CN106264597A - 一种儿童用ct防护衣 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种儿童用CT防护衣，防护衣颈部环绕设有颈部防护袋，防护衣中部环绕设有胸部防护袋，防护衣下部环绕设有下体防护袋，防护衣两袖管均环绕设有袖管防护袋，防护衣两裤腿均环绕设有裤腿防护袋，防护袋设有若干铅合成材料存放袋。本发明通过对被检测者的生命体征和CT装置散射辐射剂量分布曲线的检测，可以有效及时的保护被检测者受到过量辐射的危害。通过对目标图像进行非负处理，获取目标图像的非负图像，然后对非负图像进行非线性分解，最后对非负图像进行稀疏化处理，获取最优化稀疏解，根据该最优化稀疏解实现CT图像重建，降低了运算过程中的图像矩阵的维数，提高了图像重建的效率。

Description

一种儿童用CT防护衣

技术领域

本发明属于医用设备领域，尤其涉及一种CT用防护衣，具体涉及一种儿童用CT防护衣。

背景技术

儿童对放射性辐射比较敏感，特别是生殖器。在进行透视、拍片、CT检查时，随着放射剂量增大，其细胞容易受损，甚至可诱发基因突变和癌变。现在儿童的影像学检查中，3.0T核磁共振对儿童的健康影响小，但检查时间长，往往得不到配合，临床常常应用镇静安眠药让患儿深睡眠后再做检查，CT需用检查时间短，存在反射性伤害。传统CT用防护服通过装铅块的方式进行防护，繁重复杂，具有一定危险性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CT用防护衣，旨在解决传统CT用防护服通过装铅块的方式进行防护，繁重复杂，具有一定危险性的问题。

本发明是这样实现的，一种儿童用CT防护衣，该CT儿童用防护衣通过以下方法对儿童进行防护：

步骤一、采用CT儿童防护衣内置电子医疗信息交互模块读取患者电子病历信息；

步骤二、获取CT装置散射辐射剂量分布曲线，将方舱划分为多个子区域，确定每个子区域的方舱内壁上所需设置铅板的厚度；

步骤三、实时通过CT儿童防护衣内置脑电波读取模块读取患者脑电波信号，将获取的脑电波信号进行放大、滤波、域转变，

步骤四、通过CT儿童防护衣内置心电读取模块读取心电信号，记为：{xi}，i＝1，2，3，...，n；其中：i表示采样点数；并进行心电信号预处理；将心电信号映射为加权的网络，对每次采集的心电信号，以R波波峰位置为分割点将目标心电信号段切成若干数据段{s1，s2，...sm}，每个数据段对应所述复杂网路中的一个结点；

步骤五、定义一对数据段之间的简单距离，该简单距离即两个数据段之间si与sj之间距离，计算心电信号每个心拍周期反映R波附近噪声水平的噪声指数，设定噪声指数阈值，将计算所得的噪声指数与噪声指数阈值进行比较，统计连续N个心拍的比较结果；

步骤六、通过内置远程诊疗单元将患者电子病历信息、脑电波数据、心电信号及散射辐射剂量分布曲线打包加密后送至监控中心与正常参数范围比较，超出正常参数范围向医生发送应急处理信息。

进一步，通过下式确定每个子区域的方舱内壁上所需设置铅板的厚度：

$B=\frac{5d^2}{D_0\·d_0^2\·T\·W}$

$H=B\·\left(\frac{1+cos\mathrm{\θ}}{2}\right)$

式中

B表示每个子区域的最大辐射透射比；

d表示人员到扫描中心的距离；

D₀、d₀表示距扫描中心d₀处单层扫描的辐射剂量为D₀；

W表示以给出D₀值的扫描条件为参考条件下的周归一工作负荷；

T表示CT扫描室外距扫描中心d处的人员住留因子；

θ表示辐射束与垂直于屏蔽体表面的法线的夹角；

获得的铅板厚度H乘以经验值因子j得到最终的铅板厚度，并将该最终厚度的铅板作为屏蔽体分别设置在每个子区域的方舱内壁上，其中该方舱内壁上设置的铅板的厚度是不同的。

进一步，所述CT儿童用防护衣，包括防护衣，所述防护衣颈部环绕设有颈部防护袋，所述防护衣中部环绕设有胸部防护袋，所述防护衣下部环绕设有下体防护袋，所述防护衣两袖管均环绕设有袖管防护袋，所述防护衣两裤腿均环绕设有裤腿防护袋，所述防护袋均设有若干铅合成材料存放袋。

