一种超声原始影像数据的模拟成像方法技术

本发明专利技术提供了一种超声原始影像数据的模拟成像方法，由于本发明专利技术采用了扇面探头，因此用户在进行原始影像数据的采集时可以采用自由式采集，无需考虑：朝向、脏器在身体的哪个部位、是否沿着一条直线采集、是否是匀速采集。通过扇面探头最终获取的是整个人体躯干的原始影像数据。本发明专利技术无需考虑不同的人体器官部位使用不同的探头进行数据采集，扇面探头可通用采集所有人体器官部位，采集便捷。本发明专利技术在采集原始影像数据时，通过电磁定位传感器同步获取了定位信息，从而在后续重构得到的3D体结构中任何一个位置对应的哪个人体器官部位已经完成匹配。采用本发明专利技术后，用户可以直观地看到成像效果，通过软件内的功能切换，还原出一个3D示意模型。3D示意模型。

【技术实现步骤摘要】
一种超声原始影像数据的模拟成像方法


[0001]本专利技术涉及一种基于超声原始影像数据的模拟成像方法。

技术介绍

[0002]现有的超声影像成像方法大致包括以下步骤：
[0003]步骤1：根据人体不同的器官部位，选择不同的容积探头。
[0004]步骤2：将容积探头固定在病患的某个位置，并且保持静止不动后采集人体目标器官部位的一个局部肉块图像。
[0005]步骤3：重复步骤2所述的操作，采集相同目标器官部位的多个局部肉块图像，并确保所有这些局部肉块图像可以覆盖整个目标器官部位。
[0006]步骤4：将通过步骤2及步骤3采集得到的多个局部肉块图像整合到一起变成一整个目标器官部位的体数据。
[0007]上述方法采用容积探头进行数据采集，其采集方式为定点采集。容积探头需要固定在病患的某个位置，并且要保持静止不动，对采集人和被采集人的要求较高。并且由于容积探头采集面积的限制，最终采集到的数据只能是一个器官的局部肉块，无法采集到整个器官的图像。而且获得的多个局部肉块图像成像为一个截面，更进一步多个局部肉块图像存在重叠、缝隙，甚至存在有距离间隔等问题，因此多个局部肉块图像很难做到完全的拼合。特别是像胃这种体积较大的器官组织，采用上述成像方法，不仅需要多次重复步骤2，耗时耗力，而且最终整合出来的体数据拼合必然存在瑕疵。另外，现有的成像方法在数据转化和配置等方面都需要人工手动去完成操作。以肝为例，从采集原始数据到最后人工解析基本上需要耗费一天的时间。后期如果需要采集大量的病例数据，则必然会影响采集成本以及采集效率。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的技术问题是：现有的人体器官成像方法耗时耗力，并且多个局部肉块图像很难做到完全的拼合。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供了一种超声原始影像数据的模拟成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0010]步骤1：在扇形超声探头上固定一个电磁定位传感器一，并且在被采集的病患的锁骨位置和盆骨位置分别固定一个电磁定位传感器二，两个电磁定位传感器二位于人体躯干的对角线位置上；
[0011]步骤2：将电磁定位传感器一及电磁定位传感器二接入电磁定位器，控制单元通过电磁定位器基于两个电磁定位传感器二获得人体躯干边缘位置信息；
[0012]步骤3：用户使用扇面探头在人体躯干部位自由进行超声影像的采集，控制单元通过扇面探头以固定采集周期获得与整个人体躯干相对应的所有原始影像数据；
[0013]在扇面探头移动过程中，控制单元通过电磁定位器基于电磁定位传感器一同步采
集空间位置数据，所述控制单元在每个采集周期所获得的一条原始影像数据都有相对应的空间位置数据；
[0014]步骤4：基于步骤2获得的人体躯干边缘位置信息以及步骤3获得的所有空间位置数据，获得空间位置属于人体躯干的所有空间位置数据及与所有空间位置数据相对应的所有原始影像数据，从而从步骤3所获得的所有原始影像数据中筛选出涵盖整个人体躯干的所有原始影像数据；
[0015]步骤5：基于步骤4获得的所有原始影像数据以及所有空间位置数据进行数据模拟成像，将数据模拟成像定义为射线成像，利用射线的多角度将所有原始影像数据发射到数据标准的3D空间内，获取到了一个梯形的3D体结构，并且基于空间位置数据将3D体结构中的各个位置对应设置为相应的人体器官部位；
[0016]步骤6：基于步骤5获得的3D体结构通过软件进行超声影像的模拟教学。
[0017]优选地，在所述步骤1中，将所述扇形超声探头用于发出探测信号的一面定义为超声探测面，所述扇形超声探头上与超声探测面相对的一面为安装面，在安装面上设有安装支架，所述电磁定位传感器一固定在安装支架上。
[0018]优选地，步骤6中，进行超声影像的模拟教学时，用户佩戴动作捕捉手套进行相应的超声影像模拟练习，软件记录用户每次进行超声影像模拟练习的运动轨迹。
