本發(fā)明涉及超聲掃描領(lǐng)域，尤其涉及一種于人體掃描時(shí)導(dǎo)引超聲探頭移動(dòng)的裝置及方法。

背景技術(shù)：

超聲波已經(jīng)成為常用的疾病診斷工具，然而目前超聲波的判讀仍需要專業(yè)醫(yī)師或者超聲波師；對(duì)于醫(yī)療資源匱乏的偏遠(yuǎn)地區(qū)，若在使用超聲波診療工具時(shí)，仍需要專業(yè)的人員操作判斷，顯然在醫(yī)療診斷時(shí)對(duì)專業(yè)操作人員要求過(guò)高，使用殊為不便。

現(xiàn)有技術(shù)中，有想到將超聲波檢測(cè)的圖像通過(guò)三維空間檢測(cè)并傳送給醫(yī)師觀察，或者通過(guò)先前檢測(cè)到的空間偏轉(zhuǎn)角度來(lái)指導(dǎo)后續(xù)醫(yī)師在超聲波檢測(cè)時(shí)進(jìn)行角度調(diào)整以找到準(zhǔn)確的掃描位置，然其僅涉及超聲探頭在具體位置時(shí)如何校正，如何將超聲探頭導(dǎo)引到所需檢測(cè)位置仍是現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法克服的問(wèn)題，從而導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)診斷時(shí)，專業(yè)醫(yī)師或者超聲波師的不可或缺。

因此，有必要設(shè)計(jì)一種新型的超聲掃描導(dǎo)引裝置及超聲掃描導(dǎo)引方法，以克服上述缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種超聲掃描導(dǎo)引裝置及超聲掃描導(dǎo)引方法，其能夠解決如何將超聲波探頭導(dǎo)引至待掃描目標(biāo)位置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種超聲掃描導(dǎo)引裝置，包括：影像資料庫(kù)，包括多個(gè)特征影像及多個(gè)特征位置資訊，該多個(gè)特征影像與該多個(gè)特征位置資訊一一對(duì)應(yīng)；超聲探頭，用以掃描物體以獲取實(shí)時(shí)區(qū)域影像；感測(cè)組件，用以獲取該超聲探頭相對(duì)該物體的實(shí)時(shí)特征位置資訊；處理單元，依據(jù)該實(shí)時(shí)區(qū)域影像、該實(shí)時(shí)特征位置資訊、該多個(gè)特征影像、該多個(gè)特征位置資訊以及目標(biāo)資訊以獲取第一路徑，以導(dǎo)引該超聲探頭沿該第一路徑移動(dòng)至目標(biāo)位置，該目標(biāo)資訊對(duì)應(yīng)該目標(biāo)位置。

較佳的，該超聲探頭預(yù)先掃描該物體以獲取該多個(gè)特征影像,該感測(cè)組件同時(shí)獲取該超聲探頭相對(duì)該物體的實(shí)時(shí)特征位置資訊。

較佳的，該處理單元于該多個(gè)特征位置資訊中選取對(duì)應(yīng)該目標(biāo)位置的第一特征位置資訊；該處理單元依據(jù)該實(shí)時(shí)特征位置資訊及該第一特征位置資訊獲取該第一路徑。

較佳的，該處理單元將該實(shí)時(shí)區(qū)域影像與該多個(gè)特征影像對(duì)比，以獲取該實(shí)時(shí)區(qū)域影像對(duì)應(yīng)的該多個(gè)特征影像中的第一特征影像，該第一特征影像對(duì)應(yīng)該多個(gè)特征位置資訊中的第一特征位置資訊；該處理單元于該多個(gè)特征位置資訊中選取對(duì)應(yīng)該目標(biāo)位置的第二特征位置資訊；該處理單元依據(jù)該第一特征位置資訊及該第二特征位置資訊獲取該第一路徑。

較佳的，該多個(gè)特征位置資訊之間形成有第一空間資訊，該第一空間資訊包括該第一路徑。

較佳的，于獲取該實(shí)時(shí)區(qū)域影像前，該超聲探頭先掃描該物體以獲取該多個(gè)特征影像，該感測(cè)組件同時(shí)獲取每一該特征影像對(duì)應(yīng)的該特征位置資訊，該處理單元獲取該多個(gè)特征影像及該多個(gè)特征位置資訊以形成該影像資料庫(kù)。

