CN108013896A - 一种定位装置、定位方法及系统置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种定位装置、定位方法及系统,定位装置包括线束模块、旋转控制模块、测距模块、角度测量模块以及通讯模块,旋转控制模块可以控制线束模块的偏转,使得线束模块投射的定位线能够沿着某一方向移动,这样,通过控制旋转模块,可以使得定位线处于患者身上的不同位置,以用于标定扫描的起始位置和结束位置,在不同位置时,通过测距模块和角度测量模块,分别获得当前位置处线束投射点至定位线之间的距离,以及测量线束与垂直方向的夹角,这样,通过这些距离以及夹角的参数,可以确定出扫描范围。在该方案中,无需任何定位扫描即可以实现扫描范围的确定,避免了定位扫描步骤,从而,降低患者受辐射的剂量,提高扫描效率。
Description
技术领域
本发明涉及医学扫描领域,特别涉及一种定位装置、定位方法及系统。
背景技术
很多医学影像设备,如CT(Computed Tomography,电子计算机断层扫描)在进行扫描前,需要先进行扫描范围的确定,目前主要利用定位灯辅助进行扫描范围确定,具体的,定位灯射投射出定位线,在控制扫描床移动的过程中,定位线在患者体表移动,由定位线确定出扫描的起始位置;而后,确定出扫描长度,从而由起始位置和扫描长度确定出CT扫描的扫描范围。在此过程中,起始位置和扫描长度通常由医生的经验来确定,有较大的偏差,为了减小偏差,可以预先对患者进行一次平扫,也叫定位片扫描,利用定位片进行起始位置和扫描长度的确定,而这会增加患者的受辐射的剂量且扫描效率低。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种定位装置、定位方法及系统,降低患者受辐射的剂量,提高扫描效率。
为实现上述目的,本发明有如下技术方案:
根据本发明的一个方面,提供一种定位装置,包括线束模块、旋转控制模块、测距模块、角度测量模块以及通讯模块;其中,
线束模块,用于通过线束投射定位线;
旋转控制模块,用于控制线束模块的偏转,以使得线束模块投射的定位线沿一方向移动;
测距模块,用于测量线束投射点至定位线之间的距离;
角度测量模块,用于测量线束与垂直方向的夹角,所述垂直方向为与地面垂直的方向。
可选地,所述旋转控制模块包括:连接子模块、控制子模块及驱动子模块,所述连接模子块与所述线束模块转动连接;所述控制子模块用于输出控制信号至所述驱动子模块;根据所述控制信号,所述驱动模块驱动连接模块转动,以使得线束模块投射的定位线沿一方向移动。
可选地,所述驱动子模块为电机驱动模块。
可选地,还包括壳体,所述线束模块固定于所述壳体中。
根据本发明的另一方面,提供一种定位方法,应用于医学扫描系统,所述医学扫描系统中安装有上述任一定位装置,当旋转控制模块控制线束模块偏转时,线束模块投射的定位线沿扫描床的长度方向移动,其特征在于,所述定位方法包括:
当扫描床固定于一位置处且当定位线处于第一位置时,获取测距模块测量的第一距离,以及角度测量模块测量的第一夹角;以及
当定位线处于第二位置时,获取测距模块测量的第二距离,以及角度测量模块测量的第二夹角;
根据所述第一距离、所述第一夹角、所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描范围。
可选地,所述根据所述第一距离、所述第一夹角、所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描范围,包括:
根据所述第一距离、所述第一夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的起始位置参数;
根据所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的结束位置参数,由所述起始位置参数和所述结束位置参数确定扫描范围。
可选地,所述根据所述第一距离、所述第一夹角、所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描范围,包括:
根据所述第一距离、所述第一夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的起始位置参数;
根据所述第一距离、所述第一夹角以及所述第二距离、所述第二夹角,确定扫描长度,由所述起始位置参数和扫描长度确定扫描范围。
