CN105344022B - 一种自动识别病灶形状的激光治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动识别病灶形状的激光治疗仪，包括治疗仪本体和连接于所述治疗仪本体的治疗头，还包括图像识别单元、数据处理单元、驱动控制单元和形变执行单元；其中，所述图像识别单元对所述标识线进行采样，并将采样到的标识线信息发送至数据处理单元；所述数据处理单元对接收到的标识线信息进行等角度圆周拆分，以获得十二段边缘线信息，并根据所述十二段边缘线信息计算出各段边缘线相对于预定基圆的形变量；所述驱动控制单元根据所述数据处理单元计算出的形变量信息向所述形变执行单元发送相应的形变控制信息；所述形变执行单元根据接收到的形变控制信息调节所述治疗头的激光输出边界形状，使之贴合所述标识线。

Description

一种自动识别病灶形状的激光治疗仪

技术领域

本发明涉及一种激光治疗仪，尤其涉及一种自动识别病灶形状的激光治疗仪。

背景技术

激光是20世纪人类伟大发明之一，并且广泛应用在很多领域。

低强度激光照射治疗的临床价值国内外已经肯定。主要应用在治疗脑部疾病、心血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤、白血病、精神科疾病、银屑病、鼻炎等症。根据健康医学发现，低强度激光在心脑血管病发病前期预防及发病后的恢复期都具有较好的疗效，对于健康及抑制人体衰老具有一定的作用。

激光治疗是通过专门的激光治疗仪器进行的。激光治疗仪一般包括治疗仪本体和连接于所述治疗仪本体的治疗头，所述治疗头用于对病灶进行照射治疗。

由于病人病灶面积、形状不同，对激光的辐照能量密度需求也不同。为确保对病灶部位的辐照强度，每次治疗都需要对病灶周围的正常肌肤进行遮挡，以避免正常肌肤在激光照射下受伤，这就增加了医生的操作时间，同时也非常不方便。

发明内容

本发明针对现有技术的弊端，提供一种自动识别病灶形状的激光治疗仪。

本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪，包括治疗仪本体和连接于所述治疗仪本体的治疗头，所述治疗头用于对病灶进行照射治疗，在所述病灶的边缘预先标记有标识线，还包括图像识别单元、数据处理单元、驱动控制单元和形变执行单元；

其中，所述图像识别单元对所述标识线进行采样，并将采样到的标识线信息发送至数据处理单元；

所述数据处理单元对接收到的标识线信息进行等角度圆周拆分，以获得十二段边缘线信息，并根据所述十二段边缘线信息计算出各段边缘线相对于预定基圆的形变量；

所述驱动控制单元根据所述数据处理单元计算出的形变量信息向所述形变执行单元发送相应的形变控制信息；

所述形变执行单元根据接收到的形变控制信息调节所述治疗头的激光输出边界形状，使之贴合所述标识线。

本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪中，所述图像识别单元包括图像摄取模块、信息传输模块和图像摄取控制器；

其中，所述图像摄取控制器根据外界输入的触发指令控制所述图像摄取模块对所述标识线进行采样，并将采样到的标识线信息经由信息传输模块发送至数据处理单元。

本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪中，所述数据处理单元包括数据存储器、数据处理器和通信模块；

其中，所述数据存储器内预存有对所述标识线信息进行等角度圆周拆分的规则信息和预定的基圆信息，并对接收到的标识线信息、拆分所得的十二段边缘线信息和计算所得的形变量信息进行存储；

所述数据处理器根据所述规则信息对所述标识线信息进行等角度圆周拆分而获得十二段边缘线信息，并根据所述十二段边缘线信息计算出各段边缘线相对于预定基圆的形变量信息；

所述通信模块用于与所述图像识别单元进行信息交互以获得所述标识线信息，以及用于与所述驱动控制单元进行信息交互以传送所述形变量信息。

本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪中，所述驱动控制单元包括数据转换单元和通信单元；

其中，所述数据转换单元将所述形变量信息转换为驱动所述形变执行单元进行形变的形变控制信息，并经由所述通信单元将所述形变控制信息发送至所述形变执行单元。

本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪中，所述形变执行单元包括设置于治疗头上的形变调节器，所述形变调节器由十二个沿圆周方向等角度均布的形变腔合围而成，所述各形变腔处于合围所形成的圈的一侧的侧壁彼此边缘相接且为可屈伸的弹性壁；

