CN109009196A - 一种基于ct影像的颅内出血的血块定位系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统及方法，包括CT检查床、脑立体定向仪和智能终端，所述CT检查床和脑立体定向仪分别与所述智能终端进行通信；所述CT检查床用于对脑部进行扫描，并将扫描的CT影像数据发送给智能终端，所述智能终端对CT影像进行分析得到血块坐标，并根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除。本发明通过对CT影像数据的分析得到血块坐标，根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除，提高了治疗效率，得到更好的治疗效果。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统及方法。
背景技术
人颅内各种功能组织发病率日益增高，各种脑血管疾病、颅内肿瘤、脑卒中等等。最近些年，高血压脑出血随着高血压患者的增多，成为一种常见病。众所周知，高血压是常见慢性疾病之首，是以动脉血管内的收缩压和舒张压为参考指标，目前采用的标准是收缩压≥140毫米汞柱或者舒张压≥90毫米汞柱均诊断为高血压。《中国居民营养与慢性病状况报告(2015)》显示，2012年时，中国18岁及以上成人高血压患病率为25.2％，也就是说，每4个成年人当中就有一个高血压！而在2004年发布的报告当中，在2002年这个数字还是18.8％，由此可见，我国高血压患病率呈上升趋势。高血压病的主要直接并发症是脑出血。《中国居民营养与慢性病状况报告(2015)》同时给出：一组312例住院的原发性高血压患者经15年—18年长期随访，由于心、脑、肾并发症死亡97例，占全部死因的74.6％。在596例老年人高血压前瞻性27个月随访观察研究中，心、脑血管病累积发生率为68.79％，脑血管病累积发生率为36.91％。上海市宝山区15岁以上5456人关于血压与脑卒中发病关系的研究表明，在随访的9年内，高血压病患者发生脑血管病约占整个人群脑血管病发生人数的70％，其中确诊高血压患脑血管病的相对危险性是正常血压者的32倍，临界高血压也高达9倍。高血压脑出血是一种特高发的心脑血管疾病，发病时间没有固定规律，高体力劳动过程中、过于运动激烈、突然用力过猛、季节和气候变化、喝酒过量、情绪异常波动、过度劳累等因素均可能诱发脑出血。这个发展背景告诉我们，颅内血块定位非常重要。现有技术中，颅内血块定位方面目前尚缺乏可靠性与精确性，致使患者需要多次穿刺，反复定位，损伤脑组织。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统及方法，通过对CT影像数据的分析得到血块坐标，根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除，提高了治疗效率，得到更好的治疗效果。
第一方面，本发明提供了一种基于ct影像的颅内出血的血块定位系统，包括CT检查床、脑立体定向仪和智能终端，所述CT检查床和脑立体定向仪分别与所述智能终端进行通信；
所述CT检查床用于对脑部进行扫描，并将扫描的CT影像数据发送给智能终端，所述智能终端对CT影像进行分析得到血块坐标，并根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除。
第二方面，本发明提供了一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，包括CT检查床、脑立体定向仪和智能终端，所述CT检查床和脑立体定向仪分别与所述智能终端进行通信；
所述CT检查床用于对脑部进行扫描，并将扫描的CT影像数据发送给智能终端，所述智能终端对CT影像进行分析得到血块坐标，并根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除；
所述脑立体定向仪，包括佩戴在脑部周围的支撑框架，所述支撑框架左右两端设有相对称的支撑台，两支撑台上设有相对称的驱动机构，两驱动机构之间设有弧形滑轨，所述驱动机构驱动弧形滑轨前后转动，所述弧形滑轨上设有沿弧形滑轨运动的滑块，所述滑块上设有控制器和穿刺装置；所述驱动机构、滑块和所述穿刺装置分别与控制器电连接，所述控制器与智能终端通信；
