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CN111603141B - 一种便携式荨麻疹辅助诊断仪 - Google Patents

一种便携式荨麻疹辅助诊断仪 Download PDF

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CN111603141B
CN111603141B CN202010518359.3A CN202010518359A CN111603141B CN 111603141 B CN111603141 B CN 111603141B CN 202010518359 A CN202010518359 A CN 202010518359A CN 111603141 B CN111603141 B CN 111603141B
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朱兆丰
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Shanghai Pudong New Area Peoples Hospital
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Abstract

本发明公开了一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，包括主机以及手柄控制组件，主机与手柄控制组件电性连接，所述手柄控制组件包括壳体、温度诱发装置、划痕诱发装置以及压力诱发装置，所述温度诱发装置位于所述壳体内部两侧，所述划痕诱发装置位于所述壳体外部两侧，所述压力诱发装置位于所述温度诱发装置内侧，本发明的有益效果是结构简单，集成程度高，设有划痕诱发装置，可以准确地诊断人工性荨麻疹，设有温度诱发装置，可以准确地诊断冷性和热性荨麻疹，设有温度诱发装置，可以准确地诊断延迟性、压力性荨麻疹，便于标准化地诊断可诱导性荨麻疹，定量将压力、温度、划痕等诱发检测集成于一体，使用方便，便于推广。

Description

一种便携式荨麻疹辅助诊断仪
技术领域
本发明涉及医疗辅助诊断仪器技术领域，尤其是涉及一种便携式荨麻疹辅助诊断仪。
背景技术
在现有技术中，荨麻疹是一种常见的皮肤疾病，约有15-25％的个体一生中罹患本病。病程超过6周的称为慢性荨麻疹，人群中其患病率为0.5-5％。慢性荨麻疹分为慢性自发性荨麻疹、可诱导性荨麻疹等类型。急性荨麻疹多易于控制，预后良好，但慢性荨麻疹通常影响生活不工作，寻致患者生活质量下降。10％到50％的慢性自发性荨麻疹患者超过3至5年，病程持久，治疗困难，荨麻疹是由各种因素所致的过敏性疾病，查找过敏原对荨麻疹的治疗有至关重要的作用。
确认诱导性荨麻疹的诊断临床方法较多，比如通常使用冰块测试(即将冰块放置在前臂上方的密封塑料袋中5-10分钟)来确认冷诱导的荨麻疹；通过轻压皮肤戒使用诸如皮肤测量仦的装置来诊断人工性荨麻疹(皮肤划痕症)；通过将身体部位浸入温水中等来识别水源性荨麻疹；对患者的大腿戒肩部施加重量/压力等测试来诊断迟发性压力性荨麻疹等。但总体来看方法粗糙，临床实施起来方法、时间等均不统一，无标准可言；使用自制的仪器对冷性荨麻疹或其它类型的可诱导性荨麻疹进行物理激发试验进行检测，结果来看，方法单一，使用并不方便，无法寻找过敏原，现有技术中缺少此类诊断仪。
发明内容
本发明的目的是提供一种便携式荨麻疹辅助诊断仪。
为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：
