CN111467174B - 一种头部固定装置、血管减影造影系统及透射方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头部固定装置、血管减影造影系统及透射方法，其属于医疗器械技术领域，头部固定装置包括本体和球体，本体由射线可穿透的材料构成，所述本体上具有用于容纳头部的容纳部分和多个容置孔，球体能够置于所述容置孔中，射线不可穿透所述球体，在对头部进行透射时，所述球体能够与头部的病灶位置投影在同一个投影面上，进而能够在同一基准下借助球体的大小与病灶处肿瘤的大小进行比较，来对肿瘤大小进行校准和测量，使得头部固定装置实现一件多用，提高手术的便捷性和测量的准确性。血管减影造影系统包括射线源、探测器和头部固定装置，使用血管减影造影系统的透射方法能够根据球体大小、球体投影和病灶投影确定所述病灶的实际大小。

Description

一种头部固定装置、血管减影造影系统及透射方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种头部固定装置、血管减影造影系统及透射方法。

背景技术

患者在进行手术或者扫描时，一般处于侧卧位或者仰卧位，为了减少头部晃动的幅度和频率，需要对患者的头部进行固定，得以保证安全性及准确性。现有的头部固定装置一般设置成U形，围设在患者头部的底侧和两侧，并借助绑带对患者的头部进行固定。头部固定装置占用较大的空间，但功能单一。

对于脑中有肿瘤的患者来说，测量肿瘤组织的大小是进行肿瘤分期的重要部分。虽然通过X射线断层扫描、核磁共振成像技术、B超等手段进行肿瘤成像，能够获得肿瘤的大小，但是没有在同样的基准下选择合适的参考物进行校准，使得测量结果的准确性降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种头部固定装置、血管减影造影系统及透射方法，以解决现有技术中存在的头部固定装置功能单一、肿瘤的大小测量准确性低的技术问题。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种头部固定装置，包括：

本体，其由射线可穿透的材料构成，所述本体上具有用于容纳头部的容纳部分以及多个容置孔；

球体，能够置于所述容置孔中，射线不可穿透所述球体，在对头部进行透射时，所述球体能够与头部的病灶位置投影在同一个投影面上。

其中，在所述投影面上，两个所述球体的投影位于所述病灶位置的两侧，两个所述球体的直径不同。

其中，在所述投影面上，多个所述球体的投影绕所述病灶位置排布，至少两个所述球体的直径不同。

其中，所述本体包括顶板，所述顶板设置于头部的顶端，多个所述容置孔包括分布于所述顶板上的第一容置孔。

其中，在正面投影时，多个所述第一容置孔内的所述球体呈弧线形排布。

其中，所述第一容置孔沿竖直方向延伸。

其中，所述本体还包括与所述顶板连接的侧板，头部的左右两侧均设置有所述侧板，多个所述容置孔包括分布于所述侧板上的第二容置孔。

其中，在侧面投影时，多个所述第二容置孔内的所述球体呈折线形排布。

其中，所述第二容置孔倾斜向下延伸。

其中，所述本体具有正面和侧面，所述容纳部分位于所述正面，所述容置孔限定在所述正面和/或所述侧面。

其中，所述容置孔限定在所述正面，多个所述容置孔沿与所述侧面垂直的方向呈直线排布。

其中，所述容置孔限定在所述侧面，多个所述容置孔沿与所述正面垂直的方向呈直线排布。

其中，所述容置孔的内壁上设置有防透层，所述防透层由X射线不可穿透的材料制成。

其中，所述球体由X射线不可穿透的材料制成。

一种血管减影造影系统，包括射线源和探测器，还包括如上所述的头部固定装置，所述射线源能够在正位位置和侧位位置进行透射，所述探测器用于接收透射图像，所述头部固定装置用于在透射过程中对患者的头部进行固定。

