一種超聲治療設備及其介質水控制方法
2023-12-07 08:53:21
專利名稱：一種超聲治療設備及其介質水控制方法
技術領域：
本發明涉及超聲治療技術領域，尤其涉及一種超聲治療設備及其介質水控制方法。
背景技術：
超聲治療技術是一種利用超聲波的穿透性和可聚焦性作用於人體病變組織的技術，目前廣泛應用於多種疾病的治療。在該技術中，由於超聲波在空氣中衰減得很大，這樣進入人體中發揮作用的超聲波就很少，影響治療效果，因此，體外發射的超聲波需要通過介質(比如水)耦合，經過皮膚進入人體。對於介質水而言，需要及時合理地調節水位、水溫和氧含量，以保障超聲治療的有效性和安全性。但是，在目前的超聲治療過程中，基本上都是由操作醫生根據個人經驗觀察、判斷和調節水位、水溫和含氧量，如果控制不當或者不小心，很容易造成危險。以下，以可用於治療腫瘤的高強度聚焦超聲治療設備為例進行說明。醫學研究發現，腫瘤細胞的耐熱性比正常細胞要差，在42. 5°C以上的溫度環境下，30分鐘內腫瘤細胞死亡，而正常細胞的損傷較輕且可逆轉。根據腫瘤細胞的這一特點，高強度聚焦超聲治療設備一般以超聲波為能量源，利用超聲波的穿透性和可聚焦性，在體外用超聲治療頭髮射出高強度聚焦超聲通過介質耦合，經過皮膚進入人體，聚焦到腫瘤組織的一個空間點，並瞬時產生強烈的溫度升高(高於60°C )，加上其空化作用和機械振蕩作用，破壞空間點的組織。 通過對腫瘤進行如此由點到線、由線到面、由面到體的逐點治療，從而治療整個腫瘤組織， 實現治療目的。在使用高強度聚焦超聲進行治療的過程中，為了引導超聲聚焦定位和監控治療過程中的人體組織內部及體表的變化情況，高強度聚焦超聲治療設備一般配備有影像監控系統，目前主流的配置為B超聲影像監控系統。大量的超聲醫學基礎研究和臨床應用表明在高強度聚焦超聲治療過程中水位、 水溫和氧含量的及時合理調節是手術有效性和安全性的重要保障。就水位和水溫而言，當進行高能量的超聲治療時，人體體表(治療超聲通過的部分)聚集了大量的熱量，如果將這部分體表皮膚突然暴露在空氣中，會產生不同程度的皮膚灼傷，再加上目前超聲治療中越來越少的麻醉劑使用量，致使病人自身的移動加劇了這種皮膚灼傷的可能。其次，較高的水溫(低於但接近體溫)對於及時冷卻體表是不利的甚至是有害的(當水溫高於正常體溫時)。另外，如果控制不當在聲通道(治療超聲通過的路徑)區域產生空氣與水的界面，治療超聲發射後會在這個界面產生反射，反射回來的聲束也會對設備產生一定的損害。為了在超聲治療過程中監測介質水的水位和水溫的變化，一般情況下是在介質水容器內裝有水位傳感器和水溫傳感器，並且在軟體操作界面提示給操作醫生。對於水溫控制，可以利用水溫傳感器的讀取值做出相應的自動化輔助控制過程， 但是這種方式缺乏靈活性，這是由於超聲輸出過程中會釋放大量的能量，由於病人的個體差異，病人體表的反應也大相逕庭，即使水溫在相對合理範圍內，部分病人的體表皮膚也會由於散熱不及時而產生不同程度的灼傷。對於水位控制，依賴於操作醫生對監控圖像甚至是實際水位的觀察才能做出調整判斷。這種方式很不直觀，即使有圖形化的顯示也僅僅是標示出水在容器中的位置，沒有把介質水的狀態與人體的狀態聯繫起來，在治療過程中醫生要憑經驗通過觀察多次調節才能使水達到所需狀態。就含氧量而言，當介質水中空氣(主要是氧氣)含量越高，超聲在水中損耗得越多，導致治療效率下降越多。當介質水中氧氣含量過高(氧含量大於4. Oppm)時，就必須更換介質水以降低氧氣含量。但是，目前尚缺乏對介質水中氧含量的定量監測手段，一般也是由操作醫生根據對監控圖像上水中氣泡(如果水中氧含量過多，在治療超聲發射過後會產生氣泡)的有無、多少的觀察來做出相應的調節。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提供一種超聲治療設備及其介質水控制方法，以實現介質水的水位、水溫和氧含量的自動檢測和調節。