CN113100829A - 一种眼前节三维超声扫描成像装置以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种眼前节三维超声扫描成像装置以及方法,所述眼前节三维超声扫描成像装置包括三维超声扫描成像探头,其包括齿轮组件、探头座、换能器座以及驱动组件;齿轮组件包括齿轮座、直齿轮以及扇形齿轮;驱动组件包括第一驱动电机以及第二驱动电机,第二驱动驱动电机与直齿轮固定连接,并可驱动直齿轮绕第二旋转轴作旋转运动,并带动扇形齿轮偏转,进而使换能器座以及高频线阵换能器形成一倾斜角度,并利用第一驱动电机驱动齿轮组件及其余部件旋转,使高频线阵换能器在待扫描的眼球前侧沿所述倾斜角度旋转一周并形成一锥形平面,使得能够更好的对各组织结构进行显像,避免伪像干扰,还能完成各结构位置的长度、角度、面积、容积等生物测量。
Description
技术领域
本发明涉及激光超声无损检测技术领域,特别是涉及一种眼前节三维超声扫描成像装置以及方法。
背景技术
医学眼解剖概念范畴中,眼前节包括角膜、前房和晶状体,是眼球屈光系统的主要组成。近年来眼前节患病率呈逐年上升趋势,对角膜情况的检查显得尤为重要,同时晶体病变情况在对青光眼、白内障以及屈光视力问题的诊断中,也是重要的参考依据。由于眼球和眼眶位置表浅,构造规则,界面清楚,声衰减较少,适合使用超声进行检查及诊断,而由于其不需要高的穿透力以及高分辨力的要求,一般使用高频超声进行诊断。请参照图1,图1为眼前节组织示意图,现有技术中高频眼科超声成像使用的仪器主要包括超声生物显微镜、眼科A/B型超声诊断仪等,其主要对角膜、虹膜、睫状体、前房以及晶状体等组织进行观察。目前临床上还是以二维机械扫描成像为主,主要分为扇形扫描、弧形扫描和线性扫描。
扇形扫描是最为常用的模式,其结构也最为简单。但这种方式更适合于眼底视网膜及眼眶组织的诊断,由于眼前节角膜前后表面、晶状体前表面为光滑的弧形结构,其组织界面距离换能器距离会产生较大变化,使得整个图像各处的分辨率差异增加,并出现一定的几何失真,同时在角巩膜缘附近会产生伪像。
弧形扫描理论上最适合眼前节组织成像,扫描轨迹为与角膜外弧相吻合,探头离角膜表面的距离变化小,扫描过程中整个前节组织均在成像焦区内,各处组织分辨率相近,可以获得完善、清晰的前节全景成像。但由于该结构过于复杂,且价格昂贵,难以在眼科临床中推广使用。
线性扫描的结构相对复杂,但所获得眼前节超声图像的分辨率差异与几何失真状况会有一定改善,是目前临床上应用于眼前节超声诊断的主要扫描方式,通常使用的方式包括水平线性全景扫描和侧向线性扫描两种,水平线性扫描的优势在于可在一幅图像中全景显示眼前节组织切面影像,同时观察两侧虹膜、房角,测量中央角膜厚度、瞳孔直径、前房深度,请参照图2,图2是水平线性全景扫描成像示意图,由于角膜前后表面为光滑组织界面,因此在临近角巩膜缘处声波反射后难以再被换能器接收,常会出现如图2中所示的伪像;同时,该扫查方式也不利于房角的准确测量,以及睫状体等较深处组织的显示。侧向线性扫描可以更为清晰的显示虹膜前后界面、睫状体等结构,同时可准确测量房角开合状况,请参照图3,图3是侧向线性扫描成像示意图,如图所示,侧向线性扫描成像不能对眼前节整体进行观测,且无法完成眼轴方向上的生物测量。
现有技术中还有利用步进电机的往复运动来完成二维图像的扫描,并利用二维图像构建三维图像(如CN103815931A),但是这种机械扫描的方式的成像速率较低,完成一次三维重建需要较长的时间,其需要患者尽可能在扫查过程中保持眼球静止,因此需要病人具备较强的配合能力,且对于后期的图像配准、分割、重建等工作提出了更高的要求,而且,为保证三维成像的实时性,势必要减少二维图像的采集量,造成原始数据量不足,信息缺失,图像分辨力下降。
发明内容
基于此,本发明实施例的目的在于,提供一种眼前节三维超声扫描成像装置,其既能更好的对各组织结构进行显像,避免伪像干扰,还能完成各结构位置的长度、角度、面积、容积等生物测量。
本发明实施例是通过以下技术方案达到上述目的的:
一种眼前节三维超声扫描成像装置,其包括三维超声扫描成像探头以及高频线阵换能器;所述三维超声扫描成像探头包括齿轮组件、探头座、换能器座以及驱动组件;