一种使用如上所述的血管减影造影系统的透射方法，包括：

使用射线源在正位和侧位的其中之一位置对头部进行透射；

根据透射图像，将所述球体放置到与病灶对准的所述容置孔内；

使用射线源在正位和侧位的另一位置处再次对头部进行透射，得到所述球体和所述病灶的投影，并根据球体大小、球体投影、病灶投影确定所述病灶的实际大小。

其中，在正位位置透射，所述本体的正面与所述探测器的工作面平行；

根据透射图像，将所述球体放置到所述本体的正面与病灶对准的所述容置孔内；

在侧位位置透射，所述本体的侧面与所述探测器的工作面平行，得到所述球体和所述病灶的投影，并根据球体大小、球体投影和病灶投影确定所述病灶的实际大小。

其中，在侧位位置透射，所述本体的侧面与所述探测器的工作面平行；

根据透射图像，将所述球体放置到所述本体的侧面与病灶对准的所述容置孔内；

在正位位置透射，所述本体的正面与所述探测器的工作面平行，得到所述球体和所述病灶的投影，并根据球体大小、球体投影、病灶投影确定所述病灶的实际大小。

本发明的有益效果：

本发明提出的头部固定装置，包括本体和球体，通过本体上设置容纳部分，能够容置头部，通过本体上开设容置孔容置球体，射线可穿透本体，射线不可穿透球体，使得在对头部进行透射时，球体能够与头部的病灶位置投影在同一个投影面上，进而能够在同一基准下借助球体的大小与病灶处肿瘤的大小进行比较，来对肿瘤大小进行校准和测量，使得头部固定装置实现一件多用，提高手术的便捷性和测量的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的头部固定装置的一个角度的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的头部固定装置的另一个角度的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的头部固定装置的主视图；

图4是图3的A-A处的剖视图；

图5是本发明实施例一提供的头部固定装置的侧视图；

图6是本发明实施例二提供的头部固定装置的一个角度的结构示意图；

图7是本发明实施例二提供的头部固定装置的另一个角度的结构示意图；

图8是本发明实施例二提供的头部固定装置的主视图；

图9是图8的B-B处的剖视图；

图10是本发明实施例二提供的头部固定装置的侧视图；

图11是本发明实施例提供的血管减影造影系统的射线源处于正位位置时的主视图；

图12是本发明实施例提供的血管减影造影系统的射线源处于侧位位置时的俯视图。

图中：

1、本体；11、容纳部分；12、容置孔；121、第一容置孔；122、第二容置孔；13、底板；14、侧板；15、顶板；

2、球体；

10、射线源；20、探测器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

参见图1至图5，本发明实施例提供一种头部固定装置，能够在进行手术时对头部进行固定，也能够在扫描时对头部中的肿瘤大小起到校准作用。头部固定装置可适用于数字显影血管造影系统，采用X射线序列成像。

头部固定装置包括本体1和球体2，本体1上具有用于容纳头部的容纳部分和多个容置孔12，球体2能够置于容置孔12中，本体1由X射线可穿透的材料构成，射线可穿透本体1，球体2与本体1的X射线吸收特性不同，射线不可穿透球体2，在对头部进行透射时，球体2能够与头部的病灶位置投影在同一个投影面上，进而能够在同一基准下借助球体2的大小与病灶处肿瘤的大小进行比较，来校准肿瘤大小的测量结果，使得头部固定装置实现一件多用，提高手术的便捷性和测量的准确性。

在此，射线不可穿透球体2，表示射线不能完全穿透球体，有部分射线可能会穿透球体，这与射线的强度、球体2的材料和球体2的大小有关。也就是说，因为球体2与本体1对射线的衰减系数不同，所以在进行透射时，能够在投影图像上显示球体2的图像。

每个容置孔12内设置一个球体2。由于设置了多个容置孔12，可以根据需要放置多个球体2。球体2的尺寸可以根据实际需要选择，例如直径为0.5mm、1mm或者2mm，在此不作限制。容置孔12的直径大小可以根据实际需要选择，容置孔12的直径可以等于球体2的直径，也可以大于球体2的直径。在本实施例中，球体2由X射线不可穿透的材料制成。

