СПОСОБ, АППАРАТ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОДКОЖНОЙ ТКАНИ И НОСИТЕЛЬ ДАННЫХ Российский патент 2023 года по МПК A61B8/00 

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

[001] Настоящее изобретение относится к области техники измерения толщины подкожной ткани, в частности, к способу, аппарату и устройству для измерения толщины подкожной ткани и носителю информации.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

[002] Введение лекарственного препарата пациентам предусматривает пероральное введение и инъекцию. Введение лекарственного препарата назначают с учетом цели введения лекарственного препарата, факторов здоровья пациента и тому подобное. В случае инъекции область тела, в которую должна быть выполнена инъекция, может быть определена исходя из цели введения лекарственного препарата, факторов здоровья пациента и тому подобное.

[003] Пациенты с сахарным диабетом нуждаются в периодическом введении инсулина, которое осуществляют путем инъекции. Инсулин чаще всего вводят подкожно, и в первую очередь в живот, руки, бедра, ягодицы и другие части тела.

[004] Подкожные ткани, часто называемые поверхностной фасцией, представляют собой рыхлую соединительную ткань и жировую ткань под кожей, которые соединяют кожу с мышцами. Поскольку подкожные ткани расположены между кожей и мышцами, слишком короткая инъекционная игла может привести к введению инсулина в кожу, в то время как слишком длинная инъекционная игла может привести к введению инсулина в мышцы. Таким образом, несмотря на то, что возможно подходящую длину инъекционной иглы необходимо выбирать в соответствии с толщиной подкожных тканей, невозможность определить толщину подкожных тканей препятствует безопасной и эффективной подаче инсулина. Как точно измерить толщину подкожных тканей стало актуальной технической проблемой, требующей решения.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

[005] В настоящем изобретении представлен способ, аппарат и устройство для измерения толщины подкожной ткани и носитель данных, которые используют для точного измерения толщины подкожных тканей.

[006] В одном аспекте настоящего изобретения представлен способ измерения толщины подкожной ткани, предусматривающий:

[007] излучение ультразвуковых детекторных волн внутрь от поверхности кожи и получение ультразвуковых эхо-сигналов ультразвуковых детекторных волн;

[008] определение момента получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов и пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани; и

[009] вычисление толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани.

[010] В другом аспекте настоящего изобретения представлен аппарат для измерения толщины подкожной ткани, содержащий:

[011] модуль измерения, выполненный с возможностью излучения ультразвуковых детекторных волн внутрь от поверхности кожи и получения ультразвуковых эхо-сигналов ультразвуковых детекторных волн;

[012] модуль определения границы, выполненный с возможностью определения момента получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов и пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани; и

[013] модуль вычисления толщины, выполненный с возможностью вычисления толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани.

[014] В еще одном аспекте согласно настоящему изобретению представлено устройство для измерения толщины подкожной ткани, содержащее:

[015] запоминающее устройство, процессор и компьютерную программу, сохраненную в запоминающем устройстве и выполняемую процессором, при этом

[016] процессор, при выполнении компьютерной программы, реализует вышеуказанный способ измерения толщины подкожной ткани.

[017] В еще одном аспекте согласно настоящему изобретению представлен машиночитаемый носитель данных, имеющий сохраненную в нем компьютерную программу, при этом

[018] компьютерная программа, при выполнении процессором, реализует вышеуказанный способ измерения толщины подкожной ткани.

[019] Согласно способу в настоящем изобретении представлены аппарат и устройство для измерения толщины подкожной ткани и носителю данных, происходит излучение ультразвуковым датчиком ультразвуковых детекторных волн внутрь от поверхности кожи и получение ультразвуковых эхо-сигналов ультразвуковых детекторных волн; определение момента получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов и пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани; вычисление толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани, таким образом, обеспечивая точное измерение толщины подкожной ткани.

Краткое описание фигур

[020] На фиг. 1 представлена блок-схема способа измерения толщины подкожной ткани согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

[021] на фиг. 2 представлена блок-схема способа измерения толщины подкожной ткани согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения;

[022] на фиг. 3 представлена принципиальная структурная схема аппарата для измерения толщины подкожной ткани согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения; а

[023] на фиг. 4 представлена принципиальная структурная схема устройства для измерения толщины подкожной ткани согласно варианту осуществления 5 настоящего изобретения.

