一種醫學超聲三維成像數據採集裝置及採集方法
2023-06-18 17:39:01 3
專利名稱：一種醫學超聲三維成像數據採集裝置及採集方法
技術領域：
本發明涉及醫學超聲三維成像數據採集技術，尤其涉及一種醫學超聲三維成像數據採集裝置及採集方法。
背景技術：
目前，醫學三維超聲成像中，數據採集的常用方法有機械定位方式、二維面陣探頭、可隨意移動超聲探頭(Free-Hand)。其中，機械定位系統往往比較龐大複雜且對探查部位有一定的限制；二維面陣探頭由於為二維面陣的陣元數量大，每陣元都要配置相應的通道，因此無論從技術的複雜性，還是系統的代價來說，都還有許多問題需要研究解決。 Free-hand系統有聲傳感器系統、多關節機械臂和電磁式的定位系統。其中基於6個自由度的電磁式位置傳感器定位系統是近幾年來成功開發的Free-hand系統。電磁式位置傳感器由發射器、接收器及相應的電子裝置構成。電磁式定位系統的缺點是對噪聲和誤差比較敏感。電磁幹擾(如CRT監視器等)、使用環境中的鐵磁材料都可以使測量的磁場發生畸變而引起定位誤差。同時，電磁式位置傳感器需要一個電磁場發射器，以及一條數據線將定位數據傳輸至計算機，這些輔助器材增加了系統的複雜度，降低了實際操作的便捷性。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種醫學超聲三維成像數據採集裝置及採集方法，克服現有的醫學三維超聲數據採集裝置體積大、複雜度高、使用不方便、造價高和幹擾誤差大的不足。本發明通過下述技術方案實現一種醫學超聲三維成像數據採集裝置，包括計算機、超聲探頭，超聲探頭上設置有定位裝置，所述定位裝置包括依次連接的加速度計、單片機、藍牙模塊，所述藍牙模塊與計算機的藍牙適配器信號連接。定位裝置內的單片機通過加速度計採集超聲探頭的加速度和運動方向信息，並將加速度信息傳給藍牙模塊，藍牙模塊將此加速度信息無線傳給計算機，計算機通過獲得的實時加速度值和方向來估算超聲探頭的位置，使得在二維圖像的基礎上實現三維圖像重構。上述醫學超聲三維成像數據採集裝置的採集方法，超聲探頭的位置的估算方法包括下述步驟1)將超聲探頭靜止於掃描的起始位置，這時加速度信息為0 ；2)使用者移動超聲探頭1開始掃描，這時加速度信息發生變化，並且通過藍牙模塊將實時數據無線傳輸至計算機；設探頭移動的起始時刻為to ；3)在三維方向上計算超聲探頭1的相對位移，採用對加速度信號a(t)做兩次積分
實現，如下
權利要求
1.一種醫學超聲三維成像數據採集裝置，包括計算機、超聲探頭，其特徵在於，超聲探頭上設置有定位裝置，所述定位裝置包括依次連接的加速度計、單片機、藍牙模塊，所述藍牙模塊與計算機的藍牙適配器信號連接。
2.一種醫學超聲三維成像數據採集裝置的採集方法，其特徵在於，定位裝置內的單片機通過加速度計，採集超聲探頭的加速度和運動方向信息，並將加速度信息傳給藍牙模塊， 藍牙模塊將該加速度信息無線傳給計算機，計算機通過獲得的實時加速度值和方向來估算超聲探頭的位置，使得在二維圖像的基礎上實現三維圖像重構。
3.根據權利要求2所述醫學超聲三維成像數據採集裝置的採集方法，其特徵在於，超聲探頭的位置的估算方法包括下述步驟1)將超聲探頭靜止於掃描的起始位置，這時加速度信息為0；2)使用者移動超聲探頭開始掃描，這時加速度信息發生變化，並且通過藍牙模塊將實時數據無線傳輸至計算機；設探頭移動的起始時刻為to ；3)在三維方向上計算超聲探頭的相對位移，採用對加速度信號a(t)做兩次積分實現， 如下
全文摘要
本發明公開了一種醫學超聲三維成像數據採集裝置及其採集方法，包括計算機、超聲探頭，其特徵在於，超聲探頭上設置有定位裝置，所述定位裝置包括信號連接的加速度計、單片機、藍牙模塊，所述藍牙模塊與計算機內部的藍牙模塊信號連接。定位裝置內的單片機通過加速度計採集超聲探頭的加速度和運動方向信息，並將加速度信息傳給藍牙模塊，最後藍牙模塊將此加速度信息無線傳給計算機，計算機通過獲得的實時加速度值和方向來估算超聲探頭的位置，使得在二維圖像的基礎上實現三維圖像重構；本發明大大簡化了三維超聲成像系統，克服了傳統Free-hand三維成像系統附件多、複雜度高帶來的不方便性。使得定位系統抗幹擾能力強，價格低廉。
文檔編號A61B8/00GK102293664SQ20111014192
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月30日 優先權日2011年5月30日
發明者楊釗, 黃慶華 申請人:華南理工大學