火器傷失活組織檢測(cè)儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種火器傷失活組織檢測(cè)儀，涉及失活組織檢測(cè)設(shè)備，包括圖像采集模塊，用于采集待檢測(cè)的火器傷組織的圖像；圖像處理模塊用于通過(guò)對(duì)所采集的火器傷組織的圖像進(jìn)行分析，得到火器傷失活組織圖像，以供顯示。圖像采集模塊包括：光學(xué)系統(tǒng)子模塊，用于提供標(biāo)準(zhǔn)光源和根據(jù)光反射情況實(shí)時(shí)獲取待檢測(cè)火器傷組織圖像；圖像存儲(chǔ)子模塊用于將獲取的待檢測(cè)火器傷組織圖像進(jìn)行存儲(chǔ)。本發(fā)明的有益效果在于：采用了標(biāo)準(zhǔn)光源照射，確保相同的測(cè)試環(huán)境，使最后得到的測(cè)試數(shù)據(jù)具有可比性。采用了紅色濾光片加大創(chuàng)傷組織和正常組織的對(duì)比，使得觀察者更容易做出正確的判斷。使用圖像處理模塊，通過(guò)計(jì)算得到最后的結(jié)果，保證數(shù)據(jù)的客觀性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】火器傷失活組織檢測(cè)儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及失活組織檢測(cè)設(shè)備，特別涉及一種火器傷失活組織的檢測(cè)儀。

【背景技術(shù)】
[0002] 火器傷是戰(zhàn)爭(zhēng)中常見(jiàn)的一種損傷，也是現(xiàn)代恐怖襲擊案件中常見(jiàn)的損傷之一。槍 彈或破片擊中人體后通常局部組織出現(xiàn)具有一定形態(tài)的傷道，傷道由內(nèi)向外分為三個(gè)區(qū) 域，原發(fā)傷道區(qū)、挫傷區(qū)與震蕩區(qū)。其中在挫傷區(qū)內(nèi)由于投射物能量側(cè)向傳導(dǎo)和瞬時(shí)空腔的 擠壓、牽拉作用而形成失活組織區(qū)。如果失活組織不及時(shí)清除則出現(xiàn)傷口感染，嚴(yán)重時(shí)危及 生命。
[0003] 因此早期清創(chuàng)是平戰(zhàn)時(shí)火器傷失活組織外科處理最基本的方法之一，進(jìn)行早期清 創(chuàng)就是在盡可能保存正常組織的前提下將失活組織切除掉，最大限度減少機(jī)體的創(chuàng)傷。而 判定失活組織損傷的程度和范圍則是提高清創(chuàng)手術(shù)質(zhì)量的重要前提。目前在實(shí)驗(yàn)室和臨床 中已有一些判定組織損傷范圍的方法可供參考，但能準(zhǔn)確而方便地用于臨床的卻不多見(jiàn)， 臨床醫(yī)生主要采用兩種判斷方法進(jìn)行識(shí)別和判定：4c法和外科清創(chuàng)眼鏡法。4c法是指通過(guò) 失活組織的色調(diào)、致密度、收縮性、毛細(xì)血管出血判定是否是失活組織，即操作者通過(guò)肉眼 觀察組織外觀顏色是否變成黑色或者暗褐色、肌肉緊張度是否降低、肌肉收縮力是否下降、 創(chuàng)面組織是否出血。外科清創(chuàng)眼鏡方法是指操作者佩戴該眼鏡后根據(jù)失活組織對(duì)光反射存 在顯著差異判定。以上兩個(gè)方法都存在著一些缺點(diǎn)：失活組織判定與操作者主觀性有很大 關(guān)系，操作者經(jīng)驗(yàn)不同和對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)掌握的差異造成不能精確定量計(jì)算失活組織量；受外 界光線影響等因素，導(dǎo)致切除的組織往往比實(shí)際壞死組織大〇. 5cm以上，人為地增加了機(jī) 體的受創(chuàng)范圍，嚴(yán)重影響了傷員的救治和康復(fù)。術(shù)前醫(yī)學(xué)成像技術(shù)包括超聲US、CT、MRI等 等，通過(guò)這些成像技術(shù)形成的圖像無(wú)法區(qū)分正常組織和失活組織的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種用于火器傷失活組織檢測(cè)儀， 能夠用于不同彈丸或破片擊中人體不同部位后由于投射物能量傳播導(dǎo)致的失活組織區(qū)域 的檢測(cè)，具有客觀性強(qiáng)、定量準(zhǔn)確、測(cè)試精度高、使用簡(jiǎn)便、費(fèi)用低廉、不受外界光線干擾等 優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明提供了一種火器傷失活組織 檢測(cè)儀，包括圖像采集模塊，用于采集待檢測(cè)的火器傷組織的圖像；圖像處理模塊，用于通 過(guò)對(duì)所采集的火器傷組織的圖像進(jìn)行分析，得到火器傷組織的失活組織圖像，以供顯示。
