移动式X光机辅助定位系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种移动式X光机辅助定位系统，包括位移检测模块和算法模块；位移检测模块用于检测X光机的位移数据，并将检测结果发送至算法模块；算法模块用于获取坐标原点，根据获取的坐标原点构建坐标系，根据所述位移数据计算所述X光机的当前位置坐标，并计算所述X光机从当前位置移动到坐标原点的移动方向和移动距离，形成引导信息。本发明专利技术还提供了一种移动式X光机辅助定位方法。本发明专利技术可以自动记录移动式X光机的位置和角度，并通过人机交互模块可视化地显示图像，精确地指引操作者恢复X光机到最初的摄影位置。

Mobile X optical machine auxiliary positioning system and method

The invention discloses a mobile X machine aided positioning system, including the displacement detection module and algorithm module; the displacement detection module is used for detecting the displacement data of X machine, and the detection result will be sent to the algorithm module; algorithm module is used for acquiring the origin of coordinates, constructed according to the coordinate origin obtaining, according to the data of the displacement calculation the X - current position coordinates, and calculate the X machine from the moving direction of the current position to coordinate and guide the formation of information moving distance. The invention also provides a mobile X optical machine auxiliary positioning method. The invention can automatically record the position and angle of the mobile X optical machine, and display the image visually through the man-machine interaction module, and accurately guide the operator to restore the X optical machine to the original photographic location.

【技术实现步骤摘要】
移动式X光机辅助定位系统及方法
本专利技术涉及计算机断层摄影成像系统，尤其涉及一种移动式X光机辅助定位系统及方法。
技术介绍
锥形束计算机断层重建(CBCT)是采用锥形束投影计算机重组断层影像的技术，其原理是X线发生器以较低的射线量围绕目标体做环形DR(数字放射曝光)，然后将围绕目标体多次曝光后的数据集在计算机中重建三维体数据，CBCT相对于传统的螺旋CT差异主要在探测器上，传统螺旋CT采用线阵传感器而CBCT采用面阵传感器，螺旋CT采用一维数据重建出二维的切片数据，由各二维切片数据建立三维体数据，而CBCT直接采用二维投影数据重建出三维体数据，故CBCT相对于螺旋CT显著提高X线的利用率。目前常见的C形臂X光机的探测器主要由影像增强器、相机及镜头组成。CBCT由于z方向X射线覆盖面大、空间分辨率高和方便与其他临床活动(如介入手术)相结合的优点，在医疗C型臂系统中，已成为重要的技术趋势。外科手术前,一般先在手术部位拍摄图片,定位好手术位置后,需要在地上画出C形臂的位置,并记录C形臂的角度,便于移开C形臂后再恢复到该位置,对术后结果进行拍片确认。当前市场中的移动式C形臂，都是使用人工的方式(比如在地上做标记)记录C形臂位置，相当不方便，且容易造成手部的污染，已有的技术仅仅在电动C形臂上实现了角度的自动恢复功能，并不能实现移动式C形臂在二维平面的位置记忆功能。
技术实现思路
该专利技术可以自动记录移动式X光机，特别是移动式C形臂X光机的位置和角度，并通过可视化的图像指引操作者恢复X光机到摄影位置。本专利技术提供了一种移动式X光机辅助定位系统，包括位移检测模块和算法模块，其中，所述位移检测模块用于获取所述X光机的位移数据，并将所述位移数据发送至所述算法模块；所述算法模块用于获取坐标原点，根据获取的坐标原点构建坐标系，根据所述位移数据计算所述X光机的当前位置坐标，并计算所述X光机从当前位置移动到坐标原点的移动方向和移动距离，形成引导信息；进一步地，还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于输出所述引导信息。进一步地，所述位移检测模块包括方位传感器和速度传感器，所述方位传感器用于检测所述X光机的整体移动方位，所述速度传感器用于检测所述X光机的整体移动速度。进一步地，所述位移检测模块设置在所述X光机的底座或与底座连接的支柱上。进一步地，所述人机交互模块包括输入模块和显示器，所述输入模块用于接收用户输入的指令，所述显示器用于显示所述引导信息。进一步地，所述算法模块用于获取所述X光机的曝光位置，根据所述曝光位置确定坐标原点。可替换地，所述人机交互模块用于获取坐标原点的选取指令；所述算法模块用于根据所述选取指令获取坐标原点。进一步地，所述人机交互模块输出的引导信息包括图形引导信息，所述图形引导信息包括将所述X光机从当前位置移动至所述坐标原点的移动路线。进一步地，所述人机交互模块输出的引导信息包括文字信息，所述文字信息包括所述X光机从当前位置移动至所述坐标原点所需的运动方向、角度、距离。进一步地，所述人机交互模块输出的引导信息还包括声音引导信息。进一步地，所述图形引导信息还包括能够展现所述X光机从当前位置移动至所述坐标原点动态过程的动画。进一步地，所述图形引导信息还包括动态颜色信息，所述动态颜色信息用于根据所述X光机的当前位置与所述坐标原点的距离在显示界面上渲染颜色信息。本专利技术还提供了一种基于上述系统的移动式X光机辅助定位方法，包括以下步骤：S1、算法模块获取坐标原点，根据获取的坐标原点构建坐标系；S2、位移检测模块获取所述X光机的位移数据，并将所述位移数据发送至所述算法模块；S3、算法模块根据所述位移数据计算所述X光机的当前位置坐标，并计算所述X光机从当前位置移动到坐标原点的移动方向和移动距离，形成引导信息。进一步地，还包括：步骤S4、人机交互模块输出所述引导信息。本专利技术还提供了一种X光机的辅助定位系统，所述X光机包括可移动的悬臂，还包括位移检测模块和算法模块，其中，所述位移检测模块用于获取所述悬臂的位移数据，并将所述位移数据发送至所述算法模块；所述算法模块用于获取悬臂的坐标原点，根据获取的坐标原点构建坐标系，根据所述位移数据计算所述悬臂的当前位置坐标，并计算所述悬臂从当前位置移动到坐标原点的移动方向和移动距离，形成引导信息。进一步地，还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于输出所述引导信息、并辅助引导所述悬臂从当前位置返回坐标原点。实施本专利技术，具有如下有益效果：(1)本专利技术提供的系统包括位移检测模块、算法模块和人机交互模块，算法模块获取定坐标原点，也就是X光机在移动后需要恢复的工作位置；位移检测模块能够实时检测移动式X光机主机的位移数据，并将检测结果发送至所述算法模块，算法模块根据位移检测模块的检测结果和获取的坐标原点构建坐标系，实时记录移动式X光机的运动轨迹，并计算移动式X光机的当前位置相对于所述坐标原点的方向和距离；人机交互模块输出算法模块的计算结果，并输出将所述移动式X光机从当前位置移动至所述坐标原点的引导信息。本专利技术可以自动记录移动式X光机的位置和角度，实现移动X光机在二维平面的位置记忆功能，并通过人机交互模块可视化地显示图像，精确地指引操作者恢复C臂到最初的摄影位置。(2)本专利技术的系统中，人机交互模块包括图形引导信息，能够直观地显示移动式X光机从当前位置移动至所述坐标原点的运动路线，为用户提供有效地参考信息；还包括能够展现移动式X光机从当前位置移动至所述坐标原点动态过程的动画，更方便、直观地引导用户将X光机移动到原始位置。(3)本专利技术的系统中，人机交互模块的图形引导信息还包括动态颜色信息，能够根据移动式X光机的当前位置移动与所述坐标原点的距离渲染颜色信息，用户能够直接通过显示色彩的变化直接看到与原始位置的距离，增强用户体验，并能提高移动X光机的精确性。(4)本专利技术的算法模块在获取坐标原点的过程中，通过人机交互模块获取坐标原点，医生可以根据曝光成像的效果选取最适合的位置作为坐标原点，从而在术后恢复位置的时候恢复到选取的原点位置，使X光机恢复位置更加准确。本专利技术采用算法模块自动获取X光机的曝光位置时，不需要人工参与，自动化程度高，能够有效提高效工作效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1是本专利技术实施例一提供的系统的结构框图；图2是本专利技术实施例二提供的方法的流程图。图3是本专利技术实施例三提供的系统的结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：如图1所示，本专利技术提供了一种移动式X光机辅助定位系统，包括位移检测模块、算法模块，其中，所述位移检测模块用于获取所述X光机的位移数据，并将所述位移数据发送至所述算法模块；所述位移检测模块包括方位传感器和本文档来自技高网...

