專利名稱：具有數(shù)字化處理功能的胃腸機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，尤其是一種將所采集的圖像直接或數(shù)字處理后回放到胃腸機監(jiān)視器的數(shù)字改進型的胃腸機。
背景技術(shù)：
隨著計算機技術(shù)的進步，醫(yī)院放射科使用的胃腸機(主要用于檢查胃腸的X光機)，從九十年代廣泛使用的模擬胃腸機發(fā)展到近幾年開始使用的數(shù)字胃腸機，胃腸機的功能由簡單的透視和拍片發(fā)展到數(shù)字點片與數(shù)字圖像處理等功能，但由于數(shù)字胃腸機的價格昂貴，目前僅為一些大醫(yī)院使用，而模擬胃腸機配上價格便宜的數(shù)字化系統(tǒng)(或稱工作站)，使功能升級，提高了檢查效率，這不失為廣大中小醫(yī)院的一種選擇，數(shù)字化系統(tǒng)的出現(xiàn)正迎合了這種需求。
目前使用的數(shù)字化系統(tǒng)均為一個與胃腸機工作無關(guān)的獨立系統(tǒng)，它僅對視頻圖像進行采集、電腦顯示、存儲、傳輸和打印等，從本質(zhì)上講，并沒有提高或增加原胃腸機的功能。
此外，現(xiàn)有的胃腸機，無論是模擬胃腸機還是數(shù)字胃腸機，其主要功能都是對單幅圖像進行X光拍片或數(shù)字點片和圖像處理，對透視圖像僅有末幀圖像保留功能，而對透視過程的動態(tài)圖像沒有進行采集、存儲、回放和處理等，使胃腸機的的功能沒有得到充分發(fā)揮。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是要克服上述不足，提供一種造價低廉、功能強大、效率高且使數(shù)字化系統(tǒng)與胃腸機一體化的數(shù)字改進型的胃腸機。
本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的該改進型的具有數(shù)字化處理功能的胃腸機包括有傳統(tǒng)的胃腸機組成部件，即胃腸機控制裝置、胃腸機成像裝置、胃腸機監(jiān)視器、胃腸機電源裝置、透視開關(guān)以及拍片開關(guān)，其中，該胃腸機還包括有圖像采集與回放裝置、計算機(個人電腦或工控機)、顯示轉(zhuǎn)換裝置以及輸入/輸出控制裝置。該胃腸機成像裝置、顯示轉(zhuǎn)換裝置、計算機主機均與圖像采集與回放裝置電性連接，而該胃腸機成像裝置、胃腸機監(jiān)視器及輸入/輸出控制裝置均與顯示轉(zhuǎn)換裝置電性連接，該計算機主機則與輸入/輸出控制裝置電性連接。
依據(jù)上述創(chuàng)作特征，本實用新型胃腸機還包括有一開關(guān)接口電路，其與胃腸機控制裝置、輸入/輸出控制裝置及顯示轉(zhuǎn)換裝置電性連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型的優(yōu)點在于其可在基本不改變傳統(tǒng)模擬胃腸機的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，僅通過較小的投資改造，即可使其實現(xiàn)真正的數(shù)字化處理功能，從而使其整體功能大大加強，能進行深一步的應用，提高了工作效率，也提高了胃腸機的整體性價比。

圖1為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式請參閱圖1，本實用新型是在傳統(tǒng)的胃腸機組成部件即胃腸機控制裝置1、胃腸機成像裝置2、胃腸機監(jiān)視器3、胃腸機電源裝置4、透視開關(guān)K1以及拍片開關(guān)K2的基礎(chǔ)上，增加了圖像采集與回放裝置5、計算機(可為個人電腦或工控機，包括計算機主機8和顯示器13)、顯示轉(zhuǎn)換裝置6以及輸入/輸出控制裝置7。該胃腸機成像裝置2、顯示轉(zhuǎn)換裝置6、計算機主機8均與圖像采集與回放裝置5電性連接，而胃腸機成像裝置2、胃腸機監(jiān)視器3及輸入/輸出控制裝置7均與顯示轉(zhuǎn)換裝置6電性連接，該計算機主機8則與輸入/輸出控制裝置7電性連接。
