床1的前端固接；人机交互系统A置于检查床1左侧；软组织力学模量场和流场测量装置C置于检查床1右侧；人机交互软件系统D内置于人机交互系统A中。

所述的基于多物理场耦合的骨骼肌肉系统疾病的诊断装置，其特征在于：所述的软组织表面温度测量装置B由丝杠5、螺母6、工字形底座7、从动轮对8、环形架9、红外传感器组11和螺钉组12组成，其中环形架9上设有环形孔10；环形架9固接于工字形底座7上面，螺母6固接于工字形底座7右部，从动轮对8的两个从动轮活动连接于工字形底座7左部；丝杠5与螺母6螺纹连接，调节丝杠5与螺母6相对位置，带动从动轮对8转动，从而实现环形架9与检查床1的相对移动；红外传感器组11的三个红外传感器在环形孔10中呈扇形均布，并经螺钉组12的三个螺钉固接。