CN107883943A - 一种用于x射线骨密度仪的自动路径规划测量工具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于X射线骨密度仪的自动路径规划测量工具及方法，测量工具安装在DEXA设备的扫描床表面材质下方，测量工具包括按照陈列方式排布的压力传感模块，压力传感模块根据待测人体的表面形状返回压力信号，并根据预设的阈值过滤掉非人体接触部分，所述压力传感模块与上位机连通，上位机的作用是根据压力传感模块返回的压力信号规划探测器的运动路径，运动路径与待测人体的表面形状相匹配。本发明通过压力传感器等方式获得受测者所在位置，根据其投影面积自动规划检测时的运动路径，不再需要人工干预，并且能缩短检测时间从而提高骨密度检测效率，相同时间下获得更多的数据，不再需要加快探测器的运动速度或加大扫描路线间隔。

Description

一种用于X射线骨密度仪的自动路径规划测量工具及方法

技术领域

本发明涉及一种测量工具及方法，尤其涉及一种用于X射线骨密度仪的自动路径规划测量工具及方法。

背景技术

目前的全身型X射线骨密度仪，根据采用的限束器的不同，射线束分为笔形和扇形，笔形产生的射线成直线状，光束的截面积很小，在测量全身时为了不错过关键的测量部位，需要发射器和探测器以密集的弓字形反复运动扫描，在检测时可以由医生手动定位设定起点(图2)或者直接从设备的测量行程最小处连续测量(图3)至设备的测量行程最大值完成一个测量周期，整个检测行程时间长需要10-20分钟，并且其扫描的面积中过半都是无效的。为了能够符合实际使用的需求，现行的设备通常在全身扫描时加大了弓字形的间隔或加快机构运行速度的方式，以缩短时间，这又会带来检测部位不足及测量数据减少等问题。而采用扇形光束的设备，由于光束截面积比笔形大通常只进行单一方向的扫描，实际检测时间在5-6分钟，但是受到接收器尺寸的限制，实际上无法做到检测人体全部部位。并且由于射线束除中心位置是垂直于探测器的，其余的都是斜向接收，这会造成数据的放大误差，故目前主流的DEXA设备都是采用笔束弓字扫描。近年有采用窄角度扇束的设备也是需要进行弓字型扫描的，运行速度相近，但仍存在扫描无效区域造成浪费的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于X射线骨密度仪的自动路径规划测量工具及方法，解决现有技术存在的缺憾。

本发明采用如下技术方案实现：

一种用于X射线骨密度仪的自动路径规划测量工具，其特征在于，所述测量工具安装在DEXA设备的扫描床表面材质下方，测量工具包括按照阵列方式排布的压力传感模块，所述压力传感模块的作用是根据待测人体的表面形状返回压力信号，并根据预设的阈值过滤掉非人体接触部分，所述压力传感模块与上位机相连，上位机的作用是根据压力传感模块返回的压力信号规划探测器的运动路径，所述运动路径与待测人体的表面形状相匹配。

进一步的，每个压力传感模块上配备有四个压力传感器。

进一步的，每个压力传感模块上配备有一个压力传感器，阵列数量变成四倍。

一种用于X射线骨密度仪的自动路径规划测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)在DEXA设备的扫描床表面材质下，采用阵列方式排布压力传感模块；

2)在受测者躺在其上时，各压力传感模块获得并返回的压力信号，并根据预设的阈值过滤掉非人体接触的部分；

3)根据结果判定受测者实际所占用的区域，并以此规划探测器运动路径，使得所有待测区域都得到扫描。

本发明的有益技术效果是：通过压力传感器等方式获得受测者所在位置，根据其投影面积自动规划检测时的运动路径，不再需要人工干预，并且能缩短检测时间从而提高骨密度检测效率，相同时间下获得更多的数据，不再需要加快探测器的运动速度或加大扫描路线间隔。

附图说明

图1是DEXA常见扫描方式示意图。

图2是人工设定起点后进行弓字扫描的示意图。

图3是非人工操作采用弓字默认扫描的方法。

图4是压力检测模块传感器分布的示意图。

图5是压力传感阵形排布的示意图。

图6是受测者躺在扫描床上的示意图。

图7是通过传感器确定的区域范围示意图。

图8是按照区域自动进行的扫描路线图。

具体实施方式

通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。

本实施例：在DEXA设备的扫描床表面材质下，采用阵列方式排布压力传感模块，每个模块有四个压力传感器(编号1-4，分别是压力传感器1、压力传感器2、压力传感器3和压力传感器4)，在受测者躺在其上时，可以获得各压力传感模块返回的压力信号，并根据预设的阈值过滤掉非人体接触的部分。根据结果判定受测者实际所占用的区域，并以此规划探测器运动路径，使得所有待测区域都得到扫描，减少在无效区域扫描造成的浪费。在另一实施例中：压力模块也可以采用更小的尺寸，每个模块使用一个压力传感器，阵列数量变为4倍，这样可以得到更精确的区域范围，但考虑到目前DEXA设备的探测器运动方式单一及成本考虑没有采用。

如图6所示，当受测者躺在扫描床上时，通过获得压力传感器的信息，可以判断受测者所在的区域范围，获得的有效压力传感器信号为B3[1，2，3，4]、C2[3，4]、C3[1，2，3，4]、...、G2[2，4]、...J2[2]、J3[1，2]、J4[1]。只有一个探测器信号的模块将被略去，有两个探测器信号的模块将计入相应的一半面积，有三个以上探测器信号的模块面积全部计入。故获得的受测者区域如图7所示，根据图7判定的区域范围，X射线骨密度仪的探测器及发射器仅需要覆盖相应的区域即可，根据得到的区域范围结果控制探测器和发射器按图8路线进行扫描，从示意图上可见，检测区域的面积与直接全部扫描相比只占42％左右，减少了一半以上(实际使用中因个人身高体型会略有区别，身高体型越小的受测者，节约的时间最多)

当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于X射线骨密度仪的自动路径规划测量工具，其特征在于，所述测量工具安装在DEXA设备的扫描床表面材质下方，测量工具包括按照阵列方式排布的压力传感模块，所述压力传感模块的作用是根据待测人体的表面形状返回压力信号，并根据预设的阈值过滤掉非人体接触部分，所述压力传感模块与上位机相连，上位机的作用是根据压力传感模块返回的压力信号规划探测器的运动路径，所述运动路径与待测人体的表面形状相匹配。

2.根据权利要求1所述的用于X射线骨密度仪的自动路径规划测量工具，其特征在于，每个压力传感模块上配备有四个压力传感器。

3.根据权利要求1所述的用于X射线骨密度仪的自动路径规划测量工具，其特征在于，每个压力传感模块上配备有一个压力传感器。

4.一种用于X射线骨密度仪的自动路径规划测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)在DEXA设备的扫描床表面材质下，采用阵列方式排布压力传感模块；

2)在受测者躺在其上时，各压力传感模块获得并返回的压力信号，并根据预设的阈值过滤掉非人体接触的部分；

3)根据结果判定受测者实际所占用的区域，并以此规划探测器运动路径，使得所有待测区域都得到扫描。