所述圖像采集與回放裝置5可以是一圖像采集與回放卡，其裝設(shè)在計算機機箱內(nèi)，并插置在計算機主機板的插槽如PCI插槽內(nèi)而實現(xiàn)電性連接。
所述圖像采集與回放裝置5也可以是一外置式圖像采集與回放器，其外置于計算機主機8之外，并通過線纜與計算機主機板上的相應接口連接。
所述輸入/輸出控制裝置7可以是一輸入/輸出控制板卡，其裝設(shè)在計算機機箱內(nèi)，并插置在計算機主機板的插槽(如PCI插槽，未圖示)內(nèi)而實現(xiàn)電性連接。
所述顯示轉(zhuǎn)換裝置6具有一電磁吸合開關(guān)及相應控制電路(未圖示)，顯示轉(zhuǎn)換由電平控制，計算機主機8通過輸入/輸出控制裝置7產(chǎn)生一控制轉(zhuǎn)換電平信號，使該電磁吸合開關(guān)(未圖示)閉合，從而使圖像采集與回放裝置5中的回放電路與胃腸機監(jiān)視器3接通，使所采集的圖像信號傳輸至胃腸機監(jiān)視器3，或使計算機處理過的圖像回放到胃腸機監(jiān)視器3。
本實用新型還包括有一與顯示轉(zhuǎn)換裝置6電性連接的外加監(jiān)視器9，胃腸機成像裝置2所拍攝的視頻信號及圖像采集與回放裝置5的視頻信號可通過該顯示轉(zhuǎn)換裝置6輸出至該外加監(jiān)視器9上。
本實用新型還包括有一開關(guān)接口電路10，其與胃腸機控制裝置1、輸入/輸出控制裝置7以及顯示轉(zhuǎn)換裝置6電性連接。該開關(guān)接口電路10還連接有一外加的控制開關(guān)K3。
本實用新型還包括有一電源接口電路11，其與胃腸機電源裝置4、輸入/輸出控制裝置7以及計算機主機8電性連接，使計算機的開機和關(guān)機受胃腸機的電源控制，具體而言，即當打開胃腸機電源而啟動胃腸機時，該電源接口電路11將識別電源開啟瞬間所產(chǎn)生的高電平信號，而啟動計算機開始工作；關(guān)閉胃腸機電源時，該電源接口電路11將識別電源關(guān)閉瞬間所產(chǎn)生的低電平信號，而關(guān)閉計算機。
此外，本實用新型還胃腸機還包括一拍照裝置13和一開關(guān)轉(zhuǎn)換電路14，開關(guān)轉(zhuǎn)換電路14同時與拍照裝置13、計算機主機8和輸入/輸出控制裝置7電性連接，計算機主機8通過輸入/輸出控制裝置7產(chǎn)生一控制電平信號，使開關(guān)轉(zhuǎn)換電路14實現(xiàn)電路的切換當拍照裝置13要實現(xiàn)將其所拍攝的資料下載至計算機主機8的功能時，開關(guān)轉(zhuǎn)換電路14接通拍照裝置13與計算機主機8的電路；當拍照裝置13要啟用其拍照功能時，開關(guān)轉(zhuǎn)換電路14則切斷拍照裝置13與計算機主機8的電路，該拍照裝置12將所拍攝的數(shù)字圖像傳輸至計算機主機8進行處理，被處理過的圖像通過圖像采集與回放裝置5和顯示轉(zhuǎn)換裝置6，而傳輸至胃腸機監(jiān)視器3顯示或由計算機的顯示器13顯示。
以下結(jié)合圖1的透視開關(guān)K1、拍片開關(guān)K2及控制開關(guān)K3開關(guān)的狀態(tài)，對本實用新型如何實現(xiàn)其功能作進一步說明透視采集當透視開關(guān)K1接通使胃腸機開始透視，同時經(jīng)開關(guān)接口電路10，輸入/輸出控制裝置7輸入，使計算機啟動圖像采集與回放裝置5同步采集圖像，計算機將采集的圖像數(shù)據(jù)直接存入硬盤和通過圖像采集與回放裝置5的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)轉(zhuǎn)換為視頻信號送胃腸機監(jiān)視器3實時顯示。K1斷開時，透視和采集存盤同時結(jié)束。
