一种眩晕病症鉴别诊断系统的制作方法

本发明属于医疗器械设备技术领域，涉及一种眩晕病症鉴别诊断系统。

背景技术：

眩晕病症是医学临床上常见症状之一，发病率约为20％∽30％，由于眩晕病症具有非典型性且涉及到神经科、耳鼻喉科和眼科等众多学科，使准确鉴别诊断引起眩晕的病因在医学临床工作中较为困难。

近年来，通过对患者及正常人分别进行常规的甩头试验检查，发现临床头脉冲试验对眩晕病人特别是前庭病变患者的鉴别诊断具有较高的准确性，头脉冲试验属于床旁检查，当患者凝视身体前方固定靶点时，操作者对患者头部水平及垂直位各进行突然、快速、被动的头冲击运动，通过测量、分析患者前庭眼反射增益值和代偿性扫视结果来判断患者6个半规管高频功能是否损伤且可以对损伤进行量化分析，从而可准确鉴别诊断出引起眩晕的原因，头脉冲试验检查技术已经在国外获得了较为广泛的应用，但现有的头脉冲试验检查对操作者要求较高，须由经过专业培训的操作者用手以150°∽200°/s角速度、10°∽20°幅值对患者头部水平及垂直位各施加20次以上的脉冲甩头运动，检测结果宜受操作者在患者头部的施力位置、施力大小、转动速率大小及不同操作者的习惯等人为因素影响而出现头脉冲试验检测偏差甚至检测错误，每次的头脉冲试验检测需要甩动患者头部至少60次以上，操作者每天的工作强度很大；头脉冲试验过程中操作者还需要语音不断提醒患者凝视身体前方的固定靶点，非常枯燥；另外，现有的头脉冲试验瞳孔跟踪常采用一个绷带固定式眼球运动测量眼镜，在患者头部甩动过程中该测量眼镜因绷带松动而滑动、造成不准确的瞳孔跟踪，从而造成头脉冲试验检测的不准确并对眩晕病因产生误判，而且该测量眼镜采用仅对一只眼睛右眼的单侧测量方式，仅跟踪测量一只眼球右眼瞳孔变化，对单眼右眼有问题的患者无法开展头脉冲试验检测。

为提高临床眩晕病症鉴别诊断的准确性，解决现有头脉冲试验检测技术的不足，研制一种实用性强、自动化程度高、对操作者要求低的医学临床眩晕病症鉴别诊断系统具有重要的医学临床应用价值和良好的社会效益。

技术实现要素：

针对医学临床上对眩晕病症鉴别诊断的需求及上述已有头脉冲试验在眩晕病症检测中的问题，本发明提出了一种实用性强、自动化程度高、对操作者要求低、对眩晕病人特别是前庭病变患者病因具有较高准确鉴别诊断的一种眩晕病症鉴别诊断系统。

