CN110897651B - 智能体检x射线胸部摄影体位辅导方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法及系统，属于医学影像技术领域，位辅导方法包括以下步骤：患者站立于摄影区域内；采集患者体位图像，识别人体轮廓，并绘制人体轮廓线a；根据人体轮廓线a绘制胸部摄影正确姿势下的人体轮廓线b；实时显示患者体位图像和人体轮廓线b，提示患者摆出正确姿势，将其体位图像置于人体轮廓线b内；判断患者体位姿态符合摄影要求后，启动X射线摄影。本方法通过图像识别模拟出患者胸部摄影正确姿势下的人体轮廓线，结合自己的实时图像，只需要对照着摆出相应身体姿态即可，非常方便，能够有效提升体检效率和X射线胸部摄影成像质量。

Description

智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法及系统

技术领域

本发明属于医学影像技术领域，具体涉及一种智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法及系统。

背景技术

由于X射线检测时释放的X射线具有很高的能量，对人体有一定的辐射，如果长期接触可能会引起病变。因此，通常X射线检测设备都是安置于体检屏蔽房内，体检时体检医生需要带领患者进入体检屏蔽房并要求患者在指定位置站好，然后指导患者摆好相应摄影体位需要的姿态后，让患者保持姿态，而体检医生还需要到屏蔽房外操作检测设备工作。如果在照射之前，患者不小心变换了体位或者姿势，还需要体检医生通过麦克风指导其做相应的动作。

由于不同的患者对体检医生的指令理解能力不同、自我身体姿态的控制能力也不同，因此许多患者很难做到摄影体位需要的标准姿势。不仅影响拍摄结果，还严重影响体检效率。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法及系统，通过图像识别模拟出患者胸部摄影正确姿势下的人体轮廓线，结合自己的实时图像，只需要对照着摆出相应身体姿态即可，非常方便，能够有效提升体检效率和X射线胸部摄影成像质量。

本发明的第一目的在于公开一种智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法，包括以下步骤：

-患者站立于摄影区域内；

-采集患者体位图像，识别人体轮廓，并绘制人体轮廓线a；

-根据人体轮廓线a绘制胸部摄影正确姿势下的人体轮廓线b；

-实时显示患者体位图像和人体轮廓线b，提示患者摆出正确姿势，将其体位图像置于人体轮廓线b内；

-判断患者体位姿态符合摄影要求后，启动X射线摄影。

优选的，所述摄影区域为体位控制器，所述体位控制器包括安装在地面的转盘和嵌入地下的旋转控制器，所述转盘与地面齐平，所述旋转控制器与转盘连接用于控制转盘旋转；绘制人体轮廓线a后，判断患者站立的角度是否正确，如果正确，则进入下一步骤；如果不正确，则控制转盘旋转，回到绘制人体轮廓线a步骤。

优选的，完成一个体位的X射线摄影后，体位控制器控制转盘旋转至下一个体位，然后重复上述步骤。

进一步的，采集患者体位图像的摄像头安装在X射线发生装置上，实时显示患者体位图像和人体轮廓线b的显示器有两个，其中一个安装于DR平板的接收面相对的墙壁上，用于前后位摄影；另一块安装在于DR平板的接收面垂直的墙壁上，用于左侧位或者右侧位摄影。

进一步的，在启动X射线摄影之前，控制束光器调整照射范围。

优选的，所述束光器通过触摸显示屏控制，所述触摸显示屏实时显示患者体位图像，束光器调整的照射范围由触摸显示屏显示。

优选的，所述触摸显示屏显示的照射范围由可触屏拖动的第一水平线、第二水平线、第一竖线和第二竖线围成；所述第一水平线、第二水平线分别用于控制束光器的上沿和下沿，所述第一竖线和第二竖线分别用于控制束光器的左沿和右沿。