[024] Посредством приведенных выше фигур показаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, которые будут описаны более подробно далее. Фигуры и письменное описание никоим образом не предназначены для ограничения объема концепции изобретения, а скорее для иллюстрации концепции изобретения для специалистов в данной области посредством ссылки на конкретные варианты осуществления.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

[025] Далее будут подробно описаны иллюстративные варианты осуществления, а их примеры проиллюстрированы на фигурах. При ссылке на фигуры в нижеследующем описании, если не указано иное, одинаковые позиции на разных фигурах обозначают одинаковые или аналогичные элементы. Варианты исполнения, описанные в следующих иллюстративных вариантах осуществления, не представляют собой все варианты исполнения, соответствующие настоящему изобретению. Скорее, они являются просто примерами аппарата и способа, соответствующими некоторым аспектами настоящего изобретения, как подробно описано в прилагаемой формуле изобретения.

[026] Термины «первый», «второй» и так далее, упомянутые в данном документе, использованы только в описательных целях, и их не следует толковать как обозначающие или подразумевающие относительную важность или косвенно обозначающие количество указанных технических признаков. В описании следующих вариантов осуществления «множество» означает два или более, если конкретно не определено иное.

[027] Эти несколько конкретных вариантов осуществления, приведенные ниже, могут быть объединены друг с другом, а одни и те же или аналогичные концепции или процессы могут не повторяться в некоторых вариантах осуществления. Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на фигуры.

[028] Вариант осуществления 1

[029] На фиг. 1 представлена блок-схема способа измерения толщины подкожной ткани согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, способ предусматривает следующие конкретные этапы:

[030] S101: излучение ультразвуковых детекторных волн внутрь от поверхности кожи и получение ультразвуковых эхо-сигналов ультразвуковых детекторных волн;

[031] ультразвуковой датчик используют для излучения ультразвуковых детекторных волн на определенный объект и получения ультразвуковых эхо-сигналов, создаваемых ультразвуковыми детекторными волнами, проходящими через подкожную ткань и глубокий фасциальный слой.

[032] В настоящем варианте осуществления можно получить момент, когда ультразвуковой датчик излучает ультразвуковые детекторные волны, и принятые ультразвуковые эхо-сигналы, созданные ультразвуковыми детекторными волнами, проходящими через подкожную ткань и глубокий фасциальный слой.

[033] S102: определение момента получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов и пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани;

[034] Ультразвуковой параметр включает в себя по меньшей мере одно из: пика рассеяния, плотности рассеивателя, распределительного признака рассеивателя, величины отражения и распределения величины отражения и так далее. Кроме того, ультразвуковой параметр может также представлять собой другие параметры, которые могут отражать на ультразвуковых детекторных волнах разные характеристики отражения или пропускания подкожной ткани и глубокого фасциального слоя, и которые конкретно не ограничены приведенным в настоящем документе вариантом осуществления.

[035] В настоящем варианте осуществления пороговое значение характеристических параметров подкожной ткани использовано для обозначения характеристики подкожной ткани, и оно может быть установлено специалистом в данной области в соответствии с большим количеством экспериментальных результатов и опыта, которые конкретно не ограничены приведенным в настоящем документе вариантом осуществления.

[036] Поскольку подкожная ткань и глубокий фасциальный слой имеют разные характеристики отражения или пропускания ультразвуковых детекторных волн, ультразвуковые эхо-сигналы, соответствующие пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани, и ультразвуковые эхо-сигналы, не соответствующие пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани, можно разделить по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов ультразвуковых детекторных волн, чтобы можно было получить ультразвуковые эхо-сигналы подкожной ткани и затем определить момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани. Расстояние от поверхности ультразвукового датчика до границы подкожной ткани представляет собой толщину подкожной ткани.

[037] S103: вычисление толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани.

[038] По моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани и моменту излучения ультразвуковых детекторных волн ультразвуковым датчиком можно вычислить временной интервал от излучения ультразвуковых детекторных волн до получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани, а по временному интервалу и скорости распространения ультразвуковых эхо-сигналов в подкожной ткани можно вычислить значение толщины подкожной ткани.

[039] Согласно варианту осуществления настоящего изобретения ультразвуковой датчик излучает ультразвуковые детекторные волны внутрь от поверхности кожи и получает ультразвуковые эхо-сигналы ультразвуковых детекторных волн; момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани определяют по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов и пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани; толщину подкожной ткани вычисляют по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани, и, таким образом, можно точно измерить толщину подкожной ткани.

