[发明专利]一种脊柱侧弯测量装置及测量方法

说明书

本发明提供了一种脊柱侧弯测量装置及测量方法，其装置包括：仪器主体；球状反射体，活动设置于仪器主体底端，球状反射体一侧表面接触于人体背部的脊柱中线，并沿所述脊柱中线移动，基于摩擦力，球状反射体相对人体移动时同步滚动，滚动方向和距离与移动同步，球状反射体表面设置有若干等距分布的特征反光点；光源，用于向球状反射体发射光线；光学图像感应器，用于接收反射光线，并成像为一系列具有与特征反光点对应的特征光斑的帧图像；主控端，与光学图像感应器连接，用于计算球状反射体的滚动方向和轨迹，进而获得脊柱中线的二维空间曲线。该方案操作简单，且不依赖于人为主观因素，能够快速、准确的测量出患者脊柱侧弯情况。

技术领域

本发明涉及脊柱侧弯测量技术领域，尤指一种脊柱侧弯测量装置及测量方法。

背景技术

脊柱侧凸俗称脊柱侧弯，它是一种脊柱的三维畸形，包括冠状位、矢状位和轴位上的序列异常。正常人的脊柱从后面看应该是一条直线，并且躯干两侧对称，如果从正面看有双肩不等高或后面看到有后背左右不平，就应怀疑“脊柱侧凸”。轻度的脊柱侧凸通常没有明显的不适，外观上也看不到明显的躯体畸形；较重的脊柱侧凸则会影响婴幼儿及青少年的生长发育，使身体变形，严重者可以影响心肺功能、甚至累及脊髓，造成瘫痪。

现有的脊柱侧弯测量临床上常采用Cobb角测量法，该方法主要由影像学医师通过手动选择脊柱中向脊柱侧弯凹侧倾斜最严重的脊椎骨作为上下端椎，再使用量角器测量脊柱上下端椎之间的夹角，得到Cobb角。这种测量方式所得到的Cobb角的准确性取决于影像科医师的主观经验，往往存在一定的误差；另一方面，这种手动测量Cobb角的方法操作繁琐且耗时，也进一步增大了测量误差的可能性。因此，需要一种操作简单，能够快速、准确的测量出患者脊柱侧弯情况的测量装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种脊柱侧弯测量装置及测量方法，解决现有技术中脊柱侧弯测量依赖影像科医师的主观经验，导致测量误差大的问题。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种脊柱侧弯测量装置，包括：

仪器主体；

球状反射体，活动设置于所述仪器主体的底端，所述球状反射体的一侧表面接触于人体背部的脊柱中线，并沿所述脊柱中线移动，基于摩擦力，所述球状反射体相对人体移动时同步滚动，滚动方向和距离与移动同步，所述球状反射体的表面设置有若干等距分布的特征反光点；

光源，设置在所述仪器主体内，用于向所述球状反射体发射光线；

光学图像感应器，设置在所述仪器主体内，用于接收反射光线，并成像为一系列具有与所述特征反光点对应的特征光斑的帧图像；

主控端，与所述光学图像感应器连接，用于根据获得的一系列具有特征光斑的帧图像，计算所述球状反射体的滚动方向和轨迹，进而获得所述脊柱中线的二维空间曲线。

通过在仪器主体底端设置能够沿脊柱中线滚动的球状反射体，球状反射体的底面设置等距分布的特征反光点，使得在推动设备沿脊柱中线移动时，能够通过控制光源向球状反射体发射光线，并依靠光学图像感应器接收反射光线，获得一系列具有与特征反光点对应的特征光斑的帧图像，进而能够根据这一系列帧图像，计算球状反射体的滚动方向和轨迹，获得脊柱中线的二维空间曲线，以用于后续的Cobb角测量。该装置在测量时，只需要控制设备沿脊柱中线移动，操作简单，且不依赖于人为主观经验，降低了误差，能够快速、准确的测量出患者脊柱侧弯情况。

在一些实施方式中，还包括：

地磁角度测量模块，安装于所述仪器主体上，用于测量所述仪器主体沿所述脊柱中线移动时的航向角和俯仰角。

在一些实施方式中，所述主控端与所述地磁角度测量模块连接，用于将测得的所述航向角和俯仰角按照时钟与所述二维空间曲线相匹配，获得所述脊柱中线的三维空间曲线。