[发明专利]一种肿瘤术后上肢淋巴水肿的可视化测量设备

说明书

本发明涉及一种肿瘤术后上肢淋巴水肿的可视化测量设备，包括：由导轨(1)，滑块(2)，固定连接钢片Ⅰ(3)，固定连接钢片Ⅱ(4)构成的三维扫描仪水平推扫结构与路径；由转盘(7)，带齿轮转盘(8)，三维扫描仪(9)，不锈钢毛细管(10)，透光不透明圆筒(11)构成的三维扫描仪的滚筒式扫描结构与单一的扫描环境；由不锈钢直角支架Ⅰ(5)，不锈钢直角支架Ⅱ(6)将水平推扫结构与滚筒扫描结构连接；由永磁同步电机(12)，同步支架(13)，同步齿轮(14)，电机连接钢片(15)构成的扫描设备的动力系统；由手臂支撑台(16)与导轨(1)、滑块(2)、固定连接钢片Ⅰ(3)构成手臂支撑结构，使测量者的上肢保持相对水平及稳定。

技术领域

本发明涉及一种上肢三维可视化测量设备，尤其涉及一种肿瘤术后上肢淋巴水肿的可视化测量设备。

背景技术

现有用于人体的三维扫描仪主要是针对整个人体进行扫描，如“HYG-全局三维扫描仪”，采用手持式针对手臂等肢体进行扫描时，由于手持操作移动的均匀性、稳定性较差，往往无法完整成像；同时，缺少针对肢体体积、周径等关键数据测量功能。

另外，荷兰Hameeteman提出应用Vectra XT 3D imaging system进行上肢淋巴水肿测量，但其采用的人体站立于相机前70厘米处，且需要研究人员帮助下找准位置并固定手臂。主要缺点是设备过于庞大，操作复杂且需要专业技术人员配合，导致设备的便携性、可普及性较差。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有人体三维扫描仪在上肢测量应用中手持操作稳定性较差、成像困难、缺少上肢三维测量功能等缺陷；以及上肢淋巴水肿测量Vectra XT 3Dimaging system便携性差、专业性强、可普及性较差等缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种肿瘤术后上肢淋巴水肿的可视化测量设备，该设备包括：1个三维扫描仪、2条导轨、2个固定连接钢片Ⅰ、1个固定连接钢片Ⅱ、6个滑块、4个不锈钢直角支架Ⅰ、2个不锈钢直角支架Ⅱ、1个转盘、1个带齿轮转盘、7条不锈钢毛细管、1个透光不透明白磨砂圆筒、1个永磁同步电机、1个同步支架、1个同步齿轮、2个电机连接钢片、1个可伸缩的手掌支撑架。

其中，两条导轨平行放置，采用固定连接钢片Ⅰ连接、并固定左右分布的两条导轨，确保导轨的稳定性。每条导轨上布置三个滑块，用固定连接钢片Ⅰ连接靠近前端的两个滑块，用固定连接钢片Ⅱ连接靠近中间的两个滑块，以保障位于两条导轨上的滑块能同步移动；构成平行滑动架构。应用不锈钢毛细管、螺杆、罗母将转盘和带齿轮转盘连接起来，并将三维扫描仪固定在两转盘之间，形成滚筒架构，以便实现扫描仪随转盘转筒时，实现滚筒式扫描。应用透光不透明材质(如磨砂、雪纺等)制作圆筒状，将上述形成的滚筒结构进行封闭处理，确保扫描肢体时场景单一，且有足够的亮度。采用4个不锈钢直角支架Ⅰ、2个不锈钢直角支架Ⅱ将上述形成的扫描仪滚筒架构的转盘基座固定到上述形成的平行滑动架构上；从而确保扫描仪不仅可以进行滚筒式扫描，也可以进行水平推扫。将同步齿轮与永磁同步电机进行组装后，安装在同步支架上，构成稳定的电机动力系统。将上述形成的电机动力系统，通过螺杆、螺母、与电机连接钢片固定在固定连接钢片Ⅱ上，且与带齿轮的转盘契合，使得扫描仪能够匀速、稳定的进行数据获取。用固定连接钢片Ⅰ连接靠近最末端的两个滑块，在连接钢片的中间位置，用螺杆与螺母固定可上下伸缩的手掌支撑架，构成可以前后移动的手臂支撑台，以便受测者将手掌放置在支持台，保障测量过程上肢相对稳定。

本发明中基于VTK开发了VTK三维可视化测量技术，支持扫描数据三维可视化、任意位置切割、等距切割、校准以及相关切割面积、周径、切片体积计算等，从而实现用于上肢三维扫描成像数据可视化及上肢体积、任意位置周径、切面面积等测量与计算。