[040] Вариант осуществления 2

[041] На фиг. 2 представлена блок-схема способа измерения толщины подкожной ткани согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения. На основе описанного выше варианта осуществления 1 в настоящем варианте осуществления после вычисления толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани, способ дополнительно предусматривает корректировку расчетной толщины подкожной ткани. Как показано на фиг. 2, способ предусматривает следующие конкретные этапы:

[042] S201: излучение ультразвуковых детекторных волн внутрь от поверхности кожи и получение ультразвуковых эхо-сигналов ультразвуковых детекторных волн;

[043] Ультразвуковой датчик используют для излучения ультразвуковых детекторных волн на определенный объект и получения ультразвуковых эхо-сигналов, создаваемых ультразвуковыми детекторными волнами, проходящими через подкожную ткань и глубокий фасциальный слой.

[044] S202: определение момента получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов и пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани;

[045] Ультразвуковой параметр представляет собой одно из: пика рассеяния, плотности рассеивателя, распределительного признака рассеивателя, величины отражения и распределения величины отражения, и так далее. Кроме того, ультразвуковой параметр может также представлять собой другие параметры, которые могут отражать на ультразвуковых детекторных волнах разные характеристики отражения или пропускания подкожной ткани и глубокого фасциального слоя, которые конкретно не ограничены приведенным в настоящем документе вариантом осуществления.

[046] В настоящем варианте осуществления пороговое значение характеристических параметров подкожной ткани содержит первое пороговое значение, которое используют для обозначения характеристики отражения или пропускания подкожной ткани, и оно может быть установлено специалистом в данной области в соответствии с большим количеством экспериментальных результатов и опыта, которые конкретно не ограничены приведенным в настоящем документе вариантом осуществления.

[047] Поскольку подкожная ткань и глубокий фасциальный слой имеют разные характеристики отражения или пропускания ультразвуковых детекторных волн, ультразвуковые эхо-сигналы, соответствующие пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани, и ультразвуковые эхо-сигналы, не соответствующие пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани, можно разделить по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов ультразвуковых детекторных волн, чтобы можно было получить ультразвуковые эхо-сигналы подкожной ткани и затем определить момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани. Расстояние от поверхности ультразвукового датчика до границы подкожной ткани представляет собой толщину подкожной ткани.

[048] В настоящем варианте осуществления определение момента получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов и пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани может быть конкретно реализовано путем принятия следующих этапов:

[049] Этап 1: После излучения ультразвуковых детекторных волн вычисляют первое среднее значение ультразвуковых параметров N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов, начиная с получения первого ультразвукового эхо-сигнала.

[050] Если первое среднее значение меньше или равно первому пороговому значению, этап 2 повторяют пока первое среднее значение ультразвуковых параметров группы полученных N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов не станет больше первого порогового значения. Если первое среднее значение больше первого порогового значения, выполняют этап 3.

[051] Этап 2: Получают следующую группу N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов и вычисляют первое среднее значение ультразвуковых параметров группы N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов.

[052] Этап 3: Если первое среднее значение больше первого порогового значения, N ультразвуковые эхо-сигналы принимают за первую группу сигналов, и вычисляют второе среднее значение ультразвуковых параметров N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов, следующих за первой группой сигналов.

[053] Если второе среднее значение больше или равно второму пороговому значению, выполняют этап 2 для получения следующей группы N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов.

[054] Этап 4: Если второе среднее значение меньше второго порогового значения, момент получения последнего ультразвукового эхо-сигнала в первой группе сигналов определяют как первый момент получения, и момент получения первого ультразвукового эхо-сигнала, следующего за первой группой сигналов, определяют как второй момент получения; и промежуточный момент между первым моментом получения и вторым моментом получения определяют как момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани.

[055] N представляет собой целое положительное число, и значение N может быть установлено специалистом в данной области в соответствии с большим количеством экспериментальных результатов и опыта. Например, значение N может быть установлено в пределах интервала [1,20], которые конкретно не ограничены приведенным в настоящем документе вариантом осуществления.

[056] Например, N может быть 5. Если среднее значение пиков рассеяния ультразвуковых эхо-сигналов, получаемых на протяжении пяти последовательных моментов, больше первого порогового значения, и среднее значение пиков рассеяния ультразвуковых эхо-сигналов, получаемых на протяжении пяти последовательных моментов, следующих за пятью моментами, меньше второго порогового значения, промежуточный момент между последним моментом в предшествующей группе пяти последовательных моментов и первым моментом в последней группе пяти последовательных моментов принимают за момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани, чтобы можно было определить границу подкожной ткани, а расстояние от поверхности кожи, где расположен ультразвуковой датчик, до границы подкожной ткани представляет собой толщину подкожной ткани.