較佳的，當(dāng)該第一路徑大于或者等于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，該處理單元控制該超聲探頭沿第一子路徑移動(dòng)至中繼特征影像，該中繼特征影像對(duì)應(yīng)一中繼特征位置資訊，該中繼特征影像為該多個(gè)特征影像的其中之一，該中繼特征位置資訊為該多個(gè)特征位置資訊的其中之一，該中繼特征位置資訊位于該第一路徑上。

較佳的，當(dāng)該超聲探頭沿該第一路徑移動(dòng)時(shí)，該超聲探頭掃描該物體以獲取更新后的實(shí)時(shí)區(qū)域影像；該超聲探頭沿該第一路徑移動(dòng)至該目標(biāo)位置為該更新后的實(shí)時(shí)區(qū)域影像與該目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的特征影像重疊。

較佳的，每一該特征位置資訊包括坐標(biāo)信息及角度信息，該感測(cè)組件包括空間位置感測(cè)器；當(dāng)該超聲探頭位于該物體的第一空間時(shí)，該空間位置感測(cè)器用以獲取該超聲探頭位于該第一空間的該坐標(biāo)信息及該角度信息。

較佳的，每一該特征位置資訊還包括壓力值，該感測(cè)組件還包括壓力感測(cè)器；該壓力感測(cè)器用以獲取該超聲探頭相對(duì)該物體的該壓力值。

較佳的，該超聲掃描導(dǎo)引裝置還包括顯示單元，該顯示單元用以顯示該第一路徑。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另提供一種超聲掃描導(dǎo)引裝置，包括:超聲探頭，用以掃描物體以獲取多個(gè)特征影像；感測(cè)組件，對(duì)應(yīng)該超聲探頭設(shè)置以獲取多個(gè)特征位置資訊，該多個(gè)特征位置資訊對(duì)應(yīng)該多個(gè)特征影像；以及處理單元，獲取該多個(gè)特征影像及該多個(gè)特征位置資訊并存儲(chǔ)；于使用時(shí)，該超聲探頭掃描該物體以獲取實(shí)時(shí)區(qū)域影像，該感測(cè)組件獲取該實(shí)時(shí)區(qū)域影像對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)特征位置資訊，該處理單元依據(jù)該實(shí)時(shí)特征位置資訊、該多個(gè)特征位置資訊以及目標(biāo)資訊以獲取第一路徑；該處理單元控制顯示單元顯示該第一路徑以用于將該超聲探頭沿該第一路徑移動(dòng)至目標(biāo)位置；該目標(biāo)資訊對(duì)應(yīng)該目標(biāo)位置,該目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)該多個(gè)特征影像的其中之一，當(dāng)該超聲探頭沿該第一路徑移動(dòng)時(shí)獲取更新后的實(shí)時(shí)區(qū)域影像，當(dāng)該超聲探頭移動(dòng)至該目標(biāo)位置時(shí)，該更新后的實(shí)時(shí)區(qū)域影像與該目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的該特征影像重疊。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種超聲掃描導(dǎo)引方法，包括步驟:存儲(chǔ)多個(gè)特征影像及多個(gè)特征位置資訊，該多個(gè)特征影像與該多個(gè)特征位置資訊一一對(duì)應(yīng)；獲取實(shí)時(shí)區(qū)域影像及實(shí)時(shí)特征影像；依據(jù)該實(shí)時(shí)區(qū)域影像、該實(shí)時(shí)特征影像、該多個(gè)特征影像、該多個(gè)特征位置資訊以及目標(biāo)資訊以獲取第一路徑；以及依據(jù)該第一路徑以導(dǎo)引超聲探頭沿該第一路徑移動(dòng)至目標(biāo)位置，該目標(biāo)資訊對(duì)應(yīng)該目標(biāo)位置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的超聲掃描導(dǎo)引裝置及超聲掃描導(dǎo)引方法，通過(guò)預(yù)先掃描獲取影像資料庫(kù)，于使用者使用時(shí)自動(dòng)掃描實(shí)時(shí)區(qū)域影像及實(shí)時(shí)特征位置資訊并與影像資料庫(kù)比對(duì)，以獲取第一路徑從而導(dǎo)引超聲波探頭到指定目標(biāo)位置，以完成準(zhǔn)確、專業(yè)的掃描動(dòng)作，無(wú)需使用者自行判斷如何移動(dòng)超聲波探頭，操作方便，降低了對(duì)使用者專業(yè)性的依賴；實(shí)現(xiàn)操作者與專業(yè)診斷者的分離。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的超聲掃描導(dǎo)引裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的感測(cè)組件的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的超聲掃描導(dǎo)引方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使對(duì)本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下。