所述齿轮组件包括齿轮座、直齿轮以及扇形齿轮,所述直齿轮与所述扇形齿轮相互啮合,且所述直齿轮与所述扇形齿轮均活动设置于所述齿轮座内;
所述换能器座与所述扇形齿轮固定连接,所述高频线阵换能器固定于所述换能器座;
所述驱动组件包括第一驱动电机以及第二驱动电机,所述第一驱动电机与所述探头座固定连接,并可驱动所述齿轮座绕第一旋转轴作旋转运动;所述第二驱动驱动电机与所述直齿轮固定连接,并可驱动所述直齿轮绕第二旋转轴作旋转运动,所述第二旋转轴与所述第一旋转轴垂直设置。
本发明实施例所述眼前节三维超声扫描成像装置,其通过所述第一驱动电机以及所述第二驱动电机的配合设置,利用所述第二驱动电机驱动所述直齿轮旋转,并带动所述扇形齿轮偏转,进而使所述换能器座以及固定于所述换能器座的高频线阵换能器形成一倾斜角度,并利用所述第一驱动电机驱动所述齿轮座及其余部件旋转,进而使所述高频线阵换能器在待扫描的眼球前侧沿所述倾斜角度旋转一周并形成一锥形平面,并自每一角度采用侧向线性扫描成像方式形成二维图像,该扫描方式对于眼前节组织具有更好的包裹性,对于形成的每一幅二维图像,可克服单一线性扫查的缺点,减少组织界面与所述高频线阵换能器之间间距的变化量,缓解图像的几何失真程度,避免在角巩膜缘附近出现伪像,避免伪像干扰,并经过必要的配准、插值、分割等重建处理后所构建得到三维图像,用以完成各结构位置的长度、角度、面积、容积等生物测量,重建图像质量与测量精度有效提高,并可有效降低房角开合、角膜直径、前房容积等参数的测量和计算误差;另外,本发明采用高频线阵换能器完成二维图像扫描,对于眼前节等浅表组织,成像帧频高,所述高频线阵换能器在所述第一驱动电机的驱动下匀速旋转一周即可完成一次三维扫描,无需往复的机械运动,所需时间少,对患者的配合能力要求较低,且旋转运动的稳定性良好,避免了步进电机驱动换能器作机械往复摆动过程中所可能产生的不稳定性,进而对重建图像的质量及测量精度造成影响,为临床提供一种高效、高质量且高精度的眼科高频超声诊断模式,具有较高的临床实际应用价值。
进一步地,所述第一驱动电机包括第一电机主体以及第一驱动轴,所述第一电机主体驱动所述第一驱动轴绕其中心轴旋转,所述第一驱动轴的中心轴为所述第一旋转轴;所述第一电机主体通过第一固定螺钉与所述探头座固定连接,所述第一驱动轴通过第二固定螺钉与所述齿轮座固定连接,利用固定螺钉实现固定连接,稳定性良好,且拆装操作简便。
进一步地,所述第二驱动电机包括第二电机主体以及第二驱动轴,所述第二电机主体驱动所述第二驱动轴绕其中心轴旋转,所述第二驱动轴的中心轴为所述第二旋转轴;所述第二电机主体通过第三固定螺钉与所述齿轮座固定连接,所述第二驱动轴通过第四固定螺钉与所述直齿轮固定连接,利用固定螺钉实现固定连接,稳定性良好,且拆装操作简便。
进一步地,所述齿轮组件还包括定位销;所述扇形齿轮包括固定连接的连接部以及扇形齿轮本体,所述连接部与所述换能器座固定连接;所述扇形齿轮本体包括位于边缘的弧形齿面,所述扇形齿轮本体贯穿开设有弧形通孔,所述弧形通孔与所述弧形齿面同心设置;所述齿轮座为中空结构,其相对的两侧壁对应位置开设有定位销孔;所述扇形齿轮位于所述齿轮座内,所述定位销活动穿设于所述弧形通孔,且两端穿设于所述定位销孔。利用所述定位销以及所述弧形通孔的配合实现所述扇形齿轮的转动固定,并对所述扇形齿轮的偏转进行限位,结构简单,且稳定性良好。
进一步地,所述弧形通孔的角度范围为25~35°,用以对所述扇形齿轮偏转的角度进行限位,避免出现过度偏转。
进一步地,所述第一固定螺钉、所述第三固定螺钉的数目至少为4,以确保固定连接的稳定性。
另外,本发明实施例还提供一种眼前节三维超声扫描成像方法,其使用以上所述的眼前节三维超声扫描成像装置进行,具体包括以下具体步骤:
S1、使所述第一旋转轴对应被扫描眼球的眼轴,所述第二驱动电机驱动所述直齿轮绕所述第二旋转轴作旋转运动,所述直齿轮啮合带动所述扇形齿轮旋转,并使所述高频线阵换能器与被扫描眼球的眼轴形成一夹角,所述夹角为0~30°;