为了保证在投影面上，球体2与头部的病灶位置接近，根据实际情况，在颅内动脉瘤多发的部位(前交通动脉、后交通动脉、大脑中动脉分叉处，大脑动脉环或者其他部位)的正位和侧位可放置测量校准用的球体2，提高手术的便捷性和测量的准确性。

在对头部进行透射时，如果有多个球体2用于校准，至少三个球体2的直径不同，当球体2与头部的肿瘤投影在同一个投影面，在投影面上，多个球体2的投影绕病灶位置排布，便于进行比对校准。例如，三个球体2的直径分别为0.5mm、1mm和1.5mm，设备检测到肿瘤的大小为0.8mm，根据投影，判断肿瘤的大小是否大于直径为0.5mm的球体2且小于直径为1mm的球体2，若是，则表示测量结果准确；若不是，则判断肿瘤的大小是大于直径为1mm的球体2，还是小于直径为0.5mm的球体2，以此进行类推比对，进而能够提高测量的准确性。

在对头部进行透射时，如果有两个球体2用于校准，则选择直径不同的两个球体2，当球体2与头部的肿瘤投影在同一个投影面，在投影面上，两个球体2的投影位于病灶位置的两侧，便于进行比对校准。例如，两个球体2的直径分别为1mm和1.5mm，设备检测到肿瘤的大小为1.2mm，根据投影，判断肿瘤的大小是否大于直径为1mm的球体2且小于直径为1.5mm的球体2，若是，则表示测量结果准确；若不是，则重新进行透射判断，进而能够提高测量的准确性。

本体1包括底板13、设置于底板13相对的两侧的侧板14以及连接底板13与侧板14的顶板15，底板13、侧板14和背板围设成容纳部分11，当头部置于容纳部分11中时，头部的顶端与顶板15正对，头部的左右两侧均是侧板14。

多个容置孔12包括分布于顶板15上的第一容置孔121和分布于侧板14上的第二容置孔122。当从头部的正上方进行正面投影时，多个第一容置孔121内的球体2呈弧线形排布。当从头部的一侧即耳部的位置进行侧面投影时，多个第二容置孔122内的球体2呈折线形排布。多个第一容置孔121的排布方式和多个第二容置孔122的排布方式主要是为了适应病灶位置，对应不同位置的肿瘤，可以选择不同的排布方式，以便于与肿瘤进行比对为宜。

在本实施例中，第一容置孔121开设于顶板15的顶面上，第一容置孔121沿竖直方向延伸，便于进行加工，也便于放置球体2。多个第一容置孔121的延伸长度可以相同，也可以不同。第一容置孔121的延伸长度大于球体2的直径，防止球体2脱出。

在本实施例中，第二容置孔122开设于侧板14远离容纳部分11的表面上，即第二容置孔122开设于侧板14的外表面上。第二容置孔122倾斜向下延伸，防止球体2脱出。多个第二容置孔122的延伸长度可以相同，也可以不同。

由于每个容置孔12内放置一个球体2，一般情况下，球体2的排布方式与容置孔12的排布方式相同。但是由于容置孔12可以呈弯折状延伸，而球体2位于容置孔12的最底端，所以球体2的排布方式与容置孔12的排布方式不尽相同。根据实际需要，设置球体2的排布方式，进而根据需要的排布方式开设容置孔12即可。

两个侧板14之间设置有绑带，便于对头部进行固定。在底板13的上表面上可以设置保护层，一方面增大与头部之间的摩擦力，对头部进行固定，另一方面，对头部进行垫靠，提高舒适性。

