CN105865600B - 一种被检体的位移检测方法及装置 - Google Patents

一种被检体的位移检测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种被检体的位移检测方法及装置，所述被检体置于称重床垫上，所述称重床垫铺设有用于检测所述被检体头部和身体压力的称重传感器阵列，所述方法包括：在初始采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的基准重力值；在采集到所述基准重力值之后的当前采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的目标重力值；获得全部或部分不为零的重力偏差，当获得的所述重力偏差满足位移判定条件时，确定所述被检体发生了位移，其中，所述重力偏差为同一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的差值。本发明能够检测出被检体是否在垂直方向上发生了位移。

Description

一种被检体的位移检测方法及装置
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，尤其涉及一种被检体的位移检测方法及装置。
背景技术
在医疗影像或放疗等领域，通常会利用医疗设备，对患者身体的特定部位进行成像检查或进行放射治疗，如使用电子计算机断层扫描(Computed Tomography，简称CT)设备、正电子发射型计算机断层显像(Positron Emission Computed Tomography，简称PET)等设备进行成像检查，如使用医用直线加速器(Medical linear accelerator)对患者进行放射治疗。
由于成像检查或放射治疗均需要持续一段时间才能完成，在这段时间里,如果患者身体出现移位,当使用成像设备进行成像检查时，会导致成像设备采集到的图像产生伪影,从而影响对患者的诊断，当使用治疗设备进行放射治疗时，如果不能及时发现患者位移,会使患者不需要治疗的部位因射线照射而受到伤害，同时使患者需要治疗的部位因不能受到射线照射(或受到不足的射线照射)而达不到治疗的效果。
现有检测患者是否发生位移的方法，具体是在成像检查过程中，在患者垂直上方安装摄像头，利用摄像头对患者进行拍照得到患者轮廓信息，根据患者轮廓信息确定患者轮廓位置是否发生变化，如果发生变化则判定患者发生位移。但是，当患者在垂直方向上发生位移时，比如，患者小幅度抬起腰椎然后再放下，此时得到的患者轮廓是没有变化的，因此利用上述方法是不能检测出患者是否在垂直方向上发生了位移。此外，在实际扫描过程中，患者往往都穿有衣服或者身上盖有被子，尤其在盖有被子的情况下，使用上述方法是无法识别患者轮廓的。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本发明实施例期望提供一种被检体的位移检测方法及装置，能够检测出被检体是否在垂直方向上发生了位移。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种被检体的位移检测方法，所述被检体置于称重床垫上，所述称重床垫铺设有用于检测所述被检体头部和身体压力的称重传感器阵列，所述方法包括：
在初始采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的基准重力值；
在采集到所述基准重力值之后的当前采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的目标重力值；
获得全部或部分不为零的重力偏差，当获得的所述重力偏差满足位移判定条件时，确定所述被检体发生了位移，其中，所述重力偏差为同一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的差值。
可选的，所述获得全部或部分不为零的重力偏差，当获得的所述重力偏差满足位移判定条件时，确定所述被检体发生了位移，包括：
获得全部或部分不为零的重力偏差，对获得的所述重力偏差进行绝对值处理，当处理后的数值大于预设的偏差阈值时，确定所述被检体发生了位移。
可选的，所述获得全部不为零的重力偏差，对获得的所述重力偏差进行绝对值处理，当处理后的数值大于预设的偏差阈值时，确定所述被检体发生了位移，包括：
计算所述称重传感器阵列中每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，形成偏差集；
判断所述偏差集中各个不为零的重力偏差的绝对值是否均大于第一偏差阈值、或判断所述偏差集中各个不为零的重力偏差的绝对值的均值是否大于第二偏差阈值，如果是，则判定所述被检体发生了位移。
可选的，所述获得全部不为零的重力偏差，对获得的所述重力偏差进行绝对值处理，当处理后的数值大于预设的偏差阈值时，确定所述被检体发生了位移，包括：
计算所述称重传感器阵列中每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，形成偏差集；
从所述偏差集中提取部分不为零的重力偏差，判断当前提取的各个重力偏差的绝对值是否均大于第三偏差阈值、或判断当前提取的各个重力偏差的绝对值的均值是否大于第四偏差阈值，如果是，则判定所述被检体发生了位移，如果否，则从所述偏差集中未被提取过的重力偏差中，继续提取部分不为零的重力偏差，并执行所述判断的步骤。
可选的，所述获得部分不为零的重力偏差，对获得的所述重力偏差进行绝对值处理，当处理后的数值大于预设的偏差阈值时，确定所述被检体发生了位移，包括：
