智能识别医疗设备的制作方法

本实用新型涉及一种医疗设备，尤其是一种适用于国家卫生和计划生育系统使用的医疗诊断设备，具体地说是一种使用指纹识别技术的，确保是经过授权人员安全使用的超声波诊断仪所匹配的超声波诊断探头。

背景技术：

我国重男轻女的传统观念已经上千年了，为什么近30年才出现男女比例严重失衡，究其原因，“少子化和B超普及是直接原因”。B超成为男女出生比例失衡的直接“杀手”。上世纪80年代中期开始，中国在生育率下降过程中，也出现出生性别比偏高问题。因为那时B超设备开始普及。许多人怀孕几个月后，经B超鉴定胎儿性别，男胎保留，女胎引产。在一些农村和偏远地区甚至隐藏着一个庞大的非法胎儿性别鉴定市场。如何限制B超之类的医疗仪器进行胎儿性别鉴定目前尚无有效的技术手段加以限制，必须加以解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述诊断仪器使用仍存在的混乱问题，设计一种能实现安全有效管理的智能识别医疗设备。

本实用新型的技术方案是：

一种智能识别医疗设备，其特征是它主要由探头组件、指纹组件、液晶屏组件组成。所述的探头组件主要由外壳A1、声透镜A2、换能器A3、主控板A4、电缆线A5和插头A6六部分组成；所述的指纹组件主要由指纹采集器B1、指纹识别器件B2、内部存储器B3和通讯接口B4四部分组成；所述的液晶屏组件主要由液晶屏C1和驱动板C2组成；所述的软件是安装在计算机中的可执行程序，主要是记录指纹管理记录数据和采集记录数据。所述的指纹组件和液晶屏组件都安装在探头组件的外壳A1上。所述的指纹识别器件B2、内部存储器B3和驱动板C2集成在探头组件的主控板A4上。

所述的探头组件主要由外壳A1、声透镜A2、换能器A3、主控板A4、电缆线A5和插头A6六部分组成。所述的外壳A1为注塑压模成型，外壳内预留有声透镜A2、换能器A3、主控板A4和指纹采集器B1、通讯接口和液晶屏C1安装柱和安装孔。根据GB9706.9-2008医用电气设备第2-37部分：超声诊断和监护设备安全专用要求第44.6条款对于进液的要求：预期浸入水中的换能器组件的部件，应满足防浸设备（IPX7）的要求。外壳A1内部采用丁氰橡胶制作的防水胶圈，以满足防水要求。所述的声透镜A2是会聚或发散声波的声学元件，是直接接触人体的胶状专业物质，本实用新型专利声透镜A2所用材料生物相容性（安全性和功能性）评价符合国际标准化组织（International Standards Organization，ISO）10993和国家标准GB/T16886的要求。

所述的换能器A3是探头组件A最重要的部分，一般也称为晶片，本实用新型所选晶片为锆酸铅和钛酸钡，钛酸钡及锆酸铅是在高温下烧结的多晶陶瓷体，把毛坯烧结成陶瓷体后，经过适当的研磨修整，得到所需的几何尺寸，再用高压直流电场极化后,就具有压电性质，成为超声波换能器。所述的主控板A4集成了探头组件A、指纹组件B和液晶屏组件C功能。节省了各板件数量、占用空间和相互间电磁干扰问题。

所述的电缆线A5是质量要求很高的多芯高屏蔽电缆，做工十分精细，电缆内导线严密，多的有上百根，似发丝粗细。本实用新型选用不同线规的线径，有效排除杂信静电干扰；以无氧铜为导体内芯，高纯度保证信号传输高效稳定；导线外部选用铝箔+金属编织网双屏蔽，减少了信号在传输中的损耗，解决了电磁干扰问题；采用优质PVC环保外被，赋予了线材良好的柔软性和耐热耐腐蚀性。插头A6与超声波诊断仪相连接，插头A6里面的插针与超声波诊断仪的插座相连接，插头A6自带旋柄用于锁紧和旋松插头A6和超声波诊断仪插座之间的连接。

