欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

激光引導(dǎo)醫(yī)療設(shè)備自動定位系統(tǒng)及方法

文檔序號:856601閱讀:372來源:國知局
專利名稱:激光引導(dǎo)醫(yī)療設(shè)備自動定位系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域,包括醫(yī)療影像設(shè)備和治療系統(tǒng),特別是X射線設(shè)備和系統(tǒng),涉及通過體表照射標(biāo)記定位從而實(shí)現(xiàn)病人體位定位。
背景技術(shù)
射線照射往往需要在病人體表的特定位置進(jìn)行精確定位。精確而迅速的定位是實(shí)現(xiàn)成功照射的關(guān)鍵,并且能夠縮短整個照射過程的時間,減少病人的不適。目前具有自動定位功能的數(shù)字射線系統(tǒng)(如GE公司Definium 8000系統(tǒng),見圖 1),其病人定位過程一般包括如下步驟(i)選擇病人;(ii)選擇球管吊架OTS (overhead tube suspension)的起始位置(如圖1. 1下拉菜單A所示);(iii)按住自動定位按鈕B (見圖1. 2控制面板),則OTS開始向目標(biāo)位置移動,當(dāng)OTS移動到目標(biāo)位置時釋放該按鈕;(iv) 指示病人(在胸片架前、床上或其他位置)就位;(ν)手動將球管移動和/或旋轉(zhuǎn)定位至病人體表照射標(biāo)記處,并再次確認(rèn)照射視野FOV(field of view)等。確認(rèn)照射視野時,中心射線一般應(yīng)對準(zhǔn)病人體表照射標(biāo)記。例如圖2所示,對于臥位,一般球管(8)發(fā)射的中心射線(5)應(yīng)垂直于病人,并位于體表照射標(biāo)記(3)正上方的一定位置,體表照射標(biāo)記(3)則位于照射視野FOV 的中心。由此可見,這類系統(tǒng)并不能完全實(shí)現(xiàn)自動對病人進(jìn)行定位。其中,雖然OTS自動向目標(biāo)位置移動,但是球管的移動和/或旋轉(zhuǎn)定位是由手動進(jìn)行的。通過這種方法實(shí)現(xiàn)對病人體表照射標(biāo)記的精確定位,花費(fèi)時間長,工作流程復(fù)雜。為了解決上述問題,本發(fā)明提出了一種激光引導(dǎo)醫(yī)療設(shè)備自動定位系統(tǒng)及方法, 用于對病人體表照射標(biāo)記的精確定位。美國專利5,590,655公開了一種激光引導(dǎo)的內(nèi)傷定位裝置,但它并不針對體表照射標(biāo)記進(jìn)行定位。另一美國專利US5,598,269公開了一種協(xié)助CT計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置進(jìn)行定位的可移動的激光引導(dǎo)定位裝置,它包括了激光線光源和扇形光源兩個光源,結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 操作也不簡便。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題,本發(fā)明提出了一種醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),包括醫(yī)療設(shè)備本身和定位部件,其中醫(yī)療設(shè)備上有移動部件,可移動到目標(biāo)位置進(jìn)行診斷或治療,其特征在于定位部件包括激光發(fā)射裝置,照相裝置,以及計(jì)算裝置;其中,激光發(fā)射裝置發(fā)出的激光照射在病人體表的標(biāo)記上;照相裝置對激光照射點(diǎn)進(jìn)行照相;計(jì)算裝置通過對照相裝置獲得的圖像進(jìn)行計(jì)算,得到激光照射點(diǎn)的位置;醫(yī)療設(shè)備根據(jù)計(jì)算得到的照射點(diǎn)位置,將移動部件自動進(jìn)行定位。優(yōu)選地,所述激光發(fā)射裝置是手持式的。所述激光發(fā)射裝置上有控制器,控制持續(xù)發(fā)射激光脈沖。所述激光發(fā)射裝置上的控制器一旦開始持續(xù)發(fā)射激光脈沖,則該控制器觸發(fā)照相裝置開始照相,照相裝置采集頻率高于激光脈沖的發(fā)射頻率。優(yōu)選地,所述照相裝置的采集頻率是激光脈沖頻率的兩倍。計(jì)算裝置對照相裝置獲得的相鄰圖像進(jìn)行剪影,得到激光照射點(diǎn)的位置。當(dāng)計(jì)算裝置得到激光照射點(diǎn)的位置保持一段時間穩(wěn)定,則激光發(fā)射裝置停止發(fā)射激光脈沖。所述保持一段時間穩(wěn)定是指,在預(yù)先確定長度的一段時間內(nèi),計(jì)算裝置多次得到激光照射點(diǎn)位置之差小于事先確定的閾值。至少具有三個照相裝置,布置在醫(yī)療設(shè)備所在環(huán)境的周圍。優(yōu)選地,所述醫(yī)療設(shè)備是X射線診斷設(shè)備,所述照相裝置是數(shù)碼相機(jī)。