从所有基准重力值中提取每一目标传感器输出的基准重力值，所述目标传感器为位于所述被检体的边缘轮廓下方的称重传感器；
从所有目标重力值中提取所述目标传感器输出的目标重力值；
计算得到同一目标传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差；
如果存在至少一个大于第五偏差阈值的重力偏差，则判定所述被检体发生了位移。
可选的，所述方法还包括：
在所述初始采集时刻，获取所述被检体的轮廓在所述称重床垫中的第一位置；
在所述当前采集时刻，获取所述被检体的轮廓在所述称重床垫中的第二位置；
判断所述第一位置与所述第二位置是否相同，如果是，则执行所述获得全部或部分不为零的重力偏差的步骤，如果否，则确定所述被检体发生了位移。
可选的，所述方法还包括：
显示所述称重床垫的虚拟模型，并在所述虚拟模型中的每一称重传感器位置显示对应的重力偏差。
可选的，所述方法还包括：
采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的重力值；
如果至少一个称重传感器输出的重力值是随时间发生变化的，则确定所述被检体有生命体征。
本发明实施例还提供了一种被检体的位移检测装置，所述被检体置于称重床垫上，所述称重床垫铺设有用于检测所述被检体头部和身体压力的称重传感器阵列，所述装置包括：
基准采集模块，用于在初始采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的基准重力值；
设定采集模块，用于在采集到所述基准重力值之后的当前采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的目标重力值；
位移判定模块，用于获得全部或部分不为零的重力偏差，当获得的所述重力偏差满足位移判定条件时，确定所述被检体发生了位移，其中，所述重力偏差为同一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的差值。
可选的，所述位移判定模块，具体用于：
获得全部或部分不为零的重力偏差，对获得的所述重力偏差进行绝对值处理，当处理后的数值大于预设的偏差阈值时，确定所述被检体发生了位移。
可选的，所述位移判定模块，包括：
第一计算子模块，用于计算所述称重传感器阵列中每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，形成偏差集；
第一判定子模块，用于判断所述偏差集中各个不为零的重力偏差的绝对值是否均大于第一偏差阈值、或判断所述偏差集中各个不为零的重力偏差的绝对值的均值是否大于第二偏差阈值，如果是，则判定所述被检体发生了位移；
或者，所述位移判定模块，包括：
第二计算子模块，用于计算所述称重传感器阵列中每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，形成偏差集；
第二判定子模块，用于从所述偏差集中提取部分不为零的重力偏差，判断当前提取的各个重力偏差的绝对值是否均大于第三偏差阈值、或判断当前提取的各个重力偏差的绝对值的均值是否大于第四偏差阈值，如果是，则判定所述被检体发生了位移，如果否，则从所述偏差集中未被提取过的重力偏差中，继续提取部分不为零的重力偏差，并执行所述判断的步骤；
或者，所述位移判定模块，包括：
基准提取子模块，用于从所有基准重力值中提取每一目标传感器输出的基准重力值，所述目标传感器为位于所述被检体的边缘轮廓下方的称重传感器；
目标提取子模块，用于从所有目标重力值中提取所述目标传感器输出的目标重力值；
第三计算子模块，用于计算得到同一目标传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差；
第三判定子模块，用于判断是否存在大于第五偏差阈值的重力偏差，如果是，则判定所述被检体发生了位移。
可选的，所述装置还包括：
位置获取模块，用于在所述初始采集时刻，获取所述被检体的轮廓在所述称重床垫中的第一位置；在所述当前采集时刻，获取所述被检体的轮廓在所述称重床垫中的第二位置；
位置判断模块，用于判断所述第一位置与所述第二位置是否相同，如果是，则利用所述位移判定模块获得全部或部分不为零的重力偏差，如果否，则确定所述被检体发生了位移。
可选的，所述装置还包括：
重力值采集模块，用于采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的重力值；
生命体征判定模块，用于如果至少一个称重传感器输出的重力值是随时间发生变化的，则确定所述被检体有生命体征。
本发明实施例还提供了一种称重床垫，包括：包覆物、被所述包覆物包裹的填充物、以及平铺在所述填充物内部的称重传感器阵列；
所述称重传感器阵列包括分别由至少两个称重传感器平铺而成的第一区域和第二区域，其中，所述第一区域用于检测被检体的头部压力，所述第二区域用于检测被检体的身体压力。
可选的，所述第一区域的大小不大于所述第二区域；
所述第一区域是长方形或正方形或圆形或椭圆形或多边形；
所述第二区域是长方形或正方形。
