一种便携式荨麻疹辅助诊断仪的制作方法

本实用新型涉及荨麻疹辅助诊断仪器领域，具体而言，涉及一种便携式荨麻疹辅助诊断仪。

背景技术：

荨麻疹是一种常见的皮肤疾病。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。慢性荨麻疹的诊断多基于病史和体格检查。为了量化和评估疾病的严重程度，采用每天记录1次共记录一周的荨麻疹活动评分表(uas7)和荨麻疹对生活质量影响的生活质量问卷(cu-q2ol)等进行评估。对于慢性荨麻疹的诊断，至目前为止，尚无可用的明确的血清生物标志物，仅血清c-反应蛋白、凝血酶原1和2以及d-二聚体的血浆水平升高等作为csu严重程度的标志物。自体血清皮肤试验(asst)在实践中仅作为考虑免疫因素所致的慢性荨麻疹，临床极少使用。可诱导性荨麻疹作为一类慢性荨麻疹，具体包括冷性荨麻疹、热性荨麻疹、人工性荨麻疹和延迟性压力性荨麻疹等类型。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；通过轻压皮肤或使用诸如皮肤测量仪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；对患者的大腿或肩部施加重量/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。

既往有通过激发试验确定热性荨麻疹的诊断，平均阈值温度约为44℃。通过在前臂上放置冷刺激(0-4℃)5分钟来确认诊断冷诱导的荨麻疹。在5cm长度的背部皮肤上施加5分钟压力后评价皮肤反应。近年来，临床上也有尝试规范荨麻疹诊断的测试仪，对患有慢性荨麻疹的患者使用压舌器或自制器械，通过用力压迫皮肤诱导风团形成进行人工荨麻疹检查。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，携带和使用并不方便。

技术实现要素：

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，旨在改善现有荨麻疹辅助诊断仪器方法单一，携带和使用并不方便的问题。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，包括手柄主体、冷热调节部分、移动调节部分和划痕器。

所述冷热调节部分包括铜管蓄冷器、铜管蓄热器、连接软管、薄膜开关、薄膜压力传感器和温度传感器，所述铜管蓄冷器和所述铜管蓄热器分别设置在所述手柄主体内部，且所述连接软管、所述薄膜压力传感器和所述温度传感器均设置有两个，两个所述薄膜压力传感器分别设置于所述铜管蓄冷器和所述铜管蓄热器底部，两个所述温度传感器分别设置于所述铜管蓄冷器和所述铜管蓄热器内部底端，两个所述连接软管分别连通于所述铜管蓄冷器和所述铜管蓄热器顶端，所述薄膜开关安装于所述手柄主体外部，所述移动调节部分包括步进马达和升降组件，所述手柄主体内部设置有安装腔，所述升降组件安装于所述安装腔内部，所述步进马达滑动安装于所述手柄主体外部，且所述步进马达输出端连接于所述升降组件，所述划痕器安装于所述手柄主体外部。

该便携式荨麻疹辅助诊断仪还包括系统控制部分，所述系统控制部分包括核心电路板、液晶显示屏、制冷模块和加热模块，所述液晶显示屏、所述制冷模块和所述加热模块分别电性连接于所述核心电路板。

在本实用新型的一种实施例中，所述铜管蓄冷器和所述铜管蓄热器顶部均安装有微型气泵，所述微型气泵电性连接于所述核心电路板。

在本实用新型的一种实施例中，所述微型气泵连接一蓄冷蓄热装置。

在本实用新型的一种实施例中，所述系统控制部分还包括一整流器，所述整流器分别电性连接于所述核心电路板、所述液晶显示屏、所述制冷模块、所述加热模块、所述步进马达和所述划痕器。

