基于断层超声的针灸在体可视化方法技术

本发明专利技术涉及生物医学和医学技术领域。具体涉及断层超声在针灸可视化中的应用。具体的公开了，在人体“得气”状态下获得针刺穴位的体内组织超声断层及三维重建结构，可清晰显示进针角度、针刺穴位深度、针尖穿过体内组织的结构及三维位置等，提高了穴位定位的精确性，可有效地改善传统针灸穴位检测中的解剖参考点不清晰、定位精度较低等缺陷，实现经络穴位的可视化和针灸穴位的精确定位。同时为针灸穴位的标准化研究奠定了基础，为相关研究者提供一种有效可靠的客观可量化的穴位定位方法，有利于针灸可视化和标准化技术的推广。针灸可视化和标准化技术的推广。

【技术实现步骤摘要】
基于断层超声的针灸在体可视化方法


[0001]本专利技术涉及生物医学和医学
具体涉及断层超声在针灸可视化中的应用。

技术介绍

[0002]针灸作为中国古老的一项医学技艺，因其操作简单，成本较低，较为安全，一直以来得到广泛的应用。随着2010年中国针灸被列入人类非物质文化遗产代表作名录，针灸更受世界瞩目。传统的针灸取穴主要根据手指同身寸法定位穴位，通过医师的手感技能、受试者的“得气”状态来掌握针刺深度、速度和力度，被认为是一门经验科学。由于人体解剖结构复杂，不同个体的结构差异较大，这种方法往往存在解剖参考点不清晰、定位精度较低等缺陷。针灸医师在每次进针时部位无法得到严格的确定，这使得针刺操作存在一定的不安全性和不标准化，所以，一些医师从而常常对某些危险穴位弃而不用，或用而不敢达到一定深度，从而影响了疗效。这对推动现代针灸在国内及国际上的广泛临床应用和研究带来极大的阻碍。当前，还没有一个确切的被中医学界普遍认可的经穴定位的定量的科学的标准或依据。因此，如何实现针灸经络穴位的可视化和标准化，提高针灸疗效和保证针灸研究结果的可靠性和一致性，寻找和使用科学而准确的经络穴位定位方法显得尤为重要。
[0003]随着成像技术的发展，基于影像学方法的直观性、可视性等特点，大量医学影像技术(如放射性核素示踪显像、CT、MRI、正电子断层扫描等)应用于经络穴位可视化的研究。但是，核素、正电子断层扫描示踪剂不能与组织结合，不能实现对示踪轨迹组织进行准确定位。CT软组织对比度较低，无法显示较为精密细小的组织结构，无法观察针刺周围相关解剖结构；MRI具有较高的软组织成像精度，但是禁忌金属成像，会形成远比针具尺寸千倍以上的伪影和潜在的抛射伤害。此外，大部分应用于经络穴位示踪显示的影像技术只能应用示踪剂进行二维平面显示，无法显示示踪轨迹与周围组织的三维结构。因此，探寻一种客观显示经络穴位轨迹的新技术方法，揭示穴位的形态结构和物质基础，探讨其与经络功能的相关性，以期探索解决以往影像技术用于经络穴位可视化局限性的突破点。
[0004]超声断层成像(Ultrasonic Tomography,UT)作为一种新的成像模式，可以在人体“得气”状态下获得针刺穴位的体内组织超声断层及三维重建结构，可清晰显示进针角度、针刺穴位深度、针尖穿过体内组织的结构及三维位置等。此外，由于其采用了类似于CT和MRI的自动标准化扫描模式，可避免常规超声在移动探头时造成的人为操作误差和不确定性；图像重建后，医生可对图像进行放大、旋转、切割及透视化处理，从不同角度观察针刺穴位组织结构。超声断层成像提高了穴位定位的精确性，可有效地改善传统针灸取穴中的解剖参考点不清晰、定位精度较低等不足。
[0005]中国专利CN 211461229 U公开了一种超声针灸装置，其包括L型超声探头和针灸针，L型超声探头包括握持把、超声探头和穿刺孔，超声探头的正中部设置有穿刺孔，针灸针可以穿过该孔进行垂直针刺。但该二维探头成像区域局限，且垂直进针时属于平面外进针，穿刺针与换能器的方位关系是针的显像为一短轴(横截面)图像，该方法仅能显示进入体内
的针具的很小一部分，无法追踪针在体内走形及观察针与周围组织结构关系。同时传统超声会受到各向异性造成的伪像影响；由于皮肤表面的不平整，传统超声扫查时，探头局部压迫组织，会不可避免地造成组织结构的变形和偏移。而容积超声断层成像技术可规避传统超声的上述缺点，能采集到环形换能器成像区城内成像对象的全方位信息，成像算法不仅限B型超声的形态学图像，还可以得到成像对象的声衰减和声速度功能学图像，得到针刺穴位周围体内的超声断层图像，可以进行三维重建。
[0006]目前的超声断层成像系统主要临床应用研究集中在乳腺癌的早期筛查，根据乳腺生物力学和形态学特性检测和表征乳腺肿块，实现对乳腺肿块的定量诊断。中国专利CN 112353420A公布了一种基于高密度CMUT柱面阵的乳腺三维超声CT成像系统，涉及MEMS传感器领域，该系统包括CMUT柱面阵探测器、配置电路、计算机控制系统和检测床。CMUT柱面阵包围在乳房四周进行三维全自动电子扫查。