本发明实施例提供的被检体的位移检测方法及装置，所述被检体置于称重床垫上，所述称重床垫内部铺设有称重传感器阵列，在初始采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的基准重力值，并在后续采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的目标重力值，当被检体发生位移时，有些称重传感器在位移前后输出的重力值是不同的，如果存在称重传感器输出的目标重力值与基准重力值不同，说明被检体在水平方向或垂直方向上发生了位移，通常情况下，是允许被检体出现较小程度的位移的，所以可以预设一个位移判定条件，如果全部或部分称重传感器对应的不为零的重力偏差满足位移判定条件，则可判定被检体发生了位移。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的称重床垫示意图；
图2为本发明实施例提供的被检体的位移检测方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的位移判定方法的流程示意图之一；
图4为本发明实施例提供的位移判定方法的流程示意图之二；
图5为本发明实施例提供的位移判定方法示意图之三；
图6为本发明实施例提供的被检体的位移检测装置的组成示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种被检体的位移检测方法，在被检体被置于称重床垫上时，可以利用内设在称重床垫中的称重传感器阵列对被检体进行位移检测，即根据称重传感器阵列输出的重力信号来判定被检体是否发生了位移。
为了利用称重床垫检测被检体是否出现位移，亦或是利用称重床垫输出的重力信号用于其它检测，均需要预先制作一个称重床垫。
具体地，所述称重床垫包括：包覆物、被所述包覆物包裹的填充物、以及平铺在所述填充物内部的称重传感器阵列，其中，所述填充物可以采用棉花、丝棉或羽绒等材质的床垫填充物形成，本发明实施例不限制所述填充物的材质，但需要所述填充物的材质不影响所述称重传感器阵列感知被检体的压力变化，此外，对于所述包覆物，其材质可以是布、皮甚至可以是绸缎。
其中，对于平铺在所述填充物内部的称重传感器阵列，可以采用以下平铺方式：
所述称重传感器阵列包括分别由至少两个称重传感器平铺而成的第一区域和第二区域，其中，所述第一区域用于检测被检体的头部压力，所述第二区域用于检测被检体的身体压力，所述第一区域的大小可以不大于所述第二区域，在实际情况下，所述第一区域的大小可以比所述第二区域小的多，比如，参见图1所示的称重床垫示意图，图中每一个方块都是一个小型的称重传感器，横向有M个，纵向有N个，其中，矩形框(即所述第一区域)内的称重传感器阵列用于检测被检体头部的位移，在实际使用时，矩形框内的称重传感器阵列可以被置于被检体使用的头托上或头托下，空白区域表示没有称重传感器排布，空白区域通常为被检体肩部以上、头部两侧的区域，被检体通常不会置于空白区域上，因此，为了节省称重传感器的数量，可以不在空白区域内铺设称重传感器，当然，为了避免被检体置于空白区域内的情况，也可以在空白区域内铺设称重传感器；此外，矩形框以下区域(即所述第二区域)内的称重传感器阵列，用于检测被检体身体部位的位移。需要说明的是，本发明实施例不限制所述第一区域和所述第二区域的形状，只要所述被检体头部可以完全置于所述第一区域内、所述被检体身体可以完全置于所述第二区域内即可，具体地，所述第一区域可以是长方形或正方形或圆形或椭圆形或多边形或其它形状，所述第二区域可以是长方形或正方形或其它形状。
在实际应用时，为了检测患者身体(即被检体)是否发生了位移，可以在对患者进行成像检查或放射治疗之前，在患者床上铺设内部带有称重传感器阵列的称重床垫，再将称重传感器阵列的信号输出线路与计算机系统相连，使称重传感器阵列中的每个称重传感器的输出信号能被输送到计算机系统。当患者躺在称重床垫上时，身体便在称重床垫上形成了很多着力点，对于称重床垫上每个着力点处的称重传感器，受力后的称重传感器输出的重力值会发生变化。计算机系统可以先读取称重传感器阵列中每个称重传感器输出的一组重力值，这些重力值作为基准的重力阵列值，在成像检查或放射治疗等过程中，计算机系统不断读取新的重力阵列值，并将新的重力阵列值与基准的重力阵列值进行比较，通过计算后，如果差值超过一定范围，则认为患者有位移，此时，计算机系统会给出超差警告，并给出位移偏差的程度信息。
下面具体介绍本发明实施例。
参见图2，为本发明实施例提供的被检体的位移检测方法的流程示意图，所述被检体置于称重床垫上，所述称重床垫铺设有用于检测所述被检体头部和身体压力的称重传感器阵列，所述方法包括：
步骤201：在初始采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的基准重力值，形成基准值集合。
在对患者(被检体)进行成像扫描或放射治疗时，为了同时能够检测患者身体是否发生了位移，可以使患者置于称重床垫上(比如，躺在或趴在称重床垫上)，参见图1，使患者头部位于矩形框的传感器区域内，且使患者头部以下部位位于矩形框以下的传感器区域内，即，使患者整个身体置于称重床垫的称重传感器阵列之上。
当患者躺在称重床垫并调整为成像扫描或放射治疗等所要求的姿势后，可以人工启动位移检测功能，使称重床垫内的称重传感器以及与之相连的计算机系统开始工作。开始工作后，计算机系统会在预设的初始采集时刻采集称重传感器阵列中每个称重传感器输出的重力值，并将采集到的重力值作为基准重力值，这些基准重力值则组成一个基准值集合。其中，所述初始采集时刻，可以是称重传感器和计算机系统开始工作的时刻，也可是称重传感器和计算机系统开始工作后的某个时刻，比如开始工作2分钟后的时刻。
在本发明实施例中，可以将基准值集合中的各个基准重力值以矩阵的形式表示，该矩阵可以称为基准矩阵，每个基准重力值在基准矩阵中的位置与每个基准重力值对应的称重传感器在称重床垫中的位置一致，这样，从基准矩阵中便可以清楚的看出称重床垫中每个称重传感器输出的基准重力值是多少。比如，当称重传感器阵列是一个N行、M列的阵列(如图1所示)时，各个称重传感器输出的基准重力值形成了基准矩阵A，基准矩阵A中的每个值代表其对应位置的称重传感器输出的基准重力值：