本发明的第二目的在于公开一种智能体检X射线胸部摄影体位辅导系统，包括：

摄像头，用于采集患者体位图像；

与所述摄像头连接的图像处理终端，用于识别人体轮廓、绘制人体轮廓线a和人体轮廓线b；

与所述图像处理终端连接的显示器，用于实时显示患者体位图像和人体轮廓线b。

优选的，所述系统还包括与所述图像处理终端连接的触摸显示屏，所述触摸显示屏用于实时显示患者体位图像；所述触摸显示屏通过控制器与X射线发生装置的束光器连接。

本发明的有益效果为：

1.本发明公开的智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法，通过图像识别模拟出患者胸部摄影正确姿势下的人体轮廓线，结合自己的实时图像，只需要对照着摆出相应身体姿态即可，非常方便，能够有效提升体检效率和X射线胸部摄影成像质量。

2.本发明利用体位控制器，无需患者自己改变体位，只需要站在体位控制器上即可，体位控制器由体检医生操控，非常方便，能够进一步提高体检效率。

3.本发明的束光器通过触摸显示屏控制，结合患者的实时图像，非常方便体检医生选择并控制对患者的照射区域。

4.本发明公开的智能体检X射线胸部摄影体位辅导系统可以直接加装在现有的X射线体检设备上，安装方便，操作方便。

附图说明

图1是本发明智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法的优选实施例流程示意图；

图2是本发明智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法的另一个优选实施例流程示意图；

图3是本发明智能体检X射线胸部摄影体位辅导系统的优选实施例结构示意图；

图4是患者对照显示图像将其体位图像置于人体轮廓线b内的示意图；

图5是通过触摸显示屏控制照射区域的示意图；

图6是本发明智能体检X射线胸部摄影体位辅导系统的优选实施例结构示意框图。

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1：

如图1所示，一种智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法，包括以下步骤：

第一步，患者站立于摄影区域内，胸部摄影通常是采用站立位，本方法适用于普通体检人群，不适用于无法自主控制身体的重病患者；

第二步，利用摄像头采集患者的体位图像；

第三步，处理体位图像，识别出人体的轮廓，并绘制人体轮廓线a；

第四步，根据人体轮廓线a绘制胸部摄影正确姿势下的人体轮廓线b，由于是胸部摄影，需要患者保持准确的姿态，主要是为了避免双臂没有放置好，从而避免双臂的影像与躯干的影像重叠；因此人体轮廓线b通常是双臂水平展开呈十字型或者双手交叉抱头；

第五步，利用显示设备实时显示患者体位图像和人体轮廓线b，方便患者对照自己的姿态与标准姿态；

第六步，利用语音或者图像提示患者摆出正确姿势，患者只需对照显示图像将其体位图像置于人体轮廓线b内即可，如图4所示；

第七步，智能判断患者体位姿态是否符合摄影要求，如果不符合要求，回到第六步；如果符合要求，进入第八步；具体的判断条件可以是体位图像置于人体轮廓线b内的面积百分百，如90％或者更高；也可以是特征部位的重合，如人体轮廓线b内的手和肘位置同时识别到如框。

第八步，启动X射线摄影，获得标准影像。

利用上述方法，通过图像识别模拟出患者胸部摄影正确姿势下的人体轮廓线b，患者结合自己的实时图像，只需要对照着摆出相应身体姿态，将身体的实时图像放入人体轮廓线b的框内即可，非常简单方便，无需体检医生做过多指导，能够有效提升体检效率，由于患者的姿态更加标准，X射线胸部摄影成像质量更高。

实施例2：

如图2所示，一种智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法，包括以下步骤：

第一步，患者站立于体位控制器上，所述体位控制器包括安装在地面的转盘和嵌入地下的旋转控制器，所述转盘与地面齐平，所述旋转控制器与转盘连接用于控制转盘旋转；

第二步，利用摄像头采集患者的体位图像；

第三步，处理体位图像，识别出人体的轮廓，并绘制人体轮廓线a；

第四步，利用人体轮廓线a，判断患者站立的角度是否正确，如果正确，则进入下一步骤；如果不正确，则控制转盘旋转，回到第三步；具体的判断依据为双脚轮廓的重叠程度或者距离，实际操作时转盘正反旋转调整，动态捕捉双脚轮廓内侧相距最远时的角度为前后位体位，如果双脚轮廓重叠度达到95％判定为侧位体位；