所述驱动机构包括第一电机和第一输出轴，所述第一电机与控制器电连接，所述第一电机固定在支撑平台上，所述弧形滑轨固定在第一输出轴末端；所述第一电机在控制器的控制下转动，通过第一输出轴带动弧形滑轨前后转动；
所述滑块包括滑块壳体、第二电机、第二输出轴和滚轮，所述第二电机与控制器电连接，所述第二电机固定在壳体上，所述滚轮位于弧形滑轨的凹槽内；所述第二电机在控制器的控制下转动，通过第二输出轴带动滚轮转动，从而使滑块在弧形导轨上运动；
所述穿刺装置包括装置壳体、第三电机、第三输出轴、丝杆、滑座和穿刺针，所述第三电机与控制器电连接，所述丝杆下端固定在装置壳体上，所述丝杆上端设有第三输出轴，所述滑块上设有与丝杆相配合的螺纹通孔，所述滑块通过螺纹通孔套设在丝杆上，所述丝杆上设有与丝杆相平行的穿刺针，所述穿刺针垂直于弧形滑轨的切线；所述第三电机在控制器的控制下转动，通过第三输出轴带动丝杆转动，所述丝杆上的滑座随丝杆方向移动，从而带动穿刺针移动；
所述脑立体定向仪的控制器接收到智能终端发送的工作指令和血块坐标后，通过血块坐标控制第一电机和第二电机工作调制穿刺针位置，使穿刺针对准脑部的血块，对准后通过控制第三电机工作，使穿刺针向血块移动进行穿刺清除。
优选地，所述智能终端具体用于，根据CT影像数据分析血块的体积大小；建立脑部三维图，标定血块位置，标定鼻骨和左右外耳道中心点，以左右外耳道中心点为原点建立参考坐标系，根据参考坐标系得到血块坐标。
优选地，所述控制器包括处理模块、通信模块、多个电机驱动模块和电源模块。
优选地，所述处理模块采用型号为FM3316N的芯片。
优选地，所述通信模块采用无线通信模块或/和有限通信模块。
优选地，所述无线通信模块包括WIFI模块或/和蓝牙模块。
优选地，所述电机驱动模块包括两个继电器，所述控制器输出有两路电机驱动信号，每一路电机驱动信号通过三极管控制一个继电器的线圈电源通断，两个继电器的常开触点均接电源模块的电源输出端，一个继电器的公共触点接电机的正相电源连接端，另一个继电器的公共触点接电机的反相电源连接端，两个继电器的常闭触点均经过电阻R33接地，在电机的正相电源连接端和反相电源连接端之间设置有电容C22。
优选地，CT检查床采用多层螺旋CT。
第三方面，本发明提供了一种基于CT影像的颅内出血的血块定位方法，适用于第二方面所述的基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，包括以下步骤：
CT检查床对脑部进行扫描，并将扫描的CT影像数据发送给智能终端；
智能终端对CT影像进行分析得到血块坐标，并发送工作指令和血块坐标给脑立体定向仪；
脑立体定向仪根据血块坐标对血块进行准确定位和穿刺清除。
本发明的有益效果为：通过对CT影像数据的分析得到血块坐标，根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除，提高了治疗效率，得到更好的治疗效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实施例中基于ct影像的颅内出血的血块定位系统的结构框图；
图2为本实施例中脑立体定向仪的结构图；
图3为本实施例中驱动机构、滑块、穿刺装置侧剖面的结构图；
图4为本实施例中电机驱动模块的电路结构图；
图5为本实施例中基于ct影像的颅内出血的血块定位方法的流程图。
附图标记：
1-支撑框架、2-支撑台、3-弧形滑轨、4-驱动机构、5-滑块、6-控制器、7-穿刺装置
41-第一电机、42-第一输出轴
51-滑块壳体、52-第二电机、53-第二输出轴、54-滚轮
71-装置壳体、72-第三电机、73-第三输出轴、74-丝杆、75-滑座、76-穿刺针
具体实施方式
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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
具体实现中，本发明实施例中描述的终端包括但不限于诸如具有触摸敏感表面(例如，触摸屏显示器和/或触摸板)的移动电话、膝上型计算机或平板计算机之类的其它便携式设备。还应当理解的是，在某些实施例中，所述设备并非便携式通信设备，而是具有触摸敏感表面(例如，触摸屏显示器和/或触摸板)的台式计算机。