在本实用新型的一种实施例中，所述核心电路板为arduinoatmage2560主控开发板。

在本实用新型的一种实施例中，所述温度传感器的型号为ds18b20，所述制冷模块的型号为teci-12706。

在本实用新型的一种实施例中，所述升降组件包括齿条和齿轮，所述齿条安装于所述安装腔内部，所述齿轮固定安装于所述步进马达输出端。

在本实用新型的一种实施例中，所述齿条与所述齿轮相啮合。

在本实用新型的一种实施例中，所述步进马达的为24byj48永磁减速步进电机。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，使用时，手持手柄主体外部，即握持步进马达外部的套筒，步进马达带动升降组件带动铜管蓄冷器和铜管蓄热器向下移动，铜管蓄冷器和铜管蓄热器底部的薄膜压力传感器接收按压的压力，同时温度传感器感应铜管蓄冷器和铜管蓄热器内部的实时温度，铜管蓄冷器和铜管蓄热器底部薄膜对皮肤带来冷或热的应激。划痕器则是采用划痕诊断。本实用新型能够定量将压力、冷、热、划痕等检测于一体；体积小巧，方便携带，诊断效果优良。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的便携式荨麻疹辅助诊断仪竖向截面结构示意图；

图2为本实用新型实施方式提供的温度传感器和薄膜压力传感器安装结构示意图；

图3为本实用新型实施方式提供的移动调节部分结构示意图；

图4为本实用新型实施方式提供的系统框图。

图中：10-手柄主体；20-冷热调节部分；210-铜管蓄冷器；220-铜管蓄热器；230-连接软管；240-薄膜开关；250-安装腔；260-薄膜压力传感器；270-温度传感器；30-移动调节部分；310-步进马达；320-升降组件；321-齿条；322-齿轮；40-划痕器。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

请参阅图1，本实用新型提供一种便携式荨麻疹辅助诊断仪，包括手柄主体10、冷热调节部分20、移动调节部分30和划痕器40。

其中，冷热调节部分20、移动调节部分30和划痕器40分别安装在手柄主体10的内部和外部，定量将压力、冷、热、划痕等检测于一体；体积小巧，方便携带，诊断效果优良。

需要说明的是，本实用新型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医师工作站上位机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。

冷热调节部分20包括铜管蓄冷器210、铜管蓄热器220、连接软管230、薄膜开关240、薄膜压力传感器260和温度传感器270，铜管蓄冷器210和铜管蓄热器220分别设置在手柄主体10内部，且连接软管230、薄膜压力传感器260和温度传感器270均设置有两个，两个薄膜压力传感器260分别设置于铜管蓄冷器210和铜管蓄热器220底部，两个温度传感器270分别设置于铜管蓄冷器210和铜管蓄热器220内部底端，两个连接软管230分别连通于铜管蓄冷器210和铜管蓄热器220顶端，薄膜开关240安装于手柄主体10外部。

需要说明的是，温度传感器270的型号为ds18b20。ds18b20是数字化温度传感器270，是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器270。独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念成熟典型的集成温度传感器270，具有一系列的优势：首先适应电压范围更宽，在3.0～5.5v之间能够稳定的工作，在寄生电源方式下可由数据线供电，ds18b20独特的单线接口方式，在与atmega2560连接中仅需要一条口线即可实现微处理器与ds18b20的双向通讯，ds18b20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。为了提高半导体制冷制热的效果，经过多次实验采用诊断手柄内嵌螺旋状铜管进行蓄热蓄冷的方法，铜管外侧填充优质的隔热材料，辅助诊断仪手柄能够根据诊断的需要实现快速制冷制热，通过控制风扇转速由微型气泵的运行实现制冷制热的能量送至诊断手柄，响应速度快，控制精度高，经过实验，把ds18b20直接安装在半导体制冷制热的输出口。为了在不同的测量要求下，半导体制冷制热单元输出不同的功率、风扇设计不同的风速，由诊断手柄进行控制，软件设计程序完成对温度传感的数据采集，并进行数字滤波，根据所采集到的温度值来控制输出端风扇转速。若超出设定的温度范围，则直接由atmega2560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。

