计算机视觉食管曲张静脉压力测定仪制造技术

本实用新型专利技术计算机视觉食管曲张静脉压力测定仪，特征是将导管经电子胃镜的活检孔道穿出固定在其顶端内，以表面带有刻度线的透明塑料气囊将导管和活检孔道顶端套封在内，经三通管与电子充气泵和压力传感器相连，压力传感器串行通信接口与计算机串口相连，胃镜视频输出线接计算机视频采集卡。导入食管内胃镜顶端的摄像头记录气囊的形态传输至计算机并同步采集分析气囊压力与食管曲张静脉压陷变化动态图像间的关系，当食管曲张静脉高度变化处于相对稳定的平台期时，气囊内压等于食管曲张静脉压力，由此测得食管曲张静脉压力。本实用新型专利技术使用计算机视觉取代人工视觉，克服了人工视觉主观误差的不足，可测量出轻、中、重不同程度食管曲张静脉内压力。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于医疗检测仪器
，特别是涉及通过计算机系统识别食管测压气囊的形态与压力改变的食管曲张静脉内压力测定仪。
技术介绍
食管曲张静脉内压力被认为是预测食管曲张静脉破裂出血的最重要指标，因而日益受到重视。《美国医学杂志》(JAMA，1951；147570～571)首先报道了食管曲张静脉直接穿刺测压法，但静脉穿刺易引起大出血和继发感染。英国《消化道》杂志报道了利用袖带测压原理技术的无创性食管曲张静脉气囊测压法。德国《内镜》杂志介绍了瑞士特尔(Treier)公司利用气囊测压法生产的“食管曲张静脉测压仪”。《中华消化内镜杂志》页介绍了1999年国内利用引进的首台该食管曲张静脉测压仪进行的大量体内外实验结果，证明所测得的食管曲张静脉内压力与临床表现相关性良好，并且对预测食管曲张静脉破裂出血有重要价值；但在使用过程中也发现，气囊测压法依据气压表测定食管曲张静脉压力，存在人工视觉判断血管压力的主观偏差，尤其对小的曲张静脉测压偏差较大，限制了其适用范围。
技术实现思路
本技术提供一种食管曲张静脉内压力测定仪，通过计算机系统识别食管测压气囊的形态与压力的改变来测定食管曲张静脉压力，以克服现有“食管曲张静脉测压仪”存在人工视觉所产生主观误差的不足，可以测量出轻、中、重不同程度食管曲张静脉内压力。本技术的计算机视觉食管曲张静脉压力测定仪，将导管1经电子胃镜2的活检孔道3中穿出，导管1的一端固定在电子胃镜2的活检孔道3的顶端内，再以一透明的表面带有刻度线的塑料食管测压气囊5将电子胃镜2的顶端及导管1套在其内并密封固定；电子充气泵8的充气控制开关9缚于电子胃镜2手柄部；其特征在于在导管1的另一末端上接三通管7，三通管7的一末端与电子充气泵8相连接，三通管7的另一末端连接压力传感器10，该传感器10的串行通信接口通过RS232串行总线与计算机11的串口相连，同时将电子胃镜2的视频输出线接入计算机11的视频采集卡插口。检测时，先利用电子胃镜2将表面带有刻度线的透明气囊5导入食管13内并使气囊5的底部位于胃贵门上方，往气囊5内缓慢注气使其逐渐张开而紧贴于食管壁，透过透明气囊5清晰可见管壁下方的曲张血管，气囊5上的刻度线在食管曲张静脉表面呈规则的弧形；一直充气直到曲张静脉完全被压陷，即至刻度线的弧度变完全平坦；其特征在于计算机11利用电子胃镜2顶端的摄像头12对测压过程中气囊充气压陷食管曲张静脉的动态图像进行数字图像记录，然后同步采集分析该动态图像和气囊内压变化，得到食管曲张静脉凸出高度变化曲线与食管测压气囊内充气压力曲线，根据该高度变化曲线在充、放气过程中有一个明显的平台期与实际的血管压力值存在的对应关系，计算出当前图像中食管曲张静脉腔内压力。与现有的“食管曲张静脉测压仪”相比较，本技术的计算机视觉食管曲张静脉压力测定仪，由于使用计算机视觉记录曲张静脉被压陷的高度变化曲线，而且压力传感器同步记录食管测压气囊内压力变化曲线，克服了肉眼判断的主观误差；根据本技术的计算机视觉食管曲张静脉压力检测方法，可采用设计软件程序检测出食管测压气囊内压力变化与血管压陷高度变化之间的函数关系，克服了原“食管曲张静脉测压仪”依靠人工视觉主观判断食管曲张血管压力的不足；尤其是本技术的检测方法依据血管压陷高度变化曲线在充、放气过程中有一个明显的平台期，平台期时食管测压气囊内压力与实际的血管压力值相等，由此计算出当前图像中食管曲张静脉腔内压力，可以测量出轻、中、重不同程度食管曲张静脉内压力，这在国内外出版物及专利文献检索中均未见有相同或类似的报道。