重度脊柱后突畸形患者脊柱全长X线片智能辅助拍摄系统的制作方法

重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统
技术领域
1.本发明涉及医学影像技术领域，特别是涉及一种重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统。


背景技术：

2.脊椎畸形是脊柱的旋转和矢状面上后突或前突的增加或减少，同时还有肋骨左右高低不等平、骨盆的旋转倾斜畸形和椎旁的韧带和肌肉的异常，整体呈c形或角状后凸畸形等，常由强直性脊柱炎、脊柱结核、重度骨质疏松症骨折等疾病导致。
3.目前脊椎弯曲患者主要分为轻度、中度和重度，其中重度脊椎后凸畸形患者脊柱弯曲可超过90
°
，常被称为“折叠人”。此类患者背部后凸畸形明显，经常导致眼睛不能目视前方，行走不便，需要搀扶行走，或借助轮椅等，严重影响患者生活质量，给患者本人、家属及社会带来沉重的负担。此类重度脊椎后凸畸形患者常需进行手术截骨矫形，而术前脊柱全长x线片是评估畸形程度、制定手术方案所必需的检查。拍摄脊柱全长x片时，由于脊柱后凸畸形严重，而现有脊柱全长x片检查设备接收面板面积有限，导致无法一次拍摄完成整个脊柱x片，需要分开拍摄脊柱不同区域，然后将多个部位的x片进行拼接形成完整的脊柱x片。在拍摄过程中医护人员指导患者到达拍摄位置，并保持站直状态对脊柱局部位置进行拍摄x片，随后调整位置，再针对脊柱下一位置进行拍摄，整个过程需要医护人员协助进行。患者在拍摄时，因肌肉耐力下降患者久站时体位容易改变，影响x片拍摄效果。同时在后续不同部位脊柱x片拼接成脊柱全长x片目前国内外尚无专门软件处理，只能人工进行影像拼接，而人工拼接时只能根据解剖骨性标志进行主观判断，且由于成像效果差或部分患者骨质疏松导致骨性标记模糊，难以拼接。由于上述原因导致目前针对重度脊柱后凸畸形患者脊柱全长x线片的拍摄困难，且后期拼接误差较大。脊柱全长x线片是制定手术方案最重要的影像学资料，且脊柱截骨矫形手术手术时间长，神经损伤风险极大，出血量大，良好的术前规划是保证患者围手术期安全及术后效果至关重要的。