移动调节部分30包括步进马达310和升降组件320，手柄主体10内部设置有安装腔250，升降组件320安装于安装腔250内部，步进马达310滑动安装于手柄主体10外部，且步进马达310输出端连接于升降组件320。即手柄主体10外部滑动套接有套筒，步进马达310固定安装在套筒外部。升降组件320包括齿条321和齿轮322，齿条321安装于安装腔250内部，齿轮322固定安装于步进马达310输出端。齿条321与齿轮322相啮合。步进马达310输出端带动齿轮322转动，使得齿轮322带动齿条321以及手柄主体10竖向移动。

需要说明的是，步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，它的旋转是以同定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位实现将角度的变化转成压力变化的目的。步进电机在医疗设备控制中应用非常广泛，它能将数字信号直接转换成角位移或线位移，驱动速度和指令脉冲能严格同步，不仅定位精度高，控制系统成本低廉。采用超强抗干扰、小巧低功耗的atmega2560，充分利用atmega2560内部的硬件资源，设计实用的步进电机控制和驱动系统。为了诊断手柄的灵活小巧，设计中采用了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压力控制按钮安装在诊断手柄的侧面，采用定制的薄膜开关240实现控制，当按下开关时，由atmega2560发送给uln2003的指令启动24byj步进电机运转，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稳定性和可靠性。

划痕器40安装于手柄主体10外部，划痕器40可采用柔性划痕器40。需要说明的是，诊断测量划痕压力采集模块对患者身体不同部位施加不同压力的划痕，是诱导性荨麻疹的诊断手法之一，在测试仪中制作的划痕器40动物牛角加工为多齿状端部装有微型传感器，当划痕器40与人体接触后通过传感器迅速将测量的数据经过uln2003的结果快速传输至atmage2560的a/d输入端口，经过atmega2560的处理后，由3.5寸宽温彩色oled显示屏读取实时温度值。诊断手柄上的按钮开关控制步进电机的运转的步数来实现压力大小的精确控制。采用df9-40柔性压力传感器有效敏感区域基本符合测量所需要的有效范围。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。后经过信号调理电路进行放大滤波。atmega2560丰富的接口电路取满足a/d转换采样电压要求。获取的脉冲信号有两种处理方法：一种是将此脉冲信号送入到atmega2560的p3.2(int0)或p3.3(intl)引脚，再利用atmega2560的外部中断中断服务程序对产生中断次数进行计数.同时利用atmega2560内部的定时中断功能来完成定时并对外部中断引脚产生中断次数的存储器进行读取和清零，从而达到测量压力的目的”利用atmega2560，研制的慢性荨麻疹辅助诊断仪就是采用的该方法；通常只有敏感区域正常受力时，才可通过测量两电极之前的电阻值进而计算出微小变化的压力值。当柔性压力传感器敏感区域位于凹陷位置时，敏感区无受力或受力微弱。反映在柔性压力传感器电极间的电阻为变化较小，当柔性压力传感器敏感区域位于凸起位置时，此时若对刚性面施加压力，将会在敏感区域产生不可预知、不稳定的压力；同样不利于压力测量。造成上述问题的原因在于柔性压力传感器的厚度较小，通常在0.35mm以内，敏感区直径为7.5mm。测试时需要确保柔性压力传感器良好受力，这就要求不仅柔性压力传感器所在局部区域的平整度要小，整个刚性平面的平整度也要足够好，以免柔性压力传感器位置的刚性平面翘起。制作的划痕器采用压制的一体化设计，保证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。冷热两侧各设计一片划痕器，痕齿间隙均匀设计，确保受力稳定性。在柔性压力传感器敏感区对应位置增加一个同尺寸的胶垫。使其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。

