CN111667904B - 一种适用于核医学影像设备的通用型自动轮廓扫描模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于核医学影像设备的通用型自动轮廓扫描模块，所述自动轮廓扫描模块包括红外发射模块、红外接收模块、控制模块，所述红外发射模块由红外发射管和第一驱动电路组成，用于单独控制每组红外发射管的开启和关闭；所述红外接收模块由红外接收管、第二驱动电路和接收电路组成，用于单独控制每组红外接收管的信号的读取；所述控制模块由逻辑控制单元、信号处理单元和通讯单元组成，用于信号检测的逻辑控制，信号预处理，信号判断和信号传输；所述控制模块分别与红外发射模块、红外接收模块信号连接。本发明能够独立判断被测物体的位置区域，可与多种型号核医学影像设备配合使用，且具备自检单元、防错单元，保证了位置检测的准确性。
Description
技术领域
本发明属于医学成像领域，尤其涉及一种适用于核医学影像设备的通用型自动轮廓扫描模块。
背景技术
核医学影像设备利用放射性同位素示踪原理，通过探测器对事先引入人体的放射性核素进行跟踪、探测、扫描并由计算机成像，提供给诊断使用。目前的核医学影像设备既可以获取放射性核素在靶器官内分布的平面图像，还可以配合探测器的旋转从多个角度记录靶器官内放射性的分布图像，再通过处理和重建获得该器官的三维显像图。
但是核医学影像设备的图像质量随着探测器与靶器官的距离增加而降低。若能够将探测器尽可能的接近靶器官便能够获得更高质量的图像，有利于医生对病人病情的诊断。目前的一些已知的成像系统已经使用了自动轮廓扫描功能，该功能只能在指定核医学影像设备产品上使用，并不适用其他核医学影像设备，并没有一个专门用于自动轮廓扫描的通用位置检测模块。同时一些产品的自动轮廓扫描功能并不具备自检和防错单元，往往导致该功能在使用时出现故障或性能不稳定，不仅对图像采集造成影响，若位置信号判断错误还有可能造成安全事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于核医学领域的自动轮廓扫描模块，该模块可用于多种核医学影像设备，同时具有自检单元和防错单元，保证位置检测的准确性。
为了实现上述目的，本发明提供一种适用于核医学影像设备的通用型自动轮廓扫描模块，所述自动轮廓扫描模块包括红外发射模块、红外接收模块、控制模块，所述红外发射模块由红外发射管和第一驱动电路组成，用于单独控制每组红外发射管的开启和关闭；所述红外接收模块由红外接收管、第二驱动电路和接收电路组成，用于单独控制每组红外接收管的信号的读取；所述控制模块由逻辑控制单元、信号处理单元和通讯单元组成，用于信号检测的逻辑控制，信号预处理，信号判断和信号传输；所述控制模块分别与红外发射模块、红外接收模块信号连接。
优选的，所述自动轮廓扫描模块还包括自检单元和防错单元，所述自检单元用于检查本自动轮廓扫描模块功能是否正常；所述防错单元，用于滤除本自动轮廓扫描模块使用过程中的噪声或错误信号。
优选的，所述控制模块能够通过由红外发射管和红外接收管构成红外检测线，从而判断被测物体的位置区域；所述控制模块能够通过其内部通讯单元将被测物的位置信息、故障信息或其他信息发送给上位机或其他控制器。
优选的，所述自检单元通过逐个对每组红外发射管打开和关闭这两种情况下的接收信号进行判断，从而来判断轮廓扫描模块的功能是否正常。
优选的，所述防错单元能够实时检测连续两个周期的接收信号，当信号一致时，判定为当前信号有效。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置红外发射模块、红外接收模块、控制模块，能够独立判断被测物体的位置区域，可与多种型号核医学影像设备配合使用，且具备自检单元、防错单元，保证了位置检测的准确性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的工作原理图。