所述的指纹组件主要由指纹采集器B1、指纹识别器件B2、内部存储器B3和通讯接口B4四部分组成。所述的指纹组件B可以安装在探头组件A的外壳A1正面，但不仅仅局限于此位置。所述的指纹采集器B1采用按压式电容指纹传感器，此传感器优于失败几率比较大的滑擦式指纹传感器。针对医学检验科室医务人员经常手湿的问题，我们将采用508 DPI高分辨率低功耗电容式3D指纹传感器，通过对3D图像增强算法深度识别指端纹理信息，并在每次指纹识别过程中进行模式自学习识别等算法，可以实现湿手指纹识别。同时，针对湿手指、干手指、指纹磨损等困难手指我们也积极采用非接触射频指纹技术即基于超声波技术的3D指纹识别认证方法，从根本上解决指纹识别难题。

所述的指纹识别器件B2就是图像数字信号处理器（Digital Signal Processor，缩写DSP），本实用新型指纹识别器件B2所采用的是PS1802，PS1802 是一款高性能通用DSP 控制器，也是一款全功能的指纹识别专用系统芯片（SOC），工作主频为120MHz，功耗小于150mW。内嵌156KB随机存取存储器，96KB只读存储器，峰值运算能力达到 480MIPS，能够满足设计需要。

所述的内部存储器B3采用闪存，英文名称是"Flash Memory"。闪存不同于DDR、SDRAM 或者RDRAM 等挥发性内存，它是一种非易失性（Non-Volatile）内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘。本实用新型采用NOR并行传输模式非易失闪存技术，此技术比NAND技术具有读速度快、无需驱动程序即可在芯片内执行程序、传输效率高和可靠性高的优点。所述的通讯接口B4有串行接口和网络接口，本实用新型产品进行数据交换采用RS232串行接口，但不局限于此接口，也会采用USB接口、Mini-USB接口或者Micro-USB接口。组成局域网或者互联网采用RJ45网络接口。

所述的液晶屏组件主要由液晶屏C1和驱动板C2组成。所述的液晶屏（C1）采用IPS（In-Plane Switching，平面转换）技术，高清黑瀑布硬屏，全贴合IPS屏幕拥有178度的大视角。它的屏幕采用深度钢化铝硅玻璃，强化深度为普通钠钙玻璃的3倍，具备更强的耐摔能力。IPS屏幕可视角度更大，并且更省电。所述的驱动板C2常被称为A/D（模拟/数字）板，又被称为液晶屏的主板。液晶屏要显示图像需要数字化的视频信号，驱动板正是完成从模拟信号到数字信号（或者从一种数字信号到另外一种数字信号）转换的功能模块，并同时在图像控制单元的控制下去驱动液晶屏显示图像。本实用新型驱动板C2采用支持ISP（在线编程）的MCU微控制器技术，可以通过ISP工具在线对MCU微控制器内部的数据进行烧写。

所述的软件是安装在计算机中的可执行程序，主要是记录指纹管理记录数据和采集记录数据管理员拥有管理记录数据操作权限，操作员被授予采集记录数据权限，无管理权限。管理者可以注册及删除操作员的指纹及密码，可查看记录数据及系统信息，也可进行功能设置操作。正常采集状态为操作员输入指纹后与已存储的指纹进行比对，判断是否为已注册的操作员并存储采集时间记录并在液晶屏上显示该操作员的“注册号码和姓名”。若判定为非注册用户，则无法使用此医疗设备，并在液晶屏上显示“非法用户，禁止使用”。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型专利更智能，体现更多科技元素。

2、探头部分选用新材料防水胶圈满足防浸设备（IPX7）的要求。

3、电缆线采用多芯无氧铜多层高屏蔽PVC电缆，抗电磁干扰性能更好。

4、指纹采集器采用高分辨率电容式3D指纹传感器，解决湿手指纹识别问题。

5、采用基于超声波技术的3D指纹识别方法，解决干手指、指纹磨损等指纹识别难题。

6、软件分为管理员权限和操作员权限，确保操作员均是被授权人员。

7、没有采集指纹的医务人员无法使用此诊断设备，设备使用管理更规范。

8、配合国家层面战略，提供战术层面打击技术越轨。从超声波诊断设备管理上阻断非医学需要的胎儿性别鉴定和非法选择性别人工终止妊娠事件的发生，实现男女出生比例趋于自然平衡，为和谐社会，为国家长治久安奠定坚实的基础。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的方框图。