根据本发明的有一方面,提供一种
可选地,医学扫描系统,包括上述任一的定位装置以及扫描参数确定装置,当所述定位装置中的旋转控制模块控制线束模块偏转时,线束模块投射的定位线沿扫描床的长度方向移动;所述扫描参数确定装置包括:
第一测量数据获取单元,用于当扫描床固定于一位置处且当定位线处于第一位置时,获取测距模块测量的第一距离,以及角度测量模块测量的第一夹角;
第二测量数据获取单元,用于当定位线处于第二位置时,获取测距模块测量的第二距离,以及角度测量模块测量的第二夹角;
扫描范围确定单元,用于根据所述第一距离、所述第一夹角、所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描范围。
可选地,所述扫描范围确定单元包括:
起始位置参数确定单元,用于根据所述第一距离、所述第一夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的起始位置参数;
结束位置参数确定单元,用于根据所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的结束位置参数,由所述起始位置参数和所述结束位置参数确定扫描范围。
可选地,所述扫描范围确定单元包括:
起始位置参数确定单元,用于根据所述第一距离、所述第一夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的起始位置参数;
扫描长度确定单元,用于根据所述第一距离、所述第一夹角以及所述第二距离、所述第二夹角,确定扫描长度,由所述起始位置参数和扫描长度确定扫描范围。
本发明实施例提供的定位装置、定位方法及系统,定位装置包括线束模块、旋转控制模块、测距模块、角度测量模块以及通讯模块,旋转控制模块可以控制线束模块的偏转,使得线束模块投射的定位线能够沿着某一方向移动,这样,在将定位装置安装于扫描成像系统时,通过控制旋转模块,可以使得定位线处于患者身上的不同位置,可以用于标定出扫描的起始位置和结束位置,在不同位置时,通过测距模块和角度测量模块,可以分别获得当前位置处线束投射点至定位线之间的距离,以及测量线束与垂直方向的夹角,这样,通过这些距离以及夹角的参数,可以确定出起始位置参数和结束位置参数。在该方案中,无需任何定位扫描即可以实现扫描范围的确定,避免了定位扫描步骤,从而,降低患者受辐射的剂量,提高扫描效率。
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示出了根据本发明实施例定位装置的结构示意图;
图2示出了根据本发明实施例的定位方法的流程示意图;
图3示出了根据本发明实施例的定位方法的定位示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明提出了一种定位装置,参考图1所示,包括线束模块、旋转控制模块、测距模块、角度测量模块以及通讯模块;其中,
线束模块,用于通过线束投射定位线;
旋转控制模块,用于控制线束模块的偏转,以使得线束模块投射的定位线沿一方向移动;
测距模块,用于测量线束投射点至定位线之间的距离;
角度测量模块,用于测量线束与垂直方向的夹角,所述垂直方向为与地面垂直的方向。
本发明实施例的定位装置可以应用于医学扫描系统中,用于医学扫描系统进行扫描时扫描范围的确定,医学扫描系统例如可以为CT(Computed Tomography,电子计算机断层扫描)系统、PET(Positron Emission Computed Tomography,正电子发射计算机断层扫描)系统、PET-CT(正电子发射断层-计算机断层扫描)系统或MRI(Magnetic ResonanceImaging,磁共振成像)系统等。
线束模块可以发射出可见光的线束,线束模块至少包括光源,光源发射出较为集中的线束,为直线光源,线束投射到特定位置后,呈现出一字线,该一字线用于定位,称作定位线。
测距模块可以测量线束投射点至定位线之间的距离,在本发明实施例的具体应用中,定位线落到了患者身上,该距离也就是线束从投射出发点到投射截止点之间的距离,也就是线束的投射距离,该测距模块可以包括测距仪,通过测距仪测量线束整个的投射距离。
