CN111311738A - 一种采用影像学的输尿管3d数模建立方法及其数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种采用影像学的输尿管3D数模建立方法及其数据采集装置，其特征在于通过多方向进行X线扫描图像的采集，并对图像进行明度分析，形成点位云图，通过点位云图进行拟合构建输尿管3D数模，多向连续采集，数据覆盖全面，准确稳定，点阵构图，对输尿管表面结构能够清楚展示，便于了解细节，采集区域人体体表平整，减少叠影，结构简单，使用安装方便。
Description
技术领域
本发明一种采用影像学的输尿管3D数模建立方法及其数据采集装置，涉及一种在医疗过程中，对病患输尿管3D数模建立的方法以及其构建数模的数据采集方法，属于医疗器械领域。特别涉及一种通过多方向进行X线扫描图像的采集，并对图像进行明度分析，形成点位云图，通过点位云图进行拟合构建输尿管3D数模的建立方法和采集装置。
背景技术
目前，在泌尿科进行疾病诊断时，对于实习医生都是在医生导师的知道下，直接在患者身上进行操作，学习周期长，风险大，在患者身上直接对输尿管进行操作，对患者带来风险以及痛苦等问题，因此，需要将病患的输尿管进行模拟，便于实习使用操作，但目前采用的输尿管模拟结构单一，不能够将患者的病造状况反馈至模型上，影响实际操作模拟的真实性，需要针对病患的具体状况将其输尿管进行3D模型的建立，便于操作。
现有的在对人体3D模型的建立，采用CTU进行扫描，该方式设备体积巨大，对人体扫描采集数据量大，需要对整体系统进行扫描，而后进行逐步抽离，然后通过数据拟合进行3D打印，其数据采集过程中，需要病患饮水憋尿，通过尿液将输尿管填充，整体状态发生变化，和常规下的状态存在采用，数据采集形成的输尿管并未常态结构。
公开号CN107591074A公开了一种基于3D打印制作的输尿管软镜模拟学习方法，具体包括如下步骤：临床信息录入步骤、CTU信息采集步骤、CTU信息处理步骤、3D建模步骤、3D模型调整步骤、3D模型模拟手术训练步骤；该装置公开了采用CTU扫描进行数据的采集，存在上述采集数据并非常态的问题。
公开号CN108143487A公开了一种踝关节中心点的确定方法，它包括对人体下肢进行CT成像和三维重建；通过3D建模软件将三维重建后的踝关节空间进行灌注；找取灌注体的中心点，即为踝关节中心，该装置通过CT成型进行三维建模，医学成像黑白灰三色为主，数据采集后期处理需要结合三个方向才能确定一的点，对于体的确定，采集的数据量大。
发明内容
为了改善上述情况，本发明一种采用影像学的输尿管3D数模建立方法及其数据采集装置提供了一种通过多方向进行X线扫描图像的采集，并对图像进行明度分析，形成点位云图，通过点位云图进行拟合构建输尿管3D数模的建立方法和采集装置。
本发明一种采用影像学的输尿管3D数模建立方法步骤如下：
1)病患平躺平台，整个过程静止不动，腰腹部体表扩张压平整；
2)采用影像学的输尿管3D数模数据采集装置从三个方向进行影像采集，获取输尿管的三维数据：使用X线进行二维图像的采集，获取输尿管的二维图像数据；
3)将步骤2中的二维图像数据传输至计算机内，通过图像处理软件进行取出杂色、图像像素化处理，使得二维图片根据图像色差明度形成点阵云图；
进行点阵云图分析时，采用对应点位色彩明度分层筛选，在对色彩明度进行计算时，将点位的色彩明度取半进行运算；
根据相邻的色度明度差确定相邻的视向距离差；
根据上述数据形成空间点阵云图；
