專利名稱：一種新型交互式醫(yī)學(xué)超聲的顯示和輸入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型人機(jī)交互式系統(tǒng)，具體地說，涉及一種新型交互式醫(yī)學(xué)超聲的顯示和輸入系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著摩爾定律將電子硬件的性能推向更高的一個(gè)極限，在極大減小物理尺寸的同時(shí)極大地提高性能，用戶界面和顯示技術(shù)已經(jīng)突破傳統(tǒng)的鼠標(biāo)、鍵盤和顯示器這一標(biāo)準(zhǔn)而快速發(fā)展。盡管平板電腦和智能手機(jī)的迅猛崛起說明消費(fèi)電子行業(yè)已經(jīng)相對迅速地適應(yīng)了這些變化，但是醫(yī)療行業(yè)在人機(jī)交互領(lǐng)域卻只有非常小的進(jìn)步。在醫(yī)療超聲發(fā)展的歷史長河中，超聲系統(tǒng)一直采用監(jiān)視器輸出控制面板如包含鼠標(biāo)滾擊球、旋鈕、按鈕和開關(guān)等輸入的傳統(tǒng)模式。雖然超聲觸屏在超聲系統(tǒng)中逐步得到應(yīng)用，但其潛能還非常受限，其應(yīng)用無非就是繪圖控制面板。在大多數(shù)場合，觸屏技術(shù)還只是完全靜態(tài)的或簡單的按鈕。醫(yī)學(xué)超聲存在的一個(gè)普遍問題之一是，由于醫(yī)生關(guān)注屏幕和控制面板，患者的感知容易被忽略。這也是基于聲音交互的醫(yī)學(xué)超聲失敗的原因之一此外，掃描某些器官時(shí)，經(jīng)常需要患者平躺或側(cè)躺，這樣患者就不能看到超聲顯示屏幕。但是，為提高圖像質(zhì)量，患者經(jīng)常要屏住呼吸使超聲探頭保持在同一掃描界面和深度。因?yàn)榛颊卟荒芸吹狡聊?，他們不知道屏住呼吸或鼓起腹部的時(shí)間和程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)缺陷，提供一種新型交互式醫(yī)學(xué)超聲的顯示和輸入系統(tǒng)，該系統(tǒng)將新生的顯示和輸入技術(shù)如視屏眼鏡，動(dòng)作傳感器及平板設(shè)備的獨(dú)特性能和超聲特征結(jié)合起來，改善了傳統(tǒng)超聲顯示和用戶界面技術(shù)的效率和有效性。本發(fā)明的目的是提高效率、有效性、易用性。傳統(tǒng)的超聲系統(tǒng)在控制面板上輸入在顯示器上輸出，我們的發(fā)明允許用戶在他們發(fā)送命令的地方直接并立即得到反饋，醫(yī)生用手指在平板電腦的屏幕上拖動(dòng)一個(gè)目標(biāo)就會(huì)看到該目標(biāo)在屏幕上相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，超聲機(jī)器根據(jù)不同的指令完成各種功能，同時(shí)輸入和輸出在超聲顯示器和平板的屏幕上，既快捷又直觀?；颊呋蜥t(yī)生帶上視頻眼鏡，就能看到與超聲顯示器一樣的視頻輸出，他們頭部動(dòng)作在現(xiàn)實(shí)世界中會(huì)改變視野，同樣視頻眼鏡也會(huì)做相應(yīng)的改變。以第一視角錨定在血管的用戶能夠本能的理解頭的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)相應(yīng)的調(diào)整他的視角。使用運(yùn)動(dòng)傳感器，用戶能夠本能的明白捏的動(dòng)作意為“抓取”像拋掉一個(gè)圖片一樣的用手指向前推意為“縮小”。這樣醫(yī)生就可以以不同的視角觀察病人的超聲圖像輸出，也不必呆在超聲機(jī)器面前，甚至可以隨意走動(dòng)。病人帶上這種視頻眼鏡也可以更好的配合醫(yī)生，與醫(yī)生更好的溝通病情。其技術(shù)方案為一種新型交互式醫(yī)學(xué)超聲的顯示和輸入系統(tǒng)，包括平板電腦、視頻眼鏡、運(yùn)動(dòng)傳感器、無線路由器和超聲機(jī)器，平板電腦通過無線網(wǎng)絡(luò)與超聲機(jī)器建立起網(wǎng)絡(luò)連接，并通過網(wǎng)絡(luò)套接字進(jìn)行通信，超聲機(jī)器把掃描后的圖像和一些掃描參數(shù)發(fā)送給平板電腦端，平板電腦端進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，平板電腦端通過網(wǎng)絡(luò)套接字發(fā)送控制命令或測量結(jié)果傳給超聲機(jī)器，超聲機(jī)器根據(jù)不同的操作命令自動(dòng)運(yùn)行，視頻眼鏡通過與超聲機(jī)器連接，用戶可以通過點(diǎn)頭，抬頭，眼睛的左右旋轉(zhuǎn)等方式控制超聲機(jī)器，同時(shí)超聲圖像也會(huì)實(shí)時(shí)的顯示在視頻眼鏡上。