一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，包括主机以及手柄控制组件，主机与手柄控制组件电性连接，所述手柄控制组件包括壳体、温度诱发装置、划痕诱发装置以及压力诱发装置，所述温度诱发装置位于所述壳体内部两侧，所述划痕诱发装置位于所述壳体外部两侧，所述压力诱发装置位于所述温度诱发装置内侧。
所述温度诱发装置包括保护套壳、制冷机构、制热机构、隔热填充物以及诊断探头，所述保护套壳有两个，两个所述保护套壳对称设置在所述壳体内部且与所述壳体滑动连接，两个所述保护套壳内分别设有制冷机构以及制热机构，所述隔热填充物设置在所述保护套壳与制冷机构以及制热机构之间，所述诊断探头有两个，两个所述诊断探头分别对应制冷机构以及制热机构设置在两个所述保护套壳下端且与所述保护套壳固定连接，所述诊断探头与制冷机构以及制热机构之间均设有温度传感器。
制冷机构包括铜管蓄冷器以及连接软管，所述铜管蓄冷器设置在一侧的所述保护套壳内部且与所述保护套壳固定连接，所述连接软管的一端设置在设有所述铜管蓄冷器的所述保护套壳上端且贯穿所述壳体以及所述保护套壳与所述铜管蓄冷器连通，所述铜管蓄冷器与对应的所述诊断探头连通。
制热机构包括PTC加热板，所述PTC加热板设置在另一侧的所述保护套壳内部下端且与所述保护套壳固定连接，所述PTC加热板与对应的所述诊断探头连通。
所述划痕诱发装置包括划痕器、柔性压力传感器以及胶垫，所述划痕器有两个，两个所述划痕器对称设置在所述壳体外部两侧且与所述壳体固定连接，所述划痕器下端设有划痕接触面，所述划痕接触面为多齿状，柔性压力传感器有两个，两个柔性压力传感器分别设置在两个所述划痕接触面端部，所述胶垫有两个，两个所述胶垫对应柔性压力传感器设置在所述划痕接触面端部且与所述划痕接触面固定连接。
所述压力诱发装置包括步进电机、传动齿轮、传动齿条以及薄膜压力传感器，所述步进电机有两个，两个所述步进电机对称设置在所述壳体内部下端且与所述壳体固定连接，两个所述步进电机均位于保护套壳内侧，所述传动齿轮有两个，两个所述传动齿轮分别设置在两个所述步进电机输出端且与所述步进电机输出端固定连接，所述传动齿条有两个，两个所述传动齿条对应两个所述传动齿轮分别设置在两个保护套壳内侧且与保护套壳固定连接，两个传动齿轮分别和两个传动齿条啮合连接，所述薄膜压力传感器有两个，两个所述薄膜压力传感器分别设置在两个诊断探头下端。
所述手柄控制组件还包括薄膜开关，所述薄膜开关设置在所述壳体外侧。
主机包括主控开发板、上位机医师工作站、制冷模块、控制驱动模块、温度采集模块、划痕压力采集模块以及温度压力显示模块，主控开发板与上位机医师工作站、制冷模块、控制驱动模块、温度采集模块、划痕压力采集模块以及温度压力显示模块均电性连接，主控开发板与温度压力显示模块之间采用串行总线连接，控制驱动模块为ULN2003芯片，控制驱动模块与步进电机电性连接。
还包括蓄冷装置，制冷模块与蓄冷装置连接，蓄冷装置上设有微型气泵，微型气泵与主控开发板电性连接，蓄冷装置与连接软管的另一端连通。
主控开发板与温度传感器、PTC加热板、柔性压力传感器以及薄膜压力传感器均电性连接。
本发明的有益效果是：
结构简单，集成程度高。
a、设有划痕诱发装置，其通过恒定的时间、距离和压力在皮肤表面移动，可以准确地诊断人工性荨麻疹；
b、设有温度诱发装置，其通过皮肤接触处调节恒定的时间和温度可以准确地诊断冷性和热性荨麻疹；
c、设有压力诱发装置，其通过恒定的时间内给予局部皮肤恒定的压力可以准确地诊断延迟性、压力性荨麻疹；
本发明便于标准化地诊断可诱导性荨麻疹，定量将压力、温度、划痕等诱发检测集成于一体，形成以患者为核心，以快速诊断为中心的一体化多功能便携式荨麻疹辅助诊断仪，使用方便，便于推广。
附图说明
