[发明专利]无接触颈部呼吸和脉搏信号的检测方法、装置及成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及医学技术领域，特别涉及一种无接触颈部呼吸和脉搏信号的检测方法、装置及成像设备。

背景技术

人体的生理信号，特别是呼吸和脉搏信号，在很多医学成像设备中都有重要作用。例如，在CT和磁共振成像中，探测呼吸和脉搏信号可以正确的对成像过程进行控制，提高成像质量。由于很多成像设备的成像速度受到物理原理或者技术的限制，在很多正在临床使用的成像设备来说，使用呼吸信号进行门控成像是能够成功进行肺部和肝部成像的关键，而对于不停在跳动的心脏来说，成像更是依赖呼吸和脉搏信号的准确获取。在磁共振颈部成像方面也是如此，比如颈动脉会随着脉搏跳动，而喉部组织会随着呼吸运动。

相关技术中，测量呼吸信号主要依靠的是胸腹带技术，其中，最主要的一种技术是在胸部防治一圈可伸缩的导线，依靠该导线圈成的电感可以随着人体的呼吸运动带来的导线圈面积的改变来测量呼吸信号，但其需要在病人定位前安置好，而且对于平静呼吸探测准确度不够。近年来，也有少量研究使用光学测量方法在胸腹部进行呼吸信号的测量，但其并未与成像系统进行结合，也未有在颈部进行测量的先例；脉搏信号的探测主要通过心电或者探测指脉来获得，操作较为复杂，而且有接触，受试长时间佩戴探测装置会感觉身体不适，更为重要的是，在颈部成像中，在胸腹部测量的呼吸信号和在指尖测量的脉搏信号有一定延迟，而且在指导成像过程中会有一定问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于光学无接触颈部呼吸和脉搏信号的检测方法，该方法可以提高测量的精确度，且可以提高成像质量。

本发明的另一个目的在于提出一种基于光学无接触颈部呼吸和脉搏信号的检测装置。

本发明的再一个目的在于提出一种医学成像设备。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于光学无接触颈部呼吸和脉搏信号的检测方法，包括以下步骤：采集人体颈部的3D形貌信息；根据所述人体颈部的3D形貌信息得到人体的呼吸信号和心电信号。

本发明实施例的基于光学无接触颈部呼吸和脉搏信号的检测方法，可以采集人体颈部的3D形貌信息，从而根据采集到的3D形貌信息得到人体的呼吸信号和心电信号，降低测量人体的呼吸信号和心电信号的延迟，有效提高测量的精确度，不但操作简单，而且还可以正确的对成像过程进行控制，提高成像质量，减少在指导成像过程中的问题。

另外，根据本发明上述实施例的基于光学无接触颈部呼吸和脉搏信号的检测方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述采集人体颈部的3D形貌信息，进一步包括：通过摄像机和投影仪的光心连线平行于参考平面，且所述摄像机的光轴垂直于所述参考平面，得到所述人体颈部的高度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过以下公式得到所述人体颈部的高度，所述公式为：

其中，H为所述摄像机和所述投影仪的轴心之间的距离，L为所述摄像机到所述参考平面之间的距离，d为像差，v为像距。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：通过所述投影仪对所述人体颈部投影覆盖全景的结构光，其中，所述投影仪发射的光为可见光或者不可见的红外光，且所述可见光或者不可见的红外光均为恒定结构光；通过对所述摄像机拍摄得到的光学模式进行处理和识别，并结合标定时得到形貌参数，得到所述人体颈部的3D形貌信息。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种基于光学无接触颈部呼吸和脉搏信号的检测装置，包括：采集模块，用于采集人体颈部的3D形貌信息；获取模块，用于根据所述人体颈部的3D形貌信息得到人体的呼吸信号和心电信号。

本发明实施例的基于光学无接触颈部呼吸和脉搏信号的检测装置，可以采集人体颈部的3D形貌信息，从而根据采集到的3D形貌信息得到人体的呼吸信号和心电信号，降低测量人体的呼吸信号和心电信号的延迟，有效提高测量的精确度，不但操作简单，而且还可以正确的对成像过程进行控制，提高成像质量，减少在指导成像过程中的问题。

另外，根据本发明上述实施例的基于光学无接触颈部呼吸和脉搏信号的检测装置还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述采集模块包括：摄像机和投影仪；采集单元，用于通过所述摄像机和所述投影仪的光心连线平行于参考平面，且所述摄像机的光轴垂直于所述参考平面，得到所述人体颈部的高度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述采集单元通过以下公式得到所述人体颈部的高度，所述公式为：