实施例一：
本实施例提供了一种基于ct影像的颅内出血的血块定位系统，如图1所示，包括CT检查床、脑立体定向仪和智能终端，所述CT检查床和脑立体定向仪分别与所述智能终端进行通信；
所述CT检查床用于对脑部进行扫描，并将扫描的CT影像数据发送给智能终端，所述智能终端对CT影像进行分析得到血块坐标，并根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除。
本实施例通过对CT影像数据的分析得到血块坐标，根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除，提高了治疗效率，得到更好的治疗效果。
实施例二：
本实施例提供了一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，如图1-图4所示，包括CT检查床、脑立体定向仪和智能终端，所述CT检查床和脑立体定向仪分别与所述智能终端进行通信。本实施例CT检查床采用多层螺旋CT，多层螺旋CT相比于普通CT,能高速完成较大范围的容积扫描，图像质量好，成像速度快，具有很高的纵向分辨率和很好的时间分辨率。本实施的智能终端采用电脑或其他智能设备。
所述CT检查床用于对脑部进行扫描，并将扫描的CT影像数据发送给智能终端，所述智能终端对CT影像进行分析得到血块坐标，并根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除。
其中，所述智能终端具体用于，根据CT影像数据分析血块的体积大小；建立脑部三维图，标定血块位置，标定鼻骨和左右外耳道中心点，以左右外耳道中心点为原点建立参考坐标系，根据参考坐标系得到血块坐标。所述血块坐标可以用直角坐标表示，也可以用极坐标表示。
其中，所述脑立体定向仪，包括佩戴在脑部周围的支撑框架1，所述支撑框架1左右两端设有相对称的支撑台2，两支撑台2上设有相对称的驱动机构4，两驱动机构4之间设有弧形滑轨3，所述驱动机构4驱动弧形滑轨3前后转动，所述弧形滑轨3上设有沿弧形滑轨3运动的滑块5，所述滑块5上设有控制器6和穿刺装置7；所述驱动机构4、滑块5和所述穿刺装置7分别与控制器6电连接，所述控制器6与智能终端通信；
所述驱动机构4包括第一电机41和第一输出轴42，所述第一电机41与控制器6电连接，所述第一电机41固定在支撑平台上，所述弧形滑轨3固定在第一输出轴42末端；所述第一电机41在控制器6的控制下转动，通过第一输出轴42带动弧形滑轨3前后转动；
如图3所示，所述滑块5包括滑块壳体51、第二电机52、第二输出轴53和滚轮54，所述第二电机52与控制器6电连接，所述第二电机52固定在壳体上，所述滚轮54位于弧形滑轨3的凹槽内；所述第二电机52在控制器6的控制下转动，通过第二输出轴53带动滚轮54转动，从而使滑块5在弧形导轨上运动；
如图3所示，所述穿刺装置7包括装置壳体71、第三电机72、第三输出轴73、丝杆74、滑座75和穿刺针76，所述第三电机72与控制器6电连接，所述丝杆74下端固定在装置壳体71上，所述丝杆74上端设有第三输出轴73，所述滑块5上设有与丝杆74相配合的螺纹通孔，所述滑块5通过螺纹通孔套设在丝杆74上，所述丝杆74上设有与丝杆74相平行的穿刺针76，所述穿刺针76垂直于弧形滑轨3的切线；所述第三电机72在控制器6的控制下转动，通过第三输出轴73带动丝杆74转动，所述丝杆74上的滑座75随丝杆74方向移动，从而带动穿刺针76移动；
所述脑立体定向仪的控制器6接收到智能终端发送的工作指令和血块坐标后，通过血块坐标控制第一电机41和第二电机52工作调制穿刺针76位置，使穿刺针76对准脑部的血块，对准后通过控制第三电机72工作，使穿刺针76向血块移动进行穿刺清除。
本实施例中脑立体定向仪佩戴在患者头部时，支撑框架1上设有两个耳固定装置和一个鼻固定装置，每个耳固定装置的中心正对外耳道中心点，鼻固定装置刚好固定在笔头上。因此脑立体定向仪佩戴在脑部时，两耳固定装置的中心的连线中点为脑立体定向仪的坐标原点。脑立体定向仪根据血块坐标调整穿刺针76的位置，先通过第一电机41调整弧形滑轨3前后转动，然后通过第二电机52调整滑块5在弧形滑轨3上滑动，最后调整完成后，是穿刺针76正对血块，最后通过第三电机72控制穿刺针76工作，对颅内的血块进行穿刺清除。