[057] Кроме того, первое пороговое значение и второе пороговое значение могут быть установлены специалистом в данной области в соответствии с большим количеством экспериментальных результатов и опыта, которые конкретно не ограничены приведенным в настоящем документе вариантом осуществления.

[058] S203: вычисление толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани;

[059] В настоящем варианте осуществления данный этап может быть конкретно реализован следующим образом:

[060] продолжительность распространения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани определяют по моменту излучения ультразвуковых детекторных волн и моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани; и толщину подкожной ткани вычисляют по продолжительности распространения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани и скорости распространения ультразвуковых эхо-сигналов в подкожной ткани.

[061] S204: прибавление расчетной толщины подкожной ткани к длине слепой зоны измерений ультразвукового датчика для корректировки расчетной толщины подкожной ткани;

[062] Поскольку ультразвуковой датчик имеет определенную слепую зону измерений, при выполнении измерения будут возникать погрешности в измерении толщины подкожной ткани. В настоящем варианте осуществления расчетную толщину подкожной ткани можно корректировать по длине слепой зоны измерений ультразвукового датчика.

[063] В частности, сумму толщины подкожной ткани и длины слепой зоны измерений ультразвукового датчика вычисляют по толщине подкожной ткани, полученной в данный момент, и сумму толщины подкожной ткани и длины слепой зоны измерений ультразвукового датчика принимают за скорректированное значение толщины подкожной ткани.

[064] S205: вычитание длины согласующего слоя ультразвукового датчика из расчетной толщины подкожной ткани для корректировки расчетной толщины подкожной ткани;

[065] Ультразвуковой датчик содержит пьезоэлектрический слой, в котором пьезоэлектрический материал вибрирует для выполнения преобразования электрических сигналов и акустических сигналов. Согласующий слой уменьшает разность акустических сопротивлений между пьезоэлектрическим слоем и объектом с тем, чтобы максимально пропускать к объекту ультразвуковые волны, создаваемые пьезоэлектрическим слоем.

[066] Вследствие влияния согласующего слоя ультразвукового датчика в измерении толщины подкожной ткани будут возникать погрешности. В настоящем варианте осуществления расчетную толщину подкожной ткани можно корректировать по длине согласующего слоя ультразвукового датчика.

[067] В частности, по толщине подкожной ткани, полученной в данный момент, вычисляют разницу путем вычитания длины согласующего слоя ультразвукового датчика из толщины подкожной ткани и принимают ее за скорректированное значение толщины подкожной ткани.

[068] S206: прибавление расчетной толщины подкожной ткани к глубине нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи для корректировки расчетной толщины подкожной ткани.

[069] При использовании ультразвукового датчика для выполнения измерения ультразвуковой датчик прижимает поверхность кожи и в результате под действием давления вдавливает кожу внутрь на определенную глубину (то есть глубину нажатия), внося погрешности в измерение толщины подкожной ткани. В настоящем варианте осуществления расчетную толщину подкожной ткани можно корректировать по глубине нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи.

[070] В частности, прибавление расчетной толщины подкожной ткани к глубине нажатия ультразвукового датчика для корректировки расчетной толщины подкожной ткани можно, в частности, реализовать следующим образом:

[071] получают глубину нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи; вычисляют сумму толщины подкожной ткани и глубины нажатия, и принимают ее за скорректированную толщину подкожной ткани.

[072] Кроме того, глубину нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи можно получить следующим образом:

[073] глубину нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи можно определить посредством измерительных данных датчика, например датчика давления, датчика смещения или датчика положения; либо по данным, собранным за период с момента помещения ультразвукового датчика на поверхность кожи до стабилизации нажатия, рассчитывают степень суммарной деформации ткани, используя метод согласования блоков (например, кросс-корреляции или автокорреляции), метод фильтрации или тому подобное, получая глубину нажатия.

[074] Кроме того, в настоящем варианте осуществления способ получения глубины нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи можно также реализовать, используя любой способ определения глубины нажатия ультразвукового датчика в процессе измерения в предшествующем уровне техники, которые конкретно не ограничены приведенным в настоящем документе вариантом осуществления.

[075] После вычисления толщины подкожной ткани, расчетную толщину подкожной ткани корректируют по подлежащей исправлению информации ультразвукового датчика. Например, ультразвуковой датчик может представлять собой ультразвуковой зонд, в таком случае следует принимать во внимание слепую зону измерений, образуемую строением ультразвукового зонда, согласующим слоем ультразвукового зонда и тому подобное.