需要说明的是，当采用上述第二种实现方式布置的称重传感器阵列，可以将A中没有对应称重传感器的元素置为空或置为零。
步骤202：在采集到所述基准重力值之后的当前采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的目标重力值，形成目标值集合。
在本发明实施例中，可以从所述初始采集时刻开始或从所述初始采集时刻后的某个时刻开始，按照预设的采集方式(比如实时采集或以预设时间间隔采集)采集称重传感器阵列中每个称重传感器输出的重力值，并将当前采集时刻采集到的重力值作为目标重力值，这些目标重力值则组成一个目标值集合。比如，将所述初始采集时刻记为第1秒，每5秒钟采集一组目标重力值，即第5秒采集得到第一个目标值集合，第10秒采集得到第二个目标值集合，……，等等，直到结束对患者的成像扫描或放射治疗等操作为止。
同样地，可以如基准矩阵A那样，将目标值集合中的各个目标重力值以矩阵的形式表示，该矩阵可以称为目标矩阵，每个目标重力值在目标矩阵中的位置与每个目标重力值对应的称重传感器在称重床垫中的位置一致，这样，从目标矩阵中便可以清楚的看出称重床垫中每个称重传感器输出的目标重力值是多少。比如，当称重传感器阵列是一个N行、M列的阵列(如图1所示)时，各个称重传感器输出的目标重力值形成了目标矩阵B，目标矩阵B与基准矩阵A的维度相同，目标矩阵B中的每个值代表其对应位置的称重传感器输出的目标重力值：
需要说明的是，当采用上述第二种实现方式布置的称重传感器阵列，可以将B中没有对应称重传感器的元素置为空或置为零。
步骤203：获得全部或部分不为零的重力偏差，当获得的所述重力偏差满足位移判定条件时，确定所述被检体发生了位移，其中，所述重力偏差为同一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的差值。
在步骤203中，对于输出的目标重力值与基准重力值不同的所有称重传感器，可以从中提取全部或部分称重传感器，并获得提取的每一称重传感器输出的重力偏差。为了确定所述被检体是否发生位移，需要预先设置一个位移判定条件，如果获取的这些重力偏差满足这个位移判定条件，则可确定所述被检体发生了位移，否则，没有发生位移。
在一种实施方式中，步骤203可以包括：获得全部或部分不为零的重力偏差，对获得的所述重力偏差进行绝对值处理，当处理后的数值大于预设的偏差阈值时，确定所述被检体发生了位移，其中，所述重力偏差为同一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的差值。在这种实施方式中，所述位移判定条件可以是阈值判定条件，通过对获得的所述重力偏差取绝对值处理后或进一步进行其它处理后，将处理后的数值与预设的偏差阈值进行比较，如果比较结果大于偏差阈值，则可确定所述被检体发生了位移，否则，确定所述被检体没有发生位移。
通常情况下，是允许患者出现小幅度位移的，只要该位移大小不影响扫描成像或放射治疗等操作即可，因此，当采用所述阈值判定条件对所述被检体进行位移检测时，可采用以下三种实施方式之一对患者进行位移判断：
在第一种实施方式中，参见图3所示的位移判定方法示意图之一，步骤203可以包括：
步骤301：计算所述称重传感器阵列中每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，形成偏差集。
对于当前采集时刻采集到的一组目标重力值，分别计算每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的差值，即计算各个重力偏差，这些重力偏差组成一个偏差集，同时，得到偏差集中每一重力偏差的绝对值，其中，偏差集中的元素有三种情况，即全部为零、或全部不为零、或部分为零部分不为零。
同样的，可以如基准矩阵A和目标矩阵B那样，将各个重力偏差的绝对值以矩阵的形式表示，该矩阵可以称为偏差矩阵。比如，计算基准矩阵A和目标矩阵B中相同下标的两个重力值的绝对差值，最终形成偏差矩阵C：
进一步地，为了能够更明确的获知所述称重传感器阵列中哪些称重传感输出的重力信号发生了变化，可以利用显示屏显示所述称重床垫的虚拟模型，并在所述虚拟模型中的每一称重传感器位置显示对应的重力偏差，即所述虚拟模型中包括虚拟的称重传感器阵列，在每一虚拟称重传感器的位置，显示该称重传感器对应的重力偏差，这样可以清晰的看到哪些称重传感器的输出值发生了变化，从而可以直观的了解到所述被检体发生位移的部位。当从显示的所有重力偏差中获知较多重力偏差不为零时，说明所述被检体中发生位移的身体部位的面积较大，当从显示的所有重力偏差中获知较少重力偏差不为零时，说明所述被检体中发生位移的身体部位的面积较小。此外，可以将不为零的重力偏差进行高亮显示、或将不为零的重力偏差与为零的重力偏差进行颜色上的区别显示，以便用户更加直观的获知哪些称重传感器的输出值发生了变化。
步骤302：判断所述偏差集中各个不为零的重力偏差的绝对值是否均大于第一偏差阈值、或判断所述偏差集中各个不为零的重力偏差的绝对值的均值是否大于第二偏差阈值，如果是，则判定所述被检体发生了位移。
当所述偏差集中存在不为零的重力偏差时，即偏差矩阵C中存在不为零的重力偏差时，说明患者全身出现了一定的位移，与所述初始采集时刻的患者位置相比，可能是整个身体在称重床垫的横向和/或纵向方向上发生了位移，也可能是整个身体在身体垂直方向上发生了位移。可采用以下两种方式之一进行位移判断：