分段采集當透視開關(guān)K1接通使胃腸機開始透視，同時經(jīng)開關(guān)接口電路10，輸入/輸出控制裝置7輸入，使計算機啟動圖像采集與回放裝置5同步采集圖像。在透視的過程中，醫(yī)生根據(jù)需要接通控制開關(guān)K3，將采集圖像直接存入硬盤，從而實現(xiàn)有選擇的分段采集和存儲透視圖像，相對透視采集，可大量減少存儲空間。
末段保留當透視開關(guān)K1接通使胃腸機開始透視，同時經(jīng)開關(guān)接口電路10和輸入/輸出控制裝置7輸入，使計算機啟動圖像采集與回放裝置5同步采集圖像，并將采集的圖像數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存，同時經(jīng)顯示轉(zhuǎn)換裝置輸出至胃腸機監(jiān)視器。當K1斷開時，計算機立刻循環(huán)回放保留在計算機內(nèi)存的K1斷開前一段時間的動態(tài)圖像，該段圖像在胃腸機顯示器3上循環(huán)顯示，顯示時間的長短從0秒起，一般情況，末段圖像保留的時間長短為5秒至30秒較合適。
顯示轉(zhuǎn)換當打開胃腸機電源時，計算機通過輸入/輸出控制裝置7輸出一高電平至顯示轉(zhuǎn)換裝置6，使圖像采集與回放裝置5中的視頻回放輸出至胃腸機顯示器3顯示(回放狀態(tài))，當計算機關(guān)機或運行過程中出現(xiàn)故障時，顯示轉(zhuǎn)換裝置6將胃腸機成像裝置2的輸出視頻信號直接送至胃腸機監(jiān)視器3顯示，而不經(jīng)過圖像采集與回放裝置(即稱直通狀態(tài))，從而保證了原胃腸機的正常工作。另外，當拍片開關(guān)K2接通在拍片的過程中，顯示轉(zhuǎn)換裝置6在開關(guān)接口電路10輸出的電平控制下切斷圖像采集與回放裝置5輸出的視頻信號，轉(zhuǎn)換為直通狀態(tài)，不影響對拍片過程的影像觀察(醫(yī)生有時需要根據(jù)胃腸機監(jiān)視器3顯示的影像來確定曝光量是否合適)，拍片結(jié)束時，又轉(zhuǎn)換為回放狀態(tài)。
透視數(shù)字減影當K3接通使胃腸機開始透視，同時經(jīng)開關(guān)接口電路10，輸入/輸出控制裝置7輸入，使計算機啟動圖像采集與回放裝置5同步采集圖像，并將采集的圖像數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存，采集速度30幀/秒或25幀/秒，采集速度高可減少由于物體運動給圖像疊加降噪時所帶來的影響。當K3斷開，透視與圖像采集結(jié)束，即時將保存在內(nèi)存的圖像數(shù)據(jù)存入硬盤，然后在電腦顯示器13上和外加監(jiān)視器9上循環(huán)回放顯示。通過對回放圖像的觀察，選擇最佳的蒙片及其位置(造影劑注入前，沒有血管顯影的圖像為蒙片)，如選第十幅圖像作為蒙片，其位置為第十。蒙片位置設(shè)置好后，重新回放圖像，當回放到該蒙片位置時，將此后的若干幅連續(xù)圖像進行平均疊加(2幅至16幅可選)，疊加的圖像作為蒙片。蒙片獲取后圖像繼續(xù)回放，并將每一幅有血管顯影的圖像(注入造影劑后的圖像)逐一與蒙片相減，為了降低噪聲的影響，減影前先將被減影的圖像與其相鄰的若干幅圖像進行平均疊加(可選2幅至8幅疊加)，或加上中值濾波和窗寬窗位處理，然后再與蒙片相減，獲得的減影圖像存放于內(nèi)存。當所采集的圖像全部回放完畢之后，將存放于內(nèi)存的所有減影圖像循環(huán)回放，在電腦顯示器13和外加監(jiān)視器9或胃腸機監(jiān)視器3上顯示。對圖像的平均疊加，中值濾波和窗寬窗位處理，是為了消除圖像噪聲和提高減影圖像的對比度，從而提高減影圖像的質(zhì)量。
綜上所述，本實用新型具有如下的特點1、由于其增加了所述圖像采集與回放裝置5、計算機(包括計算機主機8和顯示器13)、顯示轉(zhuǎn)換裝置6、輸入/輸出控制裝置7，開關(guān)接口電路10、電源接口電路11以及拍照裝置12，并在其相互間建立了所述的聯(lián)系，使可在不改變傳統(tǒng)模擬胃腸機的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，僅通過較小的投資改造，即可使其實現(xiàn)真正的數(shù)字化處理功能，從而使其整體功能大大加強，擴大了應用范圍，提高了工作效率，從而提高了胃腸機的整體性價比。
