一种超声检查虚拟诊断培训系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种超声检查虚拟诊断培训系统及方法，包括：三维图像采集装置，用于采集不同孕期超声体模的三维影像数据；超声数字化模型生成装置，与三维图像采集装置连接，依据三维影像数据构建不同孕期超声体模的胎儿超声数字化模型；存储装置，与三维图像采集装置和超声数字化模型生成装置连接；超声探头定位装置；显示装置，与存储装置和超声探头定位装置连接，依据超声探头所在位置和朝向实时显示超声图像，构建了完整的超声体模的扫描、数据采集、建模和培训系统，采集数据全面完整，构建模型简单快捷，为产前诊断提供了依据，方便学员和医生的在产前诊断方面的学习和借鉴。

A training system and method of virtual diagnosis for ultrasonic examination

【技术实现步骤摘要】
一种超声检查虚拟诊断培训系统及方法
本专利技术涉及超声模拟系统领域，尤其涉及一种超声检查虚拟诊断培训系统及方法。
技术介绍
超声作为胎儿畸形筛查和诊断的首选方法，其准确性主要依赖于超声医师自身的诊断能力，但是目前我国基层医院能够从事胎儿产前超声检查和诊断的人员严重不足，而且由于缺乏系统性、规范化培训，基层超声工作者在该方面的专业知识和操作技能整体水平较低，造成大量严重先天畸形未能在产前做出诊断，给家庭和社会造成了极大的影响和负担，也给超声工作者带来了很高的职业风险和压力。目前国内虽有数家高水平的胎儿产前超声检查培训机构，但其数量较少，培养出的合格学员数量有限。另外由于胎儿先天畸形的系统筛查难度较大，对超声扫查手法要求很高，有时因为胎儿体位原因，正常的检查耗时就比较长，而且长时间的超声辐照也有可能对胎儿造成潜在危害，所以不允许受训学员对孕妇进行长时间的扫查手法训练，但是目前缺乏能够达到胎儿产前超声检查规范化培训要求的教学辅助设备和模拟培训系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种超声检查虚拟诊断培训系统及方法，解决以上技术问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种超声检查虚拟诊断培训系统，包括：三维图像采集装置，用于采集不同孕期超声体模的三维影像数据；超声数字化模型生成装置，与所述三维图像采集装置连接，依据所述三维影像数据构建不同孕期超声体模的胎儿超声数字化模型；存储装置，与所述三维图像采集装置和所述超声数字化模型生成装置连接；定位装置，用于对超声探头在所述超声体模的位置进行定位，产生所述超声探头所在位置和朝向；显示装置，与所述存储装置和所述定位装置连接，依据所述超声探头所在位置和朝向实时显示超声图像。进一步地，所述三维图像采集装置包括超声影像采集装置，核磁共振成像装置和电子计算机断层扫描装置。进一步地，所述超声体模采用数字化的人体模型制成。进一步地，所述三维图像采集装置包括一三维扫描装置，所述三维扫描装置包括自动扫描架，所述自动扫描架包括倒置的U型升降架，所述U型升降架的底端两脚连接竖直升降装置，所述U型升降架的顶部安装一水平轨和位于所述水平轨一端的伸缩装置，所述水平轨内设一滑块，所述滑块与所述伸缩装置的输出端连接，所述滑块底端固定连接有两弧形轨，两所述弧形轨内均设一电动小车，所述电动小车底端安装一用于夹持扫描探头的扫描夹具。进一步地，所述电动小车通过蓄电池供电，两所述弧形轨呈“八”字形，所述弧形轨底部安装有若干距离检测装置。另外，依据上述的超声检查虚拟诊断培训系统，本专利技术还提供了一种超声检查虚拟诊断培训方法，包括如下步骤：S100：采集不同孕期超声体模的三维影像数据；或采集不同孕期超声体膜的核磁共振成像图像和电子计算机断层扫描图像转换为超声图像数据；S200：依据所述三维影像数据或所述超声图像数据构建三维超声数字化模型；S300：依据所述三维超声数字化模型构建虚拟检查系统；S400：制作产前虚拟超声诊断培训系统。进一步地，所述数据的采集包括如下步骤：S101、通过所述三维图像采集装置对所述超声体模进行自动扫查以获取所述超声体模的切片数据；S102、依据若干所述切片数据的二维空间关系位置生成所述三维影像数据。进一步地，所述三维超声数字化模型的构建包括如下步骤：S201、将所述超声体模的CT数据和MR全容积图像数据转换为超声图像数据；S202、采用数据融合技术和数据配准技术对所述超声图像数据进行处理；S203、依据处理后的数据构建三维超声数字化模型。进一步地，所述虚拟检查系统的构建步骤如下：S301、根据数据的空间扫描范围和分辨率生成虚拟数字体模，在所述虚拟数字体模上确认一原始定位点；S302、通过所述定位装置对所述虚拟数字体模和超声探头进行定位，在所述原始定位点和所述超声探头上安装传感器；S303、利用计算机获取所有的所述传感器在所述定位装置空间坐标中的空间位置和方向，获取定位参数；S304、依据所有所述定位参数获取虚拟二维超声图像。有益效果：设计超声检查虚拟诊断培训系统，通过扫描超声体模、采集数据、构建数字化模型和创建培训课程等一系列流程，使系统具有了模拟胎儿检测和诊断以及学习的功能，为胎儿的产前诊断提供模板，构建虚拟检查系统，为临床产检做出了示例和典范，建立起不同孕周正常和患有各类先天畸形胎儿的全容积三维超声虚拟数据库，为产前诊断提供了准确、高效的依据，制作胎儿体模产前超声培训系统，方便后续学员和医生的在产前诊断方面的学习和借鉴。附图说明图1为本专利技术的超声检查虚拟诊断培训系统的结构组成框图；图2为本专利技术的三维扫描装置结构示意图；图3为本专利技术的弧形轨侧面结构示意图；图4为本专利技术的超声检查虚拟诊断培训方法的流程图；图5为本专利技术的二维数据和三维数据示意图。图中：1-自动扫描架；2-U型升降架；3-竖直升降装置；4-水平轨；5-伸缩装置；6-滑块；7-弧形轨；8-电动小车；9-扫描夹具；10-扫描探头；11-距离检测装置；12-三维图像采集装置；13-超声探头；14-超声数字化生成装置；15-显示装置；16-存储装置；17-定位装置；18-数据处理装置。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作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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。如图1所示，本专利技术提供了一种超声检查虚拟诊断培训系统，包括：三维图像采集装置12，用于采集不同孕期超声体模的三维影像数据；超声数字化模型生成装置14，与三维图像采集装置12连接，依据三维影像数据构建不同孕期超声体模的胎儿超声数字化模型；存储装置16，与三维图像采集装置12和超声数字化模型生成装置连接；超声探头定位装置17，用于对超声探头13在超声体模的位置进行定位，产生超声探头13所在位置和朝向；显示装置15，与存储装置16和定位装置17连接，依据超声探头13所在位置和朝向实时显示超声图像。本专利技术的超声检查虚拟诊断培训系统的优点在于：通过扫描超声体模、采集数据、构建数字化模型和创建培训课程等一系列流程，使系统具有了模拟胎儿检测和诊断以及学习的功能，为胎儿的产前诊断提供模板，构建虚拟检查系统，为临床产检做出了示例和典范，建立起不同孕周正常和患有各类先天畸形胎儿的全容积三维超声虚拟数据库，为产前诊断提供了准确、高效的依据，制作胎儿体模产前超声培训系统，方便本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声检查虚拟诊断培训系统，其特征在于，包括/n三维图像采集装置，用于采集不同孕期超声体模的三维影像数据；/n超声数字化模型生成装置，与所述三维图像采集装置连接，依据所述三维影像数据构建不同孕期超声体模的胎儿超声数字化模型；/n存储装置，与所述三维图像采集装置和所述超声数字化模型生成装置连接；/n定位装置，用于对超声探头在所述超声体模的位置进行定位，产生所述超声探头所在位置和朝向；/n显示装置，与所述存储装置和所述定位装置连接，依据所述超声探头所在位置和朝向实时显示超声图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声检查虚拟诊断培训系统，其特征在于，包括
三维图像采集装置，用于采集不同孕期超声体模的三维影像数据；
超声数字化模型生成装置，与所述三维图像采集装置连接，依据所述三维影像数据构建不同孕期超声体模的胎儿超声数字化模型；
存储装置，与所述三维图像采集装置和所述超声数字化模型生成装置连接；
定位装置，用于对超声探头在所述超声体模的位置进行定位，产生所述超声探头所在位置和朝向；
显示装置，与所述存储装置和所述定位装置连接，依据所述超声探头所在位置和朝向实时显示超声图像。