方式一、可以预先设置一个阈值即第一偏差阈值Dλ1，如果偏差矩阵C中的每个元素均大于Dλ1，则可认为患者发生位移，反之，则认为患者没有发生位移。
方式二、可以预先设置一个阈值即第二偏差阈值Dλ2，并计算偏差矩阵C中所有元素的均值，如果该均值大于Dλ2，则可认为患者发生位移，反之，则认为患者没有发生位移。
在第二种实施方式中，参见图4所示的位移判定方法的流程示意图之二，步骤203可以包括：
步骤401：计算所述称重传感器阵列中每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，形成偏差集。
步骤401与步骤301相同，具体相关介绍可参见步骤301，在此不再赘述。
步骤402：从所述偏差集中提取部分不为零的重力偏差。
当所述偏差集中存在不为零的重力偏差时，即偏差矩阵C中存在不为零的重力偏差时，说明患者全身出现了一定的位移，与所述初始采集时刻的患者位置相比，可以是整个身体在称重床垫的横向和/或纵向方向上发生了位移，也可能是整个身体在身体垂直方向上发生了位移。
在本发明实施例中，当所述偏差集中存在不为零的重力偏差时，可以先从所述偏差集中取部分不为零的重力偏差，也即从偏差矩阵C中取出部分非零元素，具体可以逐行或逐列扫描偏差矩阵C中的各个元素，从偏差矩阵C中提取出一定数量的非零元素，形成一个预设规格的局部矩阵D。由于患者身体在移动时，身体中的局部通常会一起发生移动，比如抬腿，整个腿部会在垂直方向上一起移动，因此，偏差矩阵C中与腿部对应的元素区域会出现不为零的重力偏差，这使得局部矩阵D中的元素通常会是偏差矩阵C中的相邻元素，比如，一个预设规格为2*2的非零局部矩阵D为：
需要说明的是，在预先设定局部矩阵D的规格时，即设定局部矩阵中的元素个数时，需要预先确定患者身体局部产生的最小移动所产生的不为零的重力偏差的个数n，并使局部矩阵D中的元素个数小于或等于该个数n。
步骤403：判断当前提取的各个重力偏差的绝对值是否均大于第三偏差阈值、或判断当前提取的各个重力偏差的绝对值的均值是否大于第四偏差阈值，如果是，则执行步骤405，如果否，则执行步骤404。
通常情况下，是允许出现小幅度位移的，只要该位移大小不影响扫描成像或放射治疗等操作即可，因此，可采用以下两种方式之一对患者进行位移判断：
方式一、可以预先设置一个阈值即第三偏差阈值Dλ1，如果局部矩阵D中的每个元素均大于Dλ3，则可认为患者发生位移，否则执行步骤404进行继续判断。
方式二、可以预先设置一个阈值即第四偏差阈值Dλ2，并计算局部矩阵D中所有元素的均值，如果该均值大于Dλ4，则可认为患者发生位移，否则执行步骤404进行继续判断。
步骤404：从所述偏差集中未被提取过的重力偏差中，继续提取部分不为零的重力偏差，并执行步骤403。
对于最近获取的局部矩阵D，在根据步骤403不能判定患者发生位移后，则继续从所述偏差集中未被提取过的重力偏差中提取一定数量的不为零的重力偏差，即从偏差矩阵C中未被提取过的元素中提取出一定数量的非零元素，再次形成一个预设规格的局部矩阵D，继续按照步骤403进行位移判定，直到判定患者发生位移或偏差矩阵C中没有能被提取的非零元素为止。
需要说明的是，如果最后一次从偏差矩阵C中提取的非零元素不能构成所述预设规则的偏差矩阵D，则将这些非零元素同样按照步骤403进行判别，如果这些元素均大于第三偏差阈值或这些元素的均值大于第四偏差阈值，则判定患者发生位移，否则没有发生位移。
步骤405：判定所述被检体发生了位移。
在第三种实施方式中，参见图5所示的位移判定方法示意图之三，步骤203可以包括：
步骤501：从所有基准重力值中提取每一目标传感器输出的基准重力值，所述目标传感器为位于所述被检体的边缘轮廓下方的称重传感器。
当患者躺在称重床垫上时，由于患者重力，会在称重床垫上形成一个人体轮廓，这些数据最终也会反应到基准矩阵A中，那么通过边缘提取可在基准矩阵A中找到人体轮廓下的称重传感器输出的各个基准重力值，为便于说明，可将人体轮廓下的每个称重传感器称为目标传感器。
步骤502：从所有目标重力值中提取所述目标传感器输出的目标重力值。
为了得到同一目标传感器输出的目标重力值，还要在目标矩阵B中找到每一目标传感器输出的目标重力值。
步骤503：计算得到同一目标传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差。
步骤504：如果存在至少一个大于第五偏差阈值的重力偏差，则判定所述被检体发生了位移。
如果患者身体发生了位移，不论是患者身体在称重床垫的横向和/或纵向方向上发生了位移，还是患者身体在身体垂直方向上发生了位移，必然存在一个或多个目标传感器，其前后输出的基准重力值与目标重力值不同，因此，可以预先设定一个偏差阈值即第四偏差阈值Dλ3，并计算每一目标传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，在这些目标传感器对应的重力偏差中，只要存在一个或多个大于Dλ5的重力偏差，便可判定患者发生了位移，否则认为患者没有发生位移。
需要说明的是，在实际成像检查或放射治疗时，由于成像检查或放射治疗均需要持续一段时间才能完成，在这段时间里,如果患者身体出现移位,当使用成像设备进行成像检查时，会导致成像设备采集到的图像产生伪影,从而影响对患者的诊断，当使用治疗设备进行放射治疗时，如果不能及时发现患者位移,会使患者不需要治疗的部位因射线照射而受到伤害，同时使患者需要治疗的部位因不能受到射线照射(或受到不足的射线照射)而达不到治疗的效果。因此，在预设所述第一偏差阈值至所述第五偏差阈值中的任一偏差阈值时，需要使所有不大于预设偏差阈值下的重力偏差输出情况，不影响扫描成像或放射治疗等操作。