2、以簡單的操作步驟實現(xiàn)了透視采集與分段采集功能，由于采用了直接存硬盤方式，使圖像采集時間不受內(nèi)存容量限制，僅受硬盤容量的限制，只要硬盤容量足夠，即可記錄下整個透視檢查過程，而且，分段采集相對透視采集，由于分段采集的數(shù)據(jù)是有選擇地產(chǎn)生的，所以相對透視采集，可大量減少存儲空間。
3、實現(xiàn)了末段圖像保留功能。末段圖像保留可以使醫(yī)生減少多次重復透視，從而減少X光對患者的照射時間，保護了患者的身體健康，降低了操作成本，延長了機器壽命。
4、智能化的顯示轉(zhuǎn)換功能。一來顯示轉(zhuǎn)換裝置6能根據(jù)計算機信號的正常與否來選擇視頻信號源，決定是否選擇直通狀態(tài)或者回放狀態(tài)；二來不影響醫(yī)生在拍片時通過直通狀態(tài)觀察曝光量是否合適。
5、引入透視數(shù)字減影的新增功能，通過各種圖像處理方法，使最終所獲得的減影圖像質(zhì)量大大提高。
6、引入接口電路，在胃腸機電源的控制下，使計算機與胃腸機同時工作或關(guān)閉。
7、引入拍照裝置，可將X光片轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像存儲于硬盤或光盤，使X光片得到了永久性保存。另外，利用計算機對一些由于曝光量不合適而不能用于診斷的X光片進行數(shù)字圖像處理，使其達到診斷要求，重新加以使用，減少了X光片的損失。
權(quán)利要求1.一種具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，包括傳統(tǒng)的胃腸機組成部件，即胃腸機控制裝置(1)、胃腸機成像裝置(2)、胃腸機監(jiān)視器(3)、胃腸機電源裝置(4)、透視開關(guān)(K1)以及拍片開關(guān)(K2)，其特征在于該胃腸機還包括有圖像采集與回放裝置(5)、計算機、顯示轉(zhuǎn)換裝置(6)以及輸入/輸出控制裝置(7)，該胃腸機成像裝置(2)、顯示轉(zhuǎn)換裝置(6)、計算機主機(8)均與圖像采集與回放裝置(5)電性連接，而該胃腸機成像裝置(2)、胃腸機監(jiān)視器(3)及輸入/輸出控制裝置(7)均與顯示轉(zhuǎn)換裝置(6)電性連接，該計算機主機(8)則與輸入/輸出控制裝置(7)電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，其特征在于該胃腸機還包括有一開關(guān)接口電路(10)，其與胃腸機控制裝置(1)、輸入/輸出控制裝置(7)及顯示轉(zhuǎn)換裝置(6)電性連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，其特征在于該圖像采集與回放裝置(5)為一圖像采集與回放卡，其裝設(shè)在計算機機箱內(nèi)，并插置在計算機主機板的插槽內(nèi)而實現(xiàn)電性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，其特征在于該圖像采集與回放卡插置在計算機主機板的PCI插槽上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改進型數(shù)字化功能的胃腸機，其特征在于該圖像采集與回放裝置(5)為一外置式圖像采集與回放器，其外置于計算機主機之外，并通過線纜與計算機主機板上的相應接口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，其特征在于該輸入/輸出控制裝置(7)為一輸入/輸出控制板卡，其裝設(shè)在計算機機箱內(nèi)，并插置在計算機主機板的插槽內(nèi)而實現(xiàn)電