基于大地坐标系的医学影像学坐标校正系统及校正方法技术方案

本申请提供一种基于大地坐标系的医学影像学坐标校正系统，包括固定盒，还设有可摆动的坐标系管，坐标系管与固定盒连接，坐标系管内设有造影剂；固定盒上还设有可转动的标定板，标定板上设有十字刻线，坐标系管与标定板连接；还设有可转动的展板架，展板架用于固定组织模型，展板架上设有倾角传感器解决了影像学虚拟模型转化为实体模型时，坐标系不好对应以及实体模型角度值难以量化反馈的问题。以及实体模型角度值难以量化反馈的问题。以及实体模型角度值难以量化反馈的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于大地坐标系的医学影像学坐标校正系统及校正方法


[0001]本专利技术涉及医学影像学坐标系校正领域，尤其是涉及一种基于大地坐标系的医学影像学坐标校正系统及校正方法。

技术介绍

[0002]在医院进行CT或磁共振（MRI）等检查时，为了观察方便，医生会将虚拟组织模型利用3D打印制作成实体模型用于观测一些重要的区域或直观的确定手术介入角度。
[0003]由于患者的体位是随机的，虽然针对于不同病情，会有一些经验推荐体位，但因人而异会存在一定偏差。另外，扫描得来的保存于机器数据中，难以直接直观的转化为所需的空间数据，需要掌握一定的影像学软件或需要影像科医生配合才能完成。当应用于后期处理，如3D打印时，其相对空间位置可能丢失，或者难以直观表现。
[0004]由于中间过程繁琐，增加了判断病情的时间，另外也提升了临床医生的上手难度。
[0005]因此，需要一种能够将患者体位和组织模型角度对应的装置，该装置能够以CT或MRI为中间桥梁，将患者体位和机器关联，将组织模型角度记录后反馈给机器。由于处于实际空间中的3D打印组织模型倾角比较好测量，但难以直接与CT或MRI的虚拟模型坐标系对齐，需要先将CT或MRI相对于大地调整水平，然后把测量的倾角输入机器，这样虚拟模型和实体组织模型才能对应。
[0006]但是CT或MRI使用时不可能每次都去检查校正水平，将CT或MRI角度代入C臂机后无疑又增加了中间过程的繁琐度，因此亟需一种CT坐标校正系统及校正方法能够将CT虚拟模型和实体组织模型坐标系对齐，并且能够方便将实体模型角度值量化，指导后续的CT检查。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种基于大地坐标系的医学影像学坐标校正系统及校正方法，解决了影像学虚拟模型转化为实体模型时，坐标系不好对应以及实体模型角度值难以量化反馈的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于大地坐标系的医学影像学坐标校正系统，包括固定盒，还设有可摆动的坐标系管，坐标系管与固定盒连接，坐标系管内设有造影剂；固定盒上还设有可转动的标定板，标定板上设有十字刻线，坐标系管与标定板连接；还设有可转动的展板架，展板架用于固定组织模型，展板架上设有倾角传感器。
[0009]优选的方案中，还包括蒙版，蒙版一侧用于连接人体，蒙版另一侧与固定盒可拆卸连接。
[0010]优选的方案中，固定盒为箱体结构，坐标系管设在固定盒内，标定板设在固定盒上端，还设有万向节，万向节下端连接坐标系管，标定板设有转动中轴，转动中轴穿过固定盒
以与万向节上端连接。
[0011]优选的方案中，坐标系管包括五通管套、第一空心管、第二空心管和第三空心管，五通管套设有多个开口，各开口设有切槽和抱夹，第一空心管、第二空心管和第三空心管分别与五通管套的各开口套接以组成三轴正交结构，第一空心管、第二空心管和第三空心管中填充造影剂。
[0012]优选的方案中，万向节包括上U型块和下U型块，上U型块和下U型块之间设有中心衔接块，中心衔接块设有多个衔接转轴，各衔接转轴与中心衔接块转动连接，各衔接转轴组成十字结构，各衔接转轴分别与上U型块和下U型块连接。
[0013]优选的方案中，中心衔接块中还设有涨紧器，涨紧器内设有可滑动的滑动轴，涨紧器侧壁沿周向设有多个开孔，开孔处设有顶珠，顶珠用于顶住衔接转轴的端面，滑动轴设有锥形面，滑动轴滑动以使锥形面顶紧或松开顶珠。
[0014]优选的方案中，还设有支撑架装置，展板架一侧设有转动关节组，转动关节组一端与支撑架装置转动连接，转动关节组的转动轴和转动关节组与支撑架装置的转动轴轴线垂直布置。
[0015]包括校正方法，将带有坐标系管的固定盒与人体固定；坐标系管和人体一起进行CT或MRI扫描；利用CT或MRI扫描的来的数据进行3D打印，将组织模型和坐标系打印一体；将组织模型放置在展板架上，调整展板架的角度，寻找需要重点观察的区域，记录此时展板架的角度值；将角度值反馈给C臂机设备，人体躺至该角度进行重点区域扫描。
[0016]包括补充方法，制作人体表面仿形蒙版；首次CT或MRI扫描时，将固定盒与蒙版连接，蒙版与人体通过粘胶层或绑带固定；扫描结束后，将蒙版与固定盒分离；重点观察的区域角度确定后需要进行C臂机扫描时，再次将蒙版与固定盒安装，利用蒙版将固定盒固定在人体上。