图1是本发明手柄控制组件结构示意图；
图2是本发明整体结构框图；
图3是本发明电性连接图；
图4是本发明工作流程图。
图中：1、手柄控制组件；2、壳体；3、温度诱发装置；4、划痕诱发装置；5、压力诱发装置；6、保护套壳；7、隔热填充物；8、诊断探头；9、温度传感器；10、铜管蓄冷器；11、连接软管；12、PTC加热板；13、划痕器；14、胶垫；15、划痕接触面；16、步进电机；17、传动齿轮；18、传动齿条；19、薄膜压力传感器；20、薄膜开关。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述，
一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，包括主机以及手柄控制组件，主机与手柄控制组件电性连接，手柄控制组件包括壳体、温度诱发装置、划痕诱发装置以及压力诱发装置，温度诱发装置位于壳体内部两侧，划痕诱发装置位于壳体外部两侧，压力诱发装置位于温度诱发装置内侧，本发明手柄控制组件结构示意图如图1所示。
需要说明的是，本发明便携式荨麻疹辅助诊断仪是依托于医院信息HIS管理平台，把病人管理、辅助诊断主机、诊断手持测试炳、智能控制、局域网数据传输、荨麻疹辅助诊断软件以及上位机医师工作站等多个子系统模块全部整合起来，一卡提供患者信息及过敏的既往史，同时提供移动手机信号APP和EMR的集成接口，改变以往多系统、多窗口的操作的离散情况，将多种测试功能的全部手法进行功能集成和界面整合，实现了诊断管理信息和临床医疗信息的一体化高度资源共享，形成以患者为核心，以快速诊断为中心的一体化多功能便携式荨麻疹辅助诊断仪。
温度诱发装置包括保护套壳、制冷机构、制热机构、隔热填充物以及诊断探头，保护套壳有两个，两个保护套壳对称设置在壳体内部且与壳体滑动连接，两个保护套壳内分别设有制冷机构以及制热机构，隔热填充物设置在保护套壳与制冷机构以及制热机构之间，诊断探头有两个，两个诊断探头分别对应制冷机构以及制热机构设置在两个保护套壳下端且与保护套壳固定连接，诊断探头与制冷机构以及制热机构之间均设有温度传感器，温度诱发装置一面制冷而一面发热，造成温差，从而形成冷热端，温度传感器采用插接件方式与保护套管连接，更换时只需要从套管内抽出温度传感器更换即可，隔热填充物可以提升制冷机构以及制热机构的制冷制热效果，其通过皮肤接触处调节恒定的时间和温度可以准确地诊断冷性和热性荨麻疹。
需要说明的是，其中温度传感器采用DS18B20温度传感器，其具有适应电压范围宽，在寄生电源方式下可由数据线供电，在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只普通三极管的集成电路内
制冷机构包括铜管蓄冷器以及连接软管，铜管蓄冷器设置在一侧的保护套壳内部且与保护套壳固定连接，连接软管的一端设置在设有铜管蓄冷器的保护套壳上端且贯穿壳体以及保护套壳与铜管蓄冷器连通，铜管蓄冷器与对应的诊断探头连通，其中铜管蓄冷器为螺旋状，其可以提高半导体制冷的效果。
需要说明的是，连接软管采用意大利原装进口FITT医用气管,材质为PVC，内外3层特制的软管，进口原料，技术先进，质量可靠，高压，阻燃，耐候性好，工作压力大于20Kg,外面包裹3mm厚的隔热海绵，软管连接头采用SC-LZ06中压气体软管连接头，达到冰柜连接的要求，可作为蓄冷装置和壳体两者之间的直接连接，受压范围：0-6MPa。
制热机构包括PTC加热板，PTC加热板设置在另一侧的保护套壳内部下端且与保护套壳固定连接，PTC加热板与对应的诊断探头连通，若超出设定的温度范围，则直接由主控开发板通过中断发出信号，停止加热或制冷来保持设定的温度处于恒定状态。