本技术利用计算机系统实时记录食管曲张静脉内压力与气囊内压力相等的瞬时压力，即得到食管曲张静脉内压力，而食管曲张静脉内压力是判断肝硬化食管曲张静脉是否破裂出血的重要指标之一，对于预测与药物预防肝硬化食管曲张静脉破裂出血有极为重要的作用，具有广泛的临床和科研应用价值。且系统合成在一台计算机中，操作简单。附图说明图1是本技术的计算机视觉食管曲张静脉压力测定仪的连接与测压示意图。图2是胃镜顶端局部连接示意图具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。实施例1首先装配出本技术的计算机视觉食管曲张静脉压力测定仪，如图1、2所示将导管1经电子胃镜2的活检孔道3中穿出，用中空螺丝4将导管1的一端固定在电子胃镜2的活检孔道3的顶端，再将表面带有刻度线的透明食管气囊5套在电子胃镜2的顶端并用防水胶带6密封固定，其中包含活检孔道顶端内用中空螺丝4固定的导管1；在导管1另一末端上接三通管7，三通管7的一末端与电子充气泵8相连接，将电子充气泵8的充气控制开关9缚于电子胃镜2手柄部；三通管7另一末端连接压力传感器10，该传感器10的串行通信接口通过RS232串行总线与计算机11的串口相连，同时将电子胃镜2的视频输出线接入计算机11的视频采集卡插口。本实施例中采用瑞士特尔(Treier)公司生产的食管曲张静脉测压仪(EVM EsophagealVarix Manometer.Treier Endoscopic AG.Beromünster.Switzerland.)，提供食管气囊5、导管1、电子充气泵8组成一个封闭的气体回路系统，用控制开关9对气囊5的充、放气进行控制；气囊5选用厚度0.013mm的不可扩张聚乙烯塑料制成，长度5cm，直径3.5cm，比食管13直径稍大，故不会发生气囊在食管里完全撑开的现象，气囊5的表面被标记平行的黑色横线及横线上相距5mm的刻度线，以利于计算机11对食管曲张静脉图像的动态跟踪记录；采用日本产Olympus-240电子胃镜2提供清晰的图像。压力传感器10采用由安徽电子科学研究所传感器开发中心提供的型号为KYB-206296压力传感器。计算机11图像采集卡采用的是天敏图码公司的SDK-2000视频采集卡，插入计算机插槽内。实施食管曲张静脉测压操作时，先将胃镜2插至胃内，按下遥控开关9上的注气按扭，先使折叠的表面带有刻度线的透明塑料食管测压气囊5部分展开，再按抽气按钮使气囊5内留少量气体，然后胃镜2往回退至食管13的下段，使气囊5的底部位于胃贲门上方，通过肉眼观察选择最大直径的曲张静脉做为检测压力血管，往气囊5内缓慢注气使其逐渐张开而紧贴于食管壁，透过透明气囊5清晰可见管壁下方的曲张血管，气囊5上的刻度线在食管曲张静脉表面呈规则的弧形；一直充气直到曲张静脉完全被压陷，即至刻度线的弧度变完全平坦，此时关闭遥控开关9的通气阀门，停留片刻后再按下抽气阀门，完全抽尽气囊5内的空气，完成测压的操作过程。计算机测压过程分为体内的胃镜图像和压力数据采集阶段与体外的离线图像和压力处理两阶段；计算机11完整地纪录整个测压过程，该计算机11通过视频采集卡采集电子胃镜数字图像数据，压缩成视频文件，通过压力传感器10将将电子充气泵8提供的压力利用转换成对应的数字信号，再通过串口采集压力数值，并利用视频信号中的一个声道同步保存到视频图像中；体内采集阶段如上所述，在体外离线处理阶段，计算机系统对食管气囊表面的黑线采用了边缘检测、视点跟踪、曲线拟合等计算机处理算法。计算机在图像和压力采集过程中，可选择压缩和非压缩方式保存视频信息，所建立的视烦文件供下一步计算机利用离线检测处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机视觉食管曲张静脉压力测定仪，将导管经电子胃镜的活检孔道中穿出，一端固定在电子胃镜的活检孔道的顶端内，再以一透明的表面带有刻度线的塑料食管测压气囊将电子胃镜的顶端及导管套在其内并密封固定；其特征在于：在导管的另一末端上接三通管，三通管的一末端与电子充气泵相连接，三通管的另一末端连接压力传感器，该传感器的串行通信接口通过ＲＳ２３２串行总线与计算机的串口相连，同时将电子胃镜的视频输出线接入计算机的视频采集卡插口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许建明，付忠谦，孔德润，谢岳，孙斌，何兵兵，张磊，
申请(专利权)人：安徽医科大学第一附属医院，中国科学技术大学，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]