第五步，根据人体轮廓线a绘制胸部摄影正确姿势下的人体轮廓线b，由于是胸部摄影，需要患者保持准确的姿态，主要是为了避免双臂没有放置好，从而避免双臂的影像与躯干的影像重叠；因此人体轮廓线b通常是双臂水平展开呈十字型或者双手交叉抱头；

第六步，利用显示设备实时显示患者体位图像和人体轮廓线b，方便患者对照自己的姿态与标准姿态；

第七步，利用语音或者图像提示患者摆出正确姿势，患者只需对照显示图像将其体位图像置于人体轮廓线b内即可，如图4所示；

第八步，智能判断患者体位姿态是否符合摄影要求，如果不符合要求，回到第六步；如果符合要求，进入第八步；具体的判断条件可以是体位图像置于人体轮廓线b内的面积百分百，如90％或者更高；也可以是特征部位的重合，如人体轮廓线b内的手和肘位置同时识别到如框。

第九步，启动X射线摄影，获得标准影像；

第十步，如果患者需要拍摄其他体位，体位控制器控制转盘旋转至下一个体位，然后回到第三步；如果患者不需要拍摄其他体位，拍摄结束。

如图3所示，为了方便患者在不同的体位都能够看到自己的姿态，采集患者体位图像的摄像头安装在X射线发生装置上，实时显示患者体位图像和人体轮廓线b的显示器有两个，其中一个安装于DR平板的接收面相对的墙壁上，用于前后位摄影；另一块安装在于DR平板的接收面垂直的墙壁上，用于左侧位或者右侧位摄影。

为了避免患者的非检测部位也遭受X射线照射，在启动X射线摄影之前，控制束光器调整照射范围。

具体的，所述束光器通过触摸显示屏控制，所述触摸显示屏实时显示患者体位图像，束光器调整的照射范围由触摸显示屏显示。如图5所示，所述触摸显示屏显示的照射范围由可触屏拖动的第一水平线S1、第二水平线S2、第一竖线S3和第二竖线S4围成；所述第一水平线S1、第二水平线S2分别用于控制束光器的上沿和下沿，所述第一竖线S3和第二竖线S4分别用于控制束光器的左沿和右沿。体检医生可以通过两根手指分别操控第一水平线S1和第二水平线S2以及第一竖线S3和第二竖线S4，调整照射区域，非常方便。

实施例3：

如图6所示，本发明还公开一种智能体检X射线胸部摄影体位辅导系统，包括：

摄像头101，用于采集患者体位图像；

与所述摄像头101连接的图像处理终端，用于识别人体轮廓、绘制人体轮廓线a和人体轮廓线b；

与所述图像处理终端连接的显示器600，用于实时显示患者体位图像和人体轮廓线b。

为了方便体检医生控制X射线的照射范围，避免患者的非检测部位也遭受X射线照射，该系统还包括与所述图像处理终端连接的触摸显示屏700，所述触摸显示屏700用于实时显示患者体位图像；所述触摸显示屏700通过控制器与X射线发生装置100的束光器200连接。

如图3所示，该系统具体还包括：X射线发生装置100和DR平板300，X射线发生装置100的发射端朝向DR平板300，X射线发生装置100的发射端安装有束光器200，束光器200用于调整X射线的照射范围；X射线发生装置100与DR平板300之间安装有体位控制器400，体位控制器400包括安装在地面的转盘401和嵌入地下的旋转控制器402，转盘401与地面齐平，方便患者踩在上面，旋转控制器402与转盘401连接用于控制转盘401旋转。实际安装时，旋转控制器402的操控端要接入体检屏蔽房外的操作室内，可以人工操作；也可以连接控制器，通过图像处理算法智能控制。由于一般体检拍摄只有两个体位，一个是正面拍摄，另一个是侧面拍摄，为了避免患者将这两个体位的姿态混淆，一个体检屏蔽房内安装两个显示器600，其中一个安装与DR平板300的接收面相对的墙壁上，用于显示正面拍摄的姿态；另一块安装在与DR平板300的接收面垂直的墙壁上，当患者旋转90°之后，正好面对这个显示器600，正好观看侧面拍摄的姿态，对照着人体轮廓线b摆出标准姿势。