為了實現以上目的，本發明提供一種超聲治療設備，包括用於獲得監控圖像的超聲影像監控系統和用於檢測介質水的水位的水位檢測傳感器，其特徵在於，還包括輔助水控制系統，所述輔助水控制系統包括體表位置獲取單元，其用於通過超聲影像監控系統獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置；和水位控制單元，其用於通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置和通過水位檢測傳感器檢測的水位控制進水和排水來使人體浸入到介質水中的預定深度。優選地，所述人體體表位置利用表示超聲通過的人體體表皮膚邊界的皮膚曲線來表不。優選地，所述水位控制單元執行以下水位控制操作分別從水位檢測傳感器和體表位置獲取單元獲取水位和皮膚曲線，並判斷水位是否比皮膚曲線高預定的水位閾值，如果是，則重複該步驟，否則執行以下步驟；和判斷所述水位是否超過最大允許水位，如果沒有超過，則控制進水直至水位比皮膚曲線高所述水位閾值為止，如果超過，則控制排水，以使水位降至最大允許水位以下為止，然後重複上述步驟，其中，根據治療的需要，所述水位閾值為不低於3cm。優選地，所述水位閾值在3cm-5cm之間。相應地，本發明提供一種超聲治療設備的介質水水位控制方法，包括根據超聲影像監控系統獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置；根據獲取的人體體表位置和通過水位檢測傳感器檢測的水位控制進水和排水來使人體浸入到介質水中的預定深度。另一方面，本發明提供一種超聲治療設備，包括用於獲得監控圖像的超聲影像監控系統，其特徵在於，還包括輔助水控制系統，所述輔助水控制系統包括體表位置獲取單元，其用於通過超聲影像監控系統獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置；和換水控制單元，其用於通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置判斷超聲通過的體表皮膚是否存在過熱特徵，如果是，則控制換水，否則重複該步驟；和/或檢測監控圖像上的氣泡數量，並判斷氣泡數量是否大於預定的水泡閾值，如果是，則控制換水，否則重複該步驟。優選地，所述過熱特徵表現為體表皮膚邊界不光滑。
優選地，所述氣泡閾值為不多於15個，進一步優選所述氣泡閾值為5-15個。相應地，本發明提供一種超聲治療設備的介質水換水控制方法，包括根據通過超聲影像監控系統獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置；根據通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置判斷超聲通過的體表皮膚是否存在過熱特徵，如果是，則控制換水， 否則重複該步驟；和/或檢測監控圖像上的氣泡數量，並判斷氣泡數量是否大於預定的氣泡閾值，如果是，則控制換水，否則重複該步驟。另一方面，本發明提供一種超聲治療設備，包括用於獲得監控圖像的超聲影像監控系統和用於檢測介質水的水位的水位檢測傳感器，其特徵在於，還包括輔助水控制系統， 所述輔助水控制系統包括體表位置獲取單元，其用於通過超聲影像監控系統獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置；水位控制單元，其用於通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置和通過水位檢測傳感器檢測的水位控制進水和排水來使人體浸入到介質水中的預定深度；和換水控制單元，其用於通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置判斷超聲通過的體表皮膚是否存在過熱特徵，如果是，則控制換水，否則重複該步驟；和/或檢測監控圖像上的氣泡數量，並判斷氣泡數量是否大於預定的氣泡閾值，如果是，則控制換水，否則重複該步驟。通過以上技術方案，本發明可基於監控圖像的圖像信息自動控制介質水的水位、 水溫和含氧量。
