[发明专利]一种用于预测骨质疏松发生风险的人体骨密度预测装置

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种用于预测骨质疏松发生风险的人体骨密度预测装置。

背景技术

目前，中国的骨质疏松患者(包括骨量减少)8400万，占总人口的6.6%，预测到2025年患病率可达13.3%。骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是一种以骨量低下，骨微结构破坏，导致骨脆性增加，易发生骨折为特征的全身性骨病。该病可发生于不同性别和任何年龄，但多见于绝经后妇女和老年男性川。骨质疏松的发生随年龄的增加，成递增上升;一旦发生骨质疏松性骨折，生存质量下降，出现各种并发症，可致残或致死。随着人口老龄化日趋明显，骨质疏松症及其并发症已成为一个社会性的健康问题而备受关注。在探讨中老年人群中骨质疏松发生几率过程中，现阶段靠手工频繁测试而得到的结果，很难满足现在实际生产和科技发展的需要，需要耗费大量的人力和物力，而且测量结果的准确率和波动较大。

人体的骨密度降低是导致骨质疏松发生的一个关键生理参数，而目前的现有技术中，大多只是通过骨密度的测量仪器来之间测量人体当前的骨密度，这对进一步地进行骨质疏松发生风险的预测来说比较困难，无法提供骨质疏松发生风险预测的中间信息或生理参数。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于预测骨质疏松发生风险的人体骨密度预测装置。

本发明的技术方案如下：

一种用于预测骨质疏松发生风险的人体骨密度预测装置，包括：

用于测量人体身高和体重的身高体重测试仪；

用于测量血压的血压监护仪；

用于通过X射线测量人体骨密度的X射线骨密度仪；

用于测量血氧饱和度的血氧仪；

用于测量人体所在环境的温度和湿度的温湿度变送器；

用于对测量得到的人体身高、体重、血压、骨密度、血氧饱和度、环境的温度和湿度分别进行滤波的滤波器，包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器和第五滤波器；

用于对滤波后信号进行采集并进行模数转换后传输至中央处理器的数据采集器；

用于根据数据采集器传来的数据进行下一时刻人体骨密度预测的中央处理器；

用于显示预测得到的人体骨密度值的计算机；

所述身高体重测试仪的输出端连接第一滤波器的输入端，血压监护仪的输出端连接第二滤波器的输入端，X射线骨密度仪的输出端连接第三滤波器的输入端，血氧仪的输出端连接第四滤波器的输入端，温湿度变送器的输出端连接第五滤波器的输入端，各个滤波器的输出端分别连接至数据采集器的输入端，数据采集器的输出端连接中央处理器的输入端，中央处理器的输出端至计算机。

所述的用于预测骨质疏松发生风险的人体骨密度预测装置，还包括触发器，用于将对滤波后信号的频率降低并传输至数据采集器，触发器的输入端连接滤波器的输出端，触发器的输出端连接数据采集器的输入端。

所述中央处理器内嵌入设置有若干模块，包括：数据采集模块、归一化处理模块、神经网络模块、神经网络优化调整模块和预测结果输出模块；

所述数据采集模块用于采集经数据采集器模数转换后的人体身高、体重、血压、骨密度、血氧饱和度、所在环境的温度和湿度，并将采集到的数据传输至归一化处理模块；

所述归一化处理模块用于对数据采集模块采集的数据进行归一化处理，并将处理后的数据分别传输至神经网络建立模块和预测结果输出模块；

所述神经网络模块用于根据归一化处理后的人体身高、体重、血压、骨密度、血氧饱和度、所在环境的温度和湿度建立BP神经网络，并利用神经网络优化调整模块调整BP神经网络，将归一化处理后的人体身高、体重、血压、骨密度、血氧饱和度、所在环境的温度和湿度作为BP神经网络的输入量，下一时刻的人体骨密度值作为BP神经网络的输出量；

所述神经网络优化调整模块用于对神经网络模块建立的BP神经网络进行优化调整：通过调整BP神经网络的输入层节点与中间层节点的连接权值、中间层神经元节点阈值、输出层的节点阈值、中间层节点与输出层节点的连接权值，使BP神经网络的输出层的输出值与其期望输出值之间的误差为0，并将此时的各连接权值和各阈值送至神经网络模块得到优化后的BP神经网络；

所述预测结果输出模块用于根据归一化处理后的人体身高、体重、血压、骨密度、血氧饱和度、所在环境的温度和湿度，利用优化后的BP神经网络，预测出下一时刻的人体骨密度，并将预测结果输出至计算机进行显示。

有益效果：