醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)上的醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近來(lái)越來(lái)越多的顯示技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療設(shè)備上，促進(jìn)了醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步。例如，診斷內(nèi)鏡檢查(diagnostic endoscopy)、治療內(nèi)鏡術(shù)(surgical endoscopy)、機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)(Robot surgical system)、醫(yī)用電子顯微鏡(medical electron microscope)、電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(computer tomography，CT)、石茲共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)等醫(yī)療設(shè)備都需要用到圖像顯示。因此，醫(yī)生給患者做手術(shù)時(shí)，能夠隨時(shí)觀看輸出到上述醫(yī)療顯示器的畫面上的圖像進(jìn)行手術(shù)。例如:腎盂旁囊腫切除術(shù)。對(duì)醫(yī)生來(lái)說(shuō)，這類手術(shù)存在腎臟、血管及腎盂損傷的隱患，手術(shù)中易出現(xiàn)大出血，而且術(shù)后漏尿的風(fēng)險(xiǎn)也較高。如采取普通腹腔鏡手術(shù)，由于解剖層次多、血管復(fù)雜、手術(shù)難度大及二維顯示器畫面缺乏縱深感的因素，這要求手術(shù)醫(yī)生具有很高的鏡下技術(shù)。
[0003]最近，業(yè)界出現(xiàn)一種3D腹腔鏡，其在患者體內(nèi)的腹腔鏡鏡頭包含兩個(gè)距離非常近的小鏡頭，兩個(gè)小鏡頭各自拍下腔內(nèi)圖像，再通過(guò)各自的顯示設(shè)備把兩個(gè)角度的圖像通過(guò)不同偏振態(tài)的光同步放映，使有細(xì)微差別的兩幅圖像同時(shí)顯示在顯示屏上。醫(yī)生使用偏振眼鏡觀看，左眼只能看到左攝像頭拍攝的畫面，右眼只能看到右攝像頭拍攝的畫面，這樣組合起來(lái)可以看到實(shí)時(shí)播放的立體影像。
[0004]然而，采用這種3D腹腔鏡，觀看者要佩戴特制的偏振眼鏡，畫面亮度會(huì)明顯下降，且對(duì)于不習(xí)慣帶眼鏡的醫(yī)生來(lái)說(shuō)會(huì)影響其舒適程度。除此之外，由于醫(yī)生手術(shù)過(guò)程中會(huì)佩戴口罩，當(dāng)醫(yī)生呼吸時(shí)會(huì)在眼鏡上形成一層霧氣，給手術(shù)帶來(lái)了不便與危險(xiǎn)。再者，佩戴偏振眼鏡看所有東西都會(huì)比較暗，對(duì)于做手術(shù)的醫(yī)生來(lái)說(shuō)，在封閉幽暗的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行手術(shù)，有可能會(huì)誘發(fā)幽閉恐懼、焦慮等心理問題，影響醫(yī)生的心理健康。在手術(shù)過(guò)程中，有可能開啟手術(shù)臺(tái)上的無(wú)影燈。醫(yī)生在進(jìn)行手術(shù)時(shí)需要從不同的位置戴著眼鏡觀看顯示屏幕，此時(shí)，無(wú)影燈發(fā)出來(lái)的高亮度會(huì)對(duì)醫(yī)生觀看3D影像產(chǎn)生影響。即如果無(wú)影燈太亮的話，3D影像對(duì)比度會(huì)降低，醫(yī)生觀看起來(lái)容易產(chǎn)生疲勞感;而無(wú)影燈過(guò)暗的話，顯示的3D影像過(guò)亮?xí)r又過(guò)于刺眼。手術(shù)過(guò)程中隨著醫(yī)生位置的變化，為方便觀看3D影像，醫(yī)生需要不斷地手動(dòng)操作使無(wú)影燈亮度與顯示屏亮度匹配，這不僅影響了醫(yī)生手術(shù)的進(jìn)程，對(duì)患者手術(shù)造成了風(fēng)險(xiǎn)，而且操作繁瑣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種醫(yī)療圖像立體顯示系統(tǒng)，旨在解決由現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)引起的上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)問題。
[0006]本實(shí)用新型提供一種醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)，包括:跟蹤單元、檢測(cè)單元、控制單元及顯示裝置，所述跟蹤單元用于跟蹤目標(biāo)對(duì)象的位置，所述檢測(cè)單元用于檢測(cè)所述目標(biāo)對(duì)象區(qū)域的光亮度，生成第一亮度值，所述控制單元依據(jù)所述第一亮度值，調(diào)節(jié)所述顯示裝置的亮度，其中，所述控制單元分別與所述跟蹤單元、所述檢測(cè)單元及所述顯示裝置連接。