该便携式荨麻疹辅助诊断仪还包括系统控制部分，系统控制部分包括核心电路板、液晶显示屏、制冷模块和加热模块，液晶显示屏、制冷模块和加热模块分别电性连接于核心电路板。铜管蓄冷器210和铜管蓄热器220顶部均安装有微型气泵，微型气泵电性连接于核心电路板。其中，制冷模块的型号为teci-12706。微型气泵连接一蓄冷蓄热装置，配合微型气泵实现冷气或者热气循环。其中，微型气泵指体积小巧，工作介质为气态，在发明中主要用于、冷热气体循环、这是高效率的一种气体输送装置。体积小巧、噪音低、气量大、功耗小、易于操作、可24小时连续运转，最重要的是，因为是干式、无油的，不需要真空泵油或润滑油，所以不会污染工作介质，不会干扰对数据传输。选用的是370微型气泵，额定电压3-5v。压力范围为400-650mmhg，电机采用碳刷换向器。寿命长，稳定性好，可连续工作热量很低。快速高效的将半导体制冷制热产生的能量持续不断的送到荨麻疹辅助诊断仪的诊断手柄。系统控制部分还包括一整流器，整流器分别电性连接于核心电路板、液晶显示屏、制冷模块、加热模块、步进马达310和划痕器40。其中，液晶显示屏为oled显示屏。整流器用于将外部的交流电整流为直流电为系统整体组件进行供电。

需要说明的是，arduinoatmage2560是基于atmage2560的主控开发板，有54路数字输入/输出端口，每一路接口最大工作电流可达40ma，配置内部上拉电阻。16路模拟输入端口，4路uart串口，1个16mhz的晶振，1个usb连接口，1个电源接口，一个icspheader和一个低电平复位按钮，板上有支持一个主控板的所有资源，arduinoatmega2560也能兼容为arduinonuo设计的扩展板。可以自动选择3种供电方式：外部直流电源通过电源插座供电；电池连接电源连接器的gnd和vin引脚；usb接口直流供电。应用atmage2560最大的特点由于atmega2560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。平台自身具有16通道模拟输入,每个提供10位的分辨率，默认测量值为0到5v值。可以通过改变aref引脚和analogreference功能改变他们变化范围的上界。在本设计中方便的提供多个a/d数据的快速切换。atmega2560有256k的闪存可存储程序(其中8kb用作bootloader)，有8kb的sram和4kb的eeprom，可使用eepromlibrary进行读写。使用起来得心应手。atmega2560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。

其中，制冷模块采用半导体制冷器。半导体制冷器的尺寸小，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、制冷稳定等一系列特点。控制仪主机完成制冷制热的功能的采集存储缓冲和传输，主机产生的气态工作介质，通过特制管道并根据诊断需要的数据将所需要的不同媒介分别快速传输到医师的专用诊断手柄，整个移动手柄尺寸(160x35x359mm)，集成了制冷和制热的切换，划痕压力的组合，通过诊断手柄上的薄膜控制开关方便的进行功能切换，同时测试仪根据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。采用半导体制冷和制热的优势可以同时产生冷和热两组效果而且产生的物理功能参数不受空间方向以及重力影响，在通常室温条件下，能够稳定正常地工作；通过调节工作电流的大小和输入制冷制热媒介的量能，可方便调节制冷速率，作用速度快，使用寿命长，且控制方便。采用冷热两种能量分别存储在台机里的缓冲装置，当测量时通过诊断手柄上的薄膜开关240方便的进行控制，并且由手持测试仪上的液晶显示屏读取准确的数据。为了提高制热效果，本发明的诊断手柄中还专门配置了一片ptc加热板，在诊断需要的场合下，按动手柄上的控制开关实现快速加热，以确保效果。

该便携式荨麻疹辅助诊断仪的工作原理：使用时，手持手柄主体10外部，即握持步进马达310外部的套筒，步进马达310带动升降组件320中的齿轮322转动，通过齿轮322与齿条321的配合带动铜管蓄冷器210和铜管蓄热器220向下移动，铜管蓄冷器210和铜管蓄热器220底部的薄膜压力传感器260接收按压的压力，同时温度传感器270感应铜管蓄冷器210和铜管蓄热器220内部的实时温度，铜管蓄冷器210和铜管蓄热器220底部薄膜对皮肤带来冷或热的应激。划痕器40则是采用划痕诊断。本实用新型能够定量将压力、冷、热、划痕等检测于一体；体积小巧，方便携带，诊断效果优良。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。