图3是本发明的自检流程图。
图4是本发明的工作流程图。
图中：1-红外发射模块；11-红外发射管；12-第一驱动电路；2-红外接收模块；21-红外接收管；22-第二驱动电路；23-接收电路；3-控制模块；31-逻辑控制单元；32-信号处理单元；33-通讯单元；4-探测器；5-区域一；6-区域二；7-区域三；8-上检测线；9-下检测线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例的附图，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。
以下对本发明做进一步描述。
实施例
如附图1所示，一种适用于核医学影像设备的通用型自动轮廓扫描模块，所述自动轮廓扫描模块包括红外发射模块1、红外接收模块2、控制模块3，所述红外发射模块由红外发射管11和第一驱动电路12组成，用于单独控制每组红外发射管11的开启和关闭；所述红外接收模块2由红外接收管21、第二驱动电路22和接收电路23组成，用于单独控制每组红外接收管21的信号的读取；所述控制模块3由逻辑控制单元31、信号处理单元32和通讯单元33组成，用于信号检测的逻辑控制，信号预处理，信号判断和信号传输，且所述通讯单元33与外部的上位机相连接；所述控制模块3分别与红外发射模块1、红外接收模块2信号连接，所述控制模块能够通过由红外发射管11和红外接收管21构成红外检测线，从而判断被测物体的位置区域；所述控制模块能够通过其内部通讯单元将被测物的位置信息、故障信息或其他信息发送给上位机或其他控制器，所述自动轮廓扫描模块还包括自检单元和防错单元，所述自检单元所述自检单元通过逐个对每组红外发射管打开和关闭这两种情况下的接收信号进行判断，从而来判断轮廓扫描模块的功能是否正常；所述防错单元能够实时检测连续两个周期的接收信号，当信号一致时，判定为当前信号有效。
如附图2所示，自动轮廓扫描模块可安装于探测器4的两侧，自动轮廓扫描模块将检测区域分为区域一5、区域二6和区域三7这三个区域，其中区域一为自动轮廓扫描模块上边缘至探测器之间的区域，区域二6为自动轮廓扫描模块上边缘和下边缘之间的区域，区域三7为自动轮廓扫描模块下边缘以外的部分，病人可位于区域一5、区域二6和区域三7之中。
本发明的作用是判断病人位于区域一5、区域二6和区域三7的哪一个区域中，在自动轮廓扫描模块的上下边缘分别有两组红外发射管与红外接收管进行实时扫描，上边缘的一组红外发射管与红外接收管构成上检测线8，下边缘的一组红外发射管与红外接收管构成下检测线9；当两条检测线均没有检测到信号时，认为病人位于区域三7，当下检测线9检测到信号，而上检测线8没有检测到信号时，认为病人位于区域二6，当两条检测线均检测到信号时，认为病人位于区域一5，当上检测线8检测到信号，而下检测线9没有检测到信号时，认为模块出现异常。每个检测周期内自动轮廓扫描模块将检测结果通过通讯单元发送给上位机，上位机根据自动轮廓扫描模块的信号判断当前病人的位置，再配合相关运动轴的运动使病人始终位于区域二6内。
如附图3所示，为了防止自动轮廓扫描模块位置判断错误或出现硬件损坏情况，本发明还增加了自检单元，首先进行变量初始化，然后按照顺序点亮发射管i，保存此时接收信号Ai，再关闭红外发射管i，保存此时接收信号Bi，然后求出信号Ci(Ci＝Ai&(^Bi))并保存。假设正常情况下红外发射管i点亮时，接收信号Ai为1，红外发射管i关闭时，接收信号Bi为0，则Ci为1时表示该组红外发射管与红外接收管工作正常，否则该组红外发射管与红外接收管工作异常。按照这种判断方法分别求出每组红外发射管与红外接收管的信号Ci，再进行计算，若其结果为1，则表示动轮廓扫描模块工作正常，若其结果为0，则表示轮廓扫描模块工作异常，因此需要查找是哪组红外发射管与红外接收管工作异常，并发送相应的代码；通过这种自检方式可以同时检查红外发射管与红外接收管的工作情况，若红外发射管损坏，则Ai与Bi同时为0；若红外接收管损坏，则Ai与Bi同时为0或同时为1；若发射管与接收管同时损坏，则Ai与Bi同时为0或同时为1。只有红外发射管与红外接收管均正常工作时，才能保证Ai与Bi信号均正确。