使用时，只需体检医生指导患者进入体检屏蔽室，然后双脚踩在转盘401上，如果需要调整体位，体检医生只需要操控转盘401旋转即可，不用指挥患者自己改变体位，非常方便，体检效率极高。

为了方便照射患者的不同部位，X射线发生装置100可以通过三轴运动机构500与体检房的房顶连接。具体的，三轴运动机构500包括x滑道501、x滑块502、y滑道503、y滑块504、z滑道505和z滑块506，x滑道501安装在体检房的房顶，x滑块502与x滑道501滑动连接；y滑道503安装在x滑块502上，y滑块504与y滑道503滑动连接；z滑道505安装在y滑块504上，z滑块506与z滑道505滑动连接；x滑道501、y滑道503和z滑道505相互垂直；X射线发生装置100安装在z滑块506上。三轴运动机构500采用滑道-滑块结构，运行更平稳，稳定性更高。实际安装时，三轴运动机构500的操控端要接入体检屏蔽房外的操作室内。患者站在转盘401，由体检医生操控旋转控制器402使患者转到需要的方向，然后操控三轴运动机构500，将X射线发生装置100移动至需要的位置，对患者的不同部位进行检测。

为了方便体检医生快速将X射线发生装置100对准患者需要照射的部位，摄像头101可以安装在z滑块506上，摄像头101朝向DR平板300。体检医生可以通过摄像头101在触摸显示屏700上观察患者的体位准确度以及拍摄部位的准确度，方便操作。

为了让患者站在转盘401时重心正好落在转盘401的中心上，转盘的上表面标识有站立脚印。患者只需踩在站立脚印上即可，重心落在转盘401的中心上，当转盘401转动时，患者更稳。需要注意的是，转盘401的转动速度一定要慢，优选为0.3rad/s以下。

为了降低DR平板300的成本和故障率，可以采用较小尺寸的DR平板300，可以采用标准的17*17英寸，同样采用三轴运动机构500与体检房的房顶连接。具体使用时，可以让DR平板300与X射线发生装置100同步移动，从而采集到患者任何部位的影像。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法，其特征在于包括以下步骤：

-患者站立于摄影区域内，所述摄影区域为体位控制器，所述体位控制器包括安装在地面的转盘和嵌入地下的旋转控制器，所述转盘与地面齐平，所述旋转控制器与转盘连接用于控制转盘旋转；

-采集患者体位图像，识别人体轮廓，并绘制人体轮廓线a，采集患者体位图像的摄像头安装在X射线发生装置上；

-判断患者站立的角度是否正确，如果正确，则进入下一步骤；如果不正确，则控制转盘旋转，回到绘制人体轮廓线a步骤；

-根据人体轮廓线a绘制胸部摄影正确姿势下的人体轮廓线b；

-实时显示患者体位图像和人体轮廓线b，提示患者摆出正确姿势，将其体位图像置于人体轮廓线b内；实时显示患者体位图像和人体轮廓线b的显示器有两个，其中一个安装于DR平板的接收面相对的墙壁上，用于前后位摄影；另一块安装在于DR平板的接收面垂直的墙壁上，用于左侧位或者右侧位摄影；

-判断患者体位姿态符合摄影要求后，启动X射线摄影；

-完成一个体位的X射线摄影后，体位控制器控制转盘旋转至下一个体位，然后重复上述步骤。

2.根据权利要求1所述的智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法，其特征在于：在启动X射线摄影之前，控制束光器调整照射范围。

3.根据权利要求2所述的智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法，其特征在于：所述束光器通过触摸显示屏控制，所述触摸显示屏实时显示患者体位图像，束光器调整的照射范围由触摸显示屏显示。

4.根据权利要求3所述的智能体检X射线胸部摄影体位辅导方法，其特征在于：所述触摸显示屏显示的照射范围由可触屏拖动的第一水平线、第二水平线、第一竖线和第二竖线围成；所述第一水平线、第二水平线分别用于控制束光器的上沿和下沿，所述第一竖线和第二竖线分别用于控制束光器的左沿和右沿。

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