划痕诱发装置包括划痕器、柔性压力传感器以及胶垫，划痕器有两个，两个划痕器对称设置在壳体外部两侧且与壳体固定连接，划痕器下端设有划痕接触面，划痕接触面为多齿状，柔性压力传感器有两个，两个柔性压力传感器分别设置在两个划痕接触面端部，胶垫有两个，两个胶垫对应柔性压力传感器设置在划痕接触面端部且与划痕接触面固定连接，划痕器采用压制的一体化设计，保证划痕接触面的缝隙达到尽可能小，增加柔性压力传感器受力稳定性，痕齿间隙均匀设计，进一步加强受力稳定性，胶垫的设置使划痕接触面具备一定的硬度和弹性，当划痕器与机体接触时，胶垫会与柔性压力传感器接触并产生一定的形变，可将接触压力传导至柔性压力传感器敏感区域，以增加受力面的稳定性，其通过恒定的时间、距离和压力在皮肤表面移动，可以准确地诊断人工性荨麻疹。
需要说明的是，柔性压力传感器采用DF9-40柔性压力传感器，它具有抗过载与冲击能力强、抗干扰性能好、有良好低频响应的优点，能够很好地与皮肤接触，检测到微小的压力信号。DF9-40传感器采用高度集成化工艺将PVDF压电膜、灵敏度温度补偿元件、感温元件、信号调理电路集成在传感器内。传感器采样输出电压是0.1V～0.6V。
压力诱发装置包括步进电机、传动齿轮、传动齿条以及薄膜压力传感器，步进电机有两个，两个步进电机对称设置在壳体内部下端且与壳体固定连接，两个步进电机均位于保护套壳内侧，传动齿轮有两个，两个传动齿轮分别设置在两个步进电机输出端且与步进电机输出端固定连接，传动齿条有两个，两个传动齿条对应两个传动齿轮分别设置在两个保护套壳内侧且与保护套壳固定连接，两个传动齿轮分别和两个传动齿条啮合连接，薄膜压力传感器有两个，两个薄膜压力传感器分别设置在两个诊断探头下端，通过步进电机的运转来实现压力大小的精确控制，其通过恒定的时间内给予局部皮肤恒定的压力可以准确地诊断延迟性、压力性荨麻疹。
需要说明的是，其中步进电机采用24BYJ48减速步进电机，这是一款永磁材料制作的减速性四相八拍步进电机，额定电压为DC5V—DC12V。
手柄控制组件还包括薄膜开关，薄膜开关设置在壳体外侧，薄膜开关可以方便的进行功能切换。
主机包括主控开发板、上位机医师工作站、制冷模块、控制驱动模块、温度采集模块、划痕压力采集模块以及温度压力显示模块，主控开发板与上位机医师工作站、制冷模块、控制驱动模块、温度采集模块、划痕压力采集模块以及温度压力显示模块均电性连接，主控开发板与温度压力显示模块之间采用串行总线连接，控制驱动模块与步进电机电性连接，实时测量变化的各种参数的在OLED液晶屏上分序显示量化数据，同时配合实时压力显示的数字直观的效果，确保了医师使用的荨麻疹测量仪的稳定性和可靠性。
需要说明的是，其中串行总线采用I 2C总线，控制驱动模块为ULN2003芯片，由ATMega2560发送给ULN2003的指令启动24BYJ步进电机运转，其中主控开发板采用ArduinoATMage2560主控开发板，其具有超强抗干扰抗静电的特点，内部的资源丰富，性价比高，能够满足本发明设计的要求，减少了硬件电路的外配电路设计，提高了电路工作效率，ATMage2560主控开发板通过定时器定时中断产生的周期性脉冲序列通过I/O接口发出控制指令方便的控制多重终端的有序运行
还包括蓄冷装置，制冷模块与蓄冷装置连接，蓄冷装置上设有微型气泵，微型气泵与主控开发板电性连接，蓄冷装置与连接软管的另一端连通，主机完成制冷功能的采集、储存、缓冲以及传输，其产生的气态工作介质，通过连接软管根据诊断需要将所需的媒介快速传输到手柄控制组件中，本发明整体结构框图如图2所示。
需要说明的是，其中制冷模块采用半导体制冷，其具有尺寸小，可以制成体积不到1-5cm3面积的制冷器，具有环保，重量轻，工作中无噪音、无液态、制冷稳定的优点，微型气泵采用370微型气泵，额定电压3-5V，压力范围为400-650mmhg。