[076] В настоящем варианте осуществления значение расчетной толщины подкожной ткани можно также корректировать по одному или нескольким корректирующим значениям из числа: длины слепой зоны измерений и длины согласующего слоя ультразвукового датчика, и глубины нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи во время измерения, чтобы повысить точность окончательно измеренной толщины подкожной ткани. Кроме того, помимо длины слепой зоны измерений и длины согласующего слоя ультразвукового датчика, и глубины нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи во время измерения, толщину подкожной ткани можно также корректировать по другим факторам, влияющим на измерение толщины подкожной ткани, которые конкретно не ограничены приведенным в настоящем документе вариантом осуществления.

[077] Следует отметить, что когда по меньшей мере два корректирующих значения из длины слепой зоны измерений, длины согласующего слоя и глубины нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи во время измерения принимают для корректировки расчетной толщины подкожной ткани, можно выполнить корректировку один раз по меньшей мере по двум корректирующим значениям; или, как показано выше в S204-S206, расчетную толщину подкожной ткани корректируют несколько раз по разным корректирующим значениям, и, в этом случае, поскольку корректировка с использованием каждого корректирующего значения независима, порядок корректировки на основе каждого корректирующего значения не ограничен. В настоящем варианте осуществления описанные выше S204-S206 являются только иллюстративными, и в других вариантах осуществления корректировка может быть выполнена другим образом, который конкретно не ограничен приведенным в настоящем документе вариантом осуществления. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения после излучения ультразвуковых детекторных волн вычисляют первое среднее значение ультразвуковых параметров N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов, начиная с получения первого ультразвукового эхо-сигнала, причем N представляет собой целое положительное число; если первое среднее значение больше первого порогового значения, N ультразвуковых эхо-сигналов принимают за первую группу сигналов, и вычисляют второе среднее значение ультразвуковых параметров N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов, следующих за первой группой сигналов; если второе среднее значение меньше второго порогового значения, определяют первый момент получения последнего ультразвукового эхо-сигнала в первой группе сигналов и второй момент получения первого ультразвукового эхо-сигнала, следующего за первой группой сигналов; и промежуточный момент между первым моментом получения и вторым моментом получения определяют как момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани. Таким образом, можно точно определить момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани, закладывая основу для получения точной толщины подкожной ткани. Кроме того, полученную толщину подкожной ткани можно корректировать по длине слепой зоны измерений и длине согласующего слоя ультразвукового датчика, и глубине нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи во время измерения, увеличивая точность измерения толщины подкожной ткани.

[078] Вариант осуществления 3

[079] На фиг. 3 представлена принципиальная структурная схема аппарата для измерения толщины подкожной ткани согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения. Аппарат для измерения толщины подкожной ткани, предоставленный вариантом осуществления настоящего изобретения, может выполнять алгоритмы обработки, предусмотренные вариантами осуществления способа измерения толщины подкожной ткани. Как показано на фиг. 3, аппарат 30 для измерения толщины подкожной ткани содержит: модуль 301 измерения, модуль 302 определения границы и модуль 303 вычисления толщины.

[080] В частности, модуль 301 измерения выполнен с возможностью излучения ультразвуковых детекторных волн внутрь от поверхности кожи и получения ультразвуковых эхо-сигналов ультразвуковых детекторных волн.

[081] Модуль 302 определения границы выполнен с возможностью определения момента получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов и пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани.

[082] Модуль 303 вычисления толщины выполнен с возможностью вычисления толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани.

[083] Аппарат, предусмотренный вариантом осуществления настоящего изобретения, может быть, в частности, использован для выполнения варианта осуществления способа, предусмотренного описанным выше вариантом осуществления 1, и здесь не будут снова описаны конкретные функции.

[084] Согласно варианту осуществления настоящего изобретения с помощью ультразвукового датчика излучают ультразвуковые детекторные волны внутрь от поверхности кожи, и получают ультразвуковые эхо-сигналы ультразвуковых детекторных волн; определяют момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов и пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани; вычисляют толщину подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани, и, таким образом, можно точно измерить толщину подкожной ткани.

[085] Вариант осуществления 4

[086] На основе вышеуказанного варианта осуществления 3 в настоящем варианте осуществления ультразвуковой параметр представляет собой любой из: пика рассеяния, плотности рассеивателя, распределительного признака рассеивателя, величины отражения и распределения величины отражения.