在利用步骤305或利用步骤404判定所述被检体发生了位移后，可以显示位移提醒信息，比如，可以利用一个信息显示屏显示所述被检体已经发生位移的提醒信息，也可以利用一个提示灯进行位移提示，比如，提示灯的颜色为绿色时表示所述被检体没有发生位移，提示灯的颜色为红色时表示所述被检体已经发生位移。或者，在利用步骤305或利用步骤404判定所述被检体发生了位移后，可以显示位移程度信息，比如，所述被检体在位移前后的轮廓图对比、所述被检体中发生位移部位的位移大小，等等。或者，在利用步骤305或利用步骤404判定所述被检体发生了位移后，同时显示所述位移提醒信息和所述位移程度信息。
本发明实施例提供的被检体的位移检测方，所述被检体置于称重床垫上，所述称重床垫内部铺设有称重传感器阵列，在初始采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的基准重力值，并在后续采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的目标重力值，当被检体发生位移时，有些称重传感器在位移前后输出的重力值是不同的，如果存在称重传感器输出的目标重力值与基准重力值不同，说明被检体在水平方向或垂直方向上发生了位移，通常情况下，是允许被检体出现较小程度的位移的，所以可以预设一个位移判定条件，如果全部或部分称重传感器对应的不为零的重力偏差满足位移判定条件，则可判定被检体发生了位移。
进一步地，还可以在步骤203之前，对被检体是否发生了水平位移进行初步判断，即对于步骤201中的所述初始采集时刻以及步骤202中的所述当前采集时刻，判断这两个时刻被检体的轮廓位置是否不同，如果不同则认为患者发生了水平位移，此时可以结束对患者的位移判断，否则可以继续执行步骤203，通过步骤203判断患者是否发生了垂直方向的位移。因此，上述方法还可以包括：
在所述初始采集时刻，获取所述被检体的轮廓在所述称重床垫中的第一位置；在所述当前采集时刻，获取所述被检体的轮廓在所述称重床垫中的第二位置；判断所述第一位置与所述第二位置是否相同，如果是，则执行步骤203，如果否，则确定所述被检体发生了位移。
具体地，在判断患者是否发生水平位移时，可以采用现有技术中的利用摄像头进行轮廓检测的方法也可以采用红外射线扫描的方法，来获取所述第一位置和所述第二位置，然后，在所述第一位置对应的轮廓点中获取同一水平线上的两点坐标，并在所述第二位置对应的轮廓点中获取上述同一水平线上的两点坐标，如果这四个坐标没有完全或近似重合为两个坐标，则认为患者发生了水平位移。
进一步地，由于在成像检查或放射治疗时，需要随时知道患者(被检体)的生命体征，以判断患者当前是否还有生命迹象。目前检测患者是否有生命体征的方案，是使用心电监护仪，呼吸门控等进行检测，但是，心电监护仪、呼吸门控等设备成本较高，因此，本发明实施例还提供了一种能够检测患者生命体征的方法，即在检测患者生命体征时，可以在患者躺在称重床垫上时，通过检测称重传感器输出信号的变化情况，随时查看患者是否有生命体征，这是一种成本更加低廉的检测患者是否有生命体征的方法，可以在一定程度上节省设备成本。
在本发明实施例中，检测被检体生命体征的方法，可以包括：采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的重力值；如果至少一个称重传感器输出的重力值是随时间发生变化的，则判定所述被检体有生命体征。在这种实施方式中，由于人体呼吸时会对称重传感器造成一定程度的压力变化，可以实时采集或按照预设时间间隔(比如每1秒采集一次)连续采集每个称重传感器产生的重力变化信号，并将采集到的信号传送到计算机系统，计算机系统生成一个二维坐标系统，横轴代表时间T，纵轴代表称重传感器输出的重力信号即S，并将连续采集到的重力信号S和时间T绘制为曲线，如果该曲线是随时间不断变化的，便可以判断患者有生命体征。
参见图6，为本发明实施例提供的被检体的位移检测装置的组成示意图，该装置可以是上述计算机系统，所述被检体置于称重床垫上，所述称重床垫铺设有用于检测所述被检体头部和身体压力的称重传感器阵列，该装置包括：
基准采集模块601，用于在初始采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的基准重力值；
设定采集模块602，用于在采集到所述基准重力值之后的当前采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的目标重力值；
位移判定模块603，用于获得全部或部分不为零的重力偏差，当获得的所述重力偏差满足位移判定条件时，确定所述被检体发生了位移，其中，所述重力偏差为同一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的差值。
在本发明实施例中，所述位移判定模块603，可以具体用于：
获得全部或部分不为零的重力偏差，对获得的所述重力偏差进行绝对值处理，当处理后的数值大于预设的偏差阈值时，确定所述被检体发生了位移。
其中，所述位移判定模块603，可以包括：
第一计算子模块，用于计算所述称重传感器阵列中每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，形成偏差集；
第一判定子模块，用于判断所述偏差集中各个不为零的重力偏差的绝对值是否均大于第一偏差阈值、或判断所述偏差集中各个不为零的重力偏差的绝对值的均值是否大于第二偏差阈值，如果是，则判定所述被检体发生了位移；
或者，所述位移判定模块603，可以包括：
