本實用新型涉及醫(yī)療器械領域,具體地講,涉及一種基于手機通信的嵌入式經(jīng)顱多普勒儀。
背景技術:
目前我國使用的超聲成像儀器主要從國外購買,因這些儀器包含多普勒頻譜分析單元,故價格普遍較高。雖然國內(nèi)也有部分的公司設計專用的超聲多普勒儀,但這些產(chǎn)品要么分析精度低,要么開發(fā)成本高,且體積都比較大,難以進行商業(yè)推廣應用。另外,患者使用經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀檢查時,通常是平躺在檢查平臺上,平臺和經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀分開放置,當沒有平臺時,就無法完成檢查。此為現(xiàn)有技術的不足之處。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于手機通信的嵌入式經(jīng)顱多普勒儀,方便患者在沒有平臺的情況下也能進行檢查。
本實用新型采用如下技術方案實現(xiàn)發(fā)明目的:
一種基于手機通信的嵌入式經(jīng)顱多普勒儀,包括底座,其特征是:所述底座連接支撐柱,所述支撐柱的一側設置有托箱,所述托箱內(nèi)設置有經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀,所述經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀連接手機,所述托箱的上側設置有支撐板,所述支撐板上設置有顯示屏,所述支撐柱的另一側設置有托板,所述托板的一側鉸接有椅背,所述椅背上設置有彈力網(wǎng),所述支撐柱的頂部通過深溝球軸承連接轉軸,所述轉軸通過蝸輪蝸桿減速機連接驅(qū)動電機,所述轉軸上纏繞有兩個拉繩,所述拉繩的末端連接所述椅背頂部兩側。
作為對本技術方案的進一步限定,所述經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀包括超聲探 頭,所述超聲探頭通過發(fā)射波模塊連接震蕩器,所述超聲探頭還通過回波接收模塊連接A/D轉換電路,所述A/D轉換電路連接FPGA模塊,所述FPGA模塊通過雙端口存儲器連接控制器,所述控制器通過數(shù)字掃描變化器連接所述顯示屏。
作為對本技術方案的進一步限定,所述控制器采用意法半導體的STM32F107VCT6。
作為對本技術方案的進一步限定,所述雙端口存儲器包括存儲器SRAM1和存儲器SRAM2。
與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:患者需要坐檢查時,坐在托板上,驅(qū)動電機轉動帶動轉軸轉動,拉繩跟隨轉軸的轉動調(diào)整伸出長度,椅背鉸接在托板上,椅背能夠根據(jù)拉繩的伸出長度調(diào)整傾斜角度,患者背靠椅背,彈力網(wǎng)比較柔軟,增加了椅背的舒適度,醫(yī)生即可手持超聲探頭對患者的頭部進行檢查。通過蝸輪蝸桿減速機的自鎖原理,能夠?qū)崿F(xiàn)椅背按照需要的角度固定,防止椅背隨意移動。本實用新型使用嵌入式技術的經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀,該儀器性價比更高、體積更小,這種使用嵌入式技術設計的便攜式經(jīng)顱多普勒超聲儀將會更容易推廣使用,將給人們的生活帶來巨大的便利,使人們的健康得到更大的保障。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖
圖2為本實用新型的側視圖。
圖3為本實用新型的經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀原理方框圖。
圖4為本實用新型的經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀硬件結構圖。
圖中,1、底座,2、支撐柱,3、經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀,4、顯示屏,5、托板,6、椅背,7、彈力網(wǎng),8、深溝球軸承,9、轉軸,10、蝸輪蝸桿減速機,11、驅(qū)動電機,12、拉繩,13、超聲探頭,14、托箱,15、支撐板,16、手機。
具體實施方式
下面結合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作更進一步的詳細說明。