还包括十二个分别连通至各形变腔的形变驱动器，所述各形变驱动器根据形变控制信息控制对应的形变腔的弹性壁内凹或前凸，以令各弹性壁合围形成的形状与所述标识线形状相符。

本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪中，所述形变调节器包括外围固定环板，在所述外围固定环板内侧沿圆周均布有十二个固定隔板；

在所述外围固定环板的两端还分别设置有上封板和下封板，所述上封板、下封板、固定隔板以及所述外围固定环板区隔出十二个具有向内侧开口的腔；

在所述各腔的开口处设置弹性壁，从而构成十二个彼此独立的密封的形变腔。

本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪中，所述各形变腔为中空且充满空气；

所述各形变驱动器为空气调节器，且所述各空气调节器与所述各形变腔分别通过管路连通；

所述空气调节器根据所述形变控制信息向所述形变腔内充入预定剂量的气体或者抽取预定剂量的气体；

当所述空气调节器向所述形变腔内充入气体时，所述弹性壁前凸；

当所述空气调节器抽取所述形变腔内的气体时，所述弹性壁内凹。

本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪中，所述各形变腔内充满液体；

所述各形变驱动器为液体调节器，且所述各液体调节器与所述各形变腔分别通过管路连通；

所述液体调节器根据所述形变控制信息向所述形变腔内充入预定剂量的液体或者抽取预定剂量的液体；

当所述液体调节器向所述形变腔内充入液体时，所述弹性壁前凸；

当所述液体调节器抽取所述形变腔内的液体时，所述弹性壁内凹。

本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪中，通过对标识线进行自动识别，并进一步根据该标识线的形状来调整治疗头的激光输出边界形状，使之贴合所述标识线。从而令治疗头输出的激光只照射病灶所在的区域，而病灶以外的健康肌肤则不会受到激光照射。整个激光照射治疗的过程中完全不需要医生进行激光输出边界形状的调节，大大方便了医生，缩短了治疗时间，提高了治疗的效率。

附图说明

图1为本发明所述激光治疗仪的外形结构示意图；

图2位本发明所述激光治疗仪的内部结构示意图；

图3为本发明所述激光治疗仪的形变调节器的结构示意图；

图4为本发明所述激光治疗仪中将标识线拆分为十二段边缘线的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪，包括治疗仪本体1和连接于所述治疗仪本体1的治疗头2，所述治疗头2用于对机体4上的病灶进行照射治疗，在所述病灶的边缘预先标记有标识线5。所述标识线5最好采用与机体颜色差别较大的线条勾勒，以利于后续的图像采样和图像识别。

为实现对病灶进行自动而有效照射，使治疗头2输出的激光边界能够直接对应于病灶的形状，从而不必再由医生进行辅助性工作，如图2所示，本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪，还包括图像识别单元、数据处理单元、驱动控制单元和形变执行单元。

其中，所述图像识别单元对所述标识线5进行采样，并将采样到的标识线信息发送至数据处理单元。所述数据处理单元对接收到的标识线信息进行等角度圆周拆分，以获得十二段边缘线信息，并根据所述十二段边缘线信息计算出各段边缘线相对于预定基圆的形变量。所述驱动控制单元根据所述数据处理单元计算出的形变量信息向所述形变执行单元发送相应的形变控制信息。所述形变执行单元根据接收到的形变控制信息调节所述治疗头的激光输出边界形状，使之贴合所述标识线。经过所述形变执行单元对治疗头输出的激光形状进行调节后，输出的激光的边界能够直接对应于标识线，从而令治疗头输出的激光只照射病灶所在的区域，而病灶以外的健康肌肤则不会受到激光照射。整个激光照射治疗的过程中完全不需要医生进行激光输出边界形状的调节，大大方便了医生，缩短了治疗时间，提高了治疗的效率。

具体而言，如图2、图3、图4所示，本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪中，所述图像识别单元包括图像摄取模块、信息传输模块和图像摄取控制器。

其中，所述图像摄取控制器是图像识别单元中的控制核心，其可接收外部输入的触发指令或者感测外部的预定输入信息，从而向图像摄取模块发出开始进行图像采样(即标识线采样)的指示，控制所述图像摄取模块对当前的标识线5进行采样。所述图像摄取模块采样到的标识线信息再经由信息传输模块发送至数据处理单元，由所述数据处理单元进行后续处理。

本发明中，所述数据处理单元包括数据存储器、数据处理器和通信模块。该数据处理单元是整个激光治疗仪实现自动识别病灶形状的核心部件。

其中，所述数据存储器内预存有对所述标识线信息进行等角度圆周拆分的规则信息和预定的基圆信息，并对接收到的标识线信息、拆分所得的十二段边缘线信息和计算所得的形变量信息进行存储。