第二计算子模块，用于计算所述称重传感器阵列中每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，形成偏差集；
第二判定子模块，用于从所述偏差集中提取部分不为零的重力偏差，判断当前提取的各个重力偏差的绝对值是否均大于第三偏差阈值、或判断当前提取的各个重力偏差的绝对值的均值是否大于第四偏差阈值，如果是，则判定所述被检体发生了位移，如果否，则从所述偏差集中未被提取过的重力偏差中，继续提取部分不为零的重力偏差，并执行所述判断的步骤；
或者，所述位移判定模块603，可以包括：
基准提取子模块，用于从所有基准重力值中提取每一目标传感器输出的基准重力值，所述目标传感器为位于所述被检体的边缘轮廓下方的称重传感器；
目标提取子模块，用于从所有目标重力值中提取所述目标传感器输出的目标重力值；
第三计算子模块，用于计算得到同一目标传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差；
第三判定子模块，用于判断是否存在大于第五偏差阈值的重力偏差，如果是，则判定所述被检体发生了位移。
在本发明实施例中，所述装置还可以包括：
位置获取模块，用于在所述初始采集时刻，获取所述被检体的轮廓在所述称重床垫中的第一位置；在所述当前采集时刻，获取所述被检体的轮廓在所述称重床垫中的第二位置；
位置判断模块，用于判断所述第一位置与所述第二位置是否相同，如果是，则利用所述位移判定模块获得全部或部分不为零的重力偏差，如果否，则确定所述被检体发生了位移。
在本发明实施例中，所述装置还包括：
重力偏差显示模块，用于显示所述称重床垫的虚拟模型，并在所述虚拟模型中的每一称重传感器位置显示对应的重力偏差。
在本发明实施例中，所述装置还可以包括：
重力值采集模块，用于采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的重力值；
生命体征判定模块，用于如果至少一个称重传感器输出的重力值是随时间发生变化的，则确定所述被检体有生命体征。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备，等等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种被检体的位移检测方法，其特征在于，所述被检体置于称重床垫上，所述称重床垫铺设有用于检测所述被检体头部和身体压力的称重传感器阵列，所述方法包括：
在初始采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的基准重力值；
在采集到所述基准重力值之后的当前采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的目标重力值；
获得全部或部分不为零的重力偏差，当获得的所述重力偏差满足位移判定条件时，确定所述被检体发生了位移，其中，所述重力偏差为同一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的差值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得全部或部分不为零的重力偏差，当获得的所述重力偏差满足位移判定条件时，确定所述被检体发生了位移，包括：
获得全部或部分不为零的重力偏差，对获得的所述重力偏差进行绝对值处理，当处理后的数值大于预设的偏差阈值时，确定所述被检体发生了位移。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获得全部不为零的重力偏差，对获得的所述重力偏差进行绝对值处理，当处理后的数值大于预设的偏差阈值时，确定所述被检体发生了位移，包括：
计算所述称重传感器阵列中每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，形成偏差集；
判断所述偏差集中各个不为零的重力偏差的绝对值是否均大于第一偏差阈值、或判断所述偏差集中各个不为零的重力偏差的绝对值的均值是否大于第二偏差阈值，如果是，则判定所述被检体发生了位移。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获得全部不为零的重力偏差，对获得的所述重力偏差进行绝对值处理，当处理后的数值大于预设的偏差阈值时，确定所述被检体发生了位移，包括：
计算所述称重传感器阵列中每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，形成偏差集；
从所述偏差集中提取部分不为零的重力偏差，判断当前提取的各个重力偏差的绝对值是否均大于第三偏差阈值、或判断当前提取的各个重力偏差的绝对值的均值是否大于第四偏差阈值，如果是，则判定所述被检体发生了位移，如果否，则从所述偏差集中未被提取过的重力偏差中，继续提取部分不为零的重力偏差，并执行所述判断的步骤。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获得部分不为零的重力偏差，对获得的所述重力偏差进行绝对值处理，当处理后的数值大于预设的偏差阈值时，确定所述被检体发生了位移，包括：
从所有基准重力值中提取每一目标传感器输出的基准重力值，所述目标传感器为位于所述被检体的边缘轮廓下方的称重传感器；
从所有目标重力值中提取所述目标传感器输出的目标重力值；
计算得到同一目标传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差；
