一种用于神经外科手术的成像系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于神经外科手术的成像系统，包括检测机构、支撑机构、滑动机构、高度测定机构、座椅机构以及控制模块，其中，所述检测机构竖直设置在支撑机构的一侧，用以对患者进行成像检测；所述支撑机构设置在滑动机构上并沿滑动机构水平移动，能够驱使其上面的座椅机构上下运动，以支撑患者并移动至最佳位置；所述高度测量机构实时测量座椅机构的位置及高度信息，并传输至控制模块中。本发明专利技术通过对座椅机构在水平和竖直方向的调整，对成像机竖直方向的调整，来按照预设顺序实现座椅机构位置与成像机位置的调整，双向调整的调整过程精度高；在患者不站立更换位置以调整拍摄角度，并在坐立或平躺时完成实时检测。

An imaging system for surgery in the Department of Neurosurgery

The invention relates to a method for Department of neurosurgery operation imaging system, including the detection mechanism, supporting mechanism, sliding mechanism, height determination mechanism, seat mechanism and a control module, wherein the detecting mechanism is arranged on one side of the vertical supporting mechanism, used for imaging detection of patients; the supporting mechanism is arranged on the slide mechanism and the sliding mechanism of horizontal moving seat mechanism can be driven by the above, the up and down movement to support patients and move to the best position; position the height measuring mechanism of real-time measurement of seat mechanism and height information, and transmitted to the control module. The seat adjustment mechanism in horizontal and vertical direction, vertical direction of imaging machine adjustment, to achieve order according to the preset position and seat mechanism to adjust the position of imaging machine, precision adjustment process of two-way adjustment; in patients not stand replacement position to adjust the shooting angle, and complete the real-time detection in sitting or lying down when.

【技术实现步骤摘要】
一种用于神经外科手术的成像系统
本专利技术涉及神经外科检测
，尤其涉及一种用于神经外科手术的成像系统。
技术介绍