[0017]优选的方案中，包括蒙版制作方法：人体平躺，将遮光膜覆盖在人体表层上；将紫外胶注入透明密封袋内，并将充满紫外胶的透明密封袋平铺在遮光膜上；利用紫外灯照射透明密封袋使得紫外胶凝固；取下凝固的透明密封袋将上端面打磨平整，制作成蒙版。
[0018]本专利技术的有益效果为：利用重力定义竖直方向，直接与人体连接，不受CT或MRI设备摆放姿态的影响；便于与人体组织模型一起3D打印，实体模型与虚拟模型形成坐标系对应，并设有万向转动的展板架，便于确认最佳手术角度并将角度值与机器定位坐标系建立直观联系，可减少后续治疗中DSA等造影次数，造影剂使用量等，降低医疗成本，提高医疗安全性；制作简单、显示明确、成本低，以图像等方式存在，因此稳定，不易修改，有效及持续性强，防止出现软件迁移或后续进行其他应用时，图像的空间定位信息的丢失。
附图说明
[0019]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0020]图1是本专利技术的坐标系管外置示意图。
[0021]图2是本专利技术的坐标系管示意图。
[0022]图3是本专利技术的标定板示意图。
[0023]图4是本专利技术的固定盒具体实施示意图。
[0024]图5是本专利技术的固定盒俯视图。
[0025]图6是本专利技术的固定盒局部示意图。
[0026]图7是本专利技术的坐标系管结构图。
[0027]图8是本专利技术的万向节结构图。
[0028]图9是本专利技术的中心衔接块示意图。
[0029]图10是本专利技术的涨紧器剖视图一。
[0030]图11是本专利技术的涨紧器剖视图二。
[0031]图12是本专利技术的展板架侧视图。
[0032]图13是本专利技术的展板斜视图。
[0033]图14是本专利技术的展板架脚架示意图。
[0034]图15是本专利技术的展板架脚架局部图。
[0035]图16是本专利技术的蒙版制作图。
[0036]图17是本专利技术的胸骨蒙版3D模型图。
[0037]图中：固定盒1；摆动器2；重锤201；中空套管202；球铰座203；展板架3；支撑柱301；后固定板302；倾角传感器303；俯仰转动头304；水平转套305；脚架306；地脚307；调整杆308；衬套309；第一锁定旋钮310；第二锁定旋钮311；第一顶块312；第二顶块313；滑槽314；转动关节组315；自转轴316；坐标系管4；万向节401；五通管套402；第一空心管403；第二空心管404；第三空心管405；切槽406；抱夹407；上U型块408；下U型块409；中心衔接块410；衔接转轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大地坐标系的医学影像学坐标校正系统，其特征是：包括固定盒（1），还设有可摆动的坐标系管（4），坐标系管（4）与固定盒（1）连接；固定盒（1）上还设有可转动的标定板（5），标定板（5）上设有十字刻线（6），坐标系管（4）与标定板（5）连接；还设有可转动的展板架（3），展板架（3）用于固定组织模型，展板架（3）上设有倾角传感器（303）。2.根据权利要求1所述基于大地坐标系的医学影像学坐标校正系统，其特征是：还包括蒙版（7），蒙版（7）一侧用于连接人体，蒙版（7）另一侧与固定盒（1）可拆卸连接。3.根据权利要求1所述基于大地坐标系的医学影像学坐标校正系统，其特征是：固定盒（1）为箱体结构，坐标系管（4）设在固定盒（1）内，标定板（5）设在固定盒（1）上端，还设有万向节（401），万向节（401）下端连接坐标系管（4），标定板（5）设有转动中轴（501），转动中轴（501）穿过固定盒（1）以与万向节（401）上端连接。4.根据权利要求3所述基于大地坐标系的医学影像学坐标校正系统，其特征是：坐标系管（4）包括五通管套（402）、第一空心管（403）、第二空心管（404）和第三空心管（405），五通管套（402）设有多个开口，各开口设有切槽（406）和抱夹（407），第一空心管（403）、第二空心管（404）和第三空心管（405）分别与五通管套（402）的各开口套接以组成三轴正交结构，第一空心管（403）、第二空心管（404）和第三空心管（405）中填充造影剂。5.根据权利要求3所述基于大地坐标系的医学影像学坐标校正系统，其特征是：万向节（401）包括上U型块（408）和下U型块（409），上U型块（408）和下U型块（409）之间设有中心衔接块（410），中心衔接块（410）设有多个衔接转轴（411），各衔接转轴（411）与中心衔接块（410）转动连接，各衔接转轴（411）组成十字结构，各衔接转轴（411）分别与上U型块（408）和下U型块（409）连接。6.根据权利要求5所述基于大地坐标系的医学影像学坐标校正系统，其特征是：中心衔接...

【专利技术属性】
技术研发人员：程龙，
申请(专利权)人：武汉市中心医院，
类型：发明
国别省市：