本发明所采用的技术方案为：一种眩晕病症鉴别诊断系统，包括电动甩头装置1、头部固定器2、眼睛瞳孔视频记录仪3、计算机系统4、视靶5、头部运动感知传感器6，所述的电动甩头装置1包括水平位转动器11、垂直位转动器12、п字形金属旋转架13、甩头控制器14、γ字形金属支撑架15，所述的水平位转动器11由步进电机、连轴器、紧固件和步进电机电气接口组成，步进电机尾部固定端位于п字形金属旋转架13横梁顶部的中间位置附近，通过紧固件吊装在γ字形金属支撑架15的γ字形金属杆153的水平杆上，所述的γ字形金属支撑架15由γ字形金属杆153、空心金属竖杆152、紧固旋钮151、地面支撑底盘154组成，γ字形金属杆153的垂直杆插接在空心金属竖杆152的顶部套筒内，γ字形金属杆153可在空心金属竖杆152的顶部套筒内上下移动，调节紧固旋钮151松紧可使γ字形金属杆153与空心金属竖杆152抱紧固连，空心金属竖杆152的底部通过紧固件固连或焊接在地面支撑底盘154顶面，所述的п字形金属旋转架13的横梁中心开有通孔，步进电机输出轴垂直向下穿过п字形金属旋转架13横梁中心的所述通孔，通过连轴器与п字形金属旋转架13的横梁固连为一体，步进电机转动时，п字形金属旋转架13将沿垂直轴线随步进电机同步转动，п字形金属旋转架13两根横梁的下端各有一个圆形通孔，所述的头部固定器2的前额紧固器22的两侧各有一个向外凸出的圆柱形销钉，该圆柱形销钉分别伸入п字形金属旋转架13的两根横梁下端的两个圆形通孔中形成铰链，使前额紧固器22可沿п字形金属旋转架13两根横梁下端两个圆形通孔所在直线为轴线灵活转动，п字形金属旋转架13随步进电机同步转动时，头部固定器2将沿垂直轴线随п字形金属旋转架13同步转动，步进电机电气接口通过连接电缆与甩头控制器14上步进电机电气控制接口相连接；所述的垂直位转动器12由电动推杆121、金属横梁122、转接件、紧固件和电动推杆电气接口组成，电动推杆121的推杆顶端有一个o字形连接通孔，所述顶端o字形连接通孔通过销钉与头部固定器2的o字形槽口211连接成铰链，电动推杆121的尾端用转接件使电动推杆121的尾端高于电动推杆121顶端且电动推杆121推杆与水平面的夹角小于45°并用紧固件与金属横梁122的一端固连，金属横梁122的另一端焊接在п字形金属旋转架13的横梁中部位置附近与п字形金属旋转架13固连为一体，电动推杆121的推杆做往复直线运动时，头部固定器2将沿п字形金属旋转架13两根竖梁下端两个通孔所在直线为轴线向下或向上同步转动，电动推杆121电气接口通过连接电缆与甩头控制器14上电动推杆电气控制接口相连接，所述的甩头控制器14为功率放大器。

所述的头部固定器2包括头顶压紧帽21、前额紧固器22、后脑紧固器23、下巴紧固带24、连接杆25，所述头顶压紧帽21为可覆盖人头顶部的半椭圆形金属罩，开口向下罩在人的头顶，头顶压紧帽21的顶部通过紧固器固定或焊接有一根伸向前方的斜梁，斜梁的顶端有一个o字形槽口通过销钉与电动推杆121推杆顶端的o字形通孔接成铰链；头顶压紧帽21相对人头部的左右两侧各铆接或焊接一个连接杆25，后脑紧固器23为可覆盖人后脑勺的凹金属体，开口对着后脑方向罩在人的后脑部，后脑紧固器23相对于人体头部左右两侧还各有一个一字形金属方柄，一字形金属方柄侧面各有一个螺纹孔和一个带通孔槽的方形舌头，紧固螺栓251穿过连接杆25上的通孔槽伸入后脑紧固器23上的一字形金属方柄上的螺纹孔并旋转紧固，使后脑紧固器23与头顶压紧帽21固连为一体，后脑紧固器23上的带通孔槽的方形舌头可伸入前额紧固器22的方形内槽口221中，方形内槽口221的外壁上有螺纹孔或焊接有螺母，t形螺栓222对准前额紧固器22方形内槽口221外壁上的螺纹孔或螺母并穿过后脑紧固器23上的方形舌头上的通孔槽并旋转紧固，将后脑紧固器23与前额紧固器22固连为一体，在前额紧固器22相对于人体太阳穴位置的左右两侧经过固定器固定或铆接有下巴紧固带24，下巴紧固带24为软质材料做成的带状体，在下巴紧固带24带状体两端的接头处设有连接件241，连接件241用纽扣或魔术贴做成，以此使下巴紧固带24带状体能将人体下巴至前额紧固器22下方的人体面部围绕一周。