同時,本發(fā)明還提出了一種醫(yī)療設(shè)備定位方法,其特征在于包括如下步驟1)發(fā)射激光照射在病人體表的標(biāo)記上;2)對激光照射點(diǎn)進(jìn)行照相;3)對照相得到的圖像進(jìn)行計(jì)算,得到激光照射點(diǎn)的位置;4)醫(yī)療設(shè)備根據(jù)計(jì)算得到的照射點(diǎn)位置,將移動部件自動進(jìn)行定位。優(yōu)選地,所述第1)步中,用手持式激光發(fā)射裝置進(jìn)行激光發(fā)射。所述第1)步進(jìn)一步包括1. 1)開始持續(xù)發(fā)射激光脈沖;1. 2) 一旦開始持續(xù)發(fā)射激光脈沖,則該控制器觸發(fā)照相裝置開始照相。所述第2)步中,對激光照射點(diǎn)進(jìn)行照相的采集頻率高于激光脈沖的發(fā)射頻率。優(yōu)選地,所述第2~)步中,對激光照射點(diǎn)進(jìn)行照相的采集頻率是激光脈沖頻率的兩倍。所述第幻步中,對照相獲得的相鄰圖像進(jìn)行剪影,得到所述激光照射點(diǎn)的位置。所述第3)步中,當(dāng)計(jì)算得到的激光照射點(diǎn)的位置保持一定時間穩(wěn)定,則所述第1) 步停止,即停止發(fā)射激光脈沖。所述第幻步中,所述保持一定時間穩(wěn)定,是指在預(yù)先確定長度的一段時間內(nèi),計(jì)算裝置多次得到激光照射點(diǎn)位置之差小于事先確定的閾值。 至少有三個照相裝置對激光照射點(diǎn)進(jìn)行照相。優(yōu)選地,所述醫(yī)療設(shè)備是X射線診斷設(shè)備,所述照相裝置是數(shù)碼相機(jī)。本發(fā)明簡化了醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行自動定位的工作流程,解決了自動定位的技術(shù)問題, 并有助于改善病人的體驗(yàn)。


圖1示出了現(xiàn)有具有自動定位功能的數(shù)字射線系統(tǒng)GE公司Definium 8000系統(tǒng)的用戶操作界面和相關(guān)按鈕。圖2示出了醫(yī)療設(shè)備對臥位病人進(jìn)行定位的示意圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)圖。圖4示出了對照相獲得的相鄰圖像進(jìn)行計(jì)算,從而得到激光照射點(diǎn)位置的原理圖。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)療設(shè)備定位方法的控制時序圖。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施方式
進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明,但本發(fā)明并不僅僅限于此。下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,這些實(shí)施例不用來限制本發(fā)明。其中不同附圖中相同部件采用相同的附圖標(biāo)記。一個優(yōu)選的實(shí)施例如圖3所示的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),特別地如X射線診斷設(shè)備。其中,醫(yī)療設(shè)備(即X射線診斷設(shè)備)本身并未示出。定位部件中的激光發(fā)射裝置是一個手持式激光脈沖發(fā)射筆(1),上面有按鈕控制激光脈沖的發(fā)射。由操作者手持激光脈沖發(fā)射筆,按下按鈕持續(xù)發(fā)射激光脈沖,并將該激光脈沖指向病人體表照射標(biāo)記。定位部件還包括多個數(shù)碼相機(jī),圖中示出有四個數(shù)碼相機(jī)(7)布置在照射室頂部四個墻角處,面向照射室中心位置或病人所在位置。一旦激光筆發(fā)射激光脈沖,則立即觸發(fā)所有相機(jī)開始拍照,照相的頻率高于激光脈沖的發(fā)射頻率。優(yōu)選地,所述照相裝置的采集頻率是激光脈沖頻率的兩倍,從而在激光脈沖峰、谷兩個相位各采集一幅圖像。由于在四個方向各布置了一個相機(jī), 因此激光照射點(diǎn)必然被其中一個甚至幾個相機(jī)拍攝到。其中,數(shù)碼相機(jī)將獲得的激光照射點(diǎn)的圖像傳送給醫(yī)療設(shè)備上的計(jì)算裝置(未示出)。計(jì)算裝置不斷對相機(jī)獲得的相鄰兩幅圖像進(jìn)行剪影計(jì)算,如圖4所示,從而不斷得到激光照射點(diǎn)的位置(將相機(jī)獲取的照射點(diǎn)位置圖像轉(zhuǎn)化為照射點(diǎn)位置坐標(biāo)的具體計(jì)算方法見下)。自開始得到激光照射點(diǎn)的位置時,計(jì)算裝置同時不斷計(jì)算照射點(diǎn)位置的變化。當(dāng)發(fā)現(xiàn)照射點(diǎn)位置保持一段時間穩(wěn)定,如在1秒鐘內(nèi)得到的任何兩次激光照射點(diǎn)位置之差小于事先確定的閾值,則系統(tǒng)發(fā)出蜂鳴聲,提示操作者可以松開激光發(fā)射按鈕,停止發(fā)射激光和定位操作。