实施例二

图6至图10示出了实施例二，其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见，仅描述实施例二与实施例一的区别点。区别之处在于，本体1具有正面和侧面，容纳部分11位于正面，容置孔12限定在正面和/或侧面。通过一个球体2即可完成对肿瘤大小的准确测量，使得头部固定装置实现一件多用，提高手术的便捷性和测量的准确性。

在本实施例中，本体1的顶板15限定了正面，其侧板14限定了侧面。正面与侧面之间可以相互垂直。

参见图8和图9，当容置孔12限定在本体1的正面时，多个容置孔12沿第一方向呈直线排布。在正位位置透射之前，容置孔12内不放置球体2。在本实施例中，第一方向与头部的横向宽度方向平行。在正面与侧面之间相互垂直时，多个容置孔12沿与侧面垂直的方向呈直线排布。

参见图10，当容置孔12限定在本体1的侧面时，多个容置孔12沿第二方向呈直线排布。在侧位位置透射之前，容置孔12内不放置球体2。在本实施例中，第二方向与头部的纵向宽度方向平行。在正面与侧面之间相互垂直时，多个容置孔12沿与正面垂直的方向呈直线排布。

为了使得在投影时，容置孔12能够显示在投影图像上，容置孔12的内壁上设置有防透层，防透层由X射线不可穿透的材料制成。

当在本体1的正面和侧面均设置有容置孔12时，在正位位置透射时，位于正面的多个容置孔12与病灶同时显示在透射图像上，位于侧面的多个容置孔12重合在一处显示。在侧位位置透射时，位于侧面的多个容置孔12与病灶同时显示在透射图像上，位于正面的多个容置孔12重合在一处显示。

参见图11和图12，本发明实施例还提供一种血管减影造影系统，包括射线源10和探测器20，还包括如上任一实施例中的头部固定装置，射线源10能够在正位位置和侧位位置进行透射，探测器20用于接收透射图像，头部固定装置用于在透射过程中对患者的头部进行固定。

射线源10可以在正位位置和侧位位置之间调节。可以先在正位位置进行透射再转到侧位位置进行透射，如本领域普通技术熟知的，正位位置通常指的是射线源10在正上方而探测器20在正下方的位置，侧位位置则与正位位置相差九十度。本领域普通技术人员还可以知悉，根据本发明的方案，也可以先在侧位位置进行透射再转到正位位置进行透射。

本发明实施例还提供一种使用如上所述的血管减影造影系统的透射方法，包括：

使用射线源10在正位和侧位的其中之一位置对头部进行透射；

根据透射图像，将球体2放置到与病灶对准的容置孔12内；

使用射线源10在正位和侧位的另一位置处再次对头部进行透射，得到球体2和病灶的投影，并根据球体大小、球体投影和病灶投影确定病灶的实际大小。

每次对病灶的透射，至少需要一次正位透射和一次侧位透射，正位透射和侧位透射的顺序不分先后，当然，不同的透射顺序有不同的比较方法，下面进行详细介绍。

先在正位位置进行透射再转到侧位位置进行透射的方法如下：

在正位位置透射，本体1的正面与探测器20的工作面平行；根据透射图像，将球体2放置到本体1的正面与病灶对准的容置孔12内。具体地，容置孔12在本体1的正面沿第一方向呈直线排布，根据透射图像中病灶的位置，在本体1的正面沿第二方向选取与病灶对准的容置孔12，并在该容置孔12内放置球体2，在此，球体2的直径已知，对球体2的直径不作限制。第二方向与第一方向垂直。

在侧位位置透射，本体1的侧面与探测器20的工作面平行，此时，球体2没有被取出，即，球体2仍旧位于在正位位置透射时选取的容置孔12内，此时，可以理解，球体2与头部的病灶位置位于基本垂直于本体1的正面的同一个竖直面上。

