本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種能夠自動(dòng)仿形的支架系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的CT，影像工作臺(tái)都是平板，病人在拍攝CT，影像時(shí)，人體某些部位需要固定，而現(xiàn)在一般讓病人直接躺在一塊平板上進(jìn)行簡(jiǎn)易固定，無(wú)法貼合人體的輪廓細(xì)節(jié)，這導(dǎo)致病人體位通常處于無(wú)法完全放松的狀態(tài)，影響拍攝區(qū)域的血流、肌肉狀態(tài)。即使應(yīng)用現(xiàn)有的可記憶電動(dòng)護(hù)理床和腰椎頸椎調(diào)理床只是對(duì)某個(gè)部位的角度、位置等的簡(jiǎn)單、局部的調(diào)節(jié)，也無(wú)法達(dá)到貼合人體輪廓細(xì)節(jié)的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)仿形CT支架系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，使得設(shè)備能夠自動(dòng)貼合人體曲線。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種自動(dòng)仿形CT支架系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、圖像拍攝裝置、控制系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、仿形支架、零壓床墊，所述計(jì)算機(jī)與圖像拍攝裝置、路由器、控制系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)連接，所述液壓系統(tǒng)與仿形支架相連，所述零壓床墊設(shè)置在仿形支架上；所述圖像拍攝裝置用于對(duì)身體進(jìn)行拍照，所述計(jì)算機(jī)用于對(duì)照片進(jìn)行輪廓識(shí)別，并計(jì)算出比例，形成控制指令，然后傳輸至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)用于控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)整仿形支架的高低和/或左右位置，

所述仿形支架包括多個(gè)排成一列的仿形支架片，各片仿形支架片各自獨(dú)立調(diào)節(jié)；

或

所述仿形支架包括多個(gè)陣列式分布的仿形支架柱，每個(gè)仿形支架柱各自獨(dú)立調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置在仿形支架上。

進(jìn)一步的，每個(gè)仿形支架片連接有一縱向液壓桿，所述縱向液壓桿用于調(diào)節(jié)仿形支架片的高低，并由液壓系統(tǒng)控制。

進(jìn)一步的，每個(gè)仿形支架片連接有一橫向液壓桿，所述橫向液壓桿用于調(diào)節(jié)仿形支架片的左右位置，并由液壓系統(tǒng)控制。

進(jìn)一步的，每個(gè)仿形支架柱連接有一液壓閥門，所述液壓閥門用于調(diào)節(jié)仿形支架柱的高低，并由液壓系統(tǒng)控制。

進(jìn)一步的，還包括人體部位固定裝置。

本發(fā)明還提供了自動(dòng)仿形CT支架系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟：

1），拍攝人體照片，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行識(shí)別輪廓，并計(jì)算出人體各部分的比例數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)3維成像處理，并進(jìn)行等比例調(diào)節(jié)，形成與人體實(shí)際尺寸大小一致的三維立體人體模型，再進(jìn)行網(wǎng)格分割，向控制系統(tǒng)發(fā)送指令；

2），控制系統(tǒng)根據(jù)指令控制液壓系統(tǒng)選取合適的仿形支架片，并調(diào)整每個(gè)仿形支架片的高低和/或左右位置；

或

控制系統(tǒng)根據(jù)指令控制液壓系統(tǒng)選取合適的仿形支柱，并調(diào)整每個(gè)仿形支架片的高低；

3），然后在仿形支架片上墊上零壓床墊，使得支架輪廓與人體部位更加貼合。

進(jìn)一步的，在人體躺好后再拍一組照片，與之前拍攝后計(jì)算得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)修正后，通過(guò)控制系統(tǒng)控制仿形支架進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步的，在步驟2）之后還包括如下步驟：在仿形支架片上分布式配置壓力傳感器，檢測(cè)每個(gè)人體接觸部位的壓力情況并傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)分析后發(fā)出調(diào)整指令，在病人躺下后對(duì)仿形支架片進(jìn)行微調(diào)，使得支架輪廓與人體部位更加貼合。

進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)對(duì)每個(gè)病人的輪廓信息進(jìn)行存儲(chǔ)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明提供的自動(dòng)仿形CT支架系統(tǒng)，能夠根據(jù)病人身體的拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行輪廓識(shí)別后，再對(duì)各個(gè)仿形支架片進(jìn)行高度和位置調(diào)整，從而使得調(diào)整后的仿形支架片完全貼合人體，且壓力均衡，尤其是采用仿形支柱時(shí)可以形成全方位的立體貼合人體的曲面，配合零壓床墊，使得仿形支架整體輪廓與人體部位更加貼合舒適，不會(huì)造成病人的二次傷害，且令病人各部位得到充分放松，從而得到最為準(zhǔn)確的CT圖像。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的自動(dòng)仿形CT支架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為人體和仿形支架的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供的自動(dòng)仿形CT支架系統(tǒng)，其特征在于：包括計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、無(wú)線路由器、控制系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、仿形支架、零壓床墊。攝像機(jī)用于拍攝人體圖像，也可采用其他的如手機(jī)等各類圖像拍攝裝置。調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)仿形支架中各部件的高度和位置，可采用液壓系統(tǒng)或氣壓系統(tǒng)等，本例以液壓系統(tǒng)為例進(jìn)行說(shuō)明。