医疗行业中，诊断测试对正确诊断医疗问题至关重要。为了提供正确的诊断，需要精确性和准确性。为了提供精确性和准确性，已经创建了诊断系统，来分析实验室、诊所、医院、医师办公室等中的样品。脑肿瘤发病率高，是严重危害人类健康的致死、致残性疾病，且恶性脑肿瘤具有发病率、复发率、死亡率高和治愈率低等“三高一低”的特点。一直以来，医学界首选的针对肿瘤的有效手段是对肿瘤组织进行有效、彻底的手术切除。近年随着影像学诊断技术的进步和显微神经外科技术的应用，脑肿瘤的诊断和治疗总体上取得了显著进步。然而，对恶性脑肿瘤(如脑胶质瘤等)患者的治疗并没有取得突破性进展。因此，在手术前，必须对大脑各功能区和连接各功能区域进行细致、层次的检测，现有技术中的成像检测系统一般只能从单一角度进行检测，或者只通过对成像设备的移动来进行检测，检测效果不能达到最佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于神经外科手术的成像系统，用以克服现有技术的技术缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供一种用于神经外科手术的成像系统，包括检测机构、支撑机构、滑动机构、高度测定机构、座椅机构以及控制模块，其中，所述检测机构竖直设置在支撑机构的一侧，用以对患者进行成像检测；所述支撑机构设置在滑动机构上并沿滑动机构水平移动，能够驱使其上面的座椅机构上下运动，以支撑患者并移动至最佳位置；所述高度测量机构实时测量座椅机构的位置及高度信息，并传输至控制模块中；所述成像系统设置在密闭室内，其中，所述座椅机构包括倾斜板、设置在所述支撑机构上的水平板，在所述倾斜板上部设置供患者放置头部的靠枕，靠枕下侧设置放置背部的加设海绵的靠背区，同时，在所述水平板上设置两条加设海绵的腿部区；所述检测机构包括立板以及设置在立板内侧的支撑块、设置在支撑块上的第一油缸、以及设置在第一油缸上的成像机，在第一油缸的驱动下，设置在活塞杆上端的成像机上下移动；在所述的立板的内侧设置竖向设置的两个传感器安装板，其上分别设置两排对成像机高度进行检测的第一位置传感器，将检测获取的竖直和水平位置信息传输至所述控制模块；所述高度测定机构设置在支撑机构外侧，其上设置对座椅机构高度信息进行检测的第二位置传感器，实时检测座椅机构的高度信息并将其传输至控制模块中；所述滑动机构包括设置在中间的滑轨，以及设置在滑轨一端推动所述支撑机构水平移动的第二油缸；在所述滑动机构沿导轨的侧部设置第二位置传感器，以对所述支撑机构的水平位置检测，并传输至控制模块中；所述支撑机构能够驱使其上面的能够调整坐姿的座椅机构上下运动，支撑机构包括上下方向布置的第一支撑板和第二支撑板，其中，第一支撑板的表面设置与座椅机构的托板相同的上开口，托板置于上开口中，并能够沿上开口上下移动；在所述的第二支撑板与第一支撑板的上开口相对应的位置开设下开口，在所述的下开口内设置，对所述托板进行驱动的第三油缸，第三油缸的活塞杆与托板的下端连接，在第三油缸的驱使下，所述托板在上开口内上下移动；所述图像处理单元用以在所述控制模块在获取图谱信息时，在对每个图谱的采样时间间隔内分别获取图谱信息；对所述图谱进行灰度线性拉伸，获得拉伸后的图谱，输出包含检测结果的成像图。进一步地，所述图像处理单元获取所述拉伸后的图谱的第一像素和第二像素，其中，第一像素A为目标像素，第一像素的灰度值大于或等于初始分割阈值T0，像素总数为N；第二像素B为背景像素，第二像素的灰度值小于初始分割阈值T0，像素总数为M；图谱f(i，j)的最大值为Vmax，最小值为Vmin其中，T0＝1/2(Vmin+Vmax)(4)；计算第一像素和第二像素的灰度均值的全局阈值T；计算第一像素和第二像素的方差σ2σ2＝(PA+PB)(T-T0)2(6)；其中，第一像素的概率为：第二像素的概率为：若方差在预设范围内，则以T为全局阈值对所述图谱进行分割。进一步地，所述控制模块包括对两组第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器的实时位置信息进行接收的信号采集单元、对信号采集单元输送的信号进行处理的比较单元，以及存储各位置信息及位置信息阈值的存储单元；所述的控制模块获取各个位置传感器的实时信息后，控制相应的第一油缸、第三油缸、第二油缸的动作及行程范围。进一步地，所述比较单元按照下述均值运算公式判定第一位置传感器、第二位置传感器的重合度值P21：式中，P21表示第一位置传感器、第二位置传感器的电阻的重合度值，r1表示第一位置传感器的实时采样值，r2表示第二位置传感器的实时采样值；r3表示第三位置传感器的实时采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。进一步地，所述的比较单元按照下述公式判定第一位置传感器、第二位置传感器的重合度值P31：式中，P31表示第一位置传感器、第三位置传感器的电阻的重合度值，r1表示第一位置传感器的实时采样值，r2表示第二位置传感器的实时采样值；r3表示第三位置传感器的实时采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。