[087] Необязательно, модуль определения границы дополнительно выполнен с возможностью:

[088] вычисления первого среднего значения ультразвуковых параметров N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов, начиная с получения первого ультразвукового эхо-сигнала после излучения ультразвуковых детекторных волн, причем N представляет собой целое положительное число; если первое среднее значение больше первого порогового значения, N ультразвуковых эхо-сигналов принимают за первую группу сигналов; и вычисляют второе среднее значение ультразвуковых параметров N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов, следующих за первой группой сигналов; если второе среднее значение меньше второго порогового значения, определяют момент получения последнего ультразвукового эхо-сигнала в первой группе сигналов как первый момент получения, а момент получения первого ультразвукового эхо-сигнала, следующего за первой группой сигналов, как второй момент получения; и определяют промежуточный момент между первым моментом получения и вторым моментом получения как момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани.

[089] Необязательно, модуль вычисления толщины дополнительно выполнен с возможностью:

[090] определения продолжительности распространения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по моменту излучения ультразвуковых детекторных волн и моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани; и вычисления толщины подкожной ткани по продолжительности распространения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани и скорости распространения ультразвуковых эхо-сигналов в подкожную ткань.

[091] Необязательно, модуль вычисления толщины дополнительно выполнен с возможностью:

[092] прибавления расчетной толщины подкожной ткани к длине слепой зоны измерения ультразвукового датчика для корректировки расчетной толщины подкожной ткани.

[093] Необязательно, модуль вычисления толщины дополнительно выполнен с возможностью:

[094] вычитания длины согласующего слоя ультразвукового датчика из расчетной толщины подкожной ткани для корректировки расчетной толщины подкожной ткани.

[095] Необязательно, модуль вычисления толщины дополнительно выполнен с возможностью:

[096] получения глубины нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи; и прибавления глубины нажатия к расчетной толщине подкожной ткани для корректировки расчетной толщины подкожной ткани.

[097] Аппарат, предоставленный в варианте осуществления настоящего изобретения, может быть, в частности, использован для выполнения варианта осуществления способа, предусмотренного вариантом осуществления 2, описанным выше, и здесь не будут снова описаны специфические функции.

[098] Согласно варианту осуществления настоящего изобретения после излучения ультразвуковых детекторных волн вычисляют первое среднее значение ультразвуковых параметров N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов, начиная с получения первого ультразвукового эхо-сигнала, причем N представляет собой целое положительное число; если первое среднее значение больше первого порогового значения, N ультразвуковых эхо-сигналов принимают за первую группу сигналов, и вычисляют второе среднее значение ультразвуковых параметров N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов, следующих за первой группой сигналов; если второе среднее значение меньше второго порогового значения, момент получения последнего ультразвукового эхо-сигнала в первой группе сигналов определяют как первый момент получения, и момент получения первого ультразвукового эхо-сигнала, следующего за первой группой сигналов определяют как второй момент получения; и промежуточный момент между первым моментом получения и вторым моментом получения определяют как момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани. Таким образом, можно точно определить момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани, закладывая основу для получения точной толщины подкожной ткани. Кроме того, полученную толщину подкожной ткани можно корректировать по длине слепой зоны измерений и длине согласующего слоя ультразвукового датчика, и глубине нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи во время измерения, увеличивая точность измерения толщины подкожной ткани.

[099] Вариант осуществления 5

[0100] На фиг. 4 представлена принципиальная структурная схема устройства для измерения толщины подкожной ткани согласно варианту осуществления 5 настоящего изобретения. Как показано на фиг. 4, устройство 40 для измерения толщины подкожной ткани содержит: процессор 401, запоминающее устройство 402, и компьютерную программу, сохраненную в запоминающем устройстве 402 и выполняемую процессором 401.

[0101] При выполнении компьютерной программы, сохраненной в запоминающем устройстве 402, процессор 401 реализует способ измерения толщины подкожной ткани, предусмотренный любым из описанных выше вариантов осуществления способа.

[0102] Согласно варианту осуществления настоящего изобретения с помощью ультразвукового датчика излучают ультразвуковые детекторные волны внутрь от поверхности кожи и получают ультразвуковые эхо-сигналы ультразвуковых детекторных волн; определяют момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов и пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани; вычисляют толщину подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани, и, таким образом, можно точно измерить толщину подкожной ткани.

[0103] Кроме того, в варианте осуществления согласно настоящему изобретению дополнительно предоставлен машиночитаемый носитель данных, имеющий сохраненную в нем компьютерную программу, при этом компьютерная программа при выполнении процессором реализует способ измерения толщины подкожной ткани, предусмотренный любым из описанных выше вариантов осуществления способа.