在具体的示例中,该线束模块的光源可以为激光光源、红外光源或其他可见光光源等。当线束模块为不同光源模块时,该测距模块相应为测量该光源线束的模块,在具体的示例中,测距模块相应地例如可以为激光测距模块、红外测距模块或其他可见光测距模块等。
角度测量模块可以测量线束与特定方向的夹角,在本发明实施例中,该特定的方向为垂直方向,垂直方向为与地面垂直的方向,该角度测量模块可以为倾角仪,通过倾角仪可以获得线束与垂直方向的夹角。
旋转控制模块可以控制线束模块的偏转,通过线束模块偏转,使得线束模块投射的定位线沿直线方向移动,这样,在本发明实施例的具体应用中,可以使得定位线处于患者身体的不同部位处。
根据不同的设计需求,旋转控制模块可以包括不同的组件,在一些实施例中,所述旋转控制模块包括连接子模块、控制子模块及驱动子模块,所述连接子模块与所述线束模块转动连接;所述控制子模块用于输出控制信号至所述驱动子模块;根据所述控制信号,所述驱动子模块驱动连接子模块转动,以使得线束模块投射的定位线沿一方向移动。在优选的实施例中,驱动子模块可以采用电机驱动,以便进行精确的控制,使得线束模块的定位线能够精确的定位到所需的位置处。
通讯模块用于与定位装置与外部的通信,根据需要,通讯模块包括一个或多个子模块,例如可以为串口模块、蓝牙模块或WIFI模块中的一种或多种,在本发明实施例的具体应用中,通常是与控制台进行通信,通信模块具体用于接收控制线束模块偏转的信号,以及发送当前数据,当前数据包括当前位置处测距模块输出的距离以及角度测量模块输出的夹角。
此外,定位装置还可以包括壳体,上述的线束模块可以固定于壳体内,通过控制壳体的转动,即可以实现线束模块的偏转控制。根据具体的设置,上述的测距模块、角度测量模块或通讯模块也可以设置于壳体内,或者设置于壳体上,使得定位装置具有更小的体积和更高的集成度。
以上对本发明实施例的定位装置进行了详细的描述,上述的定位装置设置于医学扫描系统中,用于扫描范围的定位,根据医学扫描系统的具体结构,安装上述的定位装置,通常地,可以将定位装置安装于机架顶部的中心位置处,在安装该定位装置之后,当旋转控制模块控制线束模块偏转时,线束模块投射的定位线是沿着扫描床的长度方向移动的。
扫描床为扫描系统中的配件,用于承载患者,扫描床在扫描系统内移动,扫描床可以从起始点移动至扫描系统内,便于进行不同患者不同部位的扫描,扫描床的移动位置可以通过扫描床相对于机架的距离来表征,在一些具体的应用中,例如在CT系统中,该相对位置可以是扫描床的床码,当扫描床移动到最远端时,扫描床的床码为0。
扫描床的长度方向也就是患者的身长方向,通过调整定位装置的安装位置,可以使得定位装置中的线束模块偏转时,线束模块投射的定位线沿着患者身长方向移动,这样,可以通过调整线束模块的旋转位置,使得定位线落在患者体表的不同位置处,可以用于扫描起始位置和扫描停止位置的确定,从而,通过定位线标定出扫描范围,而无需额外的定位扫描。
在具体的定位方法中,参考图2所示,当定位线处于第一位置时,获取测距模块测量的第一距离,以及角度测量模块测量的第一夹角;
在当前扫描床位置处,当定位线处于第二位置时,获取测距模块测量的第二距离,以及角度测量模块测量的第二夹角;
根据所述第一距离、所述第一夹角、所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描范围。
在进行该定位法方法时,患者可以已经在扫描床上,通过扫描床将患者移动到合适的位置处,在定位过程中,扫描床固定在当前位置,通过转动线束模块,定位线在患者身上移动,可以直观的看到定位线是否是合适的扫描起始位置和结束位置。
在当定位线处于第一位置时,也就是一个初始位置时,获得此时的测距模块测量的第一距离,第一距离为此位置时线束投射点至定位线之间的距离,同时,获得此时的角度测量模块测量的第一夹角,第一夹角为此位置时线束与垂直方向之间的夹角。
在定位线处于第二位置时,也就是一个结束位置时,获得此时的测距模块测量的第二距离,第二距离为此位置时线束投射点至定位线之间的距离,同时,获得此时的角度测量模块测量的第二夹角,第二夹角为此位置时线束与垂直方向之间的夹角。
由第一距离、第一夹角、第二距离、第二夹角以及扫描床当前位置,可以确定出扫描范围,扫描范围可以通过起始位置参数和扫描长度来确定,也可以通过起始位置参数和结束位置参数来确定。