圖1是現有高強度聚焦超聲治療設備的結構圖；圖2是本發明的第一實施例的高強度聚焦超聲治療設備的結構圖；圖3是本發明的第一實施例的介質水水位控制方法的流程圖；圖4是B超圖像與超聲探頭之間的位置關係的示意圖；圖5是B超圖像水位與實際水位(水位檢測傳感器反饋值)的位置關係的示意圖；圖6是本發明的第二實施例的介質水換水控制方法的流程圖；圖7是本發明的第二實施例的皮膚曲線平滑判斷算法的流程圖；和圖8是本發明的第二實施例的皮膚曲線平滑判斷算法的示意圖。
具體實施例方式以下，將參照附圖和實施例對本發明進行描述。在以下將描述的實施例中，以高強度聚焦超聲治療設備為例進行說明，但是應該理解，本發明並不限於高強度聚焦超聲治療設備，而是可同樣地應用於使用介質水的其它類型的超聲治療設備。(第一實施例)本實施例的目的在於控制介質水的水位。在本實施例中，利用高強度聚焦超聲治療設備的B模式超聲影像監控系統的B超圖像，使用圖像處理技術在圖像上找出人體體表位置和介質水的水平面位置，並通過比較人體體表位置和介質水的水平面位置來判斷人體是否浸入到介質水中的合適深度，從而控制進水和排水。這樣，可將人體的狀態與介質水的狀態聯繫起來，從而防止由於水位較低而導致在高強度聚焦超聲治療時，人體體表部分暴露在空氣中造成皮膚灼傷的問題。圖1是現有高強度聚焦超聲治療設備的結構圖。如圖1所示，現有的高強度聚焦超聲治療設備包括超聲影像監控系統1、水處理子系統2、運動子系統和高強度聚焦超聲治療輸出子系統4，其中，超聲影像監控系統1用於獲取B超監控圖像；水處理子系統2包括用於檢測介質水的水位的水位檢測傳感器(安裝在用於浸入人體的盛有介質水的介質水容器的底部)。在治療過程中，水位控制是手動的。醫生通過對B超監控圖像上水位的觀察， 在水位檢測傳感器傳感數值的基礎上設定新的目標水位數值，從而達到控制水位的目的。圖2是本發明的第一實施例的高強度聚焦超聲治療設備的結構圖。比較圖1和圖 2可看出，本發明的改進之處在於在超聲影像監控系統1和水處理子系統2之間增加了輔助水控制系統5，用於利用通過超聲影像監控系統1獲得的超聲圖像對介質水的水位進行控制。輔助水控制系統5的開啟和關閉由操作醫生控制。本實施例的輔助水控制系統5包括體表位置獲取單元和水位控制單元，其中，體表位置獲取單元用於通過超聲影像監控系統1獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置；水位控制單元用於通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置和通過水位檢測傳感器檢測的水位控制進水和排水來使人體浸入到介質水中的預定深度。在本實施例中，人體體表位置用表示人體體表的皮膚邊界的皮膚曲線表示，也就是說，體表位置獲取單元獲取超聲通過的人體體表的皮膚曲線，水位控制單元根據該皮膚曲線和水位檢測傳感器檢測的水位控制進水和排水。圖3是本發明的第一實施例的由體表位置獲取單元和水位控制單元執行的介質水水位控制方法的流程圖。首先，在步驟301中，判斷是否允許進行自動水位控制，即，操作醫生是否開啟自動水位控制。如果操作醫生開啟了自動水位控制，則執行以下循環水位監測和控制流程，否則結束自動水位控制。接著，在步驟302中，從超聲影像監控系統1獲取一副當前的靜態監控圖像(即， 當前監控圖像)。然後，在步驟303中，使用圖像處理技術從當前監控圖像中檢測人體體表的皮膚位置，即，皮膚曲線。例如，可根據B超監控圖像中人體皮膚為白色，而其餘部分為黑色的特點利用邊緣檢測方法找出皮膚邊界作為皮膚曲線。然後，在步驟304中，判斷是否檢測到皮膚曲線，如果檢測到皮膚曲線，則執行步驟305和306，否則執行步驟307。