技术实现要素：

4.针对重度脊柱后凸畸形患者拍摄x片时，无法一次拍摄完成整个脊柱x片，整个过程需要医护人员协助进行，并且在拍摄时，拍摄体位容易改变，影响x片拍摄效果，并且后续需要人工进行影像拼接，人工拼接通过主观判断，拼接困难的技术问题；基于此，本发明提出了一种重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
6.一种重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统，包括铺设在x光机背板下方位置处的滑轨，所述滑轨上设置有机架，所述机架两侧分别设置有扶手，所述机架底部设置有站立位置标识，且所述站立位置标识一侧设置有用于监测体位移动位置监测组件，所述机架上设置有语音提示组件；所述机架下部设置有行走机构，所述行走机构带动所述机架沿所述滑轨移动，且所述行走机构分别与所述监测组件和所述语音提示组件电连
接，所述行走机构与遥控盒通讯连接。
7.优选地，所述机架包括底板，所述底板通过行走机构活动设置在所述滑轨上，且所述底板两侧分别设置有立板，所述立板上部设置有扶手；所述站立位置标识和所述监测组件布置在所述底板上，所述语音提示组件布置在所述立板上。
8.优选地，所述行走机构包括包括输送带，所述输送带通过输送轴与输送电机相连接，所述输送电机与控制盒电连接，所述控制盒布置在所述机架内，且所述控制盒分别与所述监测组件以及所述语音提示组件电连接，所述控制盒与所述遥控盒通讯连接。
9.优选地，还包括x线可显影的标记点，所述标记点粘贴在患者躯干侧面；所述标记点为金属材质，且所述标记点的形状为三角形、菱形或圆形，以便于在拍摄完成后在电脑影像系统上根据脊柱不同区域上重叠的标记点，拼接成脊柱全长x线片。
10.优选地，所述监测组件包括红外探测传感器，所述红外探测传感器设置在所述机架底部，且所述红外探测传感器位于所述站立位置标识一侧，所述红外探测传感器与所述控制盒电连接。
11.优选地，所述语音提示组件包括语音提示器，所述语音提示器布置在所述机架上，且所述语音提示器与所述控制盒电连接。
12.优选地，所述控制盒内设置有蓄电池，所述蓄电池与第一dsp控制器电连接，所述第一dsp控制器分别与第一继电器、第二继电器、所述监测组件、所述语音提示组件以及第一无线信号收发器电连接，所述第一无线信号收发器与所述遥控盒通讯连接。
13.优选地，所述遥控盒布置在操作室，且所述遥控盒内设置有第二dsp控制器和第二无线信号收发器，所述第二dsp控制器通过电源适配器与外接电源电连接，所述遥控盒上设置有控制按钮组，所述控制按钮组通过a/d信号转换器与所述第二dsp控制器电连接，所述第二dsp控制器与所述第二无线信号收发器电连接，所述第二无线信号收发器与所述第一无线信号收发器通讯连接。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
15.1、本发明通过布置站立位置标识以及监测组件，可实时监测患者检查过程中患者体位改变状态，当患者体位改变超出允许误差后，通过语音提示，提醒患者注意保持原有检查体位；
16.2、本发明通过在患者身上粘贴金属标记点，，在x线片中能够清晰显示患者身体标记点位，便于在拍摄完成后在电脑影像系统上根据脊柱不同区域上重叠的标记点，拼接成脊柱全长x线片，根据x线片中标记点位，便于后期人工拼接x线片，减少拼接误差；
17.3、本发明在拍摄过程中，无需医护人员协助患者移动，患者保持检查体位站立在站立位置标识处，随后检查人员通过遥控行走机构移动，进而调整患者脊柱下一拍摄位置，大大减轻了医护人员的工作强度，提高了整体x线片的拍摄效率，同时避免了患者反复移动体力下降，影响拍摄效果；
18.4、本发明整体通过在x光机背板位置处铺设滑轨，滑轨上布置机架，患者站立在机架内的标识位置处，当患者腿部出现弯曲超过标识位置时，自动发出语音提示，提醒患者注意站直，同时医生在操作室内可无接触控制机架移动，进而可对患者脊柱多个部位进行拍摄x片，操作简单便捷，无需医护人员协助。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明中机架结构示意图。
21.图2是本发明中机架立体结构示意图。
22.图3是本发明整体布置位置示意图。
23.图4是本发明中初始使用状态图。
24.图5是本发明中位置调整状态图。
25.附图标记说明如下：
26.1为机架，2为行走机构，3为x光机背板，4为输送带；
27.11为立板，12为底板，13为红外探测传感器，14为站立位置标识，15为语音提示器，16为扶手。
具体实施方式
28.本技术技术方案是基于实际在针对脊柱后突畸形患者术前手术评估前期阶x片拍摄存在的问题：拍摄脊柱全长x片时，由于脊柱后凸畸形严重，而现有脊柱全长x片检查设备接收面板面积有限，导致无法一次拍摄完成整个脊柱x片，需要分开拍摄脊柱不同区域，然后将多个部位的x片进行拼接形成完整的脊柱x片。在拍摄过程中医护人员指导患者到达拍摄位置，并保持站直状态对脊柱局部位置进行拍摄x片，随后调整位置，再针对脊柱下一位置进行拍摄，整个过程需要医护人员协助进行。患者在拍摄时，因肌肉耐力下降患者久站时体位容易改变，影响x片拍摄效果。同时在后续不同部位脊柱x片拼接成脊柱全长x片目前国内外尚无专门软件处理，只能人工进行影像拼接，而人工拼接时只能根据解剖骨性标志进行主观判断，且由于成像效果差或部分患者骨质疏松导致骨性标记模糊，难以拼接。
29.以下结合附图1-4，对本发明的技术方案作进一步阐释：