本发明的另一目的在于提供一种基于所述CT儿童用防护衣的CT扫描成像方法，该方法包括：

步骤一、数据采集模块，获取CT儿童用防护衣CT扫描采集的投影数据，处理器对所述数据采集模块采集点数据信息进行处理并根据所述投影数据进行迭代处理，以获取目标图像；

步骤二、检测发生器对物体执行检测功能，由初步探测模块进行初步检测处理，由细分探测模块对需要重要点处理的部分进行检测优化，数据收集模块实时对检测过程中产生的数据进行收集存储；

步骤三、非负图像获取模块，对所述目标图像进行非负处理，获取所述目标图像的非负图像，分解模块对所述非负图像进行非线性分解，获取主成分图像和次成分图像；

步骤四、稀疏化处理模块对非负图像进行稀疏化处理，获取满足预定条件的最优化稀疏解，重建模块根据所述最优化稀疏解获取CT重建图像；

步骤五、对所述目标图像进行非负处理将所述目标图像中灰度值小于0的像素点置零，投影数据之前获取CT扫描的投影图像序列集，对所述投影图像序列集进行检测优化并建立图像的显著模型，从图像显著模型中获取所述投影数据，建立图像的显著性模型。

本发明改变传统儿童用CT防护服的笨重、复杂，给儿童做检查时能够避免儿童的颈部、胸部及生殖系统受到损害。通过采用铅合成材料，避免了传统防护衣填装铅块的笨重，通过采用魔术贴粘接，增加了防护服的使用寿命，具有市场推广价值。

本发明通过对被检测者的生命体征和CT装置散射辐射剂量分布曲线的检测，可以有效及时的保护被检测者受到过量辐射的危害。通过对目标图像进行非负处理，获取目标图像的非负图像，然后对非负图像进行非线性分解，最后对非负图像进行稀疏化处理，获取最优化稀疏解，根据该最优化稀疏解实现CT图像重建，降低了运算过程中的图像矩阵的维数，提高了图像重建的效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的儿童用CT防护衣整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的儿童用CT防护衣防护袋结构示意图；

图中1、防护衣；2、颈部防护袋；3、胸部防护袋；4、袖管防护袋；5、下体防护袋；6、裤腿防护袋；7、魔术贴；8、铅合成材料存放袋。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

请参阅图1-2，本发明一种儿童用CT防护衣，包括防护衣1，所述防护衣1颈部环绕设有颈部防护袋2，所述防护衣1中部环绕设有胸部防护袋3，所述防护衣1下部环绕设有下体防护袋5，所述防护衣1两袖管均环绕设有袖管防护袋4，所述防护衣1两裤腿均环绕设有裤腿防护袋6，所述防护袋均设有若干铅合成材料存放袋8，所述环绕方式均为魔术贴7粘接。

所述CT儿童用防护衣通过以下方法对儿童进行防护：

步骤一、采用CT儿童防护衣内置电子医疗信息交互模块读取患者电子病历信息；

步骤二、获取CT装置散射辐射剂量分布曲线，将方舱划分为多个子区域，确定每个子区域的方舱内壁上所需设置铅板的厚度；

步骤三、实时通过CT儿童防护衣内置脑电波读取模块读取患者脑电波信号，将获取的脑电波信号进行放大、滤波、域转变，

步骤四、通过CT儿童防护衣内置心电读取模块读取心电信号，记为：{xi}，i＝1，2，3，...，n；其中：i表示采样点数；并进行心电信号预处理；将心电信号映射为加权的网络，对每次采集的心电信号，以R波波峰位置为分割点将目标心电信号段切成若干数据段{s1，s2，...sm}，每个数据段对应所述复杂网路中的一个结点；

步骤五、定义一对数据段之间的简单距离，该简单距离即两个数据段之间si与sj之间距离，计算心电信号每个心拍周期反映R波附近噪声水平的噪声指数，设定噪声指数阈值，将计算所得的噪声指数与噪声指数阈值进行比较，统计连续N个心拍的比较结果；