在步驟305中，讀取水位檢測傳感器的值(即，檢測的水位)，並將讀取值轉換為當前監控圖像上的位置。轉換過程如下因為水位檢測傳感器安裝在介質水容器的底部，是固定的，而B模式超聲圖像監控系統1的B超探頭固定在介質水容器中的機械構件上，這個構件的位置可以通過讀取編碼器值獲得，因此，可獲得水位檢測傳感器檢測的水位與B超探頭的位置關係。另外，如圖4所示，B超成像的物理空間是以B超探頭上表面的中心為相對原點，圖像方向向上，成像範圍大致在4CM至36CM，成像精度為毫米級，根據這種關係，可建立水位檢測傳感器檢測的水位與B超監控圖像的位置關係，從而將檢測的水位換算成當前監控圖像的圖像坐標空間中的圖像位置。如圖5所示，水位檢測傳感器安裝於介質水容器的底部，該部件幾何高度不計(因為安裝高度小於傳感器精度)。假設水位檢測傳感器反饋的水位高度為w，B超探頭上表面相對於容器底部的固定高度為d，水位線在圖像上的位置為p，則三者的關係為
ρ = w-d接著，在步驟306中，將水位在當前監控圖像上的位置與皮膚曲線在當前監控圖像上的位置進行比較，以判斷水位在當前監控圖像上的位置是否比皮膚曲線在當前監控圖像上的位置高預定的水位閾值，其中，根據臨床經驗，水位閾值不低於3cm被視為是安全的。優選地，水位閾值在3cm-5cm(包括3cm和5cm)之間。這裡，皮膚曲線在當前監控圖像上的位置可用皮膚曲線與圖像坐標空間的Y軸的交點、或者皮膚曲線的最低點或其它點在圖像坐標空間中的坐標來表示。在本實施例中，皮膚曲線在當前監控圖像上的位置用皮膚曲線與圖像坐標空間的Y軸的交點的坐標來表示，並且水位閾值取5cm。如果判斷水位在當前監控圖像上的位置高於皮膚曲線在當前監控圖像上的位置5cm以上，則結束單次監測任務，跳轉到步驟301進入下一循環。如果判斷水位在當前監控圖像上的位置不高於皮膚曲線在當前監控圖像上的位置5cm以上，則執行以下步驟。在步驟307中，判斷水位檢測傳感器檢測的當前水位是否超過最大允許水位，如果沒有超過，則在步驟308中，控制進水直至水位比皮膚曲線高所述水位閾值為止，使人體浸入水中，如果已經超過，則在步驟309中，控制排水，以使水位降至最大允許水位以下為止，從而排掉多餘的水。這裡，最大允許水位默認是介質水容器的上表面的位置，具體治療時由操作醫生根據病例的不同設定。控制進水或排水之後，結束單次監測任務，跳轉到步驟 301進入下一循環。通過以上方法，即可自動根據人體體表位置和水位控制進水和排水，以使人體浸入到介質水中合適的深度，防止聚焦超聲治療時，高強度的超聲對曝露在空氣中皮膚造成灼傷，從而保障超聲治療的安全性。這裡指出，關於人體體表位置的獲取，並不限於圖3所示的皮膚曲線的獲取，例如，可利用其它圖像處理技術(例如，區域分割方法)來獲取皮膚曲線，或者，可利用連續圖像序列來獲取動態的皮膚曲線。(第二實施例)本實施例的目的在於控制介質水的水溫和含氧量。就水溫而言，在治療過程中，當水溫過高時，人體體表皮膚因吸收過多熱量而散熱冷卻不足，可能導致皮膚輕微灼傷，此時，人體體表皮膚會呈現出過熱特徵，在監控圖像上表現為體表皮膚邊界不平滑，再重者表現為顆粒狀甚至包狀突起，這種情況下得到的皮膚曲線也是不平滑的。因此，在本實施例中，利用高強度聚焦超聲治療設備的B模式超聲影像監控系統的B超圖像，使用圖像處理技術對圖像上的皮膚曲線進行檢測，如果檢測到皮膚曲線不光滑，則皮膚存在過熱(灼傷)特徵，否則皮膚不存在過熱特徵，水溫合適。當然，除了皮膚曲線之外，還可利用其它圖像特徵(例如，輸出前後超聲通過的人體體表周圍平均灰度值的變化)來表達人體體表皮膚的這種變化。就含氧量而言，通常人體體表與B超探頭有一定的距離，這部分由介質水填充，當介質水中氧氣含量過多時，在治療過程中會產生氣泡。介質水在監控圖像上表現為黑色，氣泡在監控圖像上表現為直徑約1毫米的圓形白色斑點。當水中氧氣含量較高時，在超聲波輸出後約1秒內的監控圖像上可以觀察到氣泡從底部冒起。