[0006] 進(jìn)一步地，圖像采集模塊包括：光學(xué)系統(tǒng)子模塊，用于提供標(biāo)準(zhǔn)光源和根據(jù)光反射 情況實(shí)時(shí)獲取待檢測(cè)火器傷組織圖像；圖像存儲(chǔ)子模塊，用于將獲取的待檢測(cè)火器傷組織 圖像進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0007] 進(jìn)一步地，其中光學(xué)系統(tǒng)子模塊包括發(fā)光二極管光源、紅色濾光片、成像模塊。
[0008] 進(jìn)一步地，發(fā)光二極管光源由紅光和白光的LED陣列組成。
[0009] 進(jìn)一步地，發(fā)光二極管光源的中心波長(zhǎng)為650nm，紅色濾光片的中心波長(zhǎng)為 650nm〇
[0010] 進(jìn)一步地，成像模塊采用c⑶攝像機(jī)。
[0011] 進(jìn)一步地，成像模塊采用CMOS攝像機(jī)。
[0012] 進(jìn)一步地，光學(xué)系統(tǒng)子模塊還包括亮度調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)發(fā)光二極管光源的亮 度。
[0013] 進(jìn)一步地，圖像處理模塊包括：圖像讀取裝置，用于讀取所述圖像； 圖像預(yù)處理裝置，用于對(duì)所讀取的圖像依次進(jìn)行圖像去噪、圖像增強(qiáng)、圖像校正處理； 圖像復(fù)原裝置，用于對(duì)圖像預(yù)處理裝置處理得到的圖像進(jìn)行恢復(fù)處理，除去或減少在 獲得圖像過(guò)程中的圖像退化； 圖像分割裝置，用于通過(guò)二值化進(jìn)行正常組織和失活組織邊緣識(shí)別，并根據(jù)邊緣識(shí)別 結(jié)果，對(duì)正常組織和失活組織圖像進(jìn)行分割； 失活組織提取裝置，用于將分割得到的失活組織圖像進(jìn)行提取，以供顯示。
[0014] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明具有客觀性強(qiáng)、定量準(zhǔn)確、測(cè)試精度高、使用簡(jiǎn)便、費(fèi)用 低廉、不受外界光線干擾等優(yōu)點(diǎn)。采用標(biāo)準(zhǔn)光源照射，確保相同的測(cè)試環(huán)境，使最后得到的 測(cè)試數(shù)據(jù)具有可比性。采用紅色濾光片加大創(chuàng)傷組織和正常組織的對(duì)比，使得觀察者更容 易做出正確的判斷。被觀察物的成像信息經(jīng)過(guò)圖像處理模塊處理后進(jìn)行可視化顯示，定量 更準(zhǔn)確，醫(yī)生可以及時(shí)知道和掌握手術(shù)中組織的情況。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0016] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)子模塊結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的圖像處理模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，據(jù)研究表明，正常組織(包括部分有恢復(fù) 功能的挫傷區(qū)組織)與失活組織光學(xué)特性的差異主要表現(xiàn)在600n m以上的紅光和近紅外光 部分，正常組織對(duì)該波段的光反射強(qiáng)度遠(yuǎn)大于失活組織。本發(fā)明根據(jù)組織的光學(xué)特性來(lái)判 斷是否為失活組織。
