一种手部放射摄片摆位规范评判装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种手部放射摄片摆位规范评判装置及系统，所述评判装置包括：支撑板，提供放置手部的载体；光学位置跟踪模块，位于所述支撑板上方，用于在同一坐标系下获取手部关键解剖结构和支撑板的空间相对位置，构建手部三维模型，跟踪识别当前手部摆位姿态的类别，获得手部摆位姿态的量化描述，基于所述手部姿态量化描述以及判定标准获得所述规范性判断结果。与现有技术相比，本发明专利技术可实现在曝光摄片前对手部摆位的规范性进行判断，有效地提升放射科的影像质量控制水准，方便在没有辐射条件下进行手部放射摄片摆位训练。下进行手部放射摄片摆位训练。下进行手部放射摄片摆位训练。

【技术实现步骤摘要】
一种手部放射摄片摆位规范评判装置及系统


[0001]本专利技术涉及X线放射摄片
，尤其是涉及一种手部放射摄片摆位规范评判装置及系统。

技术介绍

[0002]X线摄片检查能够观察到骨骼和软组织之间的良好对比度，已成为四肢特别是手部影像学检查最常用的方式之一，用于确定四肢骨骼、关节、软组织等的病变位置和病变程度。为了获得能够满足临床诊断要求的四肢解剖结构影像，X线摄片检查过程需要遵循相应的放射摄片规范。由于放射技师技术水平和对规范的理解存在个体差异，实践中常出现由于摆位不正导致采集的影像质量不符合诊断要求的现象，因而临床存在一定的废片率。X线摄片数量基数较大，产生不合格影像的数量相当可观，这不仅降低了影像诊断质量和医疗资源的使用效率，同时会给被检者增加不必要的电离损伤。因此，在教学培训和临床应用中都需要一种能客观评判放射摄影技术实施准确程度的方法，以协助实现放射影像的质量控制和保证，从而提高放射影像检查的准确性和一致性。
[0003]为了有效提高影像技师的摆位技巧，根据放射影像摄片行业规范和标准指南，目前有研究开发了自动识别方法及系统。如公开号CN110689521B(一种医学影像所属人体部位的自动识别方法及系统)公开的一种医学影像所属人体部位的自动识别方法及系统。但手部掌指骨姿态变化多样，因此不能将该类模拟仿真技术直接运用到手部放射摄片检查训练的应用中。有研究试图通过摄像机监控和提取手部轮廓的变化，用以判断手部摄片摆位的规范性，但这种方法依赖的摄像机只能获取手部姿态的二维投影图像，无法准确反映手部各个解剖结构的复杂空间姿态，因此对手部的斜位和侧位姿态判断准确率很低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可靠性高的手部放射摄片摆位规范评判装置及系统。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]本专利技术的一个方面，提供一种手部放射摄片摆位规范评判装置，包括：
[0007]支撑板，提供放置手部的载体；
[0008]光学位置跟踪模块，位于所述支撑板上方，用于在同一坐标系下获取手部关键解剖结构和支撑板的空间相对位置，跟踪识别当前手部摆位姿态的类别，并获得规范性判断结果。
[0009]进一步地，所述手部关键解剖结构包括掌骨、指骨、连接掌骨和腕骨的掌腕关节、连接掌骨和指骨的掌指关节、连接指骨的指间关节以及指尖。
[0010]进一步地，所述光学位置跟踪模块包括：
[0011]多个光学传感器，用于监控获得所述手部关键解剖结构的空间位置以及所述支撑板的顶点位置；
[0012]处理芯片，与所述光学传感器连接，获取所述手部关键解剖结构的空间位置以及支撑板的顶点位置，构建手部三维模型，获得手部关键解剖结构和支撑板的空间相对位置，基于所述空间相对位置获得手部摆位姿态的量化描述，基于所述手部姿态量化描述以及判定标准获得所述规范性判断结果。
[0013]进一步地，所述处理芯片包括：
[0014]偏离判断单元，用于判断手部是否偏离支撑板；
[0015]规范性判断单元，在所述偏离判断单元的判断结果为否时响应，用于获取所述手部姿态量化描述，识别当前手部摆位姿态的类别，并基于对应类别的判定标准判断当前手部摆位姿态是否规范。
[0016]进一步地，所述手部摆位姿态的类别包括手正位、手侧位或手掌下斜位。
[0017]进一步地，所述手部姿态量化描述包括手掌面角度、相邻手指间夹角、手指指尖间距、指平面与掌平面的夹角、拇指与食指夹角中的一个或多个。
[0018]进一步地，所述光学位置跟踪模块还包括用于提供光学传感器工作时光强的近红外光源。
[0019]本专利技术的第二个方面，提供一种手部放射摄片系统，包括如上所述的手部放射摄片摆位规范评判装置和X射线球管，所述光学位置跟踪模块安装于X射线球管上，共同位于所述支撑板上方，所述支撑板为用于采集穿过手部X射线信号形成放射摄片影像的数字平板探测器，该数字平板探测器位于X射线球管的视野范围内；