在說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求書(shū)當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定的元件。所屬領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)可理解，制造商可能會(huì)用不同的名詞來(lái)稱呼同一個(gè)元件。本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求書(shū)并不以名稱的差異來(lái)作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的「包括」為開(kāi)放式的用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成「包括但不限定于」。

參照?qǐng)D1至圖2所示，揭示了本發(fā)明超聲掃描導(dǎo)引裝置1的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1為本發(fā)明實(shí)施例的超聲掃描導(dǎo)引裝置1的結(jié)構(gòu)框圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例的感測(cè)組件13的結(jié)構(gòu)框圖；超聲掃描導(dǎo)引裝置1包括：超聲探頭11、處理單元12、感測(cè)組件13、顯示單元14以及存儲(chǔ)單元121，存儲(chǔ)單元121存儲(chǔ)有影像資料庫(kù)k，處理單元12分別耦接超聲探頭11、感測(cè)組件13、顯示單元14以及存儲(chǔ)單元121；于本實(shí)施例中，存儲(chǔ)單元121設(shè)置于處理單元12中，另選的，存儲(chǔ)單元121亦可獨(dú)立于處理單元12設(shè)置，能與處理單元12進(jìn)行數(shù)據(jù)交換即可；超聲掃描導(dǎo)引裝置1用于實(shí)現(xiàn)超聲波探頭11預(yù)執(zhí)行對(duì)物體的目標(biāo)部位進(jìn)行掃描時(shí)，導(dǎo)引使用者將超聲波探頭11移動(dòng)至目標(biāo)位置以對(duì)該目標(biāo)部位進(jìn)行專業(yè)、準(zhǔn)確的掃描，需要說(shuō)明的是該物體為生物體，于本發(fā)明中以人體為例。

感測(cè)組件13可設(shè)置于超聲探頭11的本體上或本體內(nèi)部以使得感測(cè)組件13與超聲探頭11一起移動(dòng)。于超聲掃描導(dǎo)引裝置1投入使用前或者說(shuō)于產(chǎn)品投入市場(chǎng)應(yīng)用前，在廠家初始化過(guò)程中，可用超聲探頭11先順序掃描人體以獲取多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in(1≤n,n為正整數(shù))，同時(shí),感測(cè)組件13對(duì)應(yīng)超聲探頭11設(shè)置,以于超聲探頭11順序掃描人體的過(guò)程中同步獲取該多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in對(duì)應(yīng)的多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn(1≤n,n為正整數(shù))，每一特征影像i對(duì)應(yīng)一特征位置資訊n,處理單元12接收該多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in及該多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元121,以使多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in及多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn一一對(duì)應(yīng)以形成影像資料庫(kù)k；處理單元12根據(jù)掃描順序在多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn之間形成第一空間資訊，優(yōu)選的，該第一空間資訊為多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn之間的路徑信息，亦即，掃描需經(jīng)過(guò)的多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn之間的順序信息并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元121中以形成該影像資料庫(kù)k。本實(shí)施例中描述的是在產(chǎn)品初始化過(guò)程中獲取影像資料庫(kù)，當(dāng)然，于其他實(shí)施中，亦可于用戶每次使用時(shí)，通過(guò)將帶有感測(cè)組件13的超聲探頭11在人體或者其他生物體上進(jìn)行預(yù)先掃描以實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程進(jìn)行資訊學(xué)習(xí)，有利于對(duì)不同生物體進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)抓取直接形成上述影像資料庫(kù)。當(dāng)然，在實(shí)際操作中，亦可通過(guò)專業(yè)醫(yī)師對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行二次篩選并進(jìn)行標(biāo)識(shí)從而形成上述影像資料庫(kù)。