仿形支架可以有兩種形式：一是多個(gè)片狀部件，寬度至少應(yīng)大于一般人體寬度，它們排成一排，彼此之間具有一定的距離，對(duì)人體從頭到腳進(jìn)行整體承托。每片仿形支架片下方均應(yīng)連接一縱向液壓桿，通過(guò)縱向液壓桿能夠改變仿形支架片的高度，從而能夠適應(yīng)不同人體的曲線，每個(gè)仿形支架片能夠獨(dú)立調(diào)節(jié)高度和/或左右位置，當(dāng)支架片夠密集時(shí)，僅需調(diào)節(jié)高度即可，當(dāng)支架片密集度不夠時(shí)，還需要微調(diào)其在平面上的前后左右位置。當(dāng)需要調(diào)節(jié)平面位置時(shí)，每片仿形支架片還應(yīng)連接一橫向液壓桿，通過(guò)橫向液壓桿能夠改變每片仿形支架片的左右位置，進(jìn)行微調(diào)，以便其盡量貼合人體。整套仿形支架片可設(shè)置在一整體液壓升降臺(tái)上，進(jìn)行整臺(tái)面升降，方便病人上下床。系統(tǒng)根據(jù)不同年齡階段、男女和體型（高矮胖瘦）配有多套仿形支架片組合。仿形支架可以還可以是陣列式分布的多個(gè)仿形支柱，一個(gè)仿形支架柱2CM X 2CM，頂部略呈圓弧形。CT平臺(tái)尺寸為100CM X 220CM，支架柱的數(shù)量為50 X 110 = 5500個(gè)，每一個(gè)對(duì)應(yīng)一個(gè)液壓閥門控制，在液壓泵啟動(dòng)加壓后，計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令，讓控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)執(zhí)行指令控制每個(gè)液壓閥門的開(kāi)關(guān)，使得液體流入流出，從而使得相應(yīng)對(duì)應(yīng)仿形支架柱的升高，或降低。仿形支架是塑料材料，不影響CT掃描。

計(jì)算機(jī)通過(guò)攝像頭對(duì)身體的腿、手、腰和軀體進(jìn)行拍照，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行輪廓識(shí)別，并計(jì)算出人體各部分的長(zhǎng)度，凹凸面等的比例數(shù)據(jù)。每次拍照時(shí),病人站的位置固定，計(jì)算機(jī)拍照是通過(guò)移動(dòng)攝像頭進(jìn)行多角度多方位拍照，相機(jī)高度和離病人距離由自制的步進(jìn)電機(jī)控制的裝置做調(diào)整，數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)給步進(jìn)電機(jī)控制裝置發(fā)送調(diào)整指令，相機(jī)的位置信息傳回計(jì)算機(jī)作為照片信息，能夠得到相機(jī)與身體的距離，這樣可以幫助比例的計(jì)算，簡(jiǎn)化輪廓識(shí)別,有利于凹凸位置和身高比例計(jì)算，大大減少識(shí)別的精確性、訓(xùn)練次數(shù)和時(shí)間。計(jì)算機(jī)也可以與智能手機(jī)連接用于傳輸手機(jī)獲得的照片。上述通過(guò)不同拍攝方式取得的一組照片經(jīng)過(guò)3維成像模塊的處理，并進(jìn)行等比例調(diào)節(jié)，形成與人體實(shí)際尺寸大小一致的三維立體人體模型，再進(jìn)行網(wǎng)格分割。這樣做的好處是能夠形成與支架平臺(tái)上仿形支柱排列一致的網(wǎng)格。這樣就形成了計(jì)算機(jī)的控制點(diǎn)數(shù)據(jù)。要調(diào)節(jié)人體某個(gè)部位的高低時(shí)，能夠直觀地找到相應(yīng)位置的支架編號(hào)，從而可以有針對(duì)性地調(diào)節(jié)。計(jì)算出比例后根據(jù)計(jì)算機(jī)中知識(shí)庫(kù)事先存儲(chǔ)、訓(xùn)練的人體各位置的高度，受力情況（產(chǎn)生某個(gè)點(diǎn)支架升高的高度，控制指令的參數(shù)，根據(jù)人體曲面可以計(jì)算出——支架升高的高度（人體輪廓最低點(diǎn)距離床面的距離B一般為設(shè)定值，加上人體輪廓某點(diǎn)相對(duì)人體輪廓最低點(diǎn)的距離，就得到支架升高的高度）；產(chǎn)生油壓的參數(shù)（根據(jù)人體的總總量除以受力支架的個(gè)數(shù)，和受力的權(quán)值大小，計(jì)算出每個(gè)支架的油壓大?。?；并通過(guò)前期實(shí)驗(yàn)智能學(xué)習(xí)得到參考值，形成控制指令），然后通過(guò)無(wú)線（也可以采取有線方式進(jìn)行傳輸）傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算機(jī)傳入的指令控制液壓系統(tǒng)選取與分割后的網(wǎng)格位置相符合的仿形支架片組合，并調(diào)整每個(gè)仿形支架片的高低和左右位置。在仿形支架片上應(yīng)分布式地配置多個(gè)壓力傳感器，如條件允許可在每個(gè)仿形支架片上都進(jìn)行配置。壓力傳感器能夠檢測(cè)到病人相應(yīng)部位對(duì)支架形成的壓力。仿形支架片上墊有零壓床墊，使得仿形支架輪廓與人體部位更加貼合。這樣病人在做CT和拍片時(shí)才不會(huì)造成二次傷害。