[0104] В нескольких вариантах осуществления, предусмотренных настоящим изобретением, следует понимать, что раскрытые аппарат и способ можно реализовать другим образом. Например, вышеописанные варианты осуществления аппарата носят только иллюстративный характер, и, например, разделение блоков представляет собой только логическое функциональное разделение. На практике можно реализовать другие способы разделения, например, можно объединить или интегрировать в другую систему множество блоков или компонентов, или некоторые функции можно пропустить или не выполнить. Кроме того, взаимная связь или прямая связь или коммуникационное соединение, показанное или обсуждаемое, может быть косвенной связью или коммуникационным соединением через некоторые интерфейсы, аппараты или блоки, или может быть в электрической, механической или других формах.

[0105] Блоки, описанные как отдельные части, могут быть или не быть физически разделены, и части, показанные как блоки, могут быть или не быть физическими блоками, то есть они могут быть расположены в одном месте или распределены по множеству сетевых блоков. Некоторые или все блоки могут быть выбраны в соответствии с фактическими потребностями для достижения цели решения варианта осуществления.

[0106] Кроме того, функциональные блоки в вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть интегрированы в один блок обработки, или каждый блок может физически существовать сам по себе, или два или несколько блоков могут быть объединены в один блок. Вышеупомянутый интегрированный блок может быть реализован в виде аппаратного обеспечения или в виде аппаратного обеспечения с функциональным программным блоком.

[0107] Вышеупомянутый интегрированный блок, реализованный в виде функционального программного блока, может быть сохранен в машиночитаемом носителе данных. Вышеупомянутый функциональный программный блок сохранен в носителе данных и содержит несколько команд для выполнения компьютерным устройством (например, персональным компьютером, сервером или сетевым устройством) или процессором некоторых этапов способа согласно каждому варианту осуществления настоящего изобретения. Вышеупомянутый носитель данных включает в себя: USB флэш-диск, мобильный жесткий диск, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), магнитный диск, оптический диск или другие различные носители, способные хранить программные коды.

[0108] Специалистам в данной области техники понятно, что для удобства и простоты описания вышеупомянутое разделение функциональных модулей использовано только в качестве иллюстрации, а в практических применениях вышеупомянутые функции могут выполнять различные функциональные модули, по необходимости, то есть внутренняя структура аппарата разделена на различные функциональные модули для выполнения всех или части вышеописанных функций. Для конкретного рабочего процесса описанного выше аппарата следует обратиться к соответствующим процессам в вышеупомянутых вариантах осуществления способа, которые не будут здесь снова описаны.

[0109] Специалисты в данной области техники легко придумают другие варианты осуществления настоящего изобретения после рассмотрения описания и применения на практике изобретения, раскрытого в настоящем документе. Настоящее изобретение предназначено для охвата любого варианта, применения или адаптации настоящего изобретения, которое следует общему принципу настоящего изобретения и предусматривает общие знания или традиционные технические средства в данной области техники, которые не раскрыты в настоящем изобретении. Описание и варианты осуществления следует рассматривать только как иллюстративные, а истинный объем и сущность настоящего изобретения указаны в следующей формуле изобретения.

[0110] Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено точной структурой, описанной выше и показанной на фигурах, и различные модификации и изменения могут быть сделаны в пределах его объема. Объем настоящего изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения.

Группа изобретений относится к медицине. Предоставлены способ, аппарат и устройство для измерения толщины подкожной ткани и машиночитаемый носитель данных. Способ предусматривает: излучение ультразвуковых детекторных волн внутрь от поверхности кожи и получение ультразвуковых эхо-сигналов ультразвуковых детекторных волн; определение момента получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по значениям ультразвуковых параметров ультразвуковых эхо-сигналов и пороговому значению характеристических параметров подкожной ткани; и вычисление толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани, таким образом, позволяя точно измерить толщину подкожной ткани. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ измерения толщины подкожной ткани, предусматривающий:

излучение ультразвуковых детекторных волн внутрь от поверхности кожи и получение ультразвуковых эхо-сигналов ультразвуковых детекторных волн;

вычисление первого среднего значения ультразвуковых параметров N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов, начиная с первого ультразвукового эхо-сигнала, полученного после излучения ультразвуковых детекторных волн, при этом N - целое положительное число;

если первое среднее значение больше первого порогового значения, N ультразвуковых эхо-сигналов принимают за первую группу сигналов и вычисляют второе среднее значение ультразвуковых параметров N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов, следующих за первой группой сигналов;

если второе среднее значение меньше второго порогового значения, определяют момент получения последнего ультразвукового эхо-сигнала в первой группе сигналов как первый момент получения и момент получения первого ультразвукового эхо-сигнала, следующего за первой группой сигналов, как второй момент получения; и

определение промежуточного момента между первым моментом получения и вторым моментом получения как момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани; и

вычисление толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани.

