[发明专利]自由三维脊柱超声成像系统及控制方法

摘要

本发明公开了自由三维脊柱超声成像系统，包括超声探头、B超信号处理器和上位机；上位机包括三维数据处理器、三维脊柱模型渲染器、三维脊柱模型更正器、三维模型显示器和二维图像显示器；超声探头通过接口转换器与上位机连接，所述接口转换器为数据采集卡。其控制方法包括以下步骤S1超声扫描；S2三维脊柱模型一次修正；S3三维脊柱模型的渲染；S4三维脊柱模型二次修正。本发明利用外部导入的标准脊柱骨架三维脊柱模型作为参考，实现了三维脊柱模型的动态扫描和实时可视化，能够获取完整的超声三维脊柱扫描数据。本发明不仅能够提升超声检查精度和效率，并且系统结构简单，也能保证扫描流程以及设备装调的简单易行，同时能够使检查费用较为低廉。

主权项

自由三维脊柱超声成像系统，其特征在于，包括超声探头：用于对被检查者按照规划路径发射超声波进入人体组织；超声探头中设有用于实时监测超声探头的加速度值并记录对应时间信息的加速度传感器，以及用于发射超声波和接收人体组织反射的回波信号的超声换能器；B超信号处理器：用于将回波信号转换为包含若干二维脊柱断层图像的B型超声图像；上位机：内部预存有包含标准的人体三维脊柱表面模型信息的三维脊柱模型，用于通过三维脊柱模型、B型超声图像、加速度值以及对应的时间信息重建三维脊柱图像；所述上位机包括三维数据处理器：根据加速度传感器的监测信息测定超声探头的运动路径，对二维脊柱断层图像进行骨组织分割，将骨组织分割结果与三维脊柱模型各部位断面图像进行匹配，对三维脊柱模型匹配成功的部位进行修正；三维脊柱模型渲染器：根据骨组织分割结果和对应的位置信息建立三维映射，以三次样条插值实现三维数据点的内插，通过三维数据点和三维表面重建对修正后的三维脊柱模型进行渲染；三维脊柱模型更正器：将三维数据处理器中采用的三维脊柱模型更换为修正并渲染后的三维脊柱模型；三维模型显示器：用于显示合格的三维脊柱模型、修正并渲染后的三维脊柱模型或三维脊柱图像。