本發明涉及光療,特別是涉及一種結合超聲成像定位與視覺識別的精準光療系統。
背景技術:
1、無菌性炎癥,指由機械性勞損、退行性病變等因素引發,而非病原體感染導致的炎癥反應。常見疾病包括肩袖肌腱炎、跟腱炎、髕腱炎(跳躍膝)、網球肘等,在運動人群、中老年及特定職業群體中發病率極高,是導致慢性疼痛和運動功能障礙的主要原因。
2、這類疾病與過度使用、重復性應力損傷密切相關。隨著全民健身普及和人口老齡化,其患病人數持續攀升。以網球肘為例,普通人群患病率約為1-3%,而在重復勞損職業中可高達15%。此類疾病雖不致命,但病程長、易復發,嚴重影響患者生活質量和工作能力,給社會帶來顯著的醫療和經濟負擔。
3、光學治療作為一種無創、副作用較小且不易產生耐藥性的物理治療方法,在應對無菌性炎癥方面顯示出獨特優勢,但現有的光學治療設備都是采用統一治療參數或醫生根據經驗判斷簡單調節治療參數來進行治療,不能實現根據病灶的具體情況,如病灶的位置、深度、大小、嚴重程度等來選擇相適應的光學治療參數,如波長、功率、光斑大小、照射方向等來進行精準治療,影響了治療效果。
技術實現思路
1、本發明的實施例提供了一種光療系統,以結合超聲成像定位與視覺識別來實現對病灶的精準治療,并提升治療效果。
2、為了實現上述目的,一方面,提供一種光療系統,包括:
3、超聲成像單元,用于通過超聲探頭對病灶進行成像識別,獲得病灶信息,并將所述病灶信息發送給主控單元,以供所述主控單元設置與所述病灶信息對應的光療參數;所述病灶信息包括:病灶的位置、深度、大小和/或嚴重程度;所述光療參數包括:波長、功率、光斑大小和/或照射方向;波長為發射光源的波長;功率為光源的發射功率;
4、光療單元,用于根據所述主控單元設置的光療參數通過治療頭對所述病灶進行治療;
5、攝像單元,用于拍攝所述超聲探頭在對病灶進行成像識別時所處第一位置的第一圖像,并將所述第一圖像發送給所述主控單元,及拍攝所述治療頭在對所述病灶進行治療時所處第二位置的第二圖像,并將所述第二圖像發送給所述主控單元;
6、主控單元,用于根據所述超聲成像單元發送的所述病灶信息設置與所述病灶信息對應的光療參數,并將所設置的光療參數發送給所述光療單元;及,根據所述第一圖像和所述第二圖像,判斷所述第一位置和所述第二位置是否相同,并在所述第一位置和所述第二位置不相同時,給出治療頭位置調整提示。
7、優選地,所述的光療系統,以超聲探頭中心點所處的位置為所述第一位置;以所述治療頭發出的治療光束在靶平面形成的光斑中心所處的位置為所述第二位置。
8、優選地,所述的光療系統,以超聲探頭探測面的中心點所處的位置為第一位置;以治療頭出光面的中心點所處的位置為所述第二位置。
9、優選地,所述的光療系統,還包括:
10、結構光投射器,設置于所述攝像單元的旁側,與所述攝像單元之間的相對位置保持固定,用于向所述攝像單元的拍攝區域投射結構光。
11、優選地,所述的光療系統,所投射的結構光包括:具有特定幾何關系的激光點陣或隨機散斑。一種具體實現中,特定幾何關系包括:三角形、十字準星或矩形等任何預設的幾何圖形。
12、優選地,所述的光療系統,具有特定幾何關系的激光點陣包括:呈三角形的三個激光點。
13、優選地,所述的光療系統,所述第一圖像和所述第二圖像都包括所述結構光投射器所投射的結構光;所述主控單元通過所述第一位置相對于所述結構光的位置及所述第二位置相對于所述結構光的位置來判斷所述第一位置和所述第二位置是否相同。