[0019]优选地，步骤6中，利用超声影像的模拟教学进行专家教学时，学生根据软件提示沿着专家采集方式的运动轨迹更加具象地进行练习。
[0020]优选地，在所述步骤3中，进行超声影像的采集前，将扇面探头放置在支架上，启动数据记录功能后等待一定时间后，再拿起扇面探头进行超声影像的采集；
[0021]当完成超声影像的采集后，将扇面探头放回在支架上，等待一定时间后再关闭数据记录功能，此时控制单元将开始进行超声影像采集的时间戳和完成超声影像采集的时间戳记录下来，在这个时间段内的空间位置数据、每条原始影像数据以及时间信息一一对应匹配。
[0022]优选地，在所述步骤5中，基于空间位置数据获得对应的人体器官部位时，将空间位置数据还原至一个预先建立的标准模拟人体上，该标准模拟人体的人体躯干与被采集的病患的人体躯干相当，将空间位置数据与标准模拟人体的人体器官部位相匹配，最后依据匹配结果将3D体结构中的各个位置对应设置为相应的人体器官部位。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0024](1)由于采用了扇面探头，因此用户在进行原始影像数据的采集时可以采用自由式采集，无需考虑：朝向、脏器在身体的哪个部位、是否沿着一条直线采集、是否是匀速采集。通过扇面探头最终获取的是整个人体躯干的原始影像数据。
[0025](2)本专利技术使用扇面探头，无需考虑不同的人体器官部位使用不同的探头进行数据采集，扇面探头可通用采集所有人体器官部位，采集便捷。
[0026](3)采集面积大，根据用户的需求，一次性即可全部采集完毕整个人体躯干部位的原始数据。
[0027](4)本专利技术使用扇面探头降低了采集要求。本专利技术采用的是非定点自由式采集，扩大了采集面积延伸到整个人体躯干，可以跨器官部位进行采集。
[0028](5)在采集原始影像数据时，通过电磁定位传感器同步获取了定位信息，从而在后
续重构得到的3D体结构中任何一个位置对应的哪个人体器官部位已经完成匹配。
[0029](6)本专利技术基于射线成像的原理获取到了一个梯形的3D体结构，通过软件显示该3D体结构的三视图，用户可以直观地看到X、Y、Z三个方向的成像效果，通过软件内的功能切换，还原出一个3D示意模型。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0031]本专利技术提供了一种超声原始影像数据的模拟成像方法，包括以下步骤：
[0032]步骤1：采用3D打印技术制作一个扇形超声探头。将扇形超声探头用于发出探测信号的一面定义为超声探测面，扇形超声探头上与超声探测面相对的一面为安装面。在安装面上安装一个小支架，本实施例中小支架垂直于安装面所在平面。将电磁定位传感器一固定在前述的小支架上。通过测量前述小支架的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声原始影像数据的模拟成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在扇形超声探头上固定一个电磁定位传感器一，并且在被采集的病患的锁骨位置和盆骨位置分别固定一个电磁定位传感器二，两个电磁定位传感器二位于人体躯干的对角线位置上；步骤2：将电磁定位传感器一及电磁定位传感器二接入电磁定位器，控制单元通过电磁定位器基于两个电磁定位传感器二获得人体躯干边缘位置信息；步骤3：用户使用扇面探头在人体躯干部位自由进行超声影像的采集，控制单元通过扇面探头以固定采集周期获得与整个人体躯干相对应的所有原始影像数据；在扇面探头移动过程中，控制单元通过电磁定位器基于电磁定位传感器一同步采集空间位置数据，所述控制单元在每个采集周期所获得的一条原始影像数据都有相对应的空间位置数据；步骤4：基于步骤2获得的人体躯干边缘位置信息以及步骤3获得的所有空间位置数据，获得空间位置属于人体躯干的所有空间位置数据及与所有空间位置数据相对应的所有原始影像数据，从而从步骤3所获得的所有原始影像数据中筛选出涵盖整个人体躯干的所有原始影像数据；步骤5：基于步骤4获得的所有原始影像数据以及所有空间位置数据进行数据模拟成像，将数据模拟成像定义为射线成像，利用射线的多角度将所有原始影像数据发射到数据标准的3D空间内，获取到了一个梯形的3D体结构，并且基于空间位置数据将3D体结构中的各个位置对应设置为相应的人体器官部位；步骤6：基于步骤5获得的3D体结构通过软件进行超声影像的模拟教学。2.如权利要求1所述的一种超声原始影像数据的模拟成像方法，其特征在于，在所述步骤1中，将所述扇形超...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈竹茵，
申请(专利权)人：邵靓，
类型：发明
国别省市：