【技术保护点】
移动式X光机辅助定位系统，其特征在于，包括位移检测模块和算法模块，其中，所述位移检测模块用于获取所述X光机的位移数据，并将所述位移数据发送至所述算法模块；所述算法模块用于获取坐标原点，根据获取的坐标原点构建坐标系，根据所述位移数据计算所述X光机的当前位置坐标，并计算所述X光机从当前位置移动到坐标原点的移动方向和移动距离，形成引导信息。

【技术特征摘要】
1.移动式X光机辅助定位系统，其特征在于，包括位移检测模块和算法模块，其中，所述位移检测模块用于获取所述X光机的位移数据，并将所述位移数据发送至所述算法模块；所述算法模块用于获取坐标原点，根据获取的坐标原点构建坐标系，根据所述位移数据计算所述X光机的当前位置坐标，并计算所述X光机从当前位置移动到坐标原点的移动方向和移动距离，形成引导信息。2.根据权利要求1所述的移动式X光机辅助定位系统，其特征在于，还包括人机交互模块，用于输出所述引导信息。3.根据权利要求2所述的移动式X光机辅助定位系统，其特征在于，所述位移检测模块包括方位传感器和速度传感器，所述方位传感器用于检测所述X光机的整体移动方位，所述速度传感器用于检测所述X光机的整体移动速度。4.根据权利要求3所述的移动式X光机辅助定位系统，其特征在于，所述位移检测模块设置在所述X光机的底座或与底座连接的支柱上；所述人机交互模块包括输入模块和显示器，所述输入模块用于接收用户输入的指令，所述显示器用于显示所述引导信息。5.根据权利要求1所述的移动式X光机辅助定位系统，其特征在于，所述算法模块用于获取所述X光机的曝光位置，根据所述曝光位置确定坐标原点。6.根据权利要求2所述的移动式X光机辅助定位系统，其特征在于，所述人机交互模块用于获取坐标原点的选取指令；所述算法模块用于根据所述选取指令获取坐标原点。7.根据权利要求2所述的移动式X光机辅助定位系统，其特征在于，所述人机交互模块输出的引导信息包括图形引导信息，所述图形引导信息包括将所述X光机从当前位置移动至所述坐标原点...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐冰，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31