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，其特征在于該輸入/輸出控制板卡插置在電腦主機板的PCI插槽上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，其特征在于該顯示轉(zhuǎn)換裝置(6)具有一電磁吸合開關(guān)及相應控制電路，顯示轉(zhuǎn)換由電平控制，計算機主機(8)通過輸入/輸出控制裝置(7)產(chǎn)生一控制轉(zhuǎn)換電平信號，使該電磁吸合開關(guān)閉合，從而使圖像采集與回放裝置(5)中的回放電路與胃腸機監(jiān)視器(3)接通，使所采集的圖像信號傳輸至胃腸機監(jiān)視器(3)，或使計算機處理過的圖像回放到胃腸機監(jiān)視器(3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，其特征在于該胃腸機還包括有一與顯示轉(zhuǎn)換裝置(6)電性連接的外加監(jiān)視器(9)，胃腸機成像裝置(2)所輸出的視頻信號及圖像采集與回放裝置(5)的視頻信號可通過該顯示轉(zhuǎn)換裝置(6)輸出至該外加監(jiān)視器(9)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，其特征在于該開關(guān)接口電路(10)連接有一外加的控制開關(guān)(K3)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，其特征在于該胃腸機還包括有一電源接口電路(11)，其與胃腸機器電源裝置(4)、輸入/輸出控制裝置(7)及計算機主機(8)電性連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，其特征在于該胃腸機還包括一拍照裝置(13)和一開關(guān)轉(zhuǎn)換電路(14)，開關(guān)轉(zhuǎn)換電路(14)同時與拍照裝置(13)、計算機主機(8)和輸入/輸出控制裝置(7)電性連接，計算機主機(8)通過輸入/輸出控制裝置(7)產(chǎn)生一控制電平信號，使開關(guān)轉(zhuǎn)換電路(14)實現(xiàn)電路的切換當拍照裝置(13)要實現(xiàn)將其所拍攝的資料下載至計算機主機(8)的功能時，開關(guān)轉(zhuǎn)換電路(14)接通拍照裝置(13)與計算機主機(8)的電路；當拍照裝置(13)要啟用其拍照功能時，開關(guān)轉(zhuǎn)換電路(14)則切斷拍照裝置(13)與計算機主機(8)的電路，該拍照裝置(12)將所拍攝的數(shù)字圖像傳輸至計算機主機(8)進行處理，被處理過的圖像通過圖像采集與回放裝置(5)和顯示轉(zhuǎn)換裝置(6)，而傳輸至胃腸機監(jiān)視器(3)顯示或由計算機的顯示器(13)顯示。
專利摘要本實用新型是一種具有數(shù)字化處理功能的胃腸機，包括胃腸機控制裝置、胃腸機成像裝置、胃腸機監(jiān)視器、胃腸機電源裝置、透視開關(guān)、拍片開關(guān)、圖像采集與回放裝置、計算機、顯示轉(zhuǎn)換裝置以及輸入/輸出控制裝置。該胃腸機成像裝置、顯示轉(zhuǎn)換裝置、計算機主機均與圖像采集與回放裝置電性連接，而胃腸機成像裝置、胃腸機監(jiān)視器及輸入/輸出控制裝置均與顯示轉(zhuǎn)換裝置電性連接，計算機主機則與輸入/輸出控制裝置電性連接。如此，可在不改變傳統(tǒng)模擬胃腸機結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，僅通過較小的投資改造，即可使其實現(xiàn)真正的數(shù)字化處理功能。
文檔編號A61B6/00GK2678566SQ20032011828
公開日2005年2月16日 申請日期2003年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月20日
發(fā)明者王奎健 申請人:王奎健