所述的眼睛瞳孔视频记录仪3包括两只微型红外摄像头31、两片红外光低通滤光片32、两套滤光片紧固器33、两根弹性金属杆34，两片红外光低通滤光片32通过各自滤光片紧固器33和弹性金属杆34安放在人体左右眼睛的前面，弹性金属杆34的尾部通过紧固器紧固或焊接在前额紧固器22相对于人体左右眼眉毛上方中心位置，弯动弹性金属杆34的曲直可调节红外光低通滤光片32与人体眼睛瞳孔间的距离和与微型红外摄像头31摄像头的角度，两只微型红外摄像头31通过紧固器或螺钉分别安装在前额紧固器22相对于人体左右眼睛外眼角的位置附近，微型红外摄像头31的镜头指向红外光低通滤光片32中心方向，通过调节弹性金属杆34的曲直使微型红外摄像头31可拍摄到反射在红外光低通滤光片32上的人体眼睛瞳孔图像。

所述的计算机系统4包括i/o控制卡、打印机、扬声器、系统控制软件、视频采集软件、数据处理软件，i/o控制卡的输出接口通过连接电缆与甩头控制器14的输入接口连接，利用计算机系统4的系统控制软件控制i/o控制卡，使电动甩头装置1对患者头部水平及垂直位各施加20次以上的脉冲甩头运动，利用计算机系统4的视频采集软件同步记录脉冲甩头运动过程中患者眼睛瞳孔及头部的运动角速度，不符合要求的甩头会被视频采集软件筛除并通过计算机系统4中的扬声器发出声音提醒患者凝视前方视靶5上的固定靶点，利用计算机系统4的数据处理软件计算出6个半规管增益值、3个相应不对称值均值、两侧的不对称系数、生理性补偿性扫视的出现概率、潜伏期及峰速度等结果并生成检测报告，利用计算机系统4的打印机打印出检测报告。

所述的视靶5包括铁质平板、带深颜色的圆饼状磁性靶，视靶5固定放置在面对患者的前方，带深颜色的圆饼状磁性靶利用磁力作用吸附在与患者眼睛平齐的铁质平板上。

所述的头部运动感知传感器6采用双轴硅微陀螺仪，用胶或螺钉固定在头部固定器2的前额紧固器22上，头部运动感知传感器6的输入/输出电气接口通过连接电缆与计算机系统4上的i/o控制卡的电气接口连接。

所述的一种眩晕病症鉴别诊断系统的工作过程：

患者以坐位坐在头部固定器2下方的凳子上，平视正前方1.5m处视靶5上的带深颜色的圆饼状磁性靶固定点，调节γ字形金属支撑架15的高度，将头部固定器2中的头顶压紧帽21、前额紧固器22、后脑紧固器23、下巴紧固带24等结构体分别安放在患者头部相应位置使患者头部牢靠固定在头部固定器2中，开启计算机系统4并运行控制软件，使电动甩头装置1以150°∽200°/s角速度、10°∽20°幅值对患者头部水平及垂直位各施加20次以上的脉冲甩头运动，利用计算机系统4的视频采集软件同步记录脉冲甩头运动过程中患者眼睛瞳孔及头部的运动角速度，不符合要求的甩头会被视频采集软件筛除并通过计算机系统4中的扬声器发出声音提醒患者凝视前方视靶5上的固定靶点，利用计算机系统4的数据处理软件计算出6个半规管增益值、3个相应不对称值均值、两侧的不对称系数、生理性补偿性扫视的出现概率、潜伏期及峰速度等结果并生成检测报告，利用计算机系统4的打印机打印出检测报告。