[0007]本實(shí)用新型提供的醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)，具有方便醫(yī)生手術(shù)，操作簡(jiǎn)單，提升醫(yī)生手術(shù)時(shí)的舒適度，且降低患者手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)的有益效果。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施方式一的醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施方式二的醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施方式三的醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖4示出了本實(shí)用新型實(shí)施方式四的醫(yī)療圖像顯示方法的流程示意圖。
[0012]圖5示出了本實(shí)用新型實(shí)施方式五的醫(yī)療圖像顯示方法的流程示意圖。
[0013]圖6為圖5中步驟S21的詳細(xì)流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施方式及實(shí)施方式中的特征可以相互組合。
[0015]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受下面公開的【具體實(shí)施方式】的限制。
[0016]實(shí)施方式一
[0017]請(qǐng)參見圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施方式一的醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)I包括:跟蹤單元10、檢測(cè)單元20、控制單元30及顯示裝置40，該跟蹤單元10用于跟蹤目標(biāo)對(duì)象的位置，該檢測(cè)單元20用于檢測(cè)前述目標(biāo)對(duì)象區(qū)域的光亮度，生成第一亮度值，該控制單元30依據(jù)前述第一亮度值，調(diào)節(jié)該顯示裝置40的亮度。其中，跟蹤單元10采用常見的人眼追蹤攝像頭，追蹤人眼(目標(biāo)對(duì)象)的位置。較佳地，前述人眼追蹤攝像頭采用雙目攝像機(jī)。還有，可以是其它追蹤裝置，如紅外線傳感器，跟蹤人(目標(biāo)對(duì)象)所在的位置。跟蹤單元10較好是設(shè)置于顯示裝置40上。檢測(cè)單元20主要是檢測(cè)目標(biāo)對(duì)象所在區(qū)域的光亮度，檢測(cè)單元20可以為常見的光電傳感器。此外，需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型的顯示設(shè)備主要是輔助手術(shù)的醫(yī)療設(shè)備。該顯示設(shè)備可以是眼鏡式立體顯示設(shè)備，也可以是裸眼式立體顯示設(shè)備，顯示立體圖像，以幫助醫(yī)生手術(shù)時(shí)真實(shí)且實(shí)時(shí)地觀看到患者體內(nèi)的三維面貌，以便醫(yī)生基于顯示的圖像開展手術(shù)。該顯示裝置可以應(yīng)用到診斷內(nèi)鏡檢查(diagnostic endoscopy)、治療內(nèi)鏡術(shù)(surgical endoscopy)、機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)(Robot surgical system)、醫(yī)用電子顯微鏡(medical electron microscope)、電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(computer tomography，CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)等醫(yī)療設(shè)備中。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施方式一的醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)通過(guò)跟蹤單元10在跟蹤到目標(biāo)對(duì)象后，控制檢測(cè)單元20對(duì)跟蹤到的目標(biāo)對(duì)象所在區(qū)域的亮度進(jìn)行檢測(cè)，生成第一亮度值，依據(jù)第一亮度值的大小變化實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示裝置40的亮度，減少了醫(yī)生手動(dòng)調(diào)節(jié)的繁瑣，提升醫(yī)生手術(shù)時(shí)的舒適度，且降低患者手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0019]進(jìn)一步地，當(dāng)前述檢測(cè)單元20檢測(cè)前述光亮度變化后的持續(xù)時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)，調(diào)節(jié)前述顯示裝置的亮度。