[0020]该手部放射摄片系统工作时，所述光学位置跟踪模块获取摆放于数字平板探测器上的手部的关键解剖结构和数字平板探测器的空间相对位置，跟踪识别当前手部摆位姿态的类别，并获得规范性判断结果，当判断结果为规范时，产生可进行摄片的指令。
[0021]该手部放射摄片系统工作前，设置X射线球管的投射方向、曝光参数、放射野和投影中心。
[0022]本专利技术的第三个方面，提供一种手部放射摄片训练系统，包括如上所述的手部放射摄片摆位规范评判装置，该手部放射摄片训练系统工作时，所述光学位置跟踪模块获取摆放于支撑板上的训练者的手部的关键解剖结构和支撑板的空间相对位置，跟踪识别当前手部摆位姿态的类别，并获得规范性判断结果，依据所述判断结果，产生训练指导指令。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]1、本专利技术通过光学位置跟踪模块可获得手部三维模型，准确获取手部姿态特征，判断手部摆位是否规范，可实现在曝光摄片前对手部摆位的规范性进行判断，因此可以有效地降低废片率，提升放射科的影像质量控制水准。
[0025]2、由于不需要实际曝光就可以预测摄片的质量，因此可以实现在没有辐射条件下的摆位训练目的，同时可以根据手部摆位偏离标准体位的程度，对技师的摆位结果进行评分，以达到检验技师的工作成效或摆位学习训练效果，促进技师摆位操作技能的提升。
附图说明
[0026]图1为本专利技术装置的结构示意图；
[0027]图2为手部三维模型示意图；
[0028]图3为手部关键解剖结构示意图及其对应的放射摄片影像；
[0029]图4为光学位置跟踪模块外观示意图；
[0030]图5为手正位摆放姿态演示及三维模型，其中，5a为手正位摆放姿态，5b为对应的三维模型；
[0031]图6为手侧位摆放姿态演示及三维模型，其中，6a为手侧位摆放姿态，6b为对应的三维模型；
[0032]图7为手下斜位摆放姿态演示及三维模型，其中，7a为手下斜位摆放姿态，7b为对应的三维模型；
[0033]图8为实施例中手部放射摄片系统的工作过程示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0035]实施例1
[0036]本实施例提供一种手部放射摄片摆位规范评判装置，包括支撑板3和光学位置跟踪模块2，支撑板3提供放置手部4的载体；光学位置跟踪模块2位于所述支撑板3上方，用于在同一坐标系下获取手部关键解剖结构和支撑板的空间相对位置，跟踪识别当前手部摆位姿态的类别，并获得规范性判断结果。
[0037]如图4所示，本实施例的光学位置跟踪模块多个光学传感器和处理芯片，多个光学传感器用于监控获得所述手部关键解剖结构的空间位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手部放射摄片摆位规范评判装置，其特征在于，包括：支撑板，提供放置手部的载体；光学位置跟踪模块，位于所述支撑板上方，用于在同一坐标系下获取手部关键解剖结构和支撑板的空间相对位置，跟踪识别当前手部摆位姿态的类别，并获得规范性判断结果。2.根据权利要求1所述的手部放射摄片摆位规范评判装置，其特征在于，所述手部关键解剖结构包括掌骨、指骨、连接掌骨和腕骨的掌腕关节、连接掌骨和指骨的掌指关节、连接指骨的指间关节以及指尖。3.根据权利要求1所述的手部放射摄片摆位规范评判装置，其特征在于，所述光学位置跟踪模块包括：多个光学传感器，用于监控获得所述手部关键解剖结构的空间位置以及所述支撑板的顶点位置；处理芯片，与所述光学传感器连接，获取所述手部关键解剖结构的空间位置以及支撑板的顶点位置，构建手部三维模型，获得手部关键解剖结构和支撑板的空间相对位置，基于所述空间相对位置获得手部摆位姿态的量化描述，基于所述手部姿态量化描述以及判定标准获得所述规范性判断结果。4.根据权利要求3所述的手部放射摄片摆位规范评判装置，其特征在于，所述处理芯片包括：偏离判断单元，用于判断手部是否偏离支撑板；规范性判断单元，在所述偏离判断单元的判断结果为否时响应，用于获取所述手部姿态量化描述，识别当前手部摆位姿态的类别，并基于对应类别的判定标准判断当前手部摆位姿态是否规范。5.根据权利要求1或4所述的手部放射摄片摆位规范评判装置，其特征在于，所述手部摆位姿态的类别包括手正位、手侧位或手掌下斜位。6.根据权利要求3或4所述的手部放射摄片摆位规...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙九爱，马欣玥，
申请(专利权)人：上海健康医学院，
类型：发明
国别省市：