本发明利用电动甩头装置替代操作者手工对患者施加甩头操作，解决了现有眩晕病症检测中检测结果宜受操作者在患者头部的施力位置、施力大小、转动速率大小及不同操作者的习惯等人为因素影响而出现检测偏差甚至检测错误问题，并将操作者从整个检测过程中解放出来，降低了对操作者的要求并大大降低了操作者每天的工作强度；本方案利用将眼睛瞳孔视频记录装置刚性安装在头部固定器的方式，解决了现有瞳孔跟踪采用绷带固定式眼球运动测量眼镜因绷带松动而滑动、造成不准确的瞳孔跟踪、从而造成对眩晕病因产生误判问题；本方案的眼睛瞳孔视频记录仪中有两套眼睛瞳孔视频记录装置，可按需要分别对患者的左眼或右眼进行检测，解决了目前现有技术仅跟踪测量一只眼球右眼瞳孔变化、对单眼右眼有问题的患者无法开展头脉冲试验检测问题。

本发明是一种实用性强、自动化程度高、对操作者要求低、对眩晕病人特别是前庭病变患者病因具有较高准确鉴别诊断的一种眩晕病症鉴别诊断系统，具有重要的医学临床应用价值和良好的社会效益。

附图说明

在附图中，这些附图不一定是按照比例绘制的，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。

图1为本发明的系统组成示意图。

图2为本发明的系统组成及主要结构示意图。

附图标记说明：

图中，1、电动甩头装置；2、头部固定器；3、眼睛瞳孔视频记录仪；4、计算机系统；5、视靶；6、头部运动感知传感器；11、水平位转动器；12、垂直位转动器；13、п字形金属旋转架；14、甩头控制器；15、γ字形金属支撑架；21、头顶压紧帽；22、前额紧固器；23、后脑紧固器；24、下巴紧固带；25、连接杆；31、微型红外摄像头；32、红外光低通滤光片；33、滤光片紧固器；34、弹性金属杆；121、电动推杆；122、金属横梁；151、紧固旋钮；152、空心金属竖杆；153、γ字形金属杆；154、地面支撑底盘；211、o字形槽口；221、方形内槽口；222、t形螺栓；241、连接件；251、紧固螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步具体详细的说明。

如图1、图2所示，一种眩晕病症鉴别诊断系统，包括电动甩头装置1、头部固定器2、眼睛瞳孔视频记录仪3、计算机系统4、视靶5、头部运动感知传感器6，所述的电动甩头装置1包括水平位转动器11、垂直位转动器12、п字形金属旋转架13、甩头控制器14、γ字形金属支撑架15，所述的水平位转动器11由步进电机、连轴器、紧固件和步进电机电气接口组成，步进电机选用输出力矩大、动态性能好、步进角小的二相混合式步进电机，如：可选用型号为fl86byg156步进电机，其最大扭矩为12n.m、步距角1.8°，步进电机尾部固定端位于п字形金属旋转架13横梁顶部的中间位置附近，通过紧固件吊装在γ字形金属支撑架15的γ字形金属杆153的水平杆上，所述的γ字形金属支撑架15由γ字形金属杆153、空心金属竖杆152、紧固旋钮151、地面支撑底盘154组成，γ字形金属杆153的垂直杆插接在空心金属竖杆152的顶部套筒内，γ字形金属杆153可在空心金属竖杆152的顶部套筒内上下移动，用来改变γ字形金属支撑架15的高度，通过调节空心金属竖杆152上的紧固旋钮151松紧可使γ字形金属杆153与空心金属竖杆152抱紧固连，空心金属竖杆152的底部通过紧固件固连在地面支撑底盘154顶面，所述的п字形金属旋转架13的横梁中心开有通孔，步进电机输出轴垂直向下穿过п字形金属旋转架13横梁中心的所述通孔，通过连轴器与п字形金属旋转架13的横梁固连为一体，步进电机转动时，п字形金属旋转架13将沿垂直轴线随步进电机同步转动，п字形金属旋转架13两根横梁的下端各有一个圆形通孔，所述的头部固定器2的前额紧固器22的两侧各有一个向外凸出的圆柱形销钉，该圆柱形销钉分别伸入п字形金属旋转架13的两根横梁下端的两个圆形通孔中形成铰链，使前额紧固器22可沿п字形金属旋转架13两根横梁下端两个圆形通孔所在直线为轴线灵活转动，п字形金属旋转架13随步进电机同步转动时，头部固定器2将沿垂直轴线随п字形金属旋转架13同步转动，步进电机电气接口通过连接电缆与甩头控制器14上步进电机电气控制接口相连接；所述的垂直位转动器12由电动推杆121、金属横梁122、转接件、紧固件和电动推杆电气接口组成，电动推杆121是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置，电动推杆121可选用直流滚珠丝杠式电动推杆，如：dt-400-200-150，其推拉力为400n、行程为200mm、速度为150mm/s，电动推杆121的推杆顶端有一个o字形连接通孔，所述推杆顶端o字形连接通孔通过销钉与头部固定器2的头顶压紧帽21斜梁上的o字形槽口211连接成铰链，电动推杆121的尾端用转接件使电动推杆121的尾端高于电动推杆121顶端且电动推杆121推杆与水平面的夹角小于45°并用紧固件与金属横梁122的一端固连，金属横梁122的另一端焊接在п字形金属旋转架13的横梁中部位置附近与п字形金属旋转架13固连为一体，电动推杆121的推杆做往复直线运动时，头部固定器2将沿п字形金属旋转架13两根竖梁下端两个通孔所在直线为轴线向下或向上同步转动，电动推杆121电气接口通过连接电缆与甩头控制器14上电动推杆电气控制接口相连接，所述的甩头控制器14为功率放大器，用于把来至计算机系统4的i/o控制卡的控制信号量转换成可以驱动所述步进电机和电动推杆121的电压和电流输出信号；