图中：A1.外壳，A2.声透镜，A3.换能器，A4.主控板，A5.电缆线，A6.插头，B1.指纹采集器，B2.指纹识别器件，B3.内部存储器，B4.通讯接口，C1.液晶屏，C2.驱动板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-2所示。

一种智能识别医疗设备，如图1所示，它主要由探头组件、指纹组件、液晶屏组件和软件组成。所述的探头组件主要由外壳A1、声透镜A2、换能器A3、主控板A4、电缆线A5和插头A6六部分组成。所述的外壳A1为注塑压模成型，外壳内预留有声透镜A2、换能器A3、主控板A4和指纹采集器B1、通讯接口和液晶屏C1安装柱和安装孔。根据GB9706.9-2008医用电气设备第2-37部分：超声诊断和监护设备安全专用要求第44.6条款对于进液的要求：预期浸入水中的换能器组件的部件，应满足防浸设备（IPX7）的要求。外壳A1内部采用丁氰橡胶制作的防水胶圈，以满足防水要求。所述的声透镜A2是会聚或发散声波的声学元件，是直接接触人体的胶状专业物质，本实用新型专利声透镜A2所用材料生物相容性（安全性和功能性）评价符合国际标准化组织（International Standards Organization，ISO）10993和国家标准GB/T16886的要求。所述的换能器A3是探头组件最重要的部分，一般也称为晶片，本实用新型所选晶片为锆酸铅和钛酸钡，钛酸钡及锆酸铅是在高温下烧结的多晶陶瓷体，把毛坯烧结成陶瓷体后，经过适当的研磨修整，得到所需的几何尺寸，再用高压直流电场极化后,就具有压电性质，成为超声波换能器。所述的主控板A4集成了探头组件、指纹组件和液晶屏组件功能。节省了各板件数量、占用空间和相互间电磁干扰问题。所述的电缆线A5是质量要求很高的多芯高屏蔽电缆，做工十分精细，电缆内导线严密，多的有上百根，似发丝粗细。本实用新型选用不同线规的线径，有效排除杂信静电干扰；以无氧铜为导体内芯，高纯度保证信号传输高效稳定；导线外部选用铝箔+金属编织网双屏蔽，减少了信号在传输中的损耗，解决了电磁干扰问题；采用优质PVC环保外被，赋予了线材良好的柔软性和耐热耐腐蚀性。插头A6与超声波诊断仪相连接，插头A6里面的插针与超声波诊断仪的插座相连接，插头A6自带旋柄用于锁紧和旋松插头A6和超声波诊断仪插座之间的连接。

所述的指纹组件主要由指纹采集器B1、指纹识别器件B2、内部存储器B3和通讯接口B4四部分组成。所述的指纹组件B可以安装在探头组件A的外壳A1正面，但不仅仅局限于此位置。所述的指纹采集器B1采用按压式电容指纹传感器，此传感器优于失败几率比较大的滑擦式指纹传感器。针对医学检验科室医务人员经常手湿的问题，我们将采用508 DPI高分辨率低功耗电容式3D指纹传感器，通过对3D图像增强算法深度识别指端纹理信息，并在每次指纹识别过程中进行模式自学习识别等算法，可以实现湿手指纹识别。同时，针对湿手指、干手指、指纹磨损等困难手指我们也积极采用非接触射频指纹技术即基于超声波技术的3D指纹识别认证方法，从根本上解决指纹识别难题。所述的指纹识别器件B2就是图像数字信号处理器（Digital Signal Processor，缩写DSP），本实用新型指纹识别器件B2所采用的是PS1802，PS1802 是一款高性能通用DSP 控制器，也是一款全功能的指纹识别专用系统芯片（SOC），工作主频为120MHz，功耗小于150mW。内嵌156KB随机存取存储器，96KB只读存储器，峰值运算能力达到 480MIPS，能够满足设计需要。所述的内部存储器B3采用闪存，英文名称是"Flash Memory"。闪存不同于DDR、SDRAM 或者RDRAM 等挥发性内存，它是一种非易失性（Non-Volatile）内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘。本实用新型采用NOR并行传输模式非易失闪存技术，此技术比NAND技术具有读速度快、无需驱动程序即可在芯片内执行程序、传输效率高和可靠性高的优点。所述的通讯接口B4有串行接口和网络接口，本实用新型产品进行数据交换采用RS232串行接口，但不局限于此接口，也会采用USB接口、Mini-USB接口或者Micro-USB接口。组成局域网或者互联网采用RJ45网络接口。