主控开发板与温度传感器、PTC加热板、柔性压力传感器以及薄膜压力传感器均电性连接，本发明电性连接图如图3所示。
工作原理：
根据患者具有过敏的生物物理信息现象，采用定量的加压划痕或通过加热贴近皮肤戒者制冷接触皮肤，逐步施加压力来查找物理原因中的过敏原与人体的压力接触产生了过敏印痕，一旦人体通过这种印痕信息寻致过敏性发作.它就可以被诱发或维持，当再次遇到由这种物理手段的过敏原再次被特有的信息激活，就能够找到产生荨麻疹的诱因，从而为治疗这种疾病提供科学的方法和手段。
工作过程：
本发明集成了划痕诱发装置、温度诱发装置以及压力诱发装置，可诱导检测人工性荨麻疹、冷性和热性荨麻疹以及延迟性、压力性荨麻疹，其检测过程只需持续几十秒，便可准确快速的检测出患者是否患有以及患有何种可诱导性荨麻疹，本发明的检测过程如下：
对于人工性荨麻疹：检测医师手持手柄控制组件，通过恒定的时间、距离和压力，使划痕器在皮肤表面移动，观察患者皮肤发生何种变化，根据变化情况判定患者情况；
对于冷性和热性荨麻疹：检测医师手持手柄控制组件，通过温度传感器控制制冷机构与制热机构工作，通过诊断探头对患者皮肤产生冷或热的应激，通过皮肤接触处调节恒定的时间和温度，观察患者皮肤发生何种变化，根据变化情况判定患者情况；
对于延迟性、压力性荨麻疹：检测医师手持手柄控制组件，通过薄膜压力传感器控制压力诱发装置工作，步进电机带动传动齿轮转动，传动齿轮带动传动齿条滑动，传动齿条带动与之固定连接的保护套壳在壳体内滑动，随之带动诊断探头运动，可通过步进电机控制两个诊断探头同时运动或只控制其中一个诊断探头运动，通过恒定的时间内给予局部皮肤恒定的压力，观察患者皮肤发生何种变化，根据变化情况判定患者情况，本发明工作流程图如图4所示。
本发明的有益效果是结构简单，集成程度高。
a、设有划痕诱发装置，其通过恒定的时间、距离和压力在皮肤表面移动，可以准确地诊断人工性荨麻疹；
b、设有温度诱发装置，其通过皮肤接触处调节恒定的时间和温度可以准确地诊断冷性和热性荨麻疹；
c、设有压力诱发装置，其通过恒定的时间内给予局部皮肤恒定的压力可以准确地诊断延迟性、压力性荨麻疹；
本发明便于标准化地诊断可诱导性荨麻疹，定量将压力、温度、划痕等诱发检测集成于一体，形成以患者为核心，以快速诊断为中心的一体化多功能便携式荨麻疹辅助诊断仪，使用方便，便于推广。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，其特征在于，包括主机以及手柄控制组件(1)，主机与手柄控制组件(1)电性连接，所述手柄控制组件(1)包括壳体(2)、温度诱发装置(3)、划痕诱发装置(4)以及压力诱发装置(5)，所述温度诱发装置(3)位于所述壳体(2)内部两侧，所述划痕诱发装置(4)位于所述壳体(2)外部两侧，所述压力诱发装置(5)位于所述温度诱发装置(3)内侧；所述温度诱发装置(3)包括保护套壳(6)、制冷机构、制热机构、隔热填充物(7)以及诊断探头(8)，所述保护套壳(6)有两个，两个所述保护套壳(6)对称设置在所述壳体(2)内部且与所述壳体(2)滑动连接，两个所述保护套壳(6)内分别设有制冷机构以及制热机构，所述隔热填充物(7)设置在所述保护套壳(6)与制冷机构以及制热机构之间，所述诊断探头(8)有两个，两个所述诊断探头(8)分别对应制冷机构以及制热机构设置在两个所述保护套壳(6)下端且与所述保护套壳(6)固定连接，所述诊断探头(8)与制冷机构以及制热机构之间均设有温度传感器(9)；所述划痕诱发装置(4)包括划痕器(13)、柔性压力传感器以及胶垫(14)，所述划痕器(13)有两个，两个所述划痕器(13)对称设置在所述壳体(2)外部两侧且与所述壳体(2)固定连接，所