由于反映病灶形状的标识线5为一封闭曲线构成，因此，可对所述标识线5进行圆周方向的拆分，以获得多段独立的边缘线。本实施例中，在所述数据存储器内预存了对所述标识线5按圆周方向拆分为十二段边缘线(即每段边缘线均对应了30度角)的规则信息。此外，所述数据存储器内还预存有基圆信息，所述基圆信息是预先确定一个假想圆，并以此假想圆为基准来判断各边缘线相对于该假想圆的形变量。另外，所述数据存储器还用于存储数据处理单元接收到的标识线信息、由所述数据处理器对标识线信息进行拆分所得的十二段边缘线信息、和对所述十二段边缘线计算所得的形变量信息。

所述数据处理器根据上述对标识线5按圆周方向拆分为十二段边缘线的规则信息对所述标识线信息进行等角度圆周拆分而获得十二段边缘线信息(如图4中将标识线5拆分而得到十二段边缘线35)，并根据所述十二段边缘线信息计算出各段边缘线相对于预定基圆36的形变量信息。如图4中，所述边缘线351相对于基圆36的形变量信息为正值(即该边缘线351位于基圆36之外)，所述边缘线352相对于基圆36的形变量信息为负值(即该边缘线352位于所述基圆36之内)。进一步的，除了确定上述形变量信息数值的正负以外，还可以计算出具体的数值大小，以此反映边缘线相对于基圆的偏离程度。

所述通信模块用于与所述图像识别单元进行信息交互以获得所述标识线信息，以及用于与所述驱动控制单元进行信息交互以传送所述形变量信息。

本发明中，所述驱动控制单元包括数据转换单元和通信单元。其中，所述数据转换单元将所述形变量信息转换为驱动所述形变执行单元进行形变的形变控制信息，并经由所述通信单元将所述形变控制信息发送至所述形变执行单元。由于所述形变量信息既包含了数值的正负、又包含了数值的大小，是反映边缘线相对于基圆偏离程度的最直观的数据，因此，本发明中对该形变量信息进行转换，由数据转换单元根据预存的转换规则(该转换规则中包含了形变量大小与形变控制量大小的对应关系)将所述形变量信息转换为适应形变执行单元进行形变的形变控制信息，以为后续的形变执行单元进行形变控制。

本发明所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪中，所述形变执行单元包括设置于治疗头2上的形变调节器3，所述形变调节器3由十二个沿圆周方向等角度均布的形变腔34合围而成，所述各形变腔34处于合围所形成的圈的一侧的侧壁彼此边缘相接且为可屈伸的弹性壁37。还包括十二个分别连通至各形变腔的形变驱动器(图中未示)，所述各形变驱动器根据形变控制信息控制对应的形变腔34的弹性壁37内凹或前凸(包括形变方向和形变程度)，以令各弹性壁37合围形成的形状与所述标识线5形状相符。由于所述形变调节器3是设置于治疗头2上，其对治疗头2输出的激光具有阻隔作用，因此，当各弹性壁37合围形成的形状与标识线5的形状相符时，治疗头2也输出与标识线5的形状相符的激光，即输出的激光只能照射到病灶范围内，而对病灶范围以外的健康肌肤没有影响。

具体而言，所述形变调节器3包括外围固定环板31，在所述外围固定环板31内侧沿圆周均布有十二个固定隔板33。在所述外围固定环板31的两端还分别设置有上封板(图中未示)和下封板32，所述上封板、下封板32、固定隔板33、以及所述外围固定环板31区隔出十二个具有向内侧开口的腔。在所述各腔的开口处设置弹性壁37，从而构成十二个彼此独立的密封的形变腔34。

所述形变驱动器对于所述形变腔34上的弹性壁37的形变驱动方式可以有多种。例如，将所述各形变腔34设置为中空且充满空气；所述各形变驱动器为空气调节器，且所述各空气调节器与所述各形变腔34分别通过管路连通；所述空气调节器根据所述形变控制信息向所述形变腔34内充入预定剂量的气体或者抽取预定剂量的气体。当所述空气调节器向所述形变腔内充入气体时，所述弹性壁37前凸(即如图3中的弹性壁372所示)；当所述空气调节器抽取所述形变腔内的气体时，所述弹性壁37内凹(即如图3中的弹性壁371所示)。

