[发明专利]一种多模块结合实现超声影像一体化的交互显示系统

说明书

本发明涉及超声模拟技术领域，具体地说，涉及一种多模块结合实现超声影像一体化的交互显示系统。其包括人体模拟单元、位姿融合计算单元和超声交互显示单元。本发明通过人体模拟单元建立人体模拟模型，使操作者可以在人体模拟模型上进行实操，然后位姿融合计算单元识别操作的姿态，操作者可以任意姿态的运动，通过在超声交互显示单元将定姿数据交互操作在人体模拟模型中，获取人体模拟单元在不同角度的体数据、体数据转化及体数据配置，从而可以显示数字化超声影像，实现诊断与训练的一体化交互显示环境，使得超声科医生可以在交互显示环境中进行接近真实诊断一致的实操训练，避免扫查角度和方向受限，提高诊断全面性。

技术领域

本发明涉及超声模拟技术领域，具体地说，涉及一种多模块结合实现超声影像一体化的交互显示系统。

背景技术

超声诊断培训一直是医学教学中的痛点。传统教学中，医学生通常通过老师讲解图像进行学习，在实际的医院实习中才接触真实的病人和病例；然而，在实际的实习过程中，带班医生通常只会让医学生对相对简单的病人进行上手实操；对于相对罕见的病例，医学生没有上手实操的机会，为了解决这个痛点，让医学生在正式上岗时拥有更高的操作熟悉度和图像判断力，一直以来学界都在研发不同的超声诊断培训系统；

超声诊断培训系统初期主要以图片和视频展示案例，后续逐渐往3d重建等方式发展，发展出不同的人体体数据重构的方向，并且应用到模拟教学系统中，然而目前的模拟教学系统中不能准确的显示超声影像，同时在模拟超声诊断时扫查角度和方向受限，导致超声模拟显示不全面，无法正常模拟所有角度，且探头与接收器之间位置需反复调整才能正常工作，鉴于此，我们提出一种多模块结合实现超声影像一体化的交互显示系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多模块结合实现超声影像一体化的交互显示系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种多模块结合实现超声影像一体化的交互显示系统，包括人体模拟单元、位姿融合计算单元和超声交互显示单元；

所述人体模拟单元用于对真实的超声诊断数据进行采集处理与重建，构成与真人超声数据基本一致的数据集；

所述位姿融合计算单元用于通过传感器识别操作者的姿态，对姿态数据进行融合定姿；

所述超声交互显示单元用于建立交互显示环境，将所述位姿融合计算单元的定姿数据交互操作在人体模拟单元，将获取到人体模拟单元的体数据、体数据转化及体数据配置转化为数字化超声影像。

本发明在使用时，通过人体模拟单元建立人体模拟模型，使操作者可以在人体模拟模型上进行实操，然后位姿融合计算单元识别操作的姿态，操作者可以任意姿态的运动，通过在超声交互显示单元将定姿数据交互操作在人体模拟模型中，获取人体模拟单元在不同角度的体数据、体数据转化及体数据配置，从而可以显示数字化超声影像，实现诊断与训练的一体化交互显示环境，使得超声科医生可以在交互显示环境中进行接近真实诊断一致的实操训练，避免扫查角度和方向受限，提高诊断全面性。

作为本技术方案的进一步改进，所述人体模拟单元包括人体器官识别分割模块、三维体数据重建模块和数据配准与融合模块；

所述人体器官识别分割模块用于在超声机上进行采集，获取可用的体数据文件；

所述三维体数据重建模块用于对体数据进行分类和筛选，完成筛选后，进行体数据结构的解析，获取体数据文件的三维体数据，将三维体数据重建转化为虚拟体数据；

所述数据配准与融合模块用于将虚拟体数据配置到不同器官、病例的源目录中，并完成命名，通过空间定位设备锚定体数据的具体空间位置参数，并对参数进行微调，以确保虚拟体数据的三维位置、方向、比例等信息和实际人体一致，形成人体模拟模型。

作为本技术方案的进一步改进，所述位姿融合计算单元采用姿态传感器。