此外，自動(dòng)仿形CT支架系統(tǒng)上還應(yīng)設(shè)置有人體固定裝置（如固定帶），人體固定裝置設(shè)置在零圧床墊上，便于固定病人身體，便于做CT和拍片。

上述系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法如下：

1），拍攝人體照片，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行識(shí)別輪廓，并計(jì)算出人體各部分的比例數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)3維成像處理，并進(jìn)行等比例調(diào)節(jié)，形成與人體實(shí)際尺寸大小一致的三維立體人體模型，再進(jìn)行網(wǎng)格分割，向控制系統(tǒng)發(fā)送指令；

2），控制系統(tǒng)根據(jù)指令控制液壓系統(tǒng)選取合適的仿形支架片，并調(diào)整每個(gè)仿形支架片的高低和/或左右位置；

或

控制系統(tǒng)根據(jù)指令控制液壓系統(tǒng)選取合適的仿形支柱，并調(diào)整每個(gè)仿形支架片的高低；

3），然后在仿形支架片上墊上零壓床墊，使得支架輪廓與人體部位更加貼合。

此外，還可以在人體躺好后再拍一組照片，與之前拍攝后計(jì)算得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)修正后，通過(guò)控制系統(tǒng)控制仿形支架進(jìn)行調(diào)整。

本系統(tǒng)可以設(shè)定為全自動(dòng)調(diào)節(jié)模式，可以先根據(jù)身體輪廓圖像建模分析后的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)設(shè)每個(gè)支架位置，再通過(guò)壓力傳感器傳回的數(shù)據(jù)，進(jìn)行微調(diào)。

進(jìn)一步的，還可以在仿形支架片上墊上零壓床墊，并分布式配置壓力傳感器，檢測(cè)每個(gè)人體接觸部位的壓力情況，傳給計(jì)算機(jī)，供計(jì)算機(jī)分析后發(fā)出調(diào)整指令，在病人躺下后通過(guò)傳感器發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行閉環(huán)式微調(diào)，通過(guò)三次樣條擬合形成壓力輪廓曲線與人工干預(yù)后形成數(shù)據(jù)，并生成調(diào)整指令后，發(fā)出調(diào)整指令。再根據(jù)病人躺下后的感受，進(jìn)一步對(duì)仿形支架片進(jìn)行微調(diào)，使得支架輪廓與人體部位更加貼合。

計(jì)算機(jī)可以根據(jù)預(yù)定壓力值對(duì)仿形支架片進(jìn)行調(diào)整，以使得各傳感器的檢測(cè)值符合預(yù)定壓力值。計(jì)算機(jī)也可以調(diào)整仿形支架片后使各傳感器檢測(cè)值均達(dá)到它們初次檢測(cè)的平均值。操作員還可以根據(jù)實(shí)際情況，在電腦界面上選擇某幾個(gè)點(diǎn)或區(qū)域，控制這些部位的高低。計(jì)算機(jī)根據(jù)選取點(diǎn)在人體的位置，根據(jù)保存知識(shí)庫(kù)中事先訓(xùn)練、制定的規(guī)則數(shù)據(jù)（根據(jù)不同的身高，身材，男女，胖瘦，年齡段等規(guī)劃的經(jīng)驗(yàn)值——每個(gè)支架高度，和油壓值），和要改變的高度等參數(shù)，形成控制指令，改變此點(diǎn)周邊相關(guān)面內(nèi)的多點(diǎn)仿形支架柱的高低。當(dāng)手動(dòng)控制改變仿形支架高低后，必然會(huì)對(duì)各個(gè)仿形支架上的壓力值產(chǎn)生影響，

此外，系統(tǒng)具有記憶功能，對(duì)每個(gè)病人的輪廓信息存儲(chǔ)，第二次可以直接調(diào)用。

本系統(tǒng)提供了與現(xiàn)有體統(tǒng)工作臺(tái)固定的接口，在現(xiàn)有系統(tǒng)上安裝方便，只要提供電源就行。

本發(fā)明方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開(kāi)的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。