例如當(dāng)檢測(cè)單元20檢測(cè)到亮度從前一亮度變化為后一亮度時(shí)持續(xù)時(shí)間延續(xù)了 η秒(例如選擇5秒，或1秒)達(dá)到對(duì)應(yīng)的預(yù)定時(shí)間時(shí)，控制單元3 O控制顯示裝置調(diào)節(jié)顯示亮度。具體而言，是控制單元30控制顯示裝置的背光單元調(diào)節(jié)發(fā)光亮度。如果沒有達(dá)到預(yù)定時(shí)間，比如預(yù)定時(shí)間是5秒，而亮度變化在3秒時(shí)，變化后的后一亮度恢復(fù)到變化前的前一亮度，則無(wú)需發(fā)出控制指令，這樣，節(jié)約了頻繁調(diào)節(jié)對(duì)顯示裝置壽命造成的影響，同時(shí)在幾秒內(nèi)的反復(fù)變化，也會(huì)給醫(yī)生帶來(lái)眼睛的不舒適，影響醫(yī)生的手術(shù)。
[0020]進(jìn)一步地，當(dāng)前述第一亮度值大于或等于預(yù)定閾值時(shí)，調(diào)節(jié)前述顯示裝置40的亮度。顯示裝置40的調(diào)節(jié)，需要在第一亮度值大于或等于預(yù)定閾值時(shí)進(jìn)行，這樣可以忽略了微小的亮度變化，因?yàn)檩p微的亮度變化并不會(huì)在醫(yī)生觀看顯示裝置40時(shí)帶來(lái)影響，控制單元30無(wú)需對(duì)此發(fā)出控制指令，既減少了頻繁地調(diào)節(jié)顯示裝置40帶來(lái)的能耗增加，同時(shí)又不會(huì)對(duì)醫(yī)生造成任何影響。
[0021]進(jìn)一步地，這里所說(shuō)的第一亮度值，可以是在跟蹤到目標(biāo)對(duì)象所在區(qū)域亮度發(fā)生變化前的前一亮度基礎(chǔ)上的亮度變化值，也可以是單純測(cè)得的目前對(duì)象所在區(qū)域的亮度值。例如，在跟蹤到的目標(biāo)對(duì)象沒有移動(dòng)前，亮度值為a，在跟蹤到目標(biāo)對(duì)象移動(dòng)后，測(cè)得的亮度值為b，此時(shí)b減去a的差值作為第一亮度值(例如，差值為正，表示變亮了；差值為負(fù)數(shù)，表示變暗了)，或者直接以測(cè)得的亮度值b作為第一亮度值，系統(tǒng)判斷第一亮度值大小，再作出是否調(diào)節(jié)顯示裝置的亮度，以及相應(yīng)地調(diào)節(jié)亮度的大小。
[0022]實(shí)施方式二
[0023]請(qǐng)參見圖2，圖2是本實(shí)用新型實(shí)施方式二的醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施方式二的醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)是在實(shí)施方式一的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，區(qū)別主要在于:所述醫(yī)療圖像顯示系統(tǒng)，還包括:顯示亮度傳感器50，用于檢測(cè)所述顯示裝置40的亮度，生成第二亮度值；以及亮度調(diào)節(jié)計(jì)算器60，用于計(jì)算所述第一亮度值和所述第二亮度值之間的差值或比值，判斷是否在各自相應(yīng)的參考值范圍內(nèi)，并輸出判斷的結(jié)果。這里的第二亮度值也可以是如第一亮度值一樣，可以是亮度變化值，也可以是測(cè)定的亮度值，具體參見實(shí)施方式一對(duì)第一亮度值描述，在此不再贅述。在比較所述第一亮度值和所述第二亮度值大小時(shí)，二者需要用同一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)比較，例如當(dāng)?shù)谝涣炼戎等×炼茸兓禃r(shí)，則第二亮度值也應(yīng)取亮度變化值。
[0024]較佳地，當(dāng)?shù)谝涣炼戎等y(cè)定的亮度值時(shí)，則第二亮度值也取測(cè)定的亮度值。當(dāng)?shù)谝涣炼戎蹬c第二亮度值之間的差值或者比值處于適于目標(biāo)對(duì)象(人眼)觀看的取值范圍，則無(wú)需考慮調(diào)節(jié)顯示裝置的亮度，這個(gè)范圍可以依據(jù)人眼感覺亮度柔和舒適的實(shí)際情況來(lái)確定;若第一亮度值與第二亮度值之間的差值位于目標(biāo)對(duì)象適于觀看的取值范圍外，則調(diào)節(jié)顯示裝置的亮度以使其處于人眼舒適觀看的范圍內(nèi)。例如，可以按照以下的函數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)顯示裝置，假定目標(biāo)對(duì)象所在區(qū)域的第一亮度值為m(m2 O)，顯示裝置的顯示區(qū)域的第二亮度值為n(n在O)，環(huán)境光亮度為c(c 20)，則調(diào)節(jié)時(shí)需要按照以下函數(shù)的方式進(jìn)行調(diào)節(jié):
[0025]m = f (n)+c (I)
[0026]kl =m-n = f (n)+c-n (2)或者
[0027]k2=m/n = (f (n)+c)/n(3)
[0028]上述公式(I)中，函數(shù)f (η)是顯示裝置調(diào)節(jié)后