[发明专利]一种眼球超声三维成像装置

说明书

技术领域

本发明属医疗器械，涉及一种实时眼球超声图像的三维成像装置。

背景技术

一般认为的医学影像三维重建，能够产生合适三维重建的图像数据的医疗设备大致有计算机断层扫描(CT)、核磁共振成像(MRI)、正电子辐射断层摄影(PET)等。他们都是基于科学计算可视化技术，从一系列二维断层医学图像中重构出三维形体，利用计算机显示并完成三维图像操作。这些设备产生的图像都是连续的断层图像，属于有组织的结构化的体数据。然而，眼球为含液性器官，位置相对浅表，声学解剖界面清晰，声衰减较少，适宜于超声检查。超声显像设备虽然不能形成CT图像那样的高分辨率图像，但是它具有很多优点，如价格低廉，成像快，无射线辐射，属于非损伤性检查等。在国内眼科常规二维B型超声诊断仪已使用20余年，然而它只能提供眼球某一断面的二维图像，不能够提供立体的眼球生物结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种眼球超声三维成像装置，是在原有眼科二维超声设备上基础上，应用探头控制技术、图像处理技术、计算机通用三维重建技术、三维图像显示技术等，重建显示眼部结构三维模型。本发明提供的采集装置由垂直升降螺杆、水平升降螺杆、步进电机、探头固定器、电源、电机驱动器、电源插头、控制信号线、控制采集PC机构成，垂直升降螺杆和水平升降螺杆成十字交叉连接，步进电机安装在水平升降螺杆前端，探头固定器与步进电机连接，步进电机连接电机驱动器，电源插头连接电源，电源与电机驱动器连接，电机驱动器输入端与控制信号线连接，PC机的输出端与控制信号线连接。

使用时，在探头固定器4安装超声探头，超声探头装有旋转马达，计算机精密控制其转速，超声探头沿中轴自旋的同时不断完成一幅幅二维超声扫描图像，步进电机控制超声探头的旋转角度和方向，电机驱动器用以驱动步进电机的工作，并有细分电机旋转角度的功能，运动控制卡插在PC的PCI扩展槽内使用，可完成步进电机运动控制的所有细节，包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位信号的检测等，并具有梯形及S形升降速度曲线。系统通过控制电机的转角定位探头的扫描位置，每间隔2度进行一次图像扫描，共旋转180度，采集90幅图像进行图像的三维重建。垂直升降螺杆和水平升降螺杆在两根螺杆中间通过螺杆交叉连接件固定呈“十”字形状，根据采样眼球的位置，控制超声探头的垂直移动和前后移动，使探头最大程度的贴近眼球，以保证图像的精确有效采集。电源为转换220V的市电到24V直流电。

电源插头引入220伏特的市电到电源，由电源转换成电机驱动器所需的24V电压直流电接入电机驱动器，控制信号线由控制采集PC机上的运动控制卡输出电机控制指令到电机驱动器，由电机驱动器转换成电流驱动步进电机。步进电机安装在水平升降螺杆前端，探头固定器连接在步进电机上，与步进电机同步旋转，从而由步进电机定位超声探头的位置，完成对超声探头旋转角度和时序的精确控制。

本发明采用旋转体切法获得眼的二维图像数据，即以眼球的中心为中心，通过计算机指令控制步进电机按设置的角度和速度旋转，每旋转2度采集获得一幅扇形扫描图像，共旋转180度，获得90副图像，通过图像变换处理算法，将该系列的图像数据转换成断层图像数据，这些断层图用三维体绘制技术重建成三维眼图像。本发明成功解决了眼超声探头自动控制扫描这个关键问题。

本发明在不破坏原二维超声仪器的基础上，利用采集一个序列的二维眼球超声图像，由计算机重建该眼球的三维图像模型，重建后的三维图像比二维图像更清晰、逼真、直观，立体感强，空间位置明确。不但提高了眼疾病诊断的准确性，为治疗和特殊手术以及对典型病例资料的全面保存，随访，观察提供了方便。本发明在原有二维眼超声设备上利用最新的视频高分辨率高速图像采集卡，实时采集设备图像，解决图像采集技术。本发明设计合理，适于实用。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明装置软件流程图。

图3是眼图像数据断层扫描变换的示意图。

图4是本发明装置实施例流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。下面的优选实施例案应理解为仅是举例说明，而非以任何方式限制本发明的范围。

实施例1