所述的头部固定器2包括头顶压紧帽21、前额紧固器22、后脑紧固器23、下巴紧固带24、连接杆25，头顶压紧帽21为可覆盖人头顶部的半椭圆形金属罩，开口向下罩在人的头顶，头顶压紧帽21的顶部通过紧固器固定有一根伸向前方的斜梁，斜梁的顶端有一个o字形槽口通过销钉与电动推杆121推杆顶端的o字形通孔接成铰链；头顶压紧帽21相对人头部的左右两侧各铆接一个连接杆25，后脑紧固器23为可覆盖人后脑勺的凹金属体，开口对着后脑方向罩在人的后脑部，后脑紧固器23相对于人体头部左右两侧还各有一个一字形金属方柄，一字形金属方柄侧面各有一个螺纹孔和一个带通孔槽的方形舌头，紧固螺栓251穿过连接杆25上的通孔槽伸入后脑紧固器23上的一字形金属方柄上的螺纹孔并旋转紧固，使后脑紧固器23与头顶压紧帽21固连为一体，后脑紧固器23上的带通孔槽的方形舌头可伸入前额紧固器22的方形内槽口221中，方形内槽口221的外壁上焊接有螺母，t形螺栓222对准前额紧固器22方形内槽口221外壁上的螺母孔并穿过后脑紧固器23上的方形舌头上的通孔槽并旋转紧固，将后脑紧固器23与前额紧固器22固连为一体，在前额紧固器22相对于人体太阳穴位置的左右两侧经过固定器固定有下巴紧固带24，下巴紧固带24为软质材料做成的带状体，在下巴紧固带24带状体两端的接头处设有连接件241，连接件241用纽扣做成，以此使下巴紧固带24带状体能将人体下巴至前额紧固器22下方的人体面部围绕一周；