S2、所述第一驱动电机驱动所述齿轮座绕第一旋转轴旋转一周,并使所述高频线阵换能器在被扫描眼球前方沿所述倾斜角度旋转一周并形成一锥形平面,获得眼前节组织全景信息,对所述全景信息进行重建处理后构建得到眼前节组织的三维图像;
S3、从步骤S2中获得的眼前节组织全景信息中,以眼轴为中心,一次性选取数条平行方向的回波声束射频信号作为数据源,并对每一条回波声束射频信号进行滤波处理和特定边界提取后,选取时域和频域特征参量,识别眼球晶体内部空间的组织分布状态。
进一步地,所述时域和频域特征参量包括声束传播时间、回波最大绝对幅值、平均幅值、幅值偏移量与方差、幅值超出阈值的持续时间与包络范围、拟合包络曲线斜率变化分布、各界面信号幅值与频谱变化分布,可用以识别晶体内部空间的组织分布状态。
进一步地,所述具体步骤还包括:S4、根据步骤S2构建得到的眼前节组织三维图像,分析经过眼球晶状体表面中心的各经线的曲线类型,绘制表面曲率变化地形图,并计算晶状体表面非对称性指数,为临床医生提供全新的眼科诊断生物测量参数。
本发明实施例所述眼前节三维超声扫描成像方法,其利用所述眼前节三维超声扫描装置进行扫描,能够获得对眼球各组织结构良好显像,且避免伪像干扰的三维图像,并通过一次性获取多声束的回波信息同时进行处理与计算,能够避免由于白内障等多种眼科疾病导致患者眼球眼前节组织特征呈现非对称、不均匀分布等对检测结果造成的影响,有效提高检测结果的客观性及准确性,操作方法简便,对患者配合能力的要求较低,具有较高的临床实际应用价值。
为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为眼前节组织示意图;
图2是水平线性全景扫描成像示意图;;
图3是侧向线性扫描成像示意图;
图4为本发明实施例1所述眼前节三维超声扫描成像装置结构爆炸示意图;
图5为本发明实施例1所述眼前节三维超声扫描成像装置工作过程一示意图;
图6为本发明实施例1所述眼前节三维超声扫描成像装置工作过程二示意图
图7为本发明实施例1所述眼前节三维超声扫描成像装置工作过程与眼球位置关系示意图;
图8为本发明实施例1所述锥形平面示意图;
图9为本发明实施例2所述平行方向的回波声束射频信号正视示意图;
图10为本发明实施例2所述回波声束射频信号侧视示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
请参照图4,图4为本发明实施例1所述眼前节三维超声扫描成像装置结构爆炸示意图,本发明实施例1提供一种眼前节三维超声扫描成像装置,其包括三维超声扫描成像探头以及高频线阵换能器(图未示)。所述三维超声扫描成像探头包括齿轮组件、探头座20、换能器座30以及驱动组件。
所述齿轮组件包括齿轮座11、直齿轮12、扇形齿轮13以及定位销14。齿轮座11呈中空结构,具体地,在本实施例中,其包括顶板111以及竖直固定于顶板111两侧边缘的第一侧壁112、第二侧壁113;直齿轮12与扇形齿轮13相互啮合,且直齿轮12与扇形齿轮13均活动设置于齿轮座11内,具体地为活动设置于第一侧壁112以及第二侧壁113之间。直齿轮12包括直齿轮本体,所述直齿轮本体呈圆柱状结构,其表面沿周向设置有环形齿面;扇形齿轮13包括连接部131以及扇形齿轮本体132,扇形齿轮本体132包括位于边缘的弧形齿面,所述弧形齿面与所述环形齿面相配合且相互啮合;扇形齿轮本体132贯穿开设有弧形通孔133,弧形通孔133与所述弧形齿面同心设置;第一侧壁112以及第二侧壁113相对的一侧对应位置开设有定位销孔(图未示),定位销14活动穿设于弧形通孔133,且两端穿设于所述定位销孔。利用定位销14以及弧形通孔133的配合实现扇形齿轮13的转动固定,并对扇形齿轮13的偏转进行限位,结构简单,且稳定性良好。
作为一种可选实施方式,弧形通孔133的角度范围为25~35°,在本实施例中,为30°,用以对扇形齿轮13偏转的角度进行限位,避免出现过度偏转。
换能器座30与连接部131固定连接,所述高频线阵换能器固定于换能器座30。