步骤六、通过内置远程诊疗单元将患者电子病历信息、脑电波数据、心电信号及散射辐射剂量分布曲线打包加密后送至监控中心与正常参数范围比较，超出正常参数范围向医生发送应急处理信息。

进一步，通过下式确定每个子区域的方舱内壁上所需设置铅板的厚度：

$B=\frac{5d^2}{D_0\·d_0^2\·T\·W}$

$H=B\·\left(\frac{1+cos\mathrm{\θ}}{2}\right)$

式中

B表示每个子区域的最大辐射透射比；

d表示人员到扫描中心的距离；

D₀、d₀表示距扫描中心d₀处单层扫描的辐射剂量为D₀；

W表示以给出D₀值的扫描条件为参考条件下的周归一工作负荷；

T表示CT扫描室外距扫描中心d处的人员住留因子；

θ表示辐射束与垂直于屏蔽体表面的法线的夹角；

获得的铅板厚度H乘以经验值因子j得到最终的铅板厚度，并将该最终厚度的铅板作为屏蔽体分别设置在每个子区域的方舱内壁上，其中该方舱内壁上设置的铅板的厚度是不同的。

本发明的另一目的在于提供一种基于所述CT儿童用防护衣的CT扫描成像方法，该方法包括：

步骤一、数据采集模块，获取CT儿童用防护衣CT扫描采集的投影数据，处理器对所述数据采集模块采集点数据信息进行处理并根据所述投影数据进行迭代处理，以获取目标图像；

步骤二、检测发生器对物体执行检测功能，由初步探测模块进行初步检测处理，由细分探测模块对需要重要点处理的部分进行检测优化，数据收集模块实时对检测过程中产生的数据进行收集存储；

步骤三、非负图像获取模块，对所述目标图像进行非负处理，获取所述目标图像的非负图像，分解模块对所述非负图像进行非线性分解，获取主成分图像和次成分图像；

步骤四、稀疏化处理模块对非负图像进行稀疏化处理，获取满足预定条件的最优化稀疏解，重建模块根据所述最优化稀疏解获取CT重建图像；

步骤五、对所述目标图像进行非负处理将所述目标图像中灰度值小于0的像素点置零，投影数据之前获取CT扫描的投影图像序列集，对所述投影图像序列集进行检测优化并建立图像的显著模型，从图像显著模型中获取所述投影数据，建立图像的显著性模型。

所述根据所述投影数据进行迭代处理以获取目标图像的步骤包括：

基于CT图像的成像模型，获得依据所述投影数据计算目标图像的迭代模型，所述迭代模型的公式表示为：

$X^i=X^{i-1}+\frac{(G_{i-1}-M_{i-1}\·M^{i-1})\·M_{i-1}^T\·\mathrm{\λ}}{(M_{i-1}\·M_{i-1})}$

其中，X为所述目标图像，M为系统矩阵，G为所述投影数据，i表示迭代次数，Xi表示第i次迭代后得到的迭代结果；λ表示收敛系数，且λ∈(0，1)，MT表示对矩阵M的转置；

设置所述目标图像的初始值，并根据预先设置的迭代次数利用所述迭代模型对所述目标图像中的每个像素点进行迭代更新，获取所述目标图像，所述迭代模型中的像素点的当前灰度值与前次迭代的灰度值一致逼近。

本发明的儿童用CT防护衣，使用时，防护衣1通过颈部颈部环绕设有防护袋2，中部环绕设有胸部防护袋3，下部环绕设有下体防护袋5，两袖管均环绕设有袖管防护袋4，两裤腿均环绕设有裤腿防护袋6，各个防护袋里均有若干铅合成材料存放袋8，通过魔术贴7粘接，取放灵活。

本发明通过对被检测者的生命体征和CT装置散射辐射剂量分布曲线的检测，可以有效及时的保护被检测者受到过量辐射的危害。通过对目标图像进行非负处理，获取目标图像的非负图像，然后对非负图像进行非线性分解，最后对非负图像进行稀疏化处理，获取最优化稀疏解，根据该最优化稀疏解实现CT图像重建，降低了运算过程中的图像矩阵的维数，提高了图像重建的效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种儿童用CT防护衣，其特征在于，该儿童用CT防护衣通过以下方法对儿童进行防护：

