三阵列手持式膀胱扫描仪及应用方法技术

本发明专利技术公开了一种三阵列手持式膀胱扫描仪及应用方法，包括通过探头外壳、机身前壳、机身后壳构建的手持式膀胱扫描仪本体，还包括：设置在探头外壳内的三阵列式换能器组以及与其相配合的支撑座；设置在机身内部并与三阵列式换能器组通信连接的控制器；其中，所述三阵列式换能器组包括：呈弧面结构布局的换能器Ⅰ、换能器Ⅱ、换能器Ⅲ；所述换能器Ⅰ设置在探头的中心位置，并贯穿探头轴心连续排列为一个整体结构；所述换能器Ⅱ、换能器Ⅲ分别沿弧面对称设置在换能器Ⅰ的两侧，并交汇于探头轴心，在空间上与换能器Ⅰ呈90

【技术实现步骤摘要】
三阵列手持式膀胱扫描仪及应用方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械设备领域。更具体地说，本专利技术涉及一种小型结构(家用)的三阵列手持式膀胱扫描仪及应用方法。

技术介绍

[0002]导尿时机的选择需要准确测量膀胱内的尿量，测量膀胱内尿量的方法，目前主要由超声回波法得到膀胱的边界信息，通过边界信息重建膀胱结构，根据重建的膀胱结构计算膀胱的容积。通过探头扫描患者膀胱，并将探测的超声回波信号处理后传送给计算机系统，由计算机系统进行图像边界的识别、容积的计算，以实现对膀胱内尿量的测量。
[0003]现有技术中的超声器，其控头端主要采用电机驱动单晶元传感器或传感器阵列转动的方式进行三维扫描，探头和主机为分体式结构，即探头只做信息采集工作，信息的处理、换算都是由外部的主机来完成；采用这种方式存在以下缺点：
[0004]1、驱动电机耗费电池50％左右的电量，导致续航时间较短；
[0005]2、需要在预扫描时找准膀胱位置，再进行扫描，完成一次扫描的时间较长；
[0006]3、单晶元传感器产生的图像质量较低，对图像识别算法要求较高；
[0007]4、转动部件的磨损，会导致系统误差增大，影响测量准确性；
[0008]5、分体式结构占用空间大，使用不便，操作复杂。