所述驱动组件包括第一驱动电机40以及第二驱动电机50。第一驱动电机40与探头座20固定连接,并可驱动所述齿轮组件以及与其连接的其余结构,如换能器座30、固定于换能器座30的所述高频线阵换能器以及所述驱动组件,绕第一旋转轴作旋转运动,在本实施例中,第一驱动电机40包括第一电机主体41以及第一驱动轴42,第一电机主体41驱动第一驱动轴42绕其中心轴旋转,所述第一旋转轴即为第一驱动轴42的中心轴;第一电机主体41通过第一固定螺钉61与探头座20固定连接,第一驱动轴42通过第二固定螺钉62与齿轮座11固定连接;具体地,顶板111顶部开设有齿轮座轴孔114,侧面开设有垂直于齿轮座轴孔114的齿轮座固定螺孔(图未示),第一驱动轴42穿设于齿轮座轴孔114,第二固定螺钉62穿设于所述齿轮座固定螺孔,并与第一驱动轴42抵接,固定稳定性良好,且拆装操作简便。
第二驱动电机50与直齿轮12固定连接,并可驱动直齿轮12绕第二旋转轴作旋转运动,所述第二旋转轴与所述第一旋转轴垂直设置。在本实施例中,第二驱动电机50包括第二电机主体51以及第二驱动轴52,第二电机主体51驱动第二驱动轴52绕其中心轴转动,所述第二旋转轴即为第二驱动轴52的中心轴;第二电机主体51通过第三固定螺钉63与齿轮座11固定连接,第二驱动轴52通过第四固定螺钉64与直齿轮12固定连接;具体地,第二电机主体51固定于第一侧壁112外侧,第一侧壁112贯穿开设有侧壁通孔115,所述直齿轮本体朝向第一侧壁112的一侧表面开设有齿轮轴孔(图未示),并开设有垂直于所述齿轮轴孔的齿轮固定螺孔(图未示),第二驱动轴52依次穿设于侧壁通孔115以及所述齿轮轴孔,第四固定螺钉64穿设于所述齿轮固定螺孔,并与第二驱动轴52抵接,固定稳定性良好,且拆装操作简便。
作为一种可选实施方式,第一固定螺钉61以及所述第三固定螺钉63为沉头螺钉,其数目至少为4,在本实施例中为4,以确保固定连接的稳定性。
请参照图5-6,图5为本发明实施例1所述眼前节三维超声扫描成像装置工作过程一示意图,图6为本发明实施例1所述眼前节三维超声扫描成像装置工作过程二示意图,如图所示,本发明实施例1所述眼前节三维超声扫描成像装置,其通过第一驱动电机40以及第二驱动电机50的配合设置,利用第二驱动电机50驱动直齿轮12旋转,并带动扇形齿轮13偏转,进而使换能器座30以及固定于换能器座30的高频线阵换能器形成一倾斜角度,所述倾斜角度的选择范围可根据弧形通孔133的角度配合设置,如在本实施例中弧形通孔133的角度为30°,即本实施例中通过控制第二驱动电机50的转动可实现所述倾斜角度0-30°的任意调节,当其为0°时,所述眼前节三维超声扫描成像装置如图5所示,当其为30°时,如图6所示。
此时,利用第一驱动电机40驱动齿轮座11以及与其连接的其余结构旋转,进而使所述高频线阵换能器在待扫描的眼球前侧沿所述倾斜角度旋转一周并形成一锥形平面,并在旋转过程中自每一角度采用侧向线性扫描成像方式形成二维图像,请参照图7-8,图7为本发明实施例1所述眼前节三维超声扫描成像装置工作过程与眼球位置示意图,图8为本发明实施例1所述锥形平面示意图。如图所示,该扫描方式对于眼前节组织具有更好的包裹性,对于形成的每一幅二维图像,可克服单一线性扫查的缺点,减少组织界面与所述高频线阵换能器之间间距的变化量,缓解图像的几何失真程度,避免在角巩膜缘附近出现伪像,避免伪像干扰,并经过必要的配准、插值、分割等重建处理后所构建得到三维图像,用以完成各结构位置的长度、角度、面积、容积等生物测量,重建图像质量与测量精度有效提高,并可有效降低房角开合、角膜直径、前房容积等参数的测量和计算误差;另外,本发明采用高频线阵换能器完成二维图像扫描,对于眼前节等浅表组织,成像帧频高,所述高频线阵换能器在第一驱动电机40的驱动下匀速旋转一周即可完成一次三维扫描,无需往复的机械运动,所需时间少,对患者的配合能力要求较低,且旋转运动的稳定性良好,避免了步进电机驱动换能器作机械往复摆动过程中所可能产生的不稳定性,进而对重建图像的质量及测量精度造成影响,为临床提供一种高效、高质量且高精度的眼科高频超声诊断模式,具有较高的临床实际应用价值。
实施例2
本发明实施例2提供一种眼前节三维超声扫描成像方法,其使用实施例1所述的眼前节三维超声扫描成像装置进行,具体包括以下具体步骤:
S1、使所述第一旋转轴对应被扫描眼球的眼轴,第二驱动电机50驱动直齿轮12绕所述第二旋转轴作旋转运动,直齿轮12啮合带动扇形齿轮13旋转,并使所述高频线阵换能器与被扫描眼球的眼轴形成一夹角,所述夹角为0~30°;
S2、第一驱动电机40驱动齿轮座11绕第一旋转轴旋转一周,并使所述高频线阵换能器在被扫描眼球前方沿所述倾斜角度旋转一周并形成一锥形平面,获得眼前节组织全景信息,对所述全景信息进行重建处理后构建得到眼前节组织的三维图像;
S3、从步骤S2中获得的眼前节组织全景信息中,以眼轴为中心,一次性选取数条平行方向的回波声束射频信号作为数据源,请参照图9-10,图9为本发明实施例2所述平行方向的回波声束射频信号正视示意图,图10为本发明实施例2所述回波声束射频信号侧视示意图,对每一条回波声束射频信号进行滤波处理和特定边界提取后,选取时域和频域特征参量,识别眼球晶体内部空间的组织分布状态;
其中,所述时域和频域特征参量包括声束传播时间、回波最大绝对幅值、平均幅值、幅值偏移量与方差、幅值超出阈值的持续时间与包络范围、拟合包络曲线斜率变化分布、各界面信号幅值与频谱变化分布,可用以识别晶体内部空间的组织分布状态;
S4、根据步骤S2构建得到的眼前节组织三维图像,分析经过眼球晶状体表面中心的各经线的曲线类型,绘制表面曲率变化地形图,并计算晶状体表面非对称性指数,为临床医生提供全新的眼科诊断生物测量参数。
本发明实施例2所述眼前节三维超声扫描成像方法,其利用所述眼前节三维超声扫描装置进行扫描,能够获得对眼球各组织结构良好显像,且避免伪像干扰的三维图像,并通过一次性获取多声束的回波信息同时进行处理与计算,能够避免由于白内障等多种眼科疾病导致患者眼球眼前节组织特征呈现非对称、不均匀分布等对检测结果造成的影响,有效提高检测结果的客观性及准确性,操作方法简便,对患者配合能力的要求较低,具有较高的临床实际应用价值。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种眼前节三维超声扫描成像装置,其特征在于:包括三维超声扫描成像探头以及高频线阵换能器;所述三维超声扫描成像探头包括齿轮组件、探头座、换能器座以及驱动组件;
所述齿轮组件包括齿轮座、直齿轮以及扇形齿轮,所述直齿轮与所述扇形齿轮相互啮合,且所述直齿轮与所述扇形齿轮均活动设置于所述齿轮座内;
所述换能器座与所述扇形齿轮固定连接,所述高频线阵换能器固定于所述换能器座;
所述驱动组件包括第一驱动电机以及第二驱动电机,所述第一驱动电机与所述探头座固定连接,并可驱动所述齿轮座绕第一旋转轴作旋转运动;所述第二驱动驱动电机与所述直齿轮固定连接,并可驱动所述直齿轮绕第二旋转轴作旋转运动,所述第二旋转轴与所述第一旋转轴垂直设置。
2.根据权利要求1所述的眼前节三维超声扫描成像装置,其特征在于:所述第一驱动电机包括第一电机主体以及第一驱动轴,所述第一电机主体驱动所述第一驱动轴绕其中心轴旋转,所述第一驱动轴的中心轴为所述第一旋转轴;所述第一电机主体通过第一固定螺钉与所述探头座固定连接,所述第一驱动轴通过第二固定螺钉与所述齿轮座固定连接。
3.根据权利要求2所述的眼前节三维超声扫描成像装置,其特征在于:所述第二驱动电机包括第二电机主体以及第二驱动轴,所述第二电机主体驱动所述第二驱动轴绕其中心轴旋转,所述第二驱动轴的中心轴为所述第二旋转轴;所述第二电机主体通过第三固定螺钉与所述齿轮座固定连接,所述第二驱动轴通过第四固定螺钉与所述直齿轮固定连接。
4.根据权利要求1所述的眼前节三维超声扫描成像装置,其特征在于:所述齿轮组件还包括定位销;所述扇形齿轮包括固定连接的连接部以及扇形齿轮本体,所述连接部与所述换能器座固定连接;所述扇形齿轮本体包括位于边缘的弧形齿面,所述扇形齿轮本体贯穿开设有弧形通孔,所述弧形通孔与所述弧形齿面同心设置;所述齿轮座为中空结构,其相对的两侧壁对应位置开设有定位销孔;所述扇形齿轮位于所述齿轮座内,所述定位销活动穿设于所述弧形通孔,且两端穿设于所述定位销孔。
5.根据权利要求4所述的眼前节三维超声扫描成像装置,其特征在于:所述弧形通孔的角度范围为25~35°。
6.根据权利要求3所述的眼前节三维超声扫描成像装置,其特征在于:所述第一固定螺钉、所述第三固定螺钉的数目至少为4。