以本實(shí)施例的人體為例，該多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in可為人體可掃描器官可獲取準(zhǔn)確、專業(yè)數(shù)據(jù)時(shí)的掃描影像，該多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn可以為上述可掃描器官相對(duì)人體所處的空間位置，上述標(biāo)識(shí)可為例如“心臟正面”等標(biāo)識(shí)。于具體實(shí)施時(shí)，每一該特征位置資訊i包括坐標(biāo)信息及角度信息，感測(cè)組件13包括空間位置感測(cè)器131,例如，三軸重力加速度及角速度感測(cè)器；當(dāng)超聲探頭11位于人體的第一空間時(shí)，空間位置感測(cè)器131用以獲取超聲探頭11位于該第一空間的該坐標(biāo)信息及該角度信息。優(yōu)選的，參見(jiàn)圖2，每一該特征位置資訊i還包括壓力值，感測(cè)組件13還包括壓力感測(cè)器132，壓力感測(cè)器132用以獲取超聲探頭11相對(duì)人體的該壓力值，例如，當(dāng)用超聲探頭11貼著皮膚時(shí)，會(huì)給超聲探頭11一相對(duì)皮膚擠壓的力，當(dāng)位于可獲取清晰成像時(shí)可定義該擠壓力時(shí)的狀態(tài)為目標(biāo)位置。

使用者需要對(duì)人體的某個(gè)器官進(jìn)行掃描時(shí),可預(yù)先輸入目標(biāo)資訊x，當(dāng)使用者將超聲探頭11作用于人體時(shí)，超聲探頭11掃描人體以獲取實(shí)時(shí)區(qū)域影像s，感測(cè)組件13用以獲取超聲探頭11相對(duì)人體的實(shí)時(shí)特征位置資訊m；處理單元12獲取上述實(shí)時(shí)區(qū)域影像s及實(shí)時(shí)特征位置資訊m，處理單元12依據(jù)實(shí)時(shí)區(qū)域影像s、實(shí)時(shí)特征位置資訊m、多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in、多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn以及目標(biāo)資訊x以獲取第一路徑l1，以導(dǎo)引該超聲探頭沿該第一路徑l1移動(dòng)至目標(biāo)位置，該目標(biāo)資訊x對(duì)應(yīng)該目標(biāo)位置；處理單元12亦可依據(jù)實(shí)時(shí)特征位置資訊m、多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in、多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn以及目標(biāo)資訊x以獲取第一路徑l1；或者處理單元12亦可依據(jù)實(shí)時(shí)區(qū)域影像s、多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in、多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn以及目標(biāo)資訊x以獲取第一路徑l1，根據(jù)實(shí)際操作的需要。

優(yōu)選的，處理單元12將實(shí)時(shí)區(qū)域影像s與多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in對(duì)比，以獲取影像資料庫(kù)k中與實(shí)時(shí)區(qū)域影像s對(duì)應(yīng)的第一特征影像，該第一特征影像為多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in的其中之一，同時(shí)查詢?cè)撚跋褓Y料庫(kù)k中該第一特征影像對(duì)應(yīng)該多個(gè)特征位置資訊中的第一特征位置資訊；處理單元12于該多個(gè)特征位置資訊中選取對(duì)應(yīng)該目標(biāo)位置的第二特征位置資訊；處理單元12依據(jù)該第一特征位置資訊及該第二特征位置資訊獲取該第一路徑l1，該第一路徑l1屬于上述第一空間資訊。于另一實(shí)施例中，處理單元12將實(shí)時(shí)特征位置資訊m與多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn對(duì)比，以獲取影像資料庫(kù)k中與實(shí)時(shí)特征位置資訊m對(duì)應(yīng)的第一特征位置資訊；處理單元12于該多個(gè)特征位置資訊中選取對(duì)應(yīng)該目標(biāo)位置的第二特征位置資訊；處理單元12依據(jù)該第一特征位置資訊及該第二特征位置資訊獲取該第一路徑l1；當(dāng)然，處理單元12亦可將實(shí)時(shí)區(qū)域影像s與多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in對(duì)比,同時(shí)將實(shí)時(shí)特征位置資訊m與多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn對(duì)比，并通過(guò)算法對(duì)比出更接近所存儲(chǔ)的影像資料庫(kù)k中一特征影像對(duì)應(yīng)的特征位置資訊作為第一特征位置資訊。

于實(shí)施中，超聲掃描導(dǎo)引裝置1還包括顯示單元14，參見(jiàn)圖1，顯示單元14用以顯示該第一路徑l1，以對(duì)使用者進(jìn)行導(dǎo)引。掃描過(guò)程中，還可將對(duì)應(yīng)該目標(biāo)位置的第二特征影像及實(shí)時(shí)區(qū)域影像s顯示于顯示單元14上，以方便使用者在移動(dòng)超聲探頭11的過(guò)程中進(jìn)行觀察并作出如何移動(dòng)的判斷。當(dāng)然，該第一路徑l1亦可為移動(dòng)提示信息資訊，例如，左移1cm,或者該移動(dòng)提示信息資訊可伴隨該第一路徑l1于顯示單元14上顯示時(shí)同時(shí)提示。于使用過(guò)程中，當(dāng)超聲探頭11沿該第一路徑l1移動(dòng)時(shí)，超聲探頭11掃描人體以獲取更新后的實(shí)時(shí)區(qū)域影像s’；超聲探頭11沿該第一路徑l1移動(dòng)至該目標(biāo)位置為該更新后的實(shí)時(shí)區(qū)域影像s’與該目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的特征影像重疊。