技术实现思路

[0007]针对当前针灸在临床应用中的可视化技术局限，在前期研究中，通过扫查受检者的肢体超声断层影像，经过计算机后期处理，建立针刺穴位“得气”状态下针及周围组织断层成像及三维重建数据，探索得到适合软组织精密成像的方法，实现了对针灸可视化。在此基础上，完成了本专利技术。
[0008]第一方面，本专利技术提供一种针灸可视化成像系统，所述可视化成像系统包括成像模块、图像集成处理模块，所述成像模块包括但不限于成像操作界面台、计算机控制系统、超声换能器、传感器、扫描区域固定装置、检测台等。
[0009]进一步的，所述传感器优选全景环形探头，可实现实时的、全方位的、动态扫描。
[0010]进一步的，所述扫描区域固定装置是指可以盛装耦合剂的容器。
[0011]进一步的，所述耦合剂可优选水，即为脱气水。
[0012]进一步的，所述容器是可以实现传感器可对针灸的肢体或部位在容器中的全方位扫描。
[0013]进一步的，所述图像集成处理模块是基于计算机控制系统和图像处理软件的组合。
[0014]进一步的，所述针灸的可视化成像是基于针刺穴位“得气”状态下的成像。
[0015]进一步的，所述成像可包括针刺穴位周围的肌肉、筋膜、神经等结构关系的成像。
[0016]进一步的，所述成像还可包括进针角度、针刺穴位深度、针尖穿过体内组织的结构及三维位置。
[0017]第二方面，本专利技术提供一种可视化成像的针灸治疗仪，所述针灸治疗仪包含有第一方面所述的针灸可视化成像系统。
[0018]进一步的，可视化成像的针灸治疗仪还包括用于针灸的针具及连接导线。
[0019]第三方面，本专利技术提供一种针灸可视化成像系统，所述成像系统由如下方法获得：
[0020]S1.针灸医师对受试者进行针灸操作，完成针灸操作后，受试者将扎针的肢体或部位置于耦合介质装置内保持不动，进行断层扫描；
[0021]S2.调制好扫描技术参数后进行探测仪自动扫描并存储所扫描的影像；
[0022]S3.将上述断层扫描后得到原始图像数据，在系统内进行重建，得到受试者针刺穴
位体内毫针及周围软组织结构的断层影像；
[0023]S4.使用Amira软件重建出肢体和针具的透视三维模型。
[0024]进一步的，所述扫描区域固定装置是指可以盛装耦合剂的容器。
[0025]进一步的，所述容器是可以实现传感器可对针灸的肢体或部位在容器中的扫描得任意材质和/或形状。
[0026]进一步的，所述传感器优选为全景环形探头，可实现实时的、全方位的、动态扫描。
[0027]进一步的，所述扫描技术参数的调试包括声速值、螺旋扫描层厚(1mm)、成像质量等级、电机移速。
[0028]其中声速值为1475m/s，螺旋扫描层厚为1mm，成像质量等级为4级，扫描时间为1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针灸可视化成像系统，所述可视化成像系统包括成像模块、图像集成处理模块，所述成像模块包括但不限于成像操作界面台、计算机控制系统、超声换能器、传感器、扫描区域固定装置、检测台；所述图像集成处理模块是基于计算机控制系统和图像处理软件的组合。2.如权利要求1所述针灸可视化成像系统，其特征在于，所述传感器优选全景环形探头，可实现实时的、全方位的、动态扫描。3.如权利要求1所述针灸可视化成像系统，其特征在于，所述扫描区域固定装置是指可以盛装耦合剂的容器。4.如权利要求1所述针灸可视化成像系统，其特征在于，所述针灸的可视化成像是基于针刺穴位“得气”状态下的成像。5.一种含有权利要求1的可视化成像的针灸治疗仪，所述可视化成像的针灸治疗仪包括用于针灸的针具及连接导线。6.一种针灸可视化成像系统，所述成像系统由如下方法获得：S1.针灸医师对受试者进行针灸操作，完成针灸操作后，受试者将扎针的肢体置于耦合介质(脱气水)装置内保持不动，进行断层扫描；S2.调制好扫描技术参数后进行探测仪自动扫描并存储所扫描的影像；S3.将上述断层扫描后得到原始图像数据，在系统内进行重建，得到受试者针刺穴位体内毫针及周围软组织结构的断层影...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑元义，谢雪，岑珏，张辉，朱立，陈捷，李之豪，徐燕军，钱磊，高维，孔郁东，
申请(专利权)人：上海市第六人民医院，
类型：发明
国别省市：