步骤一、采用CT儿童防护衣内置电子医疗信息交互模块读取患者电子病历信息；

步骤二、获取CT装置散射辐射剂量分布曲线，将方舱划分为多个子区域，确定每个子区域的方舱内壁上所需设置铅板的厚度；

步骤三、实时通过CT儿童防护衣内置脑电波读取模块读取患者脑电波信号，将获取的脑电波信号进行放大、滤波、域转变，

步骤四、通过CT儿童防护衣内置心电读取模块读取心电信号，记为：{xi}，i＝1，2，3，...，n；其中：i表示采样点数；并进行心电信号预处理；将心电信号映射为加权的网络，对每次采集的心电信号，以R波波峰位置为分割点将目标心电信号段切成若干数据段{s1，s2，...sm}，每个数据段对应所述复杂网路中的一个结点；

步骤五、定义一对数据段之间的简单距离，该简单距离即两个数据段之间si与sj之间距离，计算心电信号每个心拍周期反映R波附近噪声水平的噪声指数，设定噪声指数阈值，将计算所得的噪声指数与噪声指数阈值进行比较，统计连续N个心拍的比较结果；

步骤六、通过内置远程诊疗单元将患者电子病历信息、脑电波数据、心电信号及散射辐射剂量分布曲线打包加密后送至监控中心与正常参数范围比较，超出正常参数范围向医生发送应急处理信息。

2.如权利要求1所述儿童用CT防护衣，其特征在于，通过下式确定每个子区域的方舱内壁上所需设置铅板的厚度：

$B=\frac{5d^2}{D_0\·d_0^2\·T\·W}$

$H=B\·\left(\frac{1+\cos \mathrm{\θ}}{2}\right)$

式中：

B表示每个子区域的最大辐射透射比；

d表示人员到扫描中心的距离；

D₀、d₀表示距扫描中心d₀处单层扫描的辐射剂量为D₀；

W表示以给出D₀值的扫描条件为参考条件下的周归一工作负荷；

T表示CT扫描室外距扫描中心d处的人员住留因子；

θ表示辐射束与垂直于屏蔽体表面的法线的夹角；

获得的铅板厚度H乘以经验值因子j得到最终的铅板厚度，并将该最终厚度的铅板作为屏蔽体分别设置在每个子区域的方舱内壁上，其中该方舱内壁上设置的铅板的厚度是不同的。

3.如权利要求1所述儿童用CT防护衣，其特征在于，包括防护衣，所述防护衣颈部环绕设有颈部防护袋，所述防护衣中部环绕设有胸部防护袋，所述防护衣下部环绕设有下体防护袋，所述防护衣两袖管均环绕设有袖管防护袋，所述防护衣两裤腿均环绕设有裤腿防护袋，所述防护袋均设有若干铅合成材料存放袋。

4.一种基于权利要求1所述儿童用CT防护衣的CT扫描成像方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一、数据采集模块，获取儿童用CT防护衣CT扫描采集的投影数据，处理器对所述数据采集模块采集点数据信息进行处理并根据所述投影数据进行迭代处理，以获取目标图像；

步骤二、检测发生器对物体执行检测功能，由初步探测模块进行初步检测处理，由细分探测模块对需要重要点处理的部分进行检测优化，数据收集模块实时对检测过程中产生的数据进行收集存储；

步骤三、非负图像获取模块，对所述目标图像进行非负处理，获取所述目标图像的非负图像，分解模块对所述非负图像进行非线性分解，获取主成分图像和次成分图像；

步骤四、稀疏化处理模块对非负图像进行稀疏化处理，获取满足预定条件的最优化稀疏解，重建模块根据所述最优化稀疏解获取CT重建图像；

步骤五、对所述目标图像进行非负处理将所述目标图像中灰度值小于0的像素点置零，投影数据之前获取CT扫描的投影图像序列集，对所述投影图像序列集进行检测优化并建立图像的显著模型，从图像显著模型中获取所述投影数据，建立图像的显著性模型。