或者，将所述各形变腔34设置为其内充满液体；相应的，所述各形变驱动器为液体调节器，且所述各液体调节器与所述各形变腔34分别通过管路连通；所述液体调节器根据所述形变控制信息向所述形变腔34内充入预定剂量的液体或者抽取预定剂量的液体。当所述液体调节器向所述形变腔34内充入液体时，所述弹性壁37前凸(即如图3中的弹性壁372所示)；当所述液体调节器抽取所述形变腔34内的液体时，所述弹性壁内凹(即如图3中的弹性壁371所示)。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种自动识别病灶形状的激光治疗仪，包括治疗仪本体和连接于所述治疗仪本体的治疗头，所述治疗头用于对病灶进行照射治疗，在所述病灶的边缘预先标记有标识线，其特征在于，还包括图像识别单元、数据处理单元、驱动控制单元和形变执行单元；

其中，所述图像识别单元对所述标识线进行采样，并将采样到的标识线信息发送至数据处理单元；

所述数据处理单元对接收到的标识线信息进行等角度圆周拆分，以获得十二段边缘线信息，并根据所述十二段边缘线信息计算出各段边缘线相对于预定基圆的形变量；

所述驱动控制单元根据所述数据处理单元计算出的形变量信息向所述形变执行单元发送相应的形变控制信息；

所述形变执行单元根据接收到的形变控制信息调节所述治疗头的激光输出边界形状，使之贴合所述标识线。

2.如权利要求1所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪，其特征在于，所述图像识别单元包括图像摄取模块、信息传输模块和图像摄取控制器；

其中，所述图像摄取控制器根据外界输入的触发指令控制所述图像摄取模块对所述标识线进行采样，并将采样到的标识线信息经由信息传输模块发送至数据处理单元。

3.如权利要求2所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪，其特征在于，所述数据处理单元包括数据存储器、数据处理器和通信模块；

其中，所述数据存储器内预存有对所述标识线信息进行等角度圆周拆分的规则信息和预定的基圆信息，并对接收到的标识线信息、拆分所得的十二段边缘线信息和计算所得的形变量信息进行存储；

所述数据处理器根据所述规则信息对所述标识线信息进行等角度圆周拆分而获得十二段边缘线信息，并根据所述十二段边缘线信息计算出各段边缘线相对于预定基圆的形变量信息；

所述通信模块用于与所述图像识别单元进行信息交互以获得所述标识线信息，以及用于与所述驱动控制单元进行信息交互以传送所述形变量信息。

4.如权利要求3所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪，其特征在于，所述驱动控制单元包括数据转换单元和通信单元；

其中，所述数据转换单元将所述形变量信息转换为驱动所述形变执行单元进行形变的形变控制信息，并经由所述通信单元将所述形变控制信息发送至所述形变执行单元。

5.如权利要求4所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪，其特征在于，所述形变执行单元包括设置于治疗头上的形变调节器，所述形变调节器由十二个沿圆周方向等角度均布的形变腔合围而成，所述各形变腔处于合围所形成的圈的一侧的侧壁彼此边缘相接且为可屈伸的弹性壁；

还包括十二个分别连通至各形变腔的形变驱动器，所述各形变驱动器根据形变控制信息控制对应的形变腔的弹性壁内凹或前凸，以令各弹性壁合围形成的形状与所述标识线形状相符。

6.如权利要求5所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪，其特征在于，所述形变调节器包括外围固定环板，在所述外围固定环板内侧沿圆周均布有十二个固定隔板；

在所述外围固定环板的两端还分别设置有上封板和下封板，所述上封板、下封板、固定隔板以及所述外围固定环板区隔出十二个具有向内侧开口的腔；

在所述各腔的开口处设置弹性壁，从而构成十二个彼此独立的密封的形变腔。

7.如权利要求6所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪，其特征在于，所述各形变腔为中空且充满空气；

所述各形变驱动器为空气调节器，且所述各空气调节器与所述各形变腔分别通过管路连通；

所述空气调节器根据所述形变控制信息向所述形变腔内充入预定剂量的气体或者抽取预定剂量的气体；

当所述空气调节器向所述形变腔内充入气体时，所述弹性壁前凸；

当所述空气调节器抽取所述形变腔内的气体时，所述弹性壁内凹。

8.如权利要求6所述的自动识别病灶形状的激光治疗仪，其特征在于，所述各形变腔内充满液体；

所述各形变驱动器为液体调节器，且所述各液体调节器与所述各形变腔分别通过管路连通；

所述液体调节器根据所述形变控制信息向所述形变腔内充入预定剂量的液体或者抽取预定剂量的液体；

当所述液体调节器向所述形变腔内充入液体时，所述弹性壁前凸；

当所述液体调节器抽取所述形变腔内的液体时，所述弹性壁内凹。