[發(fā)明專利]深度數(shù)據(jù)測(cè)量設(shè)備和目標(biāo)對(duì)象數(shù)據(jù)采集方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010711201.8
• 申請(qǐng)日: 2020-07-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111721238A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王敏捷;梁雨時(shí)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海圖漾信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/25
• 分類號(hào): G01B11/25;G01R33/32;G01R33/48;G01T1/161;A61B6/03;A61B6/00;A61B5/055;A61B5/00
• 代理公司: 北京展翼知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11452
• 代理人: 張陽(yáng)

公開(kāi)了一種深度數(shù)據(jù)測(cè)量設(shè)備以及相應(yīng)的目標(biāo)對(duì)象數(shù)據(jù)采集方法。該設(shè)備具有分立的測(cè)量頭和處理器，測(cè)量頭可以位于采集設(shè)備內(nèi)部來(lái)進(jìn)行基于雙目原理的目標(biāo)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)采集，處理器可以獨(dú)立計(jì)算目標(biāo)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并連同時(shí)間戳一并提供給采集設(shè)備以供其在圖像重建時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及三維成像領(lǐng)域，尤其涉及一種深度數(shù)據(jù)測(cè)量設(shè)備和目標(biāo)對(duì)象數(shù)據(jù)采集方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，醫(yī)學(xué)影像學(xué)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。醫(yī)學(xué)影像是指為了醫(yī)療或醫(yī)學(xué)研究，對(duì)人體或人體某部分，以非侵入方式取得內(nèi)部組織影像的技術(shù)與處理過(guò)程，是一種逆問(wèn)題的推論演算，即成因(活體組織的特性)是經(jīng)由結(jié)果(觀測(cè)影像信號(hào))反推而來(lái)。

常見(jiàn)的醫(yī)學(xué)影像包括CT技術(shù)和MRI技術(shù)。具體而言，電腦斷層掃描(Computerizedtomography,CT)是一種結(jié)合X光與電腦科技的診斷工具，利用電腦將資料組合成身體橫切面的影像，這些橫切面的影像可再進(jìn)一步重組成精細(xì)的3D立體影像。電腦斷層攝影對(duì)于頭部、胸部、腹部與脊椎的問(wèn)題是很好的工具，許多部位的腫瘤，例如：肺、肝、胰臟腫瘤能夠借由這個(gè)檢查來(lái)確定位置及測(cè)量大小，對(duì)周圍組織的侵犯程度亦能提供重要的訊息。利用在創(chuàng)傷的病人身上，電腦斷層可以快速診斷出大腦、肝臟、脾臟、腎臟或其他體內(nèi)器官的傷害情形。

電腦斷層掃描雖然可將人體器官一層層掃描進(jìn)電腦來(lái)觀察，但因?yàn)殡娔X斷層掃描也是用X光來(lái)成像的，所以所有電腦斷層掃描影像都是灰階的黑白影像。如果由靜脈注射含碘顯影劑，血管、腎臟、肝臟等構(gòu)造會(huì)被強(qiáng)化變得比較白，比較容易辨認(rèn)。而且大多數(shù)病灶，注射顯影劑后也會(huì)較清楚，因此注射顯影劑成為電腦斷層掃描檢查的重要步驟。

核磁共振成像(英語(yǔ)：Nuclear Magnetic Resonance Imaging，簡(jiǎn)稱NMRI)，又稱自旋成像(英語(yǔ)：spin imaging)，也稱磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，簡(jiǎn)稱MRI)，是利用核磁共振(nuclear magnetic resonance，簡(jiǎn)稱NMR)原理，依據(jù)所釋放的能量在物質(zhì)內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)環(huán)境中不同的衰減，通過(guò)外加梯度磁場(chǎng)檢測(cè)所發(fā)射出的電磁波，即可得知構(gòu)成這一物體原子核的位置和種類，據(jù)此可以繪制成物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖像。

MRI是一臺(tái)巨大的圓筒狀機(jī)器，能在受檢者的周圍制造一個(gè)強(qiáng)烈磁場(chǎng)區(qū)的環(huán)境，借由無(wú)線電波的脈沖撞擊身體細(xì)胞中的氫原子核，改變身體內(nèi)氫原子的排列，當(dāng)氫原子再次進(jìn)入適當(dāng)?shù)奈恢门帕袝r(shí)，會(huì)發(fā)出無(wú)線電訊號(hào)，此訊號(hào)借由電腦的接收并加以分析及轉(zhuǎn)換處理，可將身體構(gòu)造及器官中的氫原子活動(dòng)，轉(zhuǎn)換成2D影像，因MRI運(yùn)用了生化、物理特性來(lái)區(qū)分組織，獲得的影像會(huì)比電腦斷層更加詳細(xì)。MRI包括磁鐵系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)圖像重建系統(tǒng)。

磁鐵系統(tǒng)包括靜磁場(chǎng)和梯度場(chǎng)。靜磁場(chǎng)：又稱主磁場(chǎng)。當(dāng)前臨床所用超導(dǎo)磁鐵，磁場(chǎng)強(qiáng)度有0.2T到7.0T(特斯拉)，常見(jiàn)的為1.5T和3.0T；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)用的小型MRI則有4.7T、7.0T與9.4T等多種主磁場(chǎng)強(qiáng)度。另有勻磁線圈(shim coil)協(xié)助達(dá)到磁場(chǎng)的高均勻度。梯度場(chǎng)(gradient coils)：用來(lái)產(chǎn)生并控制磁場(chǎng)中的梯度，以實(shí)現(xiàn)NMR信號(hào)的空間編碼。這個(gè)系統(tǒng)有三組線圈，產(chǎn)生x、y、z三個(gè)方向的梯度場(chǎng)，線圈組的磁場(chǎng)疊加起來(lái)，可得到任意方向的梯度場(chǎng)。

射頻系統(tǒng)則包括射頻發(fā)生器和接收器。射頻(RF)發(fā)生器：產(chǎn)生短而強(qiáng)的射頻場(chǎng)，以脈沖方式加到樣品上，使樣品中的氫核產(chǎn)生NMR現(xiàn)象。射頻(RF)接收器：接收NMR信號(hào)，放大后進(jìn)入圖像處理系統(tǒng)。

而在計(jì)算機(jī)圖像重建系統(tǒng)中，由射頻接收器送來(lái)的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，根據(jù)與觀察層面各體素的對(duì)應(yīng)關(guān)系，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，得出層面圖像數(shù)據(jù)，再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器，加到圖像顯示器上，按NMR的大小，用不同的灰度等級(jí)顯示出欲觀察層面的圖像。