一種優(yōu)選的將相機(jī)得到的透視圖像投影到圖像平面上三維坐標(biāo)點(diǎn)的算法是針孔照相機(jī)模型(pinhole camera model),這屬于現(xiàn)有技術(shù)(參見網(wǎng)上百科全書 ffikipediahttp //en. wikipedia. org/wiki/Pinhole camera model)。其中,假設(shè)激光照身寸點(diǎn)待定的位置坐標(biāo)為(xo,Y0, Z0)則ZO無需計(jì)算,因?yàn)閄射線源至探測器的距離source to image-receptor distance (SID)已由系統(tǒng)(根據(jù)照射部位)預(yù)先設(shè)定;系統(tǒng)只需計(jì)算中心射線在照射平面上的平面坐標(biāo)(Χ0,Υ0)。該算法所應(yīng)用的公式如下s m' = A[R|t]M'
V fx Q Cx ru Π2 ri3 ι ^或SV = O fy Cy r2l Γ22 ^23 h ^
-1J [ο O IJ [r3i rn ^33 τ其中(X,Y,Ζ)是照射室坐標(biāo)空間內(nèi)一個點(diǎn)的三維坐標(biāo),(U,ν)是投影點(diǎn)的像素坐標(biāo)。A稱為相機(jī)矩陣或內(nèi)部參數(shù)矩陣其中(CX,Cy)是核心點(diǎn)(通常是影像中心)的坐標(biāo); fx,fy是用像素表示的焦距長度。根據(jù)該公式,如果圖像按某個參數(shù)放大或縮小,則所有這些參數(shù)也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地放大或縮小(乘以或除以該參數(shù))。內(nèi)部參數(shù)矩陣并不隨照相機(jī)視野變化而改變,其一旦確定既可重復(fù)使用(只要焦距不變)。聯(lián)合旋轉(zhuǎn)平移矩陣[R|t]被稱為外部參數(shù)矩陣,用于描述相機(jī)繞某靜止點(diǎn)旋轉(zhuǎn),或相機(jī)不動、照相目標(biāo)在相機(jī)前轉(zhuǎn)動。則 [R|t]可根據(jù)相機(jī)將圖像上某一點(diǎn)的坐標(biāo)(X,Y,Z)投影到某一坐標(biāo)系統(tǒng)。該轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)公式是(當(dāng)Z興0時)
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),包括醫(yī)療設(shè)備本身和定位部件,其中醫(yī)療設(shè)備上有移動部件,可移動到目標(biāo)位置進(jìn)行診斷或治療,其特征在于定位部件包括激光發(fā)射裝置,照相裝置,以及計(jì)算裝置;其中,激光發(fā)射裝置發(fā)出的激光照射在病人體表的標(biāo)記上;照相裝置對激光照射點(diǎn)進(jìn)行照相;計(jì)算裝置通過對照相裝置獲得的圖像進(jìn)行計(jì)算,得到激光照射點(diǎn)的位置;醫(yī)療設(shè)備根據(jù)計(jì)算得到的照射點(diǎn)位置,將移動部件自動進(jìn)行定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),其特征在于所述激光發(fā)射裝置是手持式的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),其特征在于所述激光發(fā)射裝置上有控制器,控制持續(xù)發(fā)射激光脈沖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),其特征在于所述激光發(fā)射裝置上的控制器一旦開始持續(xù)發(fā)射激光脈沖,則該控制器觸發(fā)照相裝置開始照相,照相裝置采集頻率高于激光脈沖的發(fā)射頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),其特征在于所述照相裝置的采集頻率是激光脈沖頻率的兩倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),其特征在于計(jì)算裝置對照相裝置獲得的相鄰圖像進(jìn)行剪影,得到激光照射點(diǎn)的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),其特征在于當(dāng)計(jì)算裝置得到激光照射點(diǎn)的位置保持一段時間穩(wěn)定,則激光發(fā)射裝置停止發(fā)射激光脈沖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),其特征在于所述保持一段時間穩(wěn)定是指,在預(yù)先確定長度的一段時間內(nèi),計(jì)算裝置多次得到激光照射點(diǎn)位置之差小于事先確定的閾值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),其特征在于至少具有三個照相裝置,布置在醫(yī)療設(shè)備所在環(huán)境的周圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),其特征在于所述醫(yī)療設(shè)備是X射線診斷設(shè)備,所述照相裝置是數(shù)碼相機(jī)。