7.一种眼前节三维超声扫描成像方法,其特征在于,使用权利要求1-6任一所述的眼前节三维超声扫描成像装置进行,具体包括以下具体步骤:
S1、使所述第一旋转轴对应被扫描眼球的眼轴,所述第二驱动电机驱动所述直齿轮绕所述第二旋转轴作旋转运动,所述直齿轮啮合带动所述扇形齿轮旋转,并使所述高频线阵换能器与被扫描眼球的眼轴形成一夹角,所述夹角为0~30°;
S2、所述第一驱动电机驱动所述齿轮座绕第一旋转轴旋转一周,并使所述高频线阵换能器在被扫描眼球前方沿所述倾斜角度旋转一周并形成一锥形平面,获得眼前节组织全景信息,对所述全景信息进行重建处理后构建得到眼前节组织的三维图像;
S3、从步骤S2中获得的眼前节组织全景信息中,以眼轴为中心,一次性选取数条平行方向的回波声束射频信号作为数据源,并对每一条回波声束射频信号进行滤波处理和特定边界提取后,选取时域和频域特征参量,识别眼球晶体内部空间的组织分布状态。
8.根据权利要求7所述眼前节三维超声扫描成像方法,其特征在于:所述时域和频域特征参量包括声束传播时间、回波最大绝对幅值、平均幅值、幅值偏移量与方差、幅值超出阈值的持续时间与包络范围、拟合包络曲线斜率变化分布、各界面信号幅值与频谱变化分布。
9.根据权利要求8所述眼前节三维超声扫描成像方法,其特征在于,所述具体步骤还包括:
S4、根据步骤S2构建得到的眼前节组织三维图像,分析经过眼球晶状体表面中心的各经线的曲线类型,绘制表面曲率变化地形图,并计算晶状体表面非对称性指数。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113989198A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-01-28 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 一种房角开合角度获取方法 |
CN115089210A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-09-23 | 天津迈达医学科技股份有限公司 | 一种分体式测量体液容量的机械三维超声探头 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1576123A (zh) * | 2003-07-03 | 2005-02-09 | 黄保家 | 机动车防撞系统 |
EP1738094A1 (fr) * | 2004-04-01 | 2007-01-03 | Quantel Medical | Mecanisme d'entrainement utilisable dans un dispositif de balayage |
CN201005715Y (zh) * | 2007-02-16 | 2008-01-16 | 天津迈达医学科技有限公司 | 超声生物显微镜扫描探头 |
CN101156787A (zh) * | 2007-06-12 | 2008-04-09 | 北京航空航天大学 | B型超声位置反馈式机械扇扫探头装置 |
CN201088595Y (zh) * | 2007-06-12 | 2008-07-23 | 北京航空航天大学 | B型超声位置反馈式机械扇扫探头装置 |
CN101355905A (zh) * | 2006-04-25 | 2009-01-28 | 莫库比技术有限公司 | 用于膀胱的超声波诊断仪及其诊断方法 |
CN201295248Y (zh) * | 2008-11-06 | 2009-08-26 | 上海瑞影医疗科技有限公司 | 带焦点指示的超声探头 |
JP2010011880A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-21 | Nidek Co Ltd | 眼科用超音波診断装置 |
CN102085103A (zh) * | 2009-12-03 | 2011-06-08 | 温州医学院 | 一种实现锥形扫描的三维b超装置 |