所述網(wǎng)絡(luò)連接方式為互聯(lián)網(wǎng)、本地局域網(wǎng)、USB、藍(lán)牙或VGA連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明改變了傳統(tǒng)靜態(tài)超聲系統(tǒng)模型，發(fā)明了便攜輕巧的顯示技術(shù)，它可以補(bǔ)充甚至完全取代現(xiàn)存的超聲儀器人機(jī)交互方法。本發(fā)明給患者提供一個(gè)輔助顯示屏，無論他們什么樣坐姿都能看到顯示結(jié)果，手持或固定在可移動(dòng)或靈活裝置上，平板機(jī)或頭戴視頻眼鏡，平板機(jī)或視頻眼鏡的便攜性允許超聲醫(yī)師自由的走動(dòng)或把平板機(jī)或視頻眼鏡轉(zhuǎn)給別人。這有利于超聲醫(yī)師與其他專家分享檢測結(jié)果，有利于向患者解釋診斷結(jié)果，有利于與患 者其他超聲設(shè)備上的數(shù)據(jù)聯(lián)合診斷，患者就能夠參與其中而不只是被分析的對象，這樣患者就能夠知道怎么調(diào)整身體或屏住呼吸來配合掃描，醫(yī)生還可以更好的理解醫(yī)生為他標(biāo)識的需要注意的重要區(qū)域。屏幕或視頻眼鏡上的用戶界面是非固定的，用戶可以完全根據(jù)自己的意愿設(shè)計(jì)控制面板，這在以前的超聲界面技術(shù)中是不可能的。還有自動(dòng)優(yōu)化性能，在需要改變超聲參數(shù)時(shí)用戶可以選擇自動(dòng)優(yōu)化，這樣可以減少用戶操作和觀察的時(shí)間?；谠O(shè)備間的不同連接方式，用戶不需要在一個(gè)房間、一棟樓甚至一個(gè)城市就可以實(shí)時(shí)看到超聲圖像且能夠調(diào)整參數(shù)設(shè)置。對于醫(yī)療和教育，超聲醫(yī)師領(lǐng)導(dǎo)可以指導(dǎo)其他超聲醫(yī)師進(jìn)行掃描，對于研發(fā)，能夠協(xié)助工程師調(diào)試錯(cuò)誤，而不需要在現(xiàn)場查看準(zhǔn)確的參數(shù)是和圖像。


圖I為本發(fā)明新型交互式醫(yī)學(xué)超聲的顯示和輸入系統(tǒng)原理圖。101 :平板電腦，通過102與103建立網(wǎng)絡(luò)連接，并與103進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，進(jìn)行輸入與輸出的交互。102 :無線路由器，為101與103的網(wǎng)絡(luò)連接提供支持。103 :超聲機(jī)器,醫(yī)學(xué)檢查設(shè)備。104 :視屏眼鏡，通過VGA，USB等方式與103連接，實(shí)時(shí)顯示超聲圖像。105:內(nèi)置在視屏眼鏡上的運(yùn)動(dòng)傳感器，捕捉用戶的特定動(dòng)作，發(fā)送相關(guān)的命令到超聲機(jī)器，超聲機(jī)器做出相應(yīng)的反應(yīng)。圖2為網(wǎng)絡(luò)套接字軟件流程圖；圖3為平板電腦端的軟件流程圖；圖4為超聲機(jī)器接收到消息后的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。參照圖1，一種新型交互式醫(yī)學(xué)超聲的顯示和輸入系統(tǒng)，包括平板電腦、視頻眼鏡、運(yùn)動(dòng)傳感器、無線路由器和超聲機(jī)器，平板電腦通過無線網(wǎng)絡(luò)與超聲機(jī)器建立起網(wǎng)絡(luò)連接，并通過網(wǎng)絡(luò)套接字進(jìn)行通信，超聲機(jī)器把掃描后的圖像和一些掃描參數(shù)發(fā)送給平板電腦端，平板電腦端進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。平板電腦端通過網(wǎng)絡(luò)套接字發(fā)送控制命令或測量結(jié)果傳給超聲機(jī)器，超聲機(jī)器根據(jù)不同的操作命令自動(dòng)運(yùn)行。視屏眼鏡與超聲機(jī)器通過USB、藍(lán)牙或VGA等連接。在視屏眼鏡上用戶可以看到超聲機(jī)器上的超聲圖像，而不必對著超聲機(jī)器。同時(shí)，用戶可以通過點(diǎn)頭，抬頭，眼睛的旋轉(zhuǎn)等簡單的動(dòng)作控制超聲設(shè)備連接后，平板設(shè)備或視頻眼鏡實(shí)時(shí)顯示來自超聲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，用戶隨時(shí)可以暫停數(shù)據(jù)流來測量或注釋，暫停時(shí)，此設(shè)備進(jìn)入電影回放模式。開始后平板設(shè)備可以繼續(xù)接受來自超聲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流。平板機(jī)保存超聲系統(tǒng)傳輸來的每一幀數(shù)據(jù)，這樣用戶可以查看特定的幀或幀序列。視頻眼鏡能夠直接接受超聲儀或平板機(jī)的電影回放幀。平板機(jī)或視頻眼鏡可以供患者使用以協(xié)助醫(yī)患交流，這樣可以解決兩個(gè)較普遍的醫(yī)學(xué)超聲問題。