11.一種醫(yī)療設(shè)備定位方法,其特征在于包括如下步驟1)發(fā)射激光照射在病人體表的標(biāo)記上;2)對激光照射點(diǎn)進(jìn)行照相;3)對照相得到的圖像進(jìn)行計(jì)算,得到激光照射點(diǎn)的位置;4)醫(yī)療設(shè)備根據(jù)計(jì)算得到的照射點(diǎn)位置,將移動部件自動進(jìn)行定位。
12 .根據(jù)權(quán)利要求11所述的醫(yī)療設(shè)備定位方法,其特征在于所述第1)步中,用手持式激光發(fā)射裝置進(jìn)行激光發(fā)射。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的醫(yī)療設(shè)備定位方法,其特征在于所述第1)步進(jìn)一步包括1. 3)開始持續(xù)發(fā)射激光脈沖;1. 4) 一旦開始持續(xù)發(fā)射激光脈沖,則該控制器觸發(fā)照相裝置開始照相。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的醫(yī)療設(shè)備定位方法,其特征在于所述第幻步中,對激光照射點(diǎn)進(jìn)行照相的采集頻率高于激光脈沖的發(fā)射頻率。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的醫(yī)療設(shè)備定位方法,其特征在于所述第幻步中,對激光照射點(diǎn)進(jìn)行照相的采集頻率是激光脈沖頻率的兩倍。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的醫(yī)療設(shè)備定位方法,其特征在于所述第幻步中,對照相獲得的相鄰圖像進(jìn)行剪影,得到所述激光照射點(diǎn)的位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的醫(yī)療設(shè)備定位方法,其特征在于所述第幻步中,當(dāng)計(jì)算得到的激光照射點(diǎn)的位置保持一定時間穩(wěn)定,則所述第1)步停止,即停止發(fā)射激光脈沖。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的醫(yī)療設(shè)備定位方法,其特征在于所述第幻步中,所述保持一定時間穩(wěn)定,是指在預(yù)先確定長度的一段時間內(nèi),計(jì)算裝置多次得到激光照射點(diǎn)位置之差小于事先確定的閾值。
19.根據(jù)權(quán)利要求12-18任一權(quán)利所述的醫(yī)療設(shè)備定位方法,其特征在于所述第3) 步中,至少有三個照相裝置對激光照射點(diǎn)進(jìn)行照相。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng),其特征在于所述醫(yī)療設(shè)備是X射線診斷設(shè)備,所述照相裝置是數(shù)碼相機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種激光引導(dǎo)醫(yī)療設(shè)備自動定位系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng)包括醫(yī)療設(shè)備本身和定位部件,醫(yī)療設(shè)備上有移動部件。其中定位部件包括激光發(fā)射裝置,照相裝置,以及計(jì)算裝置。所述激光發(fā)射裝置發(fā)出的激光照射在病人體表的標(biāo)記上;照相裝置對激光照射點(diǎn)進(jìn)行照相;計(jì)算裝置通過對照相裝置獲得的圖像進(jìn)行計(jì)算,得到激光照射點(diǎn)的位置;醫(yī)療設(shè)備根據(jù)計(jì)算得到的照射點(diǎn)位置,將移動部件自動進(jìn)行定位。優(yōu)選地,照相裝置的采集頻率是激光脈沖頻率的兩倍,則對相鄰兩幅圖像進(jìn)行剪影獲得激光照射點(diǎn)的位置。本發(fā)明簡化了醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行自動定位的工作流程,解決了自動定位的技術(shù)問題,并有助于改善病人的體驗(yàn)。
文檔編號A61B6/08GK102462506SQ20101055200
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者林麟, 賈磊 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊!
1
共和县| 常德市| 鲜城| 巴林右旗| 丹凤县| 兴海县| 延安市| 杭锦后旗| 纳雍县| 吉林市| 策勒县| 乐山市| 得荣县| 平江县| 拉萨市| 高安市| 大方县| 贺兰县| 左权县| 灯塔市| 忻州市| 马尔康县| 赣榆县| 宁德市| 徐州市| 喀喇| 陆河县| 洪泽县| 南江县| 互助| 阿勒泰市| 万年县| 会泽县| 湖南省| 勐海县| 丹寨县| 临沭县| 敖汉旗| 大荔县| 忻州市| 大连市|