CN102429683A (zh) * | 2011-10-14 | 2012-05-02 | 华中科技大学 | 一种基于后端扫描的三维超声成像的扫描装置 |
CN208130010U (zh) * | 2017-11-22 | 2018-11-23 | 李燕丽 | 一种超声诊断机械臂及超声诊断系统 |
CN211022769U (zh) * | 2019-09-12 | 2020-07-17 | 重庆上邦医疗设备有限公司 | 一种非接触式电磁驱动扇形扫描眼科超声收发装置 |
-
2021
- 2021-03-15 CN CN202110277479.3A patent/CN113100829B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1576123A (zh) * | 2003-07-03 | 2005-02-09 | 黄保家 | 机动车防撞系统 |
EP1738094A1 (fr) * | 2004-04-01 | 2007-01-03 | Quantel Medical | Mecanisme d'entrainement utilisable dans un dispositif de balayage |
CN101355905A (zh) * | 2006-04-25 | 2009-01-28 | 莫库比技术有限公司 | 用于膀胱的超声波诊断仪及其诊断方法 |
CN201005715Y (zh) * | 2007-02-16 | 2008-01-16 | 天津迈达医学科技有限公司 | 超声生物显微镜扫描探头 |
CN101156787A (zh) * | 2007-06-12 | 2008-04-09 | 北京航空航天大学 | B型超声位置反馈式机械扇扫探头装置 |
CN201088595Y (zh) * | 2007-06-12 | 2008-07-23 | 北京航空航天大学 | B型超声位置反馈式机械扇扫探头装置 |
JP2010011880A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-21 | Nidek Co Ltd | 眼科用超音波診断装置 |
CN201295248Y (zh) * | 2008-11-06 | 2009-08-26 | 上海瑞影医疗科技有限公司 | 带焦点指示的超声探头 |
CN102085103A (zh) * | 2009-12-03 | 2011-06-08 | 温州医学院 | 一种实现锥形扫描的三维b超装置 |
CN102429683A (zh) * | 2011-10-14 | 2012-05-02 | 华中科技大学 | 一种基于后端扫描的三维超声成像的扫描装置 |
CN208130010U (zh) * | 2017-11-22 | 2018-11-23 | 李燕丽 | 一种超声诊断机械臂及超声诊断系统 |
CN211022769U (zh) * | 2019-09-12 | 2020-07-17 | 重庆上邦医疗设备有限公司 | 一种非接触式电磁驱动扇形扫描眼科超声收发装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113989198A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-01-28 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 一种房角开合角度获取方法 |
CN115089210A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-09-23 | 天津迈达医学科技股份有限公司 | 一种分体式测量体液容量的机械三维超声探头 |
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Publication number | Publication date |
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