如附图4所示，在图2的基础上，假设上检测线检测到物体时信号Di为1，
未检测到物体时信号Di为0，下检测线检测到物体时信号Ei为1，未检测到物5体时信号Ei为0。自动轮廓扫描模块自动进行两组检测线的信号检测，若上检
测线信号Di为1，则直接判断下检测线Ei信号，若Ei信号也为1，则判断物体位于区域一5，若Ei信号为0，则判断模块出现异常。若上检测线信号Di为0，则需要判断下检测线Ei是否与上一周期扫描到的Ei-1信号相同，若相同，则再
次判断下检测线Ei信号，若Ei信号为1，则判断物体位于区域二6，若Ei信号0为0，则判断物体位于区域三7；若Ei与Ei-1不同，则重新进行信号检测。
需要说明的是，在本文中，而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
5尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，
可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种适用于核医学影像设备的通用型自动轮廓扫描模块，其特征在于，所述自动轮廓扫描模块包括红外发射模块、红外接收模块、控制模块，所述红外发射模块由红外发射管和第一驱动电路组成，用于单独控制每组红外发射管的开启和关闭；所述红外接收模块由红外接收管、第二驱动电路和接收电路组成，用于单独控制每组红外接收管的信号的读取；所述控制模块由逻辑控制单元、信号处理单元和通讯单元组成，用于信号检测的逻辑控制，信号预处理，信号判断和信号传输；所述控制模块分别与红外发射模块、红外接收模块信号连接；
自动轮廓扫描模块安装于探测器的两侧，自动轮廓扫描模块上边缘至探测器之间的区域为区域一，自动轮廓扫描模块上边缘和下边缘之间的区域为区域二，自动轮廓扫描模块下边缘以外的部分为区域三；
在自动轮廓扫描模块的上下边缘分别有红外发射管与红外接收管进行扫描，上边缘的一组红外发射管与红外接收管构成上检测线，下边缘的一组红外发射管与红外接收管构成下检测线；当两条检测线均没有检测到信号时，认为病人位于区域三，当下检测线检测到信号，而上检测线没有检测到信号时，认为病人位于区域二，当两条检测线均检测到信号时，认为病人位于区域一。
2.根据权利要求1所述的一种适用于核医学影像设备的通用型自动轮廓扫描模块，其特征在于，所述自动轮廓扫描模块还包括自检单元和防错单元，所述自检单元用于检查本自动轮廓扫描模块功能是否正常；所述防错单元，用于滤除本自动轮廓扫描模块使用过程中的噪声或错误信号。
3.根据权利要求1所述的一种适用于核医学影像设备的通用型自动轮廓扫描模块，其特征在于，所述控制模块能够通过由红外发射管和红外接收管构成红外检测线，从而判断被测物体的位置区域；所述控制模块能够通过其内部通讯单元将被测物的位置信息、故障信息或其他信息发送给上位机或其他控制器。
4.根据权利要求2所述的一种适用于核医学影像设备的通用型自动轮廓扫描模块，其特征在于，所述自检单元通过逐个对每组红外发射管打开和关闭这两种情况下的接收信号进行判断，从而来判断轮廓扫描模块的功能是否正常。
5.根据权利要求2所述的一种适用于核医学影像设备的通用型自动轮廓扫描模块，其特征在于，所述防错单元能够实时检测连续两个周期的接收信号，当信号一致时，判定为当前信号有效。
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