技术实现思路

[0009]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0010]为了实现本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种三阵列手持式膀胱扫描仪，包括通过探头外壳、机身前壳、机身后壳构建的手持式膀胱扫描仪本体，还包括：
[0011]设置在探头外壳内的三阵列式换能器组以及与其相配合的支撑座；
[0012]设置在机身内部并与三阵列式换能器组通信连接的控制器；
[0013]其中，所述三阵列式换能器组包括：呈弧面结构布局的换能器Ⅰ、换能器Ⅱ、换能器Ⅲ；
[0014]所述换能器Ⅰ设置在探头的中心位置，并贯穿探头轴心连续排列为一个整体结构；
[0015]所述换能器Ⅱ、换能器Ⅲ分别沿弧面对称设置在换能器Ⅰ的两侧，并交汇于探头轴心，在空间上与换能器Ⅰ呈90
°
夹角。
[0016]优选的是，所述换能器Ⅰ包含多个沿其弧面同向平行排列的晶元Ⅰ，每个晶元Ⅰ按设定的间距呈等开角排列；
[0017]所述换能器Ⅱ、换能器Ⅲ包括多个沿其弧面同向平行排列的晶元Ⅱ，每个晶元Ⅱ按设定的间距呈等开角排列，且在空间布局上换能器Ⅱ和换能器Ⅲ的弧面上的晶元为对称结构。
[0018]优选的是，所述机身前壳上设置有与控制器通信连接的显示屏、通信接口。
[0019]优选的是，所述机身后壳的外壁上设置有至少两个防滑块；
[0020]所述机身后壳与机身前壳交接处设置有挂绳孔。
[0021]一种三阵列手持式膀胱扫描仪的应用方法，包括：
[0022]换能器Ⅰ对膀胱进行扫描得到超声信息Ⅰ，控制器上的软件系统对超声信息Ⅰ进行运算处理后，得到一个方向上的切面图像Ⅰ和/或数据Ⅰ；
[0023]换能器Ⅱ和换能器Ⅲ对膀胱进行扫描得到超声信息Ⅱ，控制器上的软件系统对超声信息Ⅱ进行运算、处理后，得到与换能器Ⅰ扫描切面垂直的切面图像Ⅱ和/或数据Ⅱ、切面图像Ⅲ和/或数据Ⅲ；
[0024]所述软件系统基于获取的的切面图像Ⅰ、切面图像Ⅱ、切面图像Ⅲ进行三维重构，以得到完整的膀胱三维模型；
[0025]所述软件系统通过重构的三维模型进行换算，得到实时尿液容量，并基于该尿液容量给出相应的操作建议。
[0026]优选的是，所述三维重构的流程为：
[0027]S1、软件系统分别对采集的切面图像Ⅰ、切面图像Ⅱ、切面图像Ⅲ分别进行二值化处理；
[0028]S2、软件系统基于对各图像上像素值的连续性和位置判断，得到各图像中对应的膀胱图像Ⅰ、膀胱图像Ⅱ、膀胱图像Ⅲ；
[0029]S3、软件系统通过对膀胱图像Ⅰ中左右像素长度的计算，以找到膀胱图像Ⅰ中的中垂线位置；
[0030]S4、软件系统通过计算得到膀胱边界与中垂线的上交点、下交点；
[0031]S5、软件系统从膀胱图像Ⅱ、膀胱图像Ⅲ中找到膀胱边界点；
[0032]S6、软件系统通过样条插值方式将膀胱边界点、上交点、下交点进行平滑连接，以得到通过膀胱图像Ⅱ、膀胱图像Ⅲ闭合后构建得到的膀胱三维模型。
[0033]优选的是，所述实时尿液容量的获取方式为：
[0034]软件系统将构建的膀胱三维模型，在X、Y、Z三个相互垂直方向模拟切割为n个立方体或长方体，以通过下式计算出膀胱体积，以获得膀胱内的尿液容量：
[0035]V＝V1
×
n+δ
[0036]上式中，V1为每个立方体或长方体的体积，δ为膀胱边缘部分不完整立方体或长方体的体积补偿系数。
[0037]本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术的三阵列手持式超声膀胱扫描仪；无驱动电机、无运动部件，降低了产品能耗，避免部件磨损，大幅提高了膀胱扫描仪的续航时间和使用寿命，具体来说，具有以下效果：
[0038]1.本专利技术的膀胱扫描仪为三阵列手持式一体结构，相对于传统的分体式膀胱扫描仪，操作简单快捷；外形小巧，携带方便。
[0039]2.本专利技术的换能器呈弧面结构布局，无需旋转或摆动，每一次扫描都可获得两个相互垂直切面的影像和数据。
[0040]3.本专利技术为一键式操作，相对于传统的多键式膀胱扫描仪，降低了操作难度，患者或非专业人员可自行测量，无需专业医护人员，扫描时间短，扫描速度快，提高了工作效率。
[0041]4.测量结果既可在本机的显示屏上实时显示，也可在移动终端上实时显示。
[0042]5.本专利技术无电机驱动、无机械运动部件，降低了能耗，工作时无噪声，避免了零部件的磨损，延长了产品的使用寿命和续航时间，提高了测量精度和准确性。
[0043]6.机身后壳外壁设计有3个或多个防滑块，手握持膀胱扫描仪时，手指握持在防滑块之间，保证单手握持的稳定性，防止滑落。
[0044]机身顶面与后面交接位置设计有挂绳孔，便于随身携带。
[0045]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0046]图1为本专利技术的外观示意图；
[0047]图2为本专利技术的后视图；
[0048]图3为本专利技术的换能器与换能器支撑座示意图；
[0049]图4为本专利技术的换能器及晶元排列方向示意图；
[0050]图5为本专利技术软件系统的处理流程图；
[0051]图6为本专利技术换能器Ⅰ的扫描切面示意图；
[0052]图7为本专利技术软件系统在对换能器Ⅱ、换能器Ⅲ扫描的切面图像进行拼接的示意图；
[0053]图8为本专利技术软件系统在对膀胱模型进行切块计算的示意图。
具体实施方式
[0054]下面结合附图对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三阵列手持式膀胱扫描仪，包括通过探头外壳、机身前壳、机身后壳构建的手持式膀胱扫描仪本体，其特征在于，还包括：设置在探头外壳内的三阵列式换能器组以及与其相配合的支撑座；设置在机身内部并与三阵列式换能器组通信连接的控制器；其中，所述三阵列式换能器组包括：呈弧面结构布局的换能器Ⅰ、换能器Ⅱ、换能器Ⅲ；所述换能器Ⅰ设置在探头的中心位置，并贯穿探头轴心连续排列为一个整体结构；所述换能器Ⅱ、换能器Ⅲ分别沿弧面对称设置在换能器Ⅰ的两侧，并交汇于探头轴心，在空间上与换能器Ⅰ呈90
°
夹角。2.如权利要求1所述的三阵列手持式膀胱扫描仪，其特征在于，所述换能器Ⅰ包含多个沿其弧面同向平行排列的晶元Ⅰ，每个晶元Ⅰ按设定的间距呈等开角排列；所述换能器Ⅱ、换能器Ⅲ包括多个沿其弧面同向平行排列的晶元Ⅱ，每个晶元Ⅱ按设定的间距呈等开角排列，且在空间布局上换能器Ⅱ和换能器Ⅲ的弧面上的晶元为对称结构。3.如权利要求1所述的三阵列手持式膀胱扫描仪，其特征在于，所述机身前壳上设置有与控制器通信连接的显示屏、通信接口。4.如权利要求1所述的三阵列手持式膀胱扫描仪，其特征在于，所述机身后壳的外壁上设置有至少两个防滑块；所述机身后壳与机身前壳交接处设置有挂绳孔。5.一种如权利要求1
‑
4任一项所述三阵列手持式膀胱扫描仪的应用方法，其特征在于，包括：换能器Ⅰ对膀胱进行扫描得到超声信息Ⅰ，控制器上的软件系统对超声信息Ⅰ进行运算处理后，得到一个方向上的切面图像Ⅰ和/或数据Ⅰ；换能器Ⅱ和换能器Ⅲ对膀胱进行扫描得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：高小明，黄小宝，杜娟，钟玖龙，宋冬雷，赵文军，李刚，
申请(专利权)人：绵阳美科电子设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：