本实施例的脑立体定向仪的控制器6包括处理模块、通信模块、多个电机驱动模块和电源模块。所述处理模块采用型号为FM3316N的芯片。所述通信模块采用无线通信模块或/和有限通信模块。所述无线通信模块包括WIFI模块或/和蓝牙模块。
本实施有四个电机，因此设有四个电机驱动模块，如图3所示，每个所述电机驱动模块包括两个继电器，所述控制器6输出有两路电机驱动信号(如图中的MOTO1和MOTO2)，每一路电机驱动信号通过三极管控制一个继电器的线圈电源通断(如图，三极管Q4控制一个继电器的线圈电源通断，三极管Q3控制一个继电器的线圈电源通断)，两个继电器的常开触点均接电源模块的电源输出端，一个继电器的公共触点接电机的正相电源连接端，另一个继电器的公共触点接电机的反相电源连接端，两个继电器的常闭触点均经过电阻R33接地，在电机的正相电源连接端和反相电源连接端之间设置有电容C22。本实施例中一路电机驱动信号驱动电机正转，另一路电机驱动信号驱动电机反转。
综上所述，本实施例通过对CT影像数据的分析得到血块坐标，根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除，提高了治疗效率，得到更好的治疗效果。
实施例三：
本实施例提供了一种基于CT影像的颅内出血的血块定位方法，适用于实施例二所述的基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，如图5所示，包括以下步骤：
S1，CT检查床对脑部进行扫描，并将扫描的CT影像数据发送给智能终端；
S2，智能终端对CT影像进行分析得到血块坐标，并发送工作指令和血块坐标给脑立体定向仪；
S3，脑立体定向仪根据血块坐标对血块进行准确定位和穿刺清除。
本实施例中，所述智能终端根据CT影像数据分析血块的体积大小；建立脑部三维图，标定血块位置，标定鼻骨和左右外耳道中心点，以左右外耳道中心点为原点建立参考坐标系，根据参考坐标系得到血块坐标。所述血块坐标可以用直角坐标表示，也可以用极坐标表示。脑立体定向仪佩戴在患者头部时，支撑框架1上设有两个耳固定装置和一个鼻固定装置，每个耳固定装置的中心正对外耳道中心点，鼻固定装置刚好固定在笔头上。因此脑立体定向仪佩戴在脑部时，两耳固定装置的中心的连线中点为脑立体定向仪的坐标原点。脑立体定向仪根据血块坐标调整穿刺针76的位置，先通过第一电机41调整弧形滑轨3前后转动，然后通过第二电机52调整滑块5在弧形滑轨3上滑动，最后调整完成后，是穿刺针76正对血块，最后通过第三电机72控制穿刺针76工作，对颅内的血块进行穿刺清除。
综上所述，本实施例通过对CT影像数据的分析得到血块坐标，根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除，提高了治疗效率，得到更好的治疗效果。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的系统，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能描述了实施例的系统。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种基于ct影像的颅内出血的血块定位系统，其特征在于，包括CT检查床、脑立体定向仪和智能终端，所述CT检查床和脑立体定向仪分别与所述智能终端进行通信；
所述CT检查床用于对脑部进行扫描，并将扫描的CT影像数据发送给智能终端，所述智能终端对CT影像进行分析得到血块坐标，并根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除。
2.一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，其特征在于，包括CT检查床、脑立体定向仪和智能终端，所述CT检查床和脑立体定向仪分别与所述智能终端进行通信；
所述CT检查床用于对脑部进行扫描，并将扫描的CT影像数据发送给智能终端，所述智能终端对CT影像进行分析得到血块坐标，并根据血块坐标控制脑立体定向仪对血块进行准确定位和穿刺清除；