在侧位位置透射后，得到球体2和病灶的投影，并根据球体大小、球体投影和病灶投影确定所述病灶的实际大小。具体为，球体2与头部的病灶位置将会以实质相同的放大率投影在探测器20上，由于球体2的实际尺寸和侧位位置透射时探测器20的像素大小均是已知的，且在侧位位置透射时病灶的放大率与该球体2的放大率实质相同，便可以据此获知肿瘤大小。在此，如前所述的，该头部固定装置通常用于拍摄头部，相应地，该肿瘤通常指的是血管瘤，当知道血管瘤的尺寸后，就可以根据该血管瘤的尺寸进行介入式的填充操作。

具体地，在获得透射图像之后，根据球体投影所占用的像素点的个数，确定球体2的像素尺寸，接着，根据病灶投影所占用的像素点的个数，推算出肿瘤大小。

先在侧位位置进行透射再转到正位位置进行透射的方法如下：

在侧位位置透射，本体1的侧面与探测器20的工作面平行；根据透射图像，将球体2放置到本体1的侧面与病灶对准的容置孔12内；具体地，容置孔12在本体1的侧面沿第一方向呈直线排布，根据透射图像中病灶的位置，在本体1的侧面沿第二方向选取与病灶对准的容置孔12，并在该容置孔12内放置球体2，在此，球体2的直径已知，对球体2的直径不作限制。第二方向与第一方向垂直。

在正位位置透射，本体1的正面与探测器20的工作面平行，得到球体2和病灶的投影，并根据球体大小、球体投影和病灶投影确定所述病灶的实际大小。具体地，球体2与头部的病灶位置将会以实质相同的放大率投影在探测器20上，由于球体2的实际尺寸和正位位置透射时探测器20的像素大小均是已知的，且在正位位置透射时病灶的放大率与该球体2的放大率实质相同，便可以据此获知肿瘤大小。

具体地，在获得透射图像之后，根据球体投影所占用的像素点的个数，确定球体2的像素尺寸，接着，根据病灶投影所占用的像素点的个数，推算出肿瘤大小。

当然，可以根据需要，在一个容置孔12内放置两个不同直径的球体2，以使得测量结果更准确。以先在正位位置透射再在侧位位置透射为例进行说明。

在正位位置透射之前，容置孔12内不放置球体2。将射线源10调节至正位位置，此时本体1的正面与探测器20的工作面平行。进行正位透射，根据透射图像中病灶的位置，在本体1的正面沿与本体1的正面垂直的方向选取与病灶对准的容置孔12，并在该容置孔12内放置两个不同直径的球体2，在此，球体2的直径已知，对球体2的直径不作限制。

在侧位位置透射时，探测器20转到工作面与本体1的侧面平行的位置，此时，球体2没有被取出，即，球体2仍旧位于正位透射时选取的容置孔12内，此时，可以理解，球体2与头部的病灶位置位于基本垂直于本体1的正面的同一个竖直面上。

在侧位位置透射之后，两个球体2与头部的病灶位置将会以实质相同的放大率投影在探测器20上，由于球体2的实际尺寸和侧位透射时探测器20的像素大小均是已知的，且在侧位透射时病灶的放大率与该球体的放大率实质相同，便可以据此获知肿瘤大小。

具体地，在获得透射图像之后，根据一个球体2的球体投影所占用的像素点的个数，确定球体2的像素尺寸，接着，根据病灶投影所占用的像素点的个数，推算出肿瘤大小。接着，根据另一个球体2的球体投影所占用的像素点的个数，确定球体2的像素尺寸，接着，根据病灶投影所占用的像素点的个数，推算出肿瘤大小。如果两次确定的肿瘤大小相同或相近，则表示测量准确，通过两次分析，进一步保证了测量结果的准确性。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (13)

1.一种头部固定装置，其特征在于，包括：

本体(1)，其由射线可穿透的材料构成，所述本体(1)上具有用于容纳头部的容纳部分(11)以及多个容置孔(12)；

球体(2)，能够置于所述容置孔(12)中，射线不可穿透所述球体(2)，在对头部进行透射时，所述球体(2)能够与头部的病灶位置投影在同一个投影面上，所述球体(2)与病灶位置以实质相同的放大率投影；