在一些实施例中,具体的,可以先根据所述第一距离、所述第一夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的起始位置参数;而后,根据所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的结束位置参数,从而,由所述起始位置参数和所述结束位置参数确定扫描范围。
在另一些实施例中,具体的,可以先根据所述第一距离、所述第一夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的起始位置参数;而后,根据所述第一距离、所述第一夹角以及所述第二距离、所述第二夹角,确定扫描长度,由所述起始位置参数和扫描长度确定扫描范围。
参考图3所示,扫描床处于一个固定的位置时,当前床码为L,第一位置S1处为起始位置,可以获得第一位置S1处的第一距离L1和第一夹角α,第二位置S2处为结束位置,可以获得第二位置S2处的第二距离L2和第二夹角β,起始位置参数可以通过当前床码L和L1×sinα来确定,结束位置参数可以通过当前床码L和L2×sinβ来确定,扫描长度即S1和S2之间的长度,可以由L1×sinα与L2×sinβ的差值来确定,扫描范围可以直接由起始位置和结束位置参数确定,也可以由起始位置参数和扫描长度来确定。在具体的实施例中,在进床扫描时,起始位置参数和结束位置参数可以分别表示为L+L1×sinα、L+L2×sinα,在退床扫描时,起始位置参数和结束位置参数可以分别表示为L-L1×sinβ、L-L2×sinβ。
在具体的应用中,在扫描之前,需要确定扫描起始位置、扫描结束位置和扫描长度这三个参数,实际应用时,只要知道其中两个参数即可以确定另外的一个参数,进而进行扫描,该方法可以应用于退床扫描以及进床扫描中。
以上对本发明实施例的定位装置以及定位方法进行了详细的描述,该方案中,通过控制旋转模块,可以使得定位线处于患者身上的不同位置,可以用于标定出扫描的起始位置和结束位置,在不同位置时,通过测距模块和角度测量模块,可以分别获得当前位置处线束投射点至定位线之间的距离,以及测量线束与垂直方向的夹角,这样,通过这些距离以及夹角的参数,可以确定出起始位置参数和结束位置参数。在该方案中,无需任何定位扫描即可以实现扫描范围的确定,避免了定位扫描步骤,从而,降低患者受辐射的剂量,提高扫描效率。
此外,本发明还提供了一种医学扫描系统,包括上述的定位装置以及扫描参数确定装置,当所述定位装置中的旋转控制模块控制线束模块偏转时,线束模块投射的定位线沿扫描床长度方向移动,所述扫描参数确定装置包括:
第一测量数据获取单元,用于当扫描床固定于一位置处且当定位线处于第一位置时,获取测距模块测量的第一距离,以及角度测量模块测量的第一夹角;
第二测量数据获取单元,用于当定位线处于第二位置时,获取测距模块测量的第二距离,以及角度测量模块测量的第二夹角;
扫描范围确定单元,用于根据所述第一距离、所述第一夹角、所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描范围。
进一步地,所述扫描范围确定单元包括:
起始位置参数确定单元,用于根据所述第一距离、所述第一夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的起始位置参数;
结束位置参数确定单元,用于根据所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的结束位置参数,由所述起始位置参数和所述结束位置参数确定扫描范围。
进一步地,所述扫描范围确定单元包括:
起始位置参数确定单元,用于根据所述第一距离、所述第一夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的起始位置参数;
扫描长度确定单元,用于根据所述第一距离、所述第一夹角以及所述第二距离、所述第二夹角,确定扫描长度,由所述起始位置参数和扫描长度确定扫描范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种定位装置,其特征在于,包括线束模块、旋转控制模块、测距模块、角度测量模块以及通讯模块;其中,
线束模块,用于通过线束投射定位线;
旋转控制模块,用于控制线束模块的偏转,以使得线束模块投射的定位线沿一方向移动;
测距模块,用于测量线束投射点至定位线之间的距离;
角度测量模块,用于测量线束与垂直方向的夹角,所述垂直方向为与地面垂直的方向。