優(yōu)選的，當(dāng)該第一路徑l1大于或者等于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，處理單元12控制超聲探頭11沿第一子路徑移動(dòng)至中繼特征影像，該中繼特征影像對(duì)應(yīng)一中繼特征位置資訊，該中繼特征影像為多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in的其中之一，該中繼特征位置資訊為多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn的其中之一，該中繼特征位置資訊位于該第一路徑l1上，并可將實(shí)時(shí)區(qū)域影像s、該中繼特征影像及該第一子路徑于顯示單元14上顯示，以保證若第一路徑l1過(guò)長(zhǎng)仍能向使用者提供一清晰圖像于顯示屏幕上以方便使用者執(zhí)行操作。

借此，通過(guò)預(yù)先掃描獲取影像資料庫(kù)，于使用者使用時(shí)自動(dòng)掃描實(shí)時(shí)區(qū)域影像及實(shí)時(shí)特征位置資訊并與影像資料庫(kù)比對(duì)，以獲取第一路徑從而導(dǎo)引超聲波探頭到指定目標(biāo)位置，以完成準(zhǔn)確、專業(yè)的掃描動(dòng)作，無(wú)需使用者自行判斷如何移動(dòng)超聲波探頭，操作方便，降低了對(duì)使用者專業(yè)性的依賴；實(shí)現(xiàn)操作者與專業(yè)診斷者的分離，方便專業(yè)醫(yī)師遠(yuǎn)程診斷。

參見(jiàn)圖3，公開(kāi)發(fā)明另一實(shí)施例的超聲掃描導(dǎo)引方法100，超聲掃描導(dǎo)引方法100用于上述超聲掃描導(dǎo)引裝置1，所涉及的結(jié)構(gòu)、組成、關(guān)系均相同,超聲掃描導(dǎo)引方法100包括步驟:

s101:存儲(chǔ)多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in(1≤n,n為正整數(shù))及多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn(1≤n,n為正整數(shù))，該多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in與該多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn一一對(duì)應(yīng)，執(zhí)行步驟s102；

s102:獲取實(shí)時(shí)區(qū)域影像s及實(shí)時(shí)特征位置資訊m，執(zhí)行步驟s103；

s103:依據(jù)實(shí)時(shí)區(qū)域影像s、實(shí)時(shí)特征位置資訊m、多個(gè)特征影像i1、i2、i3…in、多個(gè)特征位置資訊n1、n2、n3…nn以及目標(biāo)資訊x以獲取第一路徑l1；執(zhí)行步驟s104；以及

s104:依據(jù)第一路徑l1以導(dǎo)引超聲探頭11沿第一路徑l1移動(dòng)至目標(biāo)位置，該目標(biāo)資訊x對(duì)應(yīng)該目標(biāo)位置。其工作步驟及原理參照超聲掃描導(dǎo)引裝置1實(shí)時(shí)例所述，此處不再贅述。借此，通過(guò)預(yù)先掃描獲取影像資料庫(kù)，于使用者使用時(shí)自動(dòng)掃描實(shí)時(shí)區(qū)域影像及實(shí)時(shí)特征位置資訊并與影像資料庫(kù)比對(duì)，以獲取第一路徑從而導(dǎo)引超聲波探頭到指定目標(biāo)位置，以完成準(zhǔn)確、專業(yè)的掃描動(dòng)作，無(wú)需使用者自行判斷如何移動(dòng)超聲波探頭，操作方便，降低了對(duì)使用者專業(yè)性的依賴；實(shí)現(xiàn)操作者與專業(yè)診斷者的分離，方便專業(yè)醫(yī)師遠(yuǎn)程診斷。

本發(fā)明已由上述相關(guān)實(shí)施例加以描述，然而上述實(shí)施例僅為實(shí)施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭露的實(shí)施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的更動(dòng)與潤(rùn)飾，均屬本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。