所述本体(1)包括顶板(15)，所述顶板(15)设置于头部的顶端，多个所述容置孔(12)包括分布于所述顶板(15)上的第一容置孔(121)；

所述本体(1)还包括与所述顶板(15)连接的侧板(14)，头部的左右两侧均设置有所述侧板(14)，多个所述容置孔(12)包括分布于所述侧板(14)上的第二容置孔(122)；

每次对病灶的投射，至少需要一次正位投射和一次侧位投射，根据透射图像，将所述球体(2)可选择性地放置于所述第一容置孔(121)或者所述第二容置孔(122)中。

2.根据权利要求1所述的头部固定装置，其特征在于，在所述投影面上，两个所述球体(2)的投影位于所述病灶位置的两侧，两个所述球体(2)的直径不同。

3.根据权利要求1所述的头部固定装置，其特征在于，在所述投影面上，多个所述球体(2)的投影绕所述病灶位置排布，至少两个所述球体(2)的直径不同。

4.根据权利要求1所述的头部固定装置，其特征在于，在正面投影时，多个所述第一容置孔(121)内的所述球体(2)呈弧线形排布。

5.根据权利要求1所述的头部固定装置，其特征在于，所述第一容置孔(121)沿竖直方向延伸。

6.根据权利要求1所述的头部固定装置，其特征在于，在侧面投影时，多个所述第二容置孔(122)内的所述球体(2)呈折线形排布。

7.根据权利要求1所述的头部固定装置，其特征在于，所述第二容置孔(122)倾斜向下延伸。

8.根据权利要求1-7任一项所述的头部固定装置，其特征在于，所述容置孔(12)的内壁上设置有防透层，所述防透层由X射线不可穿透的材料制成。

9.根据权利要求1-7任一项所述的头部固定装置，其特征在于，所述球体(2)由X射线不可穿透的材料制成。

10.一种血管减影造影系统，包括射线源(10)和探测器(20)，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的头部固定装置，所述射线源(10)能够在正位位置和侧位位置进行透射，所述探测器(20)用于接收透射图像，所述头部固定装置用于在透射过程中对患者的头部进行固定。

11.一种使用如权利要求10所述的血管减影造影系统的透射方法，其特征在于，包括：

使用射线源(10)在正位和侧位的其中之一位置对头部进行透射；

根据透射图像，将所述球体(2)放置到与病灶对准的所述容置孔(12)内；

使用射线源(10)在正位和侧位的另一位置处再次对头部进行透射，得到所述球体(2)和所述病灶的投影，所述球体(2)与头部的病灶位置投影在同一个投影面上，所述球体(2)与病灶位置以实质相同的放大率投影，并根据球体大小、球体投影和病灶投影确定所述病灶的实际大小。

12.根据权利要求11所述的血管减影造影系统的透射方法，其特征在于，

在正位位置透射，所述本体(1)的正面与所述探测器(20)的工作面平行；

根据透射图像，将所述球体(2)放置到所述本体(1)的正面与病灶对准的所述容置孔(12)内；

在侧位位置透射，所述本体(1)的侧面与所述探测器(20)的工作面平行，得到所述球体(2)和所述病灶的投影，并根据球体大小、球体投影、病灶投影确定所述病灶的实际大小。

13.根据权利要求11所述的血管减影造影系统的透射方法，其特征在于，

在侧位位置透射，所述本体(1)的侧面与所述探测器(20)的工作面平行；

根据透射图像，将所述球体(2)放置到所述本体(1)的侧面与病灶对准的所述容置孔(12)内；

在正位位置透射，所述本体(1)的正面与所述探测器(20)的工作面平行，得到所述球体(2)和所述病灶的投影，并根据球体大小、球体投影、病灶投影确定所述病灶的实际大小。

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