因此，在本實施例中，使用圖像處理技術監測圖像上氣泡的數量，當超過一定量時進行自動換水輔助調節。目前超聲治療時水的條件是10攝氏度到25攝氏度之間，氧氣含量在3PPM以下。大量試驗表明水中氧氣含量越大，超聲輸出時在介質水中產生的氣泡越多，當氣泡數量大於等於15時，介質水的氧氣含量超過3ppm。在本實施例中，與第一實施例相同，利用在超聲影像監控系統1和水處理子系統2 之間連接的輔助水控制系統5根據通過超聲影像監控系統1獲得的超聲圖像對介質水的水溫和含氧量進行控制。根據本實施例的輔助水控制系統5包括體表位置獲取單元和換水控制單元，其中，體表位置獲取單元用於通過超聲影像監控系統1獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置；換水控制單元用於通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置判斷超聲通過的體表皮膚是否存在過熱特徵，如果是，則控制換水，否則重複該步驟；和/或檢測監控圖像上的氣泡數量，並判斷氣泡數量是否大於預定的氣泡閾值，如果是，則控制換水，否則重複該步驟。這裡，如上所述，氣泡閾值可取為不多於15個，優選地，水泡閾值在5-15個之間。 例如，在要求較為嚴格的情況下，氣泡閾值可取10個。在本實施例中，與第一實施例相同，人體體表位置用表示超聲通過的人體體表的皮膚邊界的皮膚曲線來表示。體表位置獲取單元獲取皮膚曲線，換水控制單元判斷該皮膚曲線是否存在過熱特徵和/或檢測監控圖像上的氣泡數量，從而對介質水的水溫和/或含氧量進行控制。圖6是根據本發明的第二實施例的由體表位置獲取單元和換水控制單元執行的介質水換水控制方法的流程圖。首先，在步驟601中，判斷是否允許進行自動換水控制，即，操作醫生是否開啟自動換水控制。如果操作醫生開啟了自動換水控制，則執行以下循環換水監測和控制流程，否則結束自動換水控制。接著，在步驟602中，從超聲影像監控系統1獲取一副當前的靜態監控圖像(即， 當前監控圖像)。然後，執行步驟603-605，通過檢測皮膚曲線是否存在過熱特徵來判斷水溫是否過高。具體檢測流程如下。首先，在步驟603中，與步驟603 —樣，從當前監控圖像中檢測人體體表的皮膚曲線。接著，在步驟604中，判斷是否檢測到皮膚曲線，如果檢測到皮膚曲線， 則執行步驟605，否則結束單次監測任務，跳轉到步驟601進入下一循環。在步驟605中， 檢測皮膚是否存在過熱特徵，即，如上所述，判斷皮膚曲線是否平滑。如果皮膚曲線不平滑， 即，皮膚存在過熱特徵，則執行步驟608-609，控制換水，如果皮膚曲線平滑，則表明水溫合適，此時，結束單次監測任務，跳轉到步驟601進入下一循環。圖7是根據本發明的第二實施例的皮膚曲線平滑判斷算法的流程圖。首先，在步驟701中，從曲線的一端開始，逐個計算相隔4個像素點(或者其它個數的像素點，例如，3個像素點或5個像素點)的連線的斜率。假設計算x、y兩點連線斜率的斜率函數為Fn (X，y)，那麼如圖8所示，依次計算Fn (al, e3)、Fn (b2，f4)、Fn (c2, g4)、 Fn (d3, g5)、Fn (e3, h5)、Fn (f4, i5)……，直到可能的相隔4個像素點的連線的斜率都被計算完成，假設計算得到的斜率值依次被記為:sl, s2, s3, s4, s 5，s6……。接著，在步驟702中，計算相鄰兩個斜率的差值，即(sl_s2)、(s2_s3)、(s3_s4)、 (s4-s5)、(s5-s6)……。假設這些差值依次被記為dl，d2，d3，d4，d5，d6……。接著，在步驟703中，對在步驟702中得到的差值計算算術平均值，記這個平均值為AO。
接著，在步驟704中，逐個計算每個差值與平均值AO的差值的絕對值，比如 dl-AO I、I d2-A0 I、I d3-A0 |、| d4_A0 |、| d5_A0 |、| d6_A0 |......，依次記這些值為 cl，c2，c3，