如果存在至少一个大于第五偏差阈值的重力偏差，则判定所述被检体发生了位移。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述初始采集时刻，获取所述被检体的轮廓在所述称重床垫中的第一位置；
在所述当前采集时刻，获取所述被检体的轮廓在所述称重床垫中的第二位置；
判断所述第一位置与所述第二位置是否相同，如果是，则执行所述获得全部或部分不为零的重力偏差的步骤，如果否，则确定所述被检体发生了位移。
7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
显示所述称重床垫的虚拟模型，并在所述虚拟模型中的每一称重传感器位置显示对应的重力偏差。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的重力值；
如果至少一个称重传感器输出的重力值是随时间发生变化的，则确定所述被检体有生命体征。
9.一种被检体的位移检测装置，其特征在于，所述被检体置于称重床垫上，所述称重床垫铺设有用于检测所述被检体头部和身体压力的称重传感器阵列，所述装置包括：
基准采集模块，用于在初始采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的基准重力值；
设定采集模块，用于在采集到所述基准重力值之后的当前采集时刻，采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的目标重力值；
位移判定模块，用于获得全部或部分不为零的重力偏差，当获得的所述重力偏差满足位移判定条件时，确定所述被检体发生了位移，其中，所述重力偏差为同一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的差值。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述位移判定模块，具体用于：
获得全部或部分不为零的重力偏差，对获得的所述重力偏差进行绝对值处理，当处理后的数值大于预设的偏差阈值时，确定所述被检体发生了位移。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述位移判定模块，包括：
第一计算子模块，用于计算所述称重传感器阵列中每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，形成偏差集；
第一判定子模块，用于判断所述偏差集中各个不为零的重力偏差的绝对值是否均大于第一偏差阈值、或判断所述偏差集中各个不为零的重力偏差的绝对值的均值是否大于第二偏差阈值，如果是，则判定所述被检体发生了位移；
或者，所述位移判定模块，包括：
第二计算子模块，用于计算所述称重传感器阵列中每一称重传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差，形成偏差集；
第二判定子模块，用于从所述偏差集中提取部分不为零的重力偏差，判断当前提取的各个重力偏差的绝对值是否均大于第三偏差阈值、或判断当前提取的各个重力偏差的绝对值的均值是否大于第四偏差阈值，如果是，则判定所述被检体发生了位移，如果否，则从所述偏差集中未被提取过的重力偏差中，继续提取部分不为零的重力偏差，并执行所述判断的步骤；
或者，所述位移判定模块，包括：
基准提取子模块，用于从所有基准重力值中提取每一目标传感器输出的基准重力值，所述目标传感器为位于所述被检体的边缘轮廓下方的称重传感器；
目标提取子模块，用于从所有目标重力值中提取所述目标传感器输出的目标重力值；
第三计算子模块，用于计算得到同一目标传感器输出的目标重力值与基准重力值之间的重力偏差；
第三判定子模块，用于判断是否存在大于第五偏差阈值的重力偏差，如果是，则判定所述被检体发生了位移。
12.根据权利要求9至11任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
位置获取模块，用于在所述初始采集时刻，获取所述被检体的轮廓在所述称重床垫中的第一位置；在所述当前采集时刻，获取所述被检体的轮廓在所述称重床垫中的第二位置；
位置判断模块，用于判断所述第一位置与所述第二位置是否相同，如果是，则利用所述位移判定模块获得全部或部分不为零的重力偏差，如果否，则确定所述被检体发生了位移。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
重力值采集模块，用于采集所述称重传感器阵列中每个称重传感器输出的重力值；
生命体征判定模块，用于如果至少一个称重传感器输出的重力值是随时间发生变化的，则确定所述被检体有生命体征。
14.一种称重床垫，其特征在于，所述称重床垫用于检测被检体是否出现位移；包括：包覆物、被所述包覆物包裹的填充物、以及平铺在所述填充物内部的称重传感器阵列；
所述称重传感器阵列包括分别由至少两个称重传感器平铺而成的第一区域和第二区域，其中，所述第一区域用于检测被检体的头部压力，所述第二区域用于检测被检体的身体压力。
15.根据权利要求14所述的称重床垫，其特征在于，
所述第一区域的大小不大于所述第二区域；
所述第一区域是长方形或正方形或圆形或椭圆形；
所述第二区域是长方形或正方形。
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Granted publication date: 20181002

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