4)将多向采集的二维图片进行步骤3中的分析，得出各二维图像的点阵云图，将同一方向上的二维图片对应的点阵云图进行连接拟合，形成该方向上的连续的点阵云图；
5)按步骤4构建其他两个方向的连续的点阵云图；
6)将三个方向上各自连续的点阵云图进行拟合，形成整体的输尿管的点阵云图；
7)通过点阵之间进行构建曲面，形成输尿管3D模型，在对曲面连接位置进行过度处理，获得最终的输尿管3D模型。
本发明还涉及一种采用影像学的输尿管3D数模数据采集装置，其特征在于由导向杆、X线扫描枪、滑动座、支撑杆、弧形杆和橡胶弹板组成，两个支撑杆通过两个弧形杆相连接组成矩形框架结构，所述弧形杆的弧形凸面向上，所述支撑杆的两端向外延伸一段距离并相对折弯，橡胶弹板套置于支撑杆端部位置，两个导向杆位于矩形框架上方，所述导向杆通过两个连接杆和支撑杆相连接，两个连接杆的一端分别置于支撑杆和两个弧形杆的连接处，两个所述导向杆相平行，滑动座可滑动的置于两个导向杆上，X线扫描枪置于滑动座上。
使用时，将底座放置在病患腰腹部，通过底座边缘的斜向胶板将腰腹部体表向外扩展，使得位于底座镂空区域的体表被绷紧，少褶皱，然后将X线扫描枪和计算机之间形成数据传输，打开计算机以及拍片软件，设置拍照时间间隔为2-5秒，然后沿着底座移动，使得且移动方向和人体垂直轴平行，在X线扫描枪移动过程中，计算机连续进行拍照记录扫描区域的影像，当X线扫描枪从底座一端移动至另一端时，完成该方向的扫描，然后更换另一方向重复上述步骤，进行扫描拍照，完成对输尿管三个方向的连续影像采集。
有益效果
一、多向连续采集，数据覆盖全面，准确稳定。
二、点阵构图，对输尿管表面结构能够清楚展示，便于了解细节。
三、采集区域人体体表平整，减少叠影。
四、结构简单，使用安装方便。
附图说明
图1本发明一种采用影像学的输尿管3D数模数据采集装置的立体结构图；
附图中
其中为：导向杆(1)，X线扫描枪(2)，滑动座(3)，支撑杆(4)，弧形杆(5)，橡胶弹板(6)。
具体实施方式：
本发明一种采用影像学的输尿管3D数模建立方法步骤如下：
1)病患平躺平台，整个过程静止不动，腰腹部体表扩张压平整；
2)采用影像学的输尿管3D数模数据采集装置从三个方向进行影像采集，获取输尿管的三维数据：使用X线进行二维图像的采集，获取输尿管的二维图像数据；
3)将步骤2中的二维图像数据传输至计算机内，通过图像处理软件进行取出杂色、图像像素化处理，使得二维图片根据图像色差明度形成点阵云图；
进行点阵云图分析时，采用对应点位色彩明度分层筛选，在对色彩明度进行计算时，将点位的色彩明度取半进行运算；
根据相邻的色度明度差确定相邻的视向距离差；
根据上述数据形成空间点阵云图；
4)将多向采集的二维图片进行步骤3中的分析，得出各二维图像的点阵云图，将同一方向上的二维图片对应的点阵云图进行连接拟合，形成该方向上的连续的点阵云图；
5)按步骤4构建其他两个方向的连续的点阵云图；
6)将三个方向上各自连续的点阵云图进行拟合，形成整体的输尿管的点阵云图；
7)通过点阵之间进行构建曲面，形成输尿管3D模型，在对曲面连接位置进行过度处理，获得最终的输尿管3D模型。
本发明还涉及一种采用影像学的输尿管3D数模数据采集装置，其特征在于由导向杆(1)、X线扫描枪(2)、滑动座(3)、支撑杆(4)、弧形杆(5)和橡胶弹板(6)组成，两个支撑杆(4)通过两个弧形杆(5)相连接组成矩形框架结构，所述弧形杆(5)的弧形凸面向上，所述支撑杆(4)的两端向外延伸一段距离并相对折弯，橡胶弹板(6)套置于支撑杆(4)端部位置，两个导向杆(1)位于矩形框架上方，所述导向杆(1)通过两个连接杆和支撑杆(4)相连接，两个连接杆的一端分别置于支撑杆(4)和两个弧形杆(5)的连接处，两个所述导向杆(1)相平行，滑动座(3)可滑动的置于两个导向杆(1)上，X线扫描枪(2)置于滑动座(3)上。