在平板電腦與超聲機(jī)器的連接于相互交互的一系列操作是通過網(wǎng)絡(luò)套接字網(wǎng)絡(luò) 編程實(shí)現(xiàn)的，超聲端軟件使用C++與Windows網(wǎng)絡(luò)套接字開發(fā)。參考圖2。201 :啟動(dòng)超聲系統(tǒng)軟件202 :初始化網(wǎng)絡(luò)連接，并注冊發(fā)送線程和接收線程203 :發(fā)送線程，用來發(fā)送超聲圖像和系統(tǒng)參數(shù)到pad204 :接收線程，用來接收pad端發(fā)送過來的控制命令和測量結(jié)果等等205:超聲系統(tǒng)啟動(dòng)完成206 :超聲實(shí)時(shí)系統(tǒng)，與發(fā)送和接送線程進(jìn)行交互207 :系統(tǒng)退出平板電腦端的軟件使用java語言開發(fā)，支持androidAPI8以上操作系統(tǒng)硬件。如圖3。301 :啟動(dòng)pad 而軟件系統(tǒng)302 :與超聲設(shè)備建立網(wǎng)絡(luò)連接，用以通信。303 :通過無線網(wǎng)絡(luò)連接發(fā)送控制命令和測量等結(jié)果到超聲機(jī)器。304 :圖像，界面，參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示305 :通過無線網(wǎng)絡(luò)接收超聲圖像和掃描參數(shù)等等，用于實(shí)時(shí)顯示。306 :結(jié)束，退出程序和網(wǎng)絡(luò)連接用戶使用視頻眼鏡與超聲機(jī)器交互時(shí)，運(yùn)動(dòng)傳感器捕捉到特定動(dòng)作后以消息的形式向超聲機(jī)器發(fā)送命令，超聲機(jī)器接收到消息后有以下處理，如圖4。401 :命令解析模塊，解析由動(dòng)作傳感器傳來的命令消息402 :命令處理模塊，處理由命令解析器分配的各種命令，使超聲機(jī)器做相應(yīng)的反應(yīng)以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種新型交互式醫(yī)學(xué)超聲的顯示和輸入系統(tǒng)，其特征在于，包括平板電腦、視頻眼鏡、運(yùn)動(dòng)傳感器、無線路由器和超聲機(jī)器，平板電腦通過無線網(wǎng)絡(luò)與超聲機(jī)器建立起網(wǎng)絡(luò)連接，并通過網(wǎng)絡(luò)套接字進(jìn)行通信，超聲機(jī)器把掃描后的圖像和一些掃描參數(shù)發(fā)送給平板電腦端，平板電腦端進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，平板電腦端通過網(wǎng)絡(luò)套接字發(fā)送控制命令或測量結(jié)果傳給超聲機(jī)器，超聲機(jī)器根據(jù)不同的操作命令自動(dòng)運(yùn)行，視頻眼鏡通過與超聲機(jī)器連接，用戶可以通過點(diǎn)頭，抬頭，眼睛的左右旋轉(zhuǎn)等方式控制超聲機(jī)器，同時(shí)超聲圖像也會(huì)實(shí)時(shí)的顯示在視頻眼鏡上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述新型交互式醫(yī)學(xué)超聲的顯示和輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)連接方式為互聯(lián)網(wǎng)、本地局域網(wǎng)、USB、藍(lán)牙或VGA連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型交互式醫(yī)學(xué)超聲的顯示和輸入系統(tǒng)，其特征在于，包括平板電腦、視頻眼鏡、運(yùn)動(dòng)傳感器、無線路由器和超聲機(jī)器，平板電腦通過無線網(wǎng)絡(luò)與超聲機(jī)器建立起網(wǎng)絡(luò)連接，并通過網(wǎng)絡(luò)套接字進(jìn)行通信，超聲機(jī)器把掃描后的圖像和一些掃描參數(shù)發(fā)送給平板電腦端，平板電腦端進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。平板電腦端通過網(wǎng)絡(luò)套接字發(fā)送控制命令或測量結(jié)果傳給超聲機(jī)器，超聲機(jī)器根據(jù)不同的操作命令自動(dòng)運(yùn)行。視頻眼鏡通過USB、藍(lán)牙或VGA等于超聲機(jī)器連接。用戶可以通過點(diǎn)頭，抬頭，眼睛的左右旋轉(zhuǎn)等方式控制超聲機(jī)器，同時(shí)超聲圖像也會(huì)實(shí)時(shí)的顯示在視頻眼鏡上。本發(fā)明具有高效率、有效性、易用性的特點(diǎn)。
文檔編號G06F19/00GK102930170SQ201210447500
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者劉西鎮(zhèn), 高君, 劉西耀, 尹皓, 讓文德, 劉東權(quán) 申請人:聲泰特(成都)科技有限公司