2.根据权利要求1所述的一种超声检查虚拟诊断培训系统，其特征在于，所述三维图像采集装置包括超声影像采集装置，核磁共振成像装置和电子计算机断层扫描装置。


3.根据权利要求1所述的一种超声检查虚拟诊断培训系统，其特征在于，所述超声体模采用数字化的人体模型制成。


4.根据权利要求1所述的一种超声检查虚拟诊断培训系统，其特征在于，所述三维图像采集装置包括一三维扫描装置，所述三维扫描装置包括自动扫描架，所述自动扫描架包括倒置的U型升降架，所述U型升降架的底端两脚连接竖直升降装置，所述U型升降架的顶部安装一水平轨和位于所述水平轨一端的伸缩装置，所述水平轨内设一滑块，所述滑块与所述伸缩装置的输出端连接，所述滑块底端固定连接有两弧形轨，两所述弧形轨内均设一电动小车，所述电动小车底端安装一用于夹持扫描探头的扫描夹具。


5.根据权利要求4所述的一种超声检查虚拟诊断培训系统，其特征在于，所述电动小车通过蓄电池供电，两所述弧形轨呈“八”字形，所述弧形轨底部安装有若干距离检测装置。


6.一种超声检查虚拟诊断培训方法，其特征在于，用于权...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永胜，周宁，孙益前，
申请(专利权)人：南方医科大学深圳医院，
类型：发明
国别省市：广东;44