所述的眼睛瞳孔视频记录仪3包括带有850nm窄带滤光片、信号接口采用usb接口的两只微型红外摄像头31、两片红外850nm波段光低通滤光片32、两套滤光片紧固器33、两根弹性金属杆34，两片红外光低通滤光片32通过各自滤光片紧固器33和弹性金属杆34安放在人体左右眼睛的前面，弹性金属杆34的尾部通过紧固器紧固在前额紧固器22相对于人体左右眼眉毛上方中心位置，通过弯动弹性金属杆34的曲直可调节红外光低通滤光片32与人体眼睛瞳孔间的距离和与微型红外摄像头31摄像头的角度，两只微型红外摄像头31通过紧固器分别安装在前额紧固器22相对于人体左右眼睛外眼角的位置附近，微型红外摄像头31的镜头指向红外光低通滤光片32中心方向，微型红外摄像头31选用带窄带滤光镜头的微型红外摄像头，如选用金乾象ks1a14红外摄像头，其带有850nm窄带滤光镜头、焦距为2.8mm、分辨率为640*480、接口为usb，微型红外摄像头31的usb接口用usb电缆与计算机系统4的usb接口相连接，通过调节弹性金属杆34的曲直使微型红外摄像头31可清晰拍摄到反射在红外光窄带850nm低通滤光片32上的人体眼睛瞳孔图像；

所述的计算机系统4包括i/o控制卡、打印机、扬声器、系统控制软件、视频采集软件、数据处理软件，i/o控制卡的输出接口通过连接电缆与甩头控制器14的输入接口连接，i/o控制卡可选用研华pci-1711，利用计算机系统4的系统控制软件控制pci-1711i/o控制卡向甩头控制器14发出用于控制水平位转动器11中步进电机步长及方向的控制信号以及发出控制垂直位转动器12中电动推杆121做往复运动的控制信号，使电动甩头装置1对患者头部水平及垂直位各施加20次以上的脉冲甩头运动，利用计算机系统4的视频采集软件同步记录脉冲甩头运动过程中患者眼睛瞳孔及头部的运动角速度，不符合要求的甩头会被视频采集软件筛除并通过计算机系统4中的扬声器发出声音提醒患者凝视前方视靶5上的固定靶点，利用计算机系统4的数据处理软件计算出6个半规管增益值、3个相应不对称值均值、两侧的不对称系数、生理性补偿性扫视的出现概率、潜伏期及峰速度等结果并生成检测报告，利用计算机系统4的打印机打印出检测报告；

所述的视靶5包括铁质平板、带深颜色的圆饼状磁性靶，视靶5固定放置在面对患者的前方，带深颜色的圆饼状磁性靶在磁力的作用下吸附在与患者眼睛平齐的铁质平板上，用作头脉冲试验检查过程中患者眼睛的注视点；

所述的头部运动感知传感器6采用双轴硅微陀螺仪，如选用双轴lpr530al硅微陀螺仪，其量程为±300°/s、带宽为140hz、尺寸为5*5*1.5，用胶固定在头部固定器2的前额紧固器22上，用来检测头脉冲试验检查过程中患者头部的转动角速度，头部运动感知传感器6的输入/输出电气接口通过连接电缆与计算机系统4上的pci-1711i/o控制卡的输入接口相连接。

所述的一种眩晕病症鉴别诊断系统的工作过程：

患者以坐位坐在头部固定器2下方的凳子上，平视正前方1.5m处视靶5上的带深颜色的圆饼状磁性靶固定点，调节γ字形金属支撑架15的高度，将头部固定器2中的头顶压紧帽21、前额紧固器22、后脑紧固器23、下巴紧固带24等结构体分别安放在患者头部相应位置使患者头部牢靠固定在头部固定器2中，开启计算机系统4并运行控制软件，使电动甩头装置1以150°∽200°/s角速度、10°∽20°幅值对患者头部水平及垂直位各施加20次以上的脉冲甩头运动，利用计算机系统4的视频采集软件同步记录脉冲甩头运动过程中患者眼睛瞳孔及头部的运动角速度(°/s)，不符合要求的甩头会被视频采集软件筛除并通过计算机系统4中的扬声器发出声音提醒患者凝视前方视靶5上的固定靶点，利用计算机系统4的数据处理软件计算出6个半规管增益值、3个相应不对称值均值、两侧的不对称系数、生理性补偿性扫视的出现概率、潜伏期及峰速度等结果并生成检测报告，利用计算机系统4的打印机打印出检测报告，从而完成一次眩晕病症鉴别诊断检测。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。