使用时，将底座放置在病患腰腹部，通过底座边缘的斜向胶板将腰腹部体表向外扩展，使得位于底座镂空区域的体表被绷紧，少褶皱，然后将X线扫描枪(2)和计算机之间形成数据传输，打开计算机以及拍片软件，设置拍照时间间隔为2-5秒，然后沿着底座移动，使得且移动方向和人体垂直轴平行，在X线扫描枪(2)移动过程中，计算机连续进行拍照记录扫描区域的影像，当X线扫描枪(2)从底座一端移动至另一端时，完成该方向的扫描，然后更换另一方向重复上述步骤，进行扫描拍照，完成对输尿管三个方向的连续影像采集。
上述实施例为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。
Claims (7)
1.一种采用影像学的输尿管3D数模建立方法，其特征在于包括以下步骤：
1)病患平躺平台，整个过程静止不动，腰腹部体表扩张压平整；
2)采用影像学的输尿管3D数模数据采集装置从三个方向进行影像采集，获取输尿管的三维数据：使用X线进行二维图像的采集，获取输尿管的二维图像数据；
3)将步骤2中的二维图像数据传输至计算机内，通过图像处理软件进行取出杂色、图像像素化处理，使得二维图片根据图像色差明度形成点阵云图；
4)将多向采集的二维图片进行步骤3中的分析，得出各二维图像的点阵云图，将同一方向上的二维图片对应的点阵云图进行连接拟合，形成该方向上的连续的点阵云图；
5)按步骤4构建其他两个方向的连续的点阵云图；
6)将三个方向上各自连续的点阵云图进行拟合，形成整体的输尿管的点阵云图；
7)通过点阵之间进行构建曲面，形成输尿管3D模型，在对曲面连接位置进行过度处理，获得最终的输尿管3D模型。
2.根据权利要求1所述的一种采用影像学的输尿管3D数模建立方法，其特征在于所述影像学的输尿管3D数模数据采集装置由导向杆、X线扫描枪、滑动座、支撑杆、弧形杆和橡胶弹板组成，两个支撑杆通过两个弧形杆相连接组成矩形框架结构，橡胶弹板套置于支撑杆端部位置，两个导向杆位于矩形框架上方，所述导向杆通过两个连接杆和支撑杆相连接，两个连接杆的一端分别置于支撑杆和两个弧形杆的连接处，两个所述导向杆相平行，滑动座可滑动的置于两个导向杆上，X线扫描枪置于滑动座上。
3.根据权利要求1所述的一种采用影像学的输尿管3D数模建立方法，其特征在于进行点阵云图分析时，采用对应点位色彩明度分层筛选，在对色彩明度进行计算时，将点位的色彩明度取半进行运算，根据上述数据形成空间点阵云图。
4.根据权利要求3所述的一种采用影像学的输尿管3D数模建立方法，其特征在于根据相邻的所述色度明度差确定相邻的视向距离差。
5.根据权利要求2所述的一种采用影像学的输尿管3D数模建立方法，其特征在于所述X线扫描枪和计算机之间形成数据传输，打开计算机以及拍片软件，设置拍照时间间隔为2-5秒。
6.根据权利要求2所述的一种采用影像学的输尿管3D数模建立方法，其特征在于所述弧形杆的弧形凸面向上。
7.根据权利要求2所述的一种采用影像学的输尿管3D数模建立方法，其特征在于所述支撑杆的两端向外延伸一段距离并相对折弯。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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