30.如图1-图4所示，本发明公开了一种重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统，包括铺设在x光机背板3下方位置处的滑轨4，所述滑轨4上设置有机架1，所述机架1两侧分别设置有扶手16；所述机架1包括底板12，所述底板2通过行走机构2活动设置在所述滑轨4上，且所述底板12两侧分别设置有立板11，所述立板11上部设置有扶手16。也就是说，在x光机背板下方位置处铺设有嵌入式滑轨，在滑轨上布置行走机构，行走机构上部设置有底板和立板，进而通过行走机构可带动底板和立板沿滑轨稳定移动，在底板的两侧分别设置立板，立板上布置扶手，由于重度脊柱弯曲患者行动不便，利用扶手可为患者提供手部支撑，便于患者保持站直状态。
31.需要注意的是，为了保证整体结构连接稳定性，底板和立板为一体成型结构。
32.同时，在一些实施例中，行走机构可由行走电机以及行走轮组构成，在行走电机的动力源下，带动整体底板沿滑轨移动。
33.具体地，所述机架1底部设置有站立位置标识14，且所述站立位置标识14一侧设置有用于监测体位移动位置监测组件，所述站立位置标识14和所述监测组件布置在所述底板
12上；所述机架1上设置有语音提示组件，所述语音提示组件布置在所述立板11上。也就是说，在底板上端面上布置站立位置标识，站立位置标识用于标记站立区域，站立位置标识可利用在底板上粘贴彩色带以及标记文字提醒患者站立位置，同时在站立位置标识的前侧设置监测组件，当患者的脚部放置在站立位置标识区域，且脚尖与站立位置标识的前端对齐，当患者膝盖位置弯曲幅度超出站立标识区域时，此时监测组件探测到膝盖超出站立位置标识区域，此时语音提示组件可发出语音提示，提醒患者站直，提高脊柱x片拍摄准确性，便于后续脊柱不同位置x片拼接。
34.具体地，所述机架1下部设置有行走机构2，所述行走机构2带动所述机架1沿所述滑轨4移动，且所述行走机构2分别与所述监测组件和所述语音提示组件电连接，所述行走机构2与遥控盒通讯连接。也就是说，通过在底板下部设置行走机构，在操作室配置的遥控盒可远程控制行走机构启动，进而带动机架沿滑轨移动，省去了医护人员协助患者调整位置，同时当监测组件探测到患者膝盖弯曲超出站立位置标识区域，行走机构中控制盒可控制语音提示组件提醒患者调整站姿。
35.可选地，所述行走机构2包括输送带4，所述输送带4通过输送轴与输送电机相连接，所述输送电机与控制盒电连接，所述控制盒布置在所述机架1内，且所述控制盒分别与所述监测组件以及所述语音提示组件电连接，所述控制盒与所述遥控盒通讯连接。也就是说，在底板下部平行设置有输送带，控制盒设置在底板内部，当控制盒接收到遥控盒发送的控制指令时，控制盒控制输送带动作进而可带动机架前进或后腿，并且当监测组件监测到患者膝盖超出站立位置标识区域时，控制盒控制语音提示组件发出语音提示，提醒患者保持站直。
36.在一些实施例中，还包括x线可显影的标记点，所述标记点粘贴在患者躯干侧面；所述标记点为金属材质，且所述标记点的形状为三角形、菱形或圆形，以便于在拍摄完成后在电脑影像系统上根据脊柱不同区域上重叠的标记点，拼接成脊柱全长x线片。也就是说，在患者进行x片拍摄过程中，患者使用穿戴式标记点，穿戴式标记点在人体的动作明显部位，穿戴式标记点上可涂覆有荧光粉，在后续x线片中，能够清晰的显示标记位置，例如膝盖、腰部、臀部等动作幅度明显变化位置处，进而可快速判断患者动作幅度是否过大，进而可提醒患者调整姿态；同时利用穿戴式标记点还可作为检测体位变化的监测点，当患者体位移动过大时，监测组件可监测到穿戴式标记点移动位置超出允许误差位置，可进行自动语音提示。
37.可选地，所述监测组件包括红外探测传感器13，所述红外探测传感器3设置在所述机架1底部，且所述红外探测传感器13位于所述站立位置标识14一侧，所述红外探测传感器13与所述控制盒电连接；所述语音提示组件包括语音提示器15，所述语音提示器15布置在所述机架1上，且所述语音提示器15与所述控制盒电连接。也就是说，在站立位置标识前侧设置有红外探测传感器，当红外探测传感器探测到患者膝盖超出站立位置标识时，此时患者身体动作较大，影响x光拍摄效果，控制盒接收到红外探测器反馈的探测信号时，控制盒控制语音提示器发出语音提示，提醒患者注意保持原有检查体位。
38.具体地，所述控制盒内设置有蓄电池，所述蓄电池与第一dsp控制器电连接，所述第一dsp控制器分别与第一继电器、第二继电器、所述监测组件、所述语音提示组件以及第一无线信号收发器电连接，所述第一无线信号收发器与所述遥控盒通讯连接。也就是说，当
红外探测传感器探测到患者膝盖超出站立位置标识时，第一dsp控制器控制语音提示器发出语音提示；当第一dsp控制器接收到前进指令时，第一dsp控制器控制第二继电器的线圈得电，此时第二继电器的常开触点闭合，控制第二行走组件中驱动电机通电，进而第二行走组件带动底板整体沿滑轨前进；同理，当第一dsp控制器接收到后退指令时，第一dsp控制器控制第一继电器的线圈得电，同时控制第二继电器的线圈断电，此时第一行走组件带动底板整体沿滑轨后退。
39.具体地，所述遥控盒布置在操作室，且所述遥控盒内设置有第二dsp控制器和第二无线信号收发器，所述第二dsp控制器通过电源适配器与外接电源电连接，所述遥控盒上设置有控制按钮组，所述控制按钮组通过a/d信号转换器与所述第二dsp控制器电连接，所述第二dsp控制器与所述第二无线信号收发器电连接，所述第二无线信号收发器与所述第一无线信号收发器通讯连接。
40.也就是说，将遥控盒配置在操作室内，靠近x光机操作手柄的一侧，便于操作，当医护人员观察到患者位置需要前进至下一位置时，通过按动遥控盒上控制按钮组中的前进按钮，第二dsp控制器向第一dsp控制器发送前进指令，此时第一dsp控制器控制第二继电器的线圈得电，此时第二继电器的常开触点闭合，控制第二行走组件中驱动电机通电，进而第二行走组件带动底板整体沿滑轨前进；当按动后退按钮时，第一dsp控制器控制第一继电器的线圈得电，同时控制第二继电器的线圈断电，此时第一行走组件带动底板整体沿滑轨后退。
41.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