述划痕器(13)下端设有划痕接触面(15)，所述划痕接触面(15)为多齿状，柔性压力传感器有两个，两个柔性压力传感器分别设置在两个所述划痕接触面(15)端部，所述胶垫(14)有两个，两个所述胶垫(14)对应柔性压力传感器设置在所述划痕接触面(15)端部且与所述划痕接触面(15)固定连接；所述压力诱发装置(5)包括步进电机(16)、传动齿轮(17)、传动齿条(18)以及薄膜压力传感器(19)，所述步进电机(16)有两个，两个所述步进电机(16)对称设置在所述壳体(2)内部下端且与所述壳体(2)固定连接，两个所述步进电机(16)均位于保护套壳(6)内侧，所述传动齿轮(17)有两个，两个所述传动齿轮(17)分别设置在两个所述步进电机(16)输出端且与所述步进电机(16)输出端固定连接，所述传动齿条(18)有两个，两个所述传动齿条(18)对应两个所述传动齿轮(17)分别设置在两个保护套壳(6)内侧且与保护套壳(6)固定连接，两个传动齿轮(17)分别和两个传动齿条(18)啮合连接，所述薄膜压力传感器(19)有两个，两个所述薄膜压力传感器(19)分别设置在两个诊断探头(8)下端。
2.如权利要求1所述的一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，其特征在于，制冷机构包括铜管蓄冷器(10)以及连接软管(11)，所述铜管蓄冷器(10)设置在一侧的所述保护套壳(6)内部且与所述保护套壳(6)固定连接，所述连接软管(11)的一端设置在设有所述铜管蓄冷器(10)的所述保护套壳(6)上端且贯穿所述壳体(2)以及所述保护套壳(6)与所述铜管蓄冷器(10)连通，所述铜管蓄冷器(10)与对应的所述诊断探头(8)连通。
3.如权利要求1所述的一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，其特征在于，制热机构包括PTC加热板(12)，所述PTC加热板(12)设置在另一侧的所述保护套壳(6)内部下端且与所述保护套壳(6)固定连接，所述PTC加热板(12)与对应的所述诊断探头(8)连通。
4.如权利要求1所述的一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，其特征在于，所述手柄控制组件(1)还包括薄膜开关(20)，所述薄膜开关(20)设置在所述壳体(2)外侧。
5.如权利要求1所述的一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，其特征在于，主机包括主控开发板、上位机医师工作站、制冷模块、控制驱动模块、温度采集模块、划痕压力采集模块以及温度压力显示模块，主控开发板与上位机医师工作站、制冷模块、控制驱动模块、温度采集模块、划痕压力采集模块以及温度压力显示模块均电性连接，主控开发板与温度压力显示模块之间采用串行总线连接，控制驱动模块为ULN2003芯片，控制驱动模块与步进电机(16)电性连接。
6.如权利要求5所述的一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，其特征在于，还包括蓄冷装置，制冷模块与蓄冷装置连接，蓄冷装置上设有微型气泵，微型气泵与主控开发板电性连接，蓄冷装置与连接软管(11)的另一端连通。
7.如权利要求1所述的一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，其特征在于，主控开发板与温度传感器(9)、PTC加热板(12)、柔性压力传感器以及薄膜压力传感器(19)均电性连接。
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