參見圖1-圖4,本實用新型包括底座1,所述底座1連接支撐柱2,所述支撐柱2的一側設置有托箱14,所述托箱14內(nèi)設置有經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀3,所述經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀3連接手機16,所述托箱14的上側設置有支撐板15,所述支撐板15上設置有顯示屏4,所述支撐柱2的另一側設置有托板5,所述托板5的一側鉸接有椅背6,所述椅背6上設置有彈力網(wǎng)7,所述支撐柱2的頂部通過深溝球軸承8連接轉軸9,所述轉軸9通過蝸輪蝸桿減速機10連接驅(qū)動電機11,所述轉軸9上纏繞有兩個拉繩12,所述拉繩12的末端連接所述椅背6頂部兩側。
所述經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀3包括超聲探頭13,所述超聲探頭13通過發(fā)射波模塊連接震蕩器,所述超聲探頭還通過回波接收模塊連接A/D轉換電路,所述A/D轉換電路連接FPGA模塊,所述FPGA模塊通過雙端口存儲器連接控制器。
患者需要坐檢查時,坐在托板5上,驅(qū)動電機11轉動帶動轉軸9轉動,拉繩12跟隨轉軸9的轉動調(diào)整伸出長度,椅背8鉸接在托板5上,椅背6能夠根據(jù)拉繩12的伸出長度調(diào)整傾斜角度,患者背靠椅背6,彈力網(wǎng)7比較柔軟,增加了椅背6的舒適度,醫(yī)生即可手持超聲探頭對患者的頭部進行檢查。通過蝸輪蝸桿減速機的自鎖原理,能夠?qū)崿F(xiàn)椅背6按照需要的角度固定,防止椅背6隨意移動。本實用新型使用嵌入式技術的經(jīng)顱多普勒頻譜分析儀,該儀器性價比更高、體積更小,這種使用嵌入式技術設計的便攜式經(jīng)顱多普勒超聲儀將會更容易推廣使用,將給人們的生活帶來巨大的便利,使人們的健康得到更大的保障。
由FPGA模塊來完成實時信號處理部分,F(xiàn)PGA模塊采用賽靈思的XC3S1500-5FG676C,其基本資源為:150萬門的邏輯單元,576K的RAM,32個專用乘法器,豐富的端口資源??刂破鞑捎靡夥ò雽w的STM32F107VCT6。 STM32F107VCT6采用了Cortex-M3內(nèi)核,價格十分便宜。Cortex-M3是ARM嵌入式領域的新貴,基于最新最好的ARMV7架構,該架構支持高度成功的Thumb-2指令集,集成了很多可應用于現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特性,優(yōu)化了嵌入式應用的實時性與可靠性,是ARM在嵌入式領域劃時代的進步,必然會逐步取代ARM7與ARM9體系。
STM32F107VCT6作為系統(tǒng)控制器,STM32F107VCT6包括有64kb的RAM,256kb的flash,其資源已經(jīng)足夠使用,在STM32F107VCT6系統(tǒng)上可以很輕松的移植運行RTOS,如RTX;同時其具有功耗極低的特點,充分滿足嵌入式系統(tǒng)的要求,而且其價格低廉,接近于8位單片機的價格。
FPGA模塊分兩部分:一是B超成像的信號處理部分,一是脈沖多普勒信號處理部分。B超成像信號處理部分由動態(tài)濾波模塊、包絡檢波模塊和對數(shù)壓縮模塊組成。脈沖多普勒信號處理部分由多普勒解調(diào)模塊、距離選通模塊和濾波處理模塊。
在B超成像部分,動態(tài)濾波模塊包括選擇器一、帶通濾波器組和累加器,其作用是把有診斷價值的回波信號提取出來,是一個根據(jù)不同深度而設計的頻率可控的選頻網(wǎng)絡。包絡檢波模塊乘法器一、濾波器一和平方運算器,其作用是得到動態(tài)濾波后的數(shù)字信號包絡,進而可以由回波幅度來成像。對數(shù)壓縮模塊是把信號包絡動態(tài)范圍壓縮到30db以內(nèi),這樣可以落入顯象管的視放可辨范圍(20-26db)內(nèi)。處理之后的數(shù)據(jù)發(fā)送到STM32F107VCT6,然后經(jīng)過數(shù)字掃描變化器進入顯示屏4顯示。數(shù)字掃描變化器的作用是提高分辨率,避免其由于幀頻較低而發(fā)生閃爍。脈沖多普勒信號處理部分中,多普勒解調(diào)模塊包括乘法器二和帶通濾波器,其功能是提取多普勒的頻移信號,距離選通模塊采用選擇器二,其功能是選定具體的血管,提取真正的信息,濾波處理模塊采用濾波器二,多普勒頻譜處理部分可以放到STM32F107VCT6中進行。XC3S1500-5FG676C與STM32F107VCT6通過雙端口存儲器聯(lián)系。XC3S1500先向存儲器SRAM1寫數(shù)據(jù),寫滿后向STM32F107VCT6申請中斷,STM32F107VCT6開始向SRAM1讀數(shù)據(jù),而 XC3S1500-5FG676C則向SRAM2寫數(shù)據(jù),這樣讀寫同時進行,可以提高系統(tǒng)的讀寫速度。STM32F107VCT6將采集到的數(shù)據(jù)通過usb otg線發(fā)送給手機16,數(shù)據(jù)導入后使用手機側強大的處理能力來進行頻譜分析與相關狀態(tài)顯示與操作。