c4, c5, c6..·。最後，在步驟705中，統計在步驟704中所得值中大於預定差值(例如，0. 2)的值的數量，並在步驟706中判斷大於預定差值的值的數量是否大於預定個數(例如，5個)，如果是，則在步驟707中判斷皮膚不平滑，存在過熱特徵，否則在步驟708中判斷皮膚平滑。然後，在步驟709中返回判斷結果。此外，在執行步驟603-605的同時，還執行步驟606-607，通過檢測圖像上氣泡的數量來判斷介質水的含氧量是否過大。具體地講，在步驟606中，檢測當前監控圖像上的氣泡數量。例如，在當前監控圖像上，首先進行二值化，然後對二值化後的圖像中皮膚曲線以下的區域使用分割算法找出直徑Imm左右的元素作為氣泡，並計算這些元素的個數。接著， 在步驟607中，判斷在步驟606中得到的氣泡數量是否大於氣泡閾值，如果大於氣泡閾值， 則執行步驟608-609，控制換水，如果不大於氣泡閾值，則表明介質水的含氧量合適，此時， 結束單次監測任務，跳轉到步驟601進入下一循環。這裡，氣泡閾值可設在5-15之間，由操作醫生在治療前設定。在進行換水時，首先在步驟608中，判斷是否正在換水，如果正在換水，則結束單次監測任務，跳轉到步驟601進入下一循環，否則執行步驟609。在步驟609中，設置換水時間，並發送換水指令，開啟換水，換水量約佔介質水容器容量的30%為宜。這裡，換水時間例如可默認設為2分鐘，當然也可由操作醫生自行設置。通過以上實施例，即可分別實現介質水的水位和水溫、含氧量的自動檢測。當然， 也可將第一實施例和第二實施例組合使用，也就是說，輔助水控制系統5可同時包括體表位置獲取單元、水位控制單元和換水控制單元。此外，本說明書以人體作為超聲治療對象進行描述，但是應該理解，本發明可適用於任何生物體。以上已參照附圖和實施例對本發明進行了詳細描述，但是，應該理解，本發明並不限於以上所公開的具體實施例，任何基於本發明的變型都應包括在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種超聲治療設備，包括用於獲得監控圖像的超聲影像監控系統和用於檢測介質水的水位的水位檢測傳感器，其特徵在於，還包括輔助水控制系統，所述輔助水控制系統包括體表位置獲取單元，其用於根據通過超聲影像監控系統獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置；和水位控制單元，其用於根據通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置和通過水位檢測傳感器檢測的水位控制進水和排水來使人體浸入到介質水中的預定深度。
2.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述人體體表位置利用表示超聲通過的人體體表皮膚邊界的皮膚曲線來表示。
3.根據權利要求2所述的設備，其特徵在於，所述水位控制單元執行以下水位控制操作分別從水位檢測傳感器和體表位置獲取單元獲取水位和皮膚曲線，並判斷水位是否比皮膚曲線高預定的水位閾值，如果是，則重複該步驟，否則執行以下步驟；和判斷所述水位是否超過最大允許水位，如果沒有超過，則控制進入水直至水位比皮膚曲線高所述水位閾值為止，如果超過，則控制排水，以使水位降至最大允許水位以下為止， 然後重複上述步驟。
4.根據權利要求3所述的設備，其特徵在於，其中，所述水位閾值為不低於3cm。
5.根據權利要求4所述的設備，其特徵在於，其中，所述水位閾值為3cm-5cm之間。
6.一種超聲治療設備的介質水水位控制方法，所述超聲治療設備包括用於獲得監控圖像的超聲影像監控系統和用於檢測介質水的水位的水位檢測傳感器，所述方法包括根據通過超聲影像監控系統獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置； 根據獲取的人體體表位置和通過水位檢測傳感器檢測的水位控制進水和排水來使人體浸入到介質水中的預定深度。