所述的液晶屏组件主要由液晶屏C1和驱动板C2组成。所述的液晶屏（C1）采用IPS（In-Plane Switching，平面转换）技术，高清黑瀑布硬屏，全贴合IPS屏幕拥有178度的大视角。它的屏幕采用深度钢化铝硅玻璃，强化深度为普通钠钙玻璃的3倍，具备更强的耐摔能力。IPS屏幕可视角度更大，并且更省电。所述的驱动板C2常被称为A/D（模拟/数字）板，又被称为液晶屏的主板。液晶屏要显示图像需要数字化的视频信号，驱动板正是完成从模拟信号到数字信号（或者从一种数字信号到另外一种数字信号）转换的功能模块，并同时在图像控制单元的控制下去驱动液晶屏显示图像。本实用新型驱动板C2采用支持ISP（在线编程）的MCU微控制器技术，可以通过ISP工具在线对MCU微控制器内部的数据进行烧写。

所述的软件是安装在计算机中的可执行程序，主要是记录指纹管理记录数据和采集记录数据。管理员拥有管理记录数据操作权限，操作员被授予采集记录数据权限，无管理权限。管理者可以注册及删除操作员的指纹及密码，可查看记录数据及系统信息，也可进行功能设置操作。正常采集状态为操作员输入指纹后与已存储的指纹进行比对，判断是否为已注册的操作员并存储采集时间记录并在液晶屏上显示该操作员的“注册号码和姓名”。若判定为非注册用户，则无法使用此医疗设备，并在液晶屏上显示“非法用户，禁止使用”。

详述如下：

本实用新型所述的一种智能识别医疗设备指一个超声波诊断探头，它可以是凸阵探头，也可以是线阵探头，腔体探头又或者是高频探头。它至少需要和医务科室的超声波诊断仪配合使用，若是操作管理员权限或者给操作员授权还需要连接计算机，当然这台计算机也可以和超声波诊断仪工作站计算机公用，前提是超声波诊断仪配备了工作站计算机。

使用时，首先，本实用新型所述的智能识别医疗设备插头和超声波诊断仪插座相连接，本实用新型产品的通讯接口和计算机通讯接口通过数据线（RS232线、USB线等）相连接。计算机上安装本实用新型产品所需软件。

接着，医务科室主任登录计算机上本实用新型产品软件，作为管理者具有本实用新型产品管理的操作权限。他给科室其他操作人员在软件中增加操作用户，需要采集操作人员双手的指纹，作为登录软件操作本实用新型的方式。操作人员的指纹被存储在内部存储器中，也就是闪存（Flash Memory）中。只有管理者可以增加或者删除操作员的指纹及密码。

其次，已将指纹添加到软件中的操作人员可以通过指纹解锁本实用新型医疗设备，本实用新型液晶屏上显示该操作员的“注册号码和姓名”，进行正常的超声波诊断检查。还没有将指纹添加到软件中的操作人员，无法进行指纹解锁。虽然本实用新型智能识别医疗设备插头和超声波诊断仪插座相连接，也无法使用本实用新型产品，本实用新型液晶屏上显示“非法用户，禁止使用”。

最后，医务科室主任登录计算机上本实用新型产品软件，可以查看每天哪些医生使用了仪器，什么时间使用的，是上班时间还是下班后，即使是被授权操作的医生，对被检查者进行超声检查结束一段时间后，本实用新型产品进入锁定状态，对下一位被检查者进行检查时，需要重新进行指纹解锁，解锁操作很方便，只需要将采集后的手指按一下本实用新型产品指纹组件处，即刻解锁。目的是防止其他非授权人员使用本实用新型产品，进行非医学需要的胎儿性别鉴定。从超声波诊断设备管理上阻断非法胎儿性别鉴定和非法选择性别人工终止妊娠事件的发生，实现男女出生比例趋于自然平衡，为和谐社会，为国家长治久安奠定坚实的基础。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。