2. Способ по п. 1, в котором ультразвуковой параметр включает в себя по меньшей мере одно из:

пика рассеяния, плотности рассеивателя, распределительного признака рассеивателя, величины отражения и распределения величины отражения.

3. Способ по п. 1, в котором вычисление толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани предусматривает:

определение продолжительности распространения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по моменту излучения ультразвуковых детекторных волн и моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани; и

вычисление толщины подкожной ткани по продолжительности распространения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани и скорости распространения ультразвуковых эхо-сигналов в подкожной ткани.

4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором после вычисления толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани дополнительно предусмотрено

прибавление расчетной толщины подкожной ткани к длине слепой зоны измерений ультразвукового датчика для корректировки расчетной толщины подкожной ткани.

5. Способ по любому из пп. 1-3, в котором после вычисления толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани дополнительно предусмотрено

вычитание длины согласующего слоя ультразвукового датчика из расчетной толщины подкожной ткани для корректировки расчетной толщины подкожной ткани.

6. Способ по любому из пп. 1-3, в котором после вычисления толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани дополнительно предусмотрено:

получение глубины нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи; и

прибавление глубины нажатия к расчетной толщине подкожной ткани для корректировки расчетной толщины подкожной ткани.

7. Аппарат для измерения толщины подкожной ткани, содержащий:

модуль измерения, выполненный с возможностью излучения ультразвуковых детекторных волн внутрь от поверхности кожи и получения ультразвуковых эхо-сигналов ультразвуковых детекторных волн;

модуль определения границы, выполненный с возможностью

вычисления первого среднего значения ультразвуковых параметров N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов, начиная с получения первого ультразвукового эхо-сигнала после излучения ультразвуковых детекторных волн, при этом N составляет целое положительное число;

если первое среднее значение больше первого порогового значения, N ультразвуковых эхо-сигналов принимают за первую группу сигналов и вычисляют второе среднее значение ультразвуковых параметров N последовательных ультразвуковых эхо-сигналов, следующих за первой группой сигналов;

если второе среднее значение меньше второго порогового значения, определяют момент получения последнего ультразвукового эхо-сигнала в первой группе сигналов как первый момент получения, а момент получения первого ультразвукового эхо-сигнала, следующего за первой группой сигналов, как второй момент получения; и

определения промежуточного момента между первым моментом получения и вторым моментом получения как момент получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани; и

модуль вычисления толщины, выполненный с возможностью вычисления толщины подкожной ткани по моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани.

8. Аппарат по п. 7, в котором ультразвуковой параметр включает в себя по меньшей мере одно из:

пика рассеяния, плотности рассеивателя, распределительного признака рассеивателя, величины отражения и распределения величины отражения.

9. Аппарат по п. 7, в котором модуль вычисления толщины дополнительно выполнен с возможностью:

определения продолжительности распространения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани по моменту излучения ультразвуковых детекторных волн и моменту получения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани; и

вычисления толщины подкожной ткани по продолжительности распространения ультразвуковых эхо-сигналов от границы подкожной ткани и скорости распространения ультразвуковых эхо-сигналов в подкожной ткани.

10. Аппарат по любому из пп. 7-9, в котором модуль вычисления толщины дополнительно выполнен с возможностью

прибавления расчетной толщины подкожной ткани к длине слепой зоны измерений ультразвукового датчика для корректировки расчетной толщины подкожной ткани.

11. Аппарат по любому из пп. 7-9, в котором модуль вычисления толщины дополнительно выполнен с возможностью

вычитания длины согласующего слоя ультразвукового датчика из расчетной толщины подкожной ткани для корректировки расчетной толщины подкожной ткани.

12. Аппарат по любому из пп. 7-9, в котором модуль вычисления толщины дополнительно выполнен с возможностью:

получения глубины нажатия ультразвукового датчика на поверхность кожи; и

прибавления глубины нажатия к расчетной толщине подкожной ткани для корректировки расчетной толщины подкожной ткани.

13. Устройство для измерения толщины подкожной ткани, содержащее

запоминающее устройство, процессор и компьютерную программу, сохраненную в запоминающем устройстве и выполняемую процессором, при этом

процессор, при выполнении компьютерной программы, реализует способ по любому из пп. 1-6.

14. Машиночитаемый носитель данных для способа измерения толщины подкожной ткани, имеющий сохраненную в нем компьютерную программу, при этом

компьютерная программа, при выполнении процессором, реализует способ по любому из пп. 1-6.