进一步地，所述的比较单元按照下述公式判定第二位置传感器、第三位置传感器的重合度值P23：式中，P23表示第二位置传感器、第三位置传感器的重合度值，r1表示第一位置传感器的实时采样值，r2表示第二位置传感器的实时采样值；r3表示第三位置传感器的实时采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。进一步地，所述比较单元获取的P21、P31、P23，经过三个重合度值的平均值计算，获取竖直方向的位置信息终值A；在获取准确的位置信息终值A后，分别与两个阈值进行比较：若A＜A1，则说明实时检测的竖直位置与设定的位置阈值偏差范围较小，只需控制调整幅度较小的第三油缸升降，在竖直方向位移阈值A1调整座椅机构位置；若A1＜A＜A2，则说明实时检测的竖直位置与设定的位置阈值偏差范围在中等范围内，则先由第三油缸调整至阈值A1值，然后再有行程较大的第一油缸在阈值A2的范围内调整；若A＞A2，则说明实时检测的竖直位置与设定的位置阈值偏差范围较大，作为由第一油缸在竖直方向位移阈值A2调整座椅机构位置。进一步地，所述第三位置传感器实时检测座椅机构水平位置信息，第一组第二位置传感、第一组第二位置传感器实时检测水平位置信息，并通过上述的均值运算确定准确的水平位置信息B，并通过与水平方向位移阈值B1进行比较，确定第二油缸的位移，以及支撑机构的移动距离。进一步地，所述上开口的下端中间部位开设供第三油缸的活塞杆通过的通孔，通孔四周为上开口的底端支撑部分，其为环形的底部侧壁。进一步地，在该环形的底部侧壁上设置至少两根拉伸弹簧，在所述第三油缸向上推动托板时，所述拉伸弹簧对所述托板逐渐施加向下的拉力，在所述第三油缸向下拉动托板时，所述拉伸弹簧对所述托板逐渐施加向上的推力。与现有技术相比本专利技术的有益效果在于，本专利技术通过对座椅机构在水平和竖直方向的调整，对成像机竖直方向的调整，来按照预设顺序实现座椅机构位置与成像机位置的调整，双向调整的调整过程精度高；在患者不站立更换位置以调整拍摄角度，并在坐立或平躺时完成实时检测。尤其，本专利技术支撑机构包括上下方向布置的第一支撑板和第二支撑板，其中，第一支撑板的表面设置与支撑座椅机构的托板相同的上开口，并能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于神经外科手术的成像系统，其特征在于，包括检测机构、支撑机构、滑动机构、高度测定机构、座椅机构以及控制模块，其中，所述检测机构竖直设置在支撑机构的一侧，用以对患者进行成像检测；所述支撑机构设置在滑动机构上并沿滑动机构水平移动，能够驱使其上面的座椅机构上下运动，以支撑患者并移动至最佳位置；所述高度测量机构实时测量座椅机构的位置及高度信息，并传输至控制模块中；所述成像系统设置在密闭室内，其中，所述座椅机构包括倾斜板、设置在所述支撑机构上的水平板，在所述倾斜板上部设置供患者放置头部的靠枕，靠枕下侧设置放置背部的加设海绵的靠背区，同时，在所述水平板上设置两条加设海绵的腿部区；所述检测机构包括立板以及设置在立板内侧的支撑块、设置在支撑块上的第一油缸、以及设置在第一油缸上的成像机，在第一油缸的驱动下，设置在活塞杆上端的成像机上下移动；在所述的立板的内侧设置竖向设置的两个传感器安装板，其上分别设置两排对成像机高度进行检测的第一位置传感器，将检测获取的竖直和水平位置信息传输至所述控制模块；所述高度测定机构设置在支撑机构外侧，其上设置对座椅机构高度信息进行检测的第二位置传感器，实时检测座椅机构的高度信息并将其传输至控制模块中；所述滑动机构包括设置在中间的滑轨，以及设置在滑轨一端推动所述支撑机构水平移动的第二油缸；在所述滑动机构沿导轨的侧部设置第二位置传感器，以对所述支撑机构的水平位置检测，并传输至控制模块中；所述支撑机构能够驱使其上面的能够调整坐姿的座椅机构上下运动，支撑机构包括上下方向布置的第一支撑板和第二支撑板，其中，第一支撑板的表面设置与座椅机构的托板相同的上开口，托板置于上开口中，并能够沿上开口上下移动；在所述的第二支撑板与第一支撑板的上开口相对应的位置开设下开口，在所述的下开口内设置，对所述托板进行驱动的第三油缸，第三油缸的活塞杆与托板的下端连接，在第三油缸的驱使下，所述托板在上开口内上下移动；所述图像处理单元用以在所述控制模块在获取图谱信息时，在对每个图谱的采样时间间隔内分别获取图谱信息；对所述图谱进行灰度线性拉伸，获得拉伸后的图谱，输出包含检测结果的成像图。...

