[發(fā)明專利]一種用于預測骨質疏松發(fā)生風險的人體骨密度預測裝置

無效

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• 申請日: 2013-11-16
• 公開（公告）號: CN103598875A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 滕海;孫曉;回茜;霍騰宇
• 申請（專利權）人: 沈陽醫(yī)學院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術領域，具體涉及一種用于預測骨質疏松發(fā)生風險的人體骨密度預測裝置。

背景技術

目前，中國的骨質疏松患者(包括骨量減少)8400萬，占總人口的6.6%，預測到2025年患病率可達13.3%。骨質疏松癥(Osteoporosis,OP)是一種以骨量低下，骨微結構破壞，導致骨脆性增加，易發(fā)生骨折為特征的全身性骨病。該病可發(fā)生于不同性別和任何年齡，但多見于絕經后婦女和老年男性川。骨質疏松的發(fā)生隨年齡的增加，成遞增上升;一旦發(fā)生骨質疏松性骨折，生存質量下降，出現(xiàn)各種并發(fā)癥，可致殘或致死。隨著人口老齡化日趨明顯，骨質疏松癥及其并發(fā)癥已成為一個社會性的健康問題而備受關注。在探討中老年人群中骨質疏松發(fā)生幾率過程中，現(xiàn)階段靠手工頻繁測試而得到的結果，很難滿足現(xiàn)在實際生產和科技發(fā)展的需要，需要耗費大量的人力和物力，而且測量結果的準確率和波動較大。

人體的骨密度降低是導致骨質疏松發(fā)生的一個關鍵生理參數(shù)，而目前的現(xiàn)有技術中，大多只是通過骨密度的測量儀器來之間測量人體當前的骨密度，這對進一步地進行骨質疏松發(fā)生風險的預測來說比較困難，無法提供骨質疏松發(fā)生風險預測的中間信息或生理參數(shù)。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種用于預測骨質疏松發(fā)生風險的人體骨密度預測裝置。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種用于預測骨質疏松發(fā)生風險的人體骨密度預測裝置，包括：

用于測量人體身高和體重的身高體重測試儀；

用于測量血壓的血壓監(jiān)護儀；

用于通過X射線測量人體骨密度的X射線骨密度儀；

用于測量血氧飽和度的血氧儀；

用于測量人體所在環(huán)境的溫度和濕度的溫濕度變送器；

用于對測量得到的人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、環(huán)境的溫度和濕度分別進行濾波的濾波器，包括第一濾波器、第二濾波器、第三濾波器、第四濾波器和第五濾波器；

用于對濾波后信號進行采集并進行模數(shù)轉換后傳輸至中央處理器的數(shù)據(jù)采集器；

用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集器傳來的數(shù)據(jù)進行下一時刻人體骨密度預測的中央處理器；

用于顯示預測得到的人體骨密度值的計算機；

所述身高體重測試儀的輸出端連接第一濾波器的輸入端，血壓監(jiān)護儀的輸出端連接第二濾波器的輸入端，X射線骨密度儀的輸出端連接第三濾波器的輸入端，血氧儀的輸出端連接第四濾波器的輸入端，溫濕度變送器的輸出端連接第五濾波器的輸入端，各個濾波器的輸出端分別連接至數(shù)據(jù)采集器的輸入端，數(shù)據(jù)采集器的輸出端連接中央處理器的輸入端，中央處理器的輸出端至計算機。

所述的用于預測骨質疏松發(fā)生風險的人體骨密度預測裝置，還包括觸發(fā)器，用于將對濾波后信號的頻率降低并傳輸至數(shù)據(jù)采集器，觸發(fā)器的輸入端連接濾波器的輸出端，觸發(fā)器的輸出端連接數(shù)據(jù)采集器的輸入端。

所述中央處理器內嵌入設置有若干模塊，包括：數(shù)據(jù)采集模塊、歸一化處理模塊、神經網絡模塊、神經網絡優(yōu)化調整模塊和預測結果輸出模塊；

所述數(shù)據(jù)采集模塊用于采集經數(shù)據(jù)采集器模數(shù)轉換后的人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、所在環(huán)境的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至歸一化處理模塊；

所述歸一化處理模塊用于對數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，并將處理后的數(shù)據(jù)分別傳輸至神經網絡建立模塊和預測結果輸出模塊；

所述神經網絡模塊用于根據(jù)歸一化處理后的人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、所在環(huán)境的溫度和濕度建立BP神經網絡，并利用神經網絡優(yōu)化調整模塊調整BP神經網絡，將歸一化處理后的人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、所在環(huán)境的溫度和濕度作為BP神經網絡的輸入量，下一時刻的人體骨密度值作為BP神經網絡的輸出量；

所述神經網絡優(yōu)化調整模塊用于對神經網絡模塊建立的BP神經網絡進行優(yōu)化調整：通過調整BP神經網絡的輸入層節(jié)點與中間層節(jié)點的連接權值、中間層神經元節(jié)點閾值、輸出層的節(jié)點閾值、中間層節(jié)點與輸出層節(jié)點的連接權值，使BP神經網絡的輸出層的輸出值與其期望輸出值之間的誤差為0，并將此時的各連接權值和各閾值送至神經網絡模塊得到優(yōu)化后的BP神經網絡；

所述預測結果輸出模塊用于根據(jù)歸一化處理后的人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、所在環(huán)境的溫度和濕度，利用優(yōu)化后的BP神經網絡，預測出下一時刻的人體骨密度，并將預測結果輸出至計算機進行顯示。

有益效果：