所述脑立体定向仪，包括佩戴在脑部周围的支撑框架，所述支撑框架左右两端设有相对称的支撑台，两支撑台上设有相对称的驱动机构，两驱动机构之间设有弧形滑轨，所述驱动机构驱动弧形滑轨前后转动，所述弧形滑轨上设有沿弧形滑轨运动的滑块，所述滑块上设有控制器和穿刺装置；所述驱动机构、滑块和所述穿刺装置分别与控制器电连接，所述控制器与智能终端通信；
所述驱动机构包括第一电机和第一输出轴，所述第一电机与控制器电连接，所述第一电机固定在支撑平台上，所述弧形滑轨固定在第一输出轴末端；所述第一电机在控制器的控制下转动，通过第一输出轴带动弧形滑轨前后转动；
所述滑块包括滑块壳体、第二电机、第二输出轴和滚轮，所述第二电机与控制器电连接，所述第二电机固定在壳体上，所述滚轮位于弧形滑轨的凹槽内；所述第二电机在控制器的控制下转动，通过第二输出轴带动滚轮转动，从而使滑块在弧形导轨上运动；
所述穿刺装置包括装置壳体、第三电机、第三输出轴、丝杆、滑座和穿刺针，所述第三电机与控制器电连接，所述丝杆下端固定在装置壳体上，所述丝杆上端设有第三输出轴，所述滑块上设有与丝杆相配合的螺纹通孔，所述滑块通过螺纹通孔套设在丝杆上，所述丝杆上设有与丝杆相平行的穿刺针，所述穿刺针垂直于弧形滑轨的切线；所述第三电机在控制器的控制下转动，通过第三输出轴带动丝杆转动，所述丝杆上的滑座随丝杆方向移动，从而带动穿刺针移动；
所述脑立体定向仪的控制器接收到智能终端发送的工作指令和血块坐标后，通过血块坐标控制第一电机和第二电机工作调制穿刺针位置，使穿刺针对准脑部的血块，对准后通过控制第三电机工作，使穿刺针向血块移动进行穿刺清除。
3.根据权利要求2所述的一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，其特征在于，所述智能终端具体用于，根据CT影像数据分析血块的体积大小；建立脑部三维图，标定血块位置，标定鼻骨和左右外耳道中心点，以左右外耳道中心点为原点建立参考坐标系，根据参考坐标系得到血块坐标。
4.根据权利要求2所述的一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，其特征在于，所述控制器包括处理模块、通信模块、多个电机驱动模块和电源模块。
5.根据权利要求4所述的一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，其特征在于，所述处理模块采用型号为FM3316N的芯片。
6.根据权利要求5所述的一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，其特征在于，所述通信模块采用无线通信模块或/和有限通信模块。
7.根据权利要求6所述的一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，其特征在于，所述无线通信模块包括WIFI模块或/和蓝牙模块。
8.根据权利要求7所述的一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，其特征在于，所述电机驱动模块包括两个继电器，所述控制器输出有两路电机驱动信号，每一路电机驱动信号通过三极管控制一个继电器的线圈电源通断，两个继电器的常开触点均接电源模块的电源输出端，一个继电器的公共触点接电机的正相电源连接端，另一个继电器的公共触点接电机的反相电源连接端，两个继电器的常闭触点均经过电阻R33接地，在电机的正相电源连接端和反相电源连接端之间设置有电容C22。
9.根据权利要求2所述的一种基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，其特征在于，CT检查床采用多层螺旋CT。
10.一种基于CT影像的颅内出血的血块定位方法，适用于权利要求2-9任一项所述的基于CT影像的颅内出血的血块定位系统，其特征在于，包括以下步骤：
CT检查床对脑部进行扫描，并将扫描的CT影像数据发送给智能终端；
智能终端对CT影像进行分析得到血块坐标，并发送工作指令和血块坐标给脑立体定向仪；
脑立体定向仪根据血块坐标对血块进行准确定位和穿刺清除。
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