【技术特征摘要】
1.一种用于神经外科手术的成像系统，其特征在于，包括检测机构、支撑机构、滑动机构、高度测定机构、座椅机构以及控制模块，其中，所述检测机构竖直设置在支撑机构的一侧，用以对患者进行成像检测；所述支撑机构设置在滑动机构上并沿滑动机构水平移动，能够驱使其上面的座椅机构上下运动，以支撑患者并移动至最佳位置；所述高度测量机构实时测量座椅机构的位置及高度信息，并传输至控制模块中；所述成像系统设置在密闭室内，其中，所述座椅机构包括倾斜板、设置在所述支撑机构上的水平板，在所述倾斜板上部设置供患者放置头部的靠枕，靠枕下侧设置放置背部的加设海绵的靠背区，同时，在所述水平板上设置两条加设海绵的腿部区；所述检测机构包括立板以及设置在立板内侧的支撑块、设置在支撑块上的第一油缸、以及设置在第一油缸上的成像机，在第一油缸的驱动下，设置在活塞杆上端的成像机上下移动；在所述的立板的内侧设置竖向设置的两个传感器安装板，其上分别设置两排对成像机高度进行检测的第一位置传感器，将检测获取的竖直和水平位置信息传输至所述控制模块；所述高度测定机构设置在支撑机构外侧，其上设置对座椅机构高度信息进行检测的第二位置传感器，实时检测座椅机构的高度信息并将其传输至控制模块中；所述滑动机构包括设置在中间的滑轨，以及设置在滑轨一端推动所述支撑机构水平移动的第二油缸；在所述滑动机构沿导轨的侧部设置第二位置传感器，以对所述支撑机构的水平位置检测，并传输至控制模块中；所述支撑机构能够驱使其上面的能够调整坐姿的座椅机构上下运动，支撑机构包括上下方向布置的第一支撑板和第二支撑板，其中，第一支撑板的表面设置与座椅机构的托板相同的上开口，托板置于上开口中，并能够沿上开口上下移动；在所述的第二支撑板与第一支撑板的上开口相对应的位置开设下开口，在所述的下开口内设置，对所述托板进行驱动的第三油缸，第三油缸的活塞杆与托板的下端连接，在第三油缸的驱使下，所述托板在上开口内上下移动；所述图像处理单元用以在所述控制模块在获取图谱信息时，在对每个图谱的采样时间间隔内分别获取图谱信息；对所述图谱进行灰度线性拉伸，获得拉伸后的图谱，输出包含检测结果的成像图。2.根据权利要求1所述的用于神经外科手术的成像系统，其特征在于，所述图像处理单元获取所述拉伸后的图谱的第一像素和第二像素，其中，第一像素A为目标像素，第一像素的灰度值大于或等于初始分割阈值T0，像素总数为N；第二像素B为背景像素，第二像素的灰度值小于初始分割阈值T0，像素总数为M；图谱f(i，j)的最大值为Vmax，最小值为Vmin其中，T0＝1/2(Vmin+Vmax)(4)；计算第一像素和第二像素的灰度均值的全局阈值T；计算第一像素和第二像素的方差σ2σ2＝(PA+PB)(T-T0)2(6)；其中，第一像素的概率为：第二像素的概率为：若方差在预设范围内，则以T为全局阈值对所述图谱进行分割。3.根据权利要求2所述的用于神经外科手术的成像系统，其特征在于，所述控制模块包括对两组第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器的实时位置信息进行接收的信号采集单元、对信号采集单元输送的信号进行处理的比较单元，以及存储各位置信息及位置信息阈值的存储单元；所述的控制模块获取各个位置传感器的实时信息后，控制相应的第一油缸、第三油缸、第二油缸的动作及行程范围。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张筠，徐婷婷，王铁峰，李猛，张同海，
申请(专利权)人：吉林医药学院，
类型：发明
国别省市：吉林,22