2.根据权利要求1所述的定位装置,其特征在于,所述旋转控制模块包括:连接子模块、控制子模块及驱动子模块,所述连接模子块与所述线束模块转动连接;所述控制子模块用于输出控制信号至所述驱动子模块;根据所述控制信号,所述驱动模块驱动连接模块转动,以使得线束模块投射的定位线沿一方向移动。
3.根据权利要求2所述的定位装置,其特征在于,所述驱动子模块为电机驱动模块。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的定位装置,其特征在于,还包括壳体,所述线束模块固定于所述壳体中。
5.一种定位方法,应用于医学扫描系统,所述医学扫描系统中安装有如权利要求1-4中任一项所述的定位装置,当旋转控制模块控制线束模块偏转时,线束模块投射的定位线沿扫描床的长度方向移动,其特征在于,所述定位方法包括:
当扫描床固定于一位置处且当定位线处于第一位置时,获取测距模块测量的第一距离,以及角度测量模块测量的第一夹角;以及
当定位线处于第二位置时,获取测距模块测量的第二距离,以及角度测量模块测量的第二夹角;
根据所述第一距离、所述第一夹角、所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描范围。
6.根据权利要求5所述的定位方法,其特征在于,所述根据所述第一距离、所述第一夹角、所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描范围,包括:
根据所述第一距离、所述第一夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的起始位置参数;
根据所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的结束位置参数,由所述起始位置参数和所述结束位置参数确定扫描范围。
7.根据权利要求5所述的定位方法,其特征在于,所述根据所述第一距离、所述第一夹角、所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描范围,包括:
根据所述第一距离、所述第一夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的起始位置参数;
根据所述第一距离、所述第一夹角以及所述第二距离、所述第二夹角,确定扫描长度,由所述起始位置参数和扫描长度确定扫描范围。
8.一种医学扫描系统,其特征在于,包括如权利要求1-4中任一项所述的定位装置以及扫描参数确定装置,当所述定位装置中的旋转控制模块控制线束模块偏转时,线束模块投射的定位线沿扫描床的长度方向移动;所述扫描参数确定装置包括:
第一测量数据获取单元,用于当扫描床固定于一位置处且当定位线处于第一位置时,获取测距模块测量的第一距离,以及角度测量模块测量的第一夹角;
第二测量数据获取单元,用于当定位线处于第二位置时,获取测距模块测量的第二距离,以及角度测量模块测量的第二夹角;
扫描范围确定单元,用于根据所述第一距离、所述第一夹角、所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描范围。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述扫描范围确定单元包括:
起始位置参数确定单元,用于根据所述第一距离、所述第一夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的起始位置参数;
结束位置参数确定单元,用于根据所述第二距离、所述第二夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的结束位置参数,由所述起始位置参数和所述结束位置参数确定扫描范围。
10.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述扫描范围确定单元包括:
起始位置参数确定单元,用于根据所述第一距离、所述第一夹角以及扫描床当前位置,确定扫描的起始位置参数;
扫描长度确定单元,用于根据所述第一距离、所述第一夹角以及所述第二距离、所述第二夹角,确定扫描长度,由所述起始位置参数和扫描长度确定扫描范围。
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