14、優選地,所述的光療系統,所述主控單元通過所述第一位置相對于結構光預定點的位置及所述第二位置相對于所述結構光預定點的位置來給出治療頭位置調整指示。
15、優選地,所述的光療系統,還包括:
16、攝像單元根據激光點在畫面中的間距變化,利用三角測量原理來計算皮膚曲面的深度和傾斜角度。
17、優選地,所述的光療系統,其中,
18、所述超聲探頭上設置有第一壓力傳感器,用于采集所述超聲探頭與皮膚之間的第一接觸壓力,并將所述第一接觸壓力發送給所述主控單元;
19、所述治療頭上設置有第二壓力傳感器,用于采集所述超聲探頭與皮膚之間的第二接觸壓力,并將所述第二接觸壓力發送給所述主控單元;
20、所述主控單元,用于比較所述第一接觸壓力和所述第二接觸壓力,并在所述第一接觸壓力與所述第二接觸壓力不同時進行報警提示。
21、優選地,所述的光療系統,所述主控單元通過聲音、文字和/或圖形方式進行位置調整提示;當通過圖形方式進行位置調整提示時,包括:以增強現實方式將所述治療頭應處的目標位置輪廓疊加在實時視頻畫面上,引導操作者移動所述治療頭。
22、上述技術方案具有如下技術效果:
23、本發明實施例的技術方案通過超聲成像單元識別病灶的信息,并將病灶信息發送至主控單元,由主控單元設置與病灶信息對應的光療參數即光學治療參數,并發送給光療單元進行治療,可以實現根據病灶的信息來選擇適應的光療參數來進行治療;此外,通過將超聲成像定位與通過攝像單元實現的視覺識別進行結合,可以實現治療頭的位置與超聲探頭之前所在的位置一致,確保了光療單元在進行光療時,病灶的具體參數是準確的,從而實現了精準治療;即本發明實施例的技術方案通過將模糊的經驗治療轉變為基于影像學定量數據的靶向治療,極大降低了對操作者個人經驗的依賴,實現了精準治療,提升治療效果。
24、進一步的實現中,通過采用了結構光輔助定位的方式,在皮膚上打上光斑作為“人工特征點”,建立一個鎖定在患者皮膚上的局部坐標系,解決了由于人體皮膚缺乏紋理或存在發生形變時導致自然特征點難以抓取的問題,有效處理了治療過程中存在的定位漂移問題,提高了魯棒性?。
1.一種光療系統,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的光療系統,其特征在于,以超聲探頭中心點所處的位置為所述第一位置;以所述治療頭發出的治療光束在靶平面形成的光斑中心所處的位置為所述第二位置。
3.根據權利要求1所述的光療系統,其特征在于,還包括:
4.根據權利要求3所述的光療系統,其特征在于,所投射的結構光包括:具有特定幾何關系的激光點陣或隨機散斑。
5.根據權利要求4所述的光療系統,其特征在于,具有特定幾何關系的激光點陣包括:呈三角形的三個激光點。
6.根據權利要求3所述的光療系統,其特征在于,所述第一圖像和所述第二圖像都包括所述結構光投射器所投射的結構光;所述主控單元通過所述第一位置相對于所述結構光的位置及所述第二位置相對于所述結構光的位置來判斷所述第一位置和所述第二位置是否相同。
7.根據權利要求6所述的光療系統,其特征在于,所述主控單元通過所述第一位置相對于結構光預定點的位置及所述第二位置相對于所述結構光預定點的位置來給出治療頭位置調整指示。
8.根據權利要求5所述的光療系統,其特征在于,還包括:
9.根據權利要求1所述的光療系統,其特征在于,
10.根據權利要求1所述的光療系統,其特征在于,所述主控單元通過聲音、文字和/或圖形方式進行位置調整提示;當通過圖形方式進行位置調整提示時,包括:以增強現實方式將所述治療頭應處的目標位置輪廓疊加在實時視頻畫面上,引導操作者移動所述治療頭。