技术特征：
1.一种重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统，其特征在于，包括铺设在x光机背板(3))下方位置处的滑轨(4)，所述滑轨(4)上设置有机架(1)，所述机架(1)两侧分别设置有扶手(16)，所述机架(1)底部设置有站立位置标识(14)，且所述站立位置标识(14)一侧设置有用于监测体位移动位置的监测组件，所述机架(1)上设置有语音提示组件；所述机架(1)下部设置有行走机构(2)，所述行走机构(2)带动所述机架(1)沿所述滑轨(4)移动，且所述行走机构(2)分别与所述监测组件和所述语音提示组件电连接，所述行走机构(2)与遥控盒通讯连接。2.如权利要求1所述的重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统，其特征在于，所述机架(1)包括底板(12)，所述底板(12)通过行走机构(2)活动设置在所述滑轨(4)上，且所述底板(12)两侧分别设置有立板(11)，所述立板(11)上部设置有扶手(16)；所述站立位置标识(14)和所述监测组件布置在所述底板(12)上，所述语音提示组件布置在所述立板(11)上。3.如权利要求1或2所述的重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统，其特征在于，所述行走机构包括输送带，所述输送带通过输送轴与输送电机相连接，所述输送电机与控制盒电连接，所述控制盒布置在所述机架(1)内，且所述控制盒分别与所述监测组件以及所述语音提示组件电连接，所述控制盒与所述遥控盒通讯连接。4.如权利要求1所述的重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统，其特征在于，还包括x线可显影的标记点，所述标记点粘贴在患者躯干侧面；所述标记点为金属材质，且所述标记点的形状为三角形、菱形或圆形，以便于在拍摄完成后在电脑影像系统上根据脊柱不同区域上重叠的标记点，拼接成脊柱全长x线片。5.如权利要求4所述的重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统，其特征在于，所述监测组件包括红外探测传感器(13)，所述红外探测传感器(13)设置在所述机架(1)底部，且所述红外探测传感器(13)位于所述站立位置标识(14)一侧，所述红外探测传感器(13)与所述控制盒电连接。6.如权利要求3所述的重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统，其特征在于，所述语音提示组件包括语音提示器(15)，所述语音提示器(15)布置在所述机架(1)上，且所述语音提示器(15)与所述控制盒电连接。7.如权利要求5或6所述的重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统，其特征在于，所述控制盒内设置有蓄电池，所述蓄电池与第一dsp控制器电连接，所述第一dsp控制器分别与第一继电器、第二继电器、所述监测组件、所述语音提示组件以及第一无线信号收发器电连接，所述第一无线信号收发器与所述遥控盒通讯连接。8.如权利要求7所述的重度脊柱后突畸形患者脊柱全长x线片智能辅助拍摄系统，其特征在于，所述遥控盒布置在操作室，且所述遥控盒内设置有第二dsp控制器和第二无线信号收发器，所述第二dsp控制器通过电源适配器与外接电源电连接，所述遥控盒上设置有控制按钮组，所述控制按钮组通过a/d信号转换器与所述第二dsp控制器电连接，所述第二dsp控制器与所述第二无线信号收发器电连接，所述第二无线信号收发器与所述第一无线信号收发器通讯连接。

技术总结
本发明公开了一种重度脊柱后突畸形患者脊柱全长X线片智能辅助拍摄系统，包括铺设在X光机背板下方位置处的滑轨，滑轨上设置有机架，机架两侧分别设置有扶手，机架底部设置有站立位置标识，且站立位置标识一侧设置有用于监测体位移动位置的监测组件，机架下部设置有行走机构。通过在X光机背板位置处铺设滑轨，滑轨上布置机架，患者站立在机架内的标识位置处，检查前依患者脊柱畸程度及骨盆、下肢代偿程度摆好检查体位，当检查过程当中患者体位改变超出误差允许范围时，自动发出语音提示，提醒患者注意保持原有检查体位，同时医生在操作室内可无接触控制机架移动，进而可对患者脊柱多个部位进行拍摄X片，操作简单便捷。操作简单便捷。操作简单便捷。


技术研发人员：冯航 吕东波 张敬乙 曹臣 杨光 高延征
受保护的技术使用者：河南省人民医院
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/9/20