7.一種超聲治療設備，包括用於獲得監控圖像的超聲影像監控系統，其特徵在於，還包括輔助水控制系統，所述輔助水控制系統包括體表位置獲取單元，其用於根據通過超聲影像監控系統獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置；和換水控制單元，其用於根據通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置判斷超聲通過的體表皮膚是否存在過熱特徵，如果是，則控制換水，否則重複該步驟；和/或檢測監控圖像上的氣泡數量，並判斷氣泡數量是否大於預定的氣泡閾值，如果是，則控制換水，否則重複該步驟。
8.根據權利要求7所述的設備，其特徵在於，所述過熱特徵表現為體表皮膚邊界不光滑。
9.根據權利要求7所述的設備，其特徵在於，所述氣泡閾值為不多於15個。
10.一種超聲治療設備的介質水換水控制方法，所述超聲治療設備包括用於獲得監控圖像的超聲影像監控系統，所述方法包括根據通過超聲影像監控系統獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置； 根據通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置判斷超聲通過的體表皮膚是否存在過熱特徵，如果是，則控制換水，否則重複該步驟；和/或檢測監控圖像上的氣泡數量，並判斷氣泡數量是否大於預定的氣泡閾值，如果是，則控制換水，否則重複該步驟。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述氣泡閾值為不多於15個。
12.—種超聲治療設備，包括用於獲得監控圖像的超聲影像監控系統和用於檢測介質水的水位的水位檢測傳感器，其特徵在於，還包括輔助水控制系統，所述輔助水控制系統包括體表位置獲取單元，其用於根據通過超聲影像監控系統獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置；水位控制單元，其用於根據通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置和通過水位檢測傳感器檢測的水位控制進水和排水來使人體浸入到介質水中的預定深度；和換水控制單元，其用於根據通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置判斷超聲通過的體表皮膚是否存在過熱特徵，如果是，則控制換水，否則重複該步驟；和/或檢測監控圖像上的氣泡數量，並判斷氣泡數量是否大於預定的氣泡閾值，如果是，則控制換水，否則重複該步驟。
13.根據權利要求12所述的設備，其特徵在於，所述氣泡閾值為不多於15個。
全文摘要
本發明提供一種超聲治療設備，包括輔助水控制系統，其包括體表位置獲取單元、水位控制單元和/或換水控制單元，其中，體表位置獲取單元用於根據通過超聲影像監控系統獲得的監控圖像獲取超聲通過的人體體表位置；水位控制單元用於根據通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置和通過水位檢測傳感器檢測的水位控制進水和排水來使人體浸入到介質水中的預定深度；換水控制單元，其用於根據通過體表位置獲取單元獲取的人體體表位置判斷超聲通過的體表皮膚是否存在過熱特徵和/或檢測監控圖像上的氣泡數量，如果存在過熱特徵和/或氣泡數量大於閾值，則控制換水。本發明可實現介質水的水位、水溫和含氧量的自動控制。
文檔編號A61N7/00GK102526895SQ20101062471
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者文銀剛, 王慧強, 王智彪 申請人:重慶微海軟體開發有限公司