[0018] 如圖1所示：火器傷失活組織檢測(cè)儀包括圖像采集模塊1和圖像處理模塊2,圖像 采集模塊1，用于采集待檢測(cè)的火器傷組織的圖像；圖像處理模塊2，用于通過(guò)對(duì)所采集的 火器傷組織的組織圖像進(jìn)行分析，得到火器傷組織的失活組織圖像，以供顯示。圖像采集模 塊1包括光學(xué)系統(tǒng)子模塊11和圖像存儲(chǔ)子模塊12。
[0019] 如圖2所示，光學(xué)系統(tǒng)子模塊11包括光發(fā)射二極管（LED)光源111、光源亮度調(diào) 節(jié)模塊112、紅色濾光片113、鏡頭114、C⑶鏡頭115、電源116、開(kāi)關(guān)模塊117及成像模塊 118、視頻輸出端119。C⑶鏡頭115穿過(guò)鏡頭114中間，C⑶鏡頭115前端放置有紅色濾光 片113,在鏡頭114左側(cè)和右側(cè)分別設(shè)有光發(fā)射二極管（LED)光源111，亮度調(diào)節(jié)模塊112 和開(kāi)關(guān)模塊117分別與鏡頭114連接，電源116與開(kāi)關(guān)模塊117連接，成像模塊118與鏡頭 114連接。視頻輸出端119與成像模塊118連接，視頻輸出端119與圖像存儲(chǔ)子模塊12連 接。光學(xué)系統(tǒng)子模塊11的作用是提供光源，使光照射在待檢測(cè)物上，光經(jīng)過(guò)反射通過(guò)紅色 濾光片113后從C⑶鏡頭115進(jìn)入到成像模塊116中成像，實(shí)時(shí)獲取待檢測(cè)火器傷組織的 圖像。
[0020] 光發(fā)射二極管（LED)光源111采用白光和紅光的LED陣列，光發(fā)射二極管（LED)光 源111的中心波長(zhǎng)為650 nm。紅光LED和白光LED任意排列。LED成本比半導(dǎo)體激光器低。 白光光源負(fù)責(zé)提高背景照度，便于在術(shù)中人眼觀察，紅光光源用于反射光成像主動(dòng)照明，增 強(qiáng)正常組織的反射強(qiáng)度。LED陣列溫度特性良好、穩(wěn)定性好。LED陣列通過(guò)恒流電路驅(qū)動(dòng)， 通過(guò)調(diào)節(jié)恒流的電阻，便可以調(diào)整輸出功率和亮度。通過(guò)函數(shù)控制數(shù)據(jù)采集卡的I/O 口，實(shí) 現(xiàn)在軟件上控制光源部分的打開(kāi)和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)光源亮度調(diào)節(jié)。成像模塊118采用CCD/CM0S 攝像機(jī)，為了在成像端濾出紅光LED照射組織后的反射光，減少自然光源和其它雜質(zhì)光源 對(duì)成像的影響，在C⑶鏡頭115前端放置了中心波長(zhǎng)為650nm的紅色濾光片113。
[0021] 圖像存儲(chǔ)子模塊12將從光學(xué)系統(tǒng)子模塊11中實(shí)時(shí)獲取的待檢測(cè)的火器傷組織的 圖像信息進(jìn)行存儲(chǔ)。圖像處理模塊2的作用是通過(guò)對(duì)所采集的火器傷組織的圖像進(jìn)行分 析，得到火器傷組織的失活組織圖像，以供顯示。
[0022] 標(biāo)準(zhǔn)光源的照射待檢測(cè)的火器傷組織，光反射通過(guò)紅色濾光片113后得到待檢測(cè) 的火器傷組織圖像信息，正常組織和失活組織呈現(xiàn)不同的顏色。這些圖像信息經(jīng)過(guò)圖像存 儲(chǔ)子模塊12上傳至圖像處理模塊2,經(jīng)過(guò)圖像處理模塊2分析處理后得到失活組織的圖像 以供顯示。
[0023] 如圖3所示的圖像處理模塊2包括圖像讀取裝置21，圖像預(yù)處理裝置22,圖像復(fù) 原裝置23,圖像分割裝置24,失活組織提取裝置25。圖像讀取裝置21用于讀取成像采集模 塊采集的待檢測(cè)火器傷組織圖像信息，圖像預(yù)處理裝置22用于將所讀取到的圖像信息依 次進(jìn)行圖像去噪、圖像增強(qiáng)、圖像校正處理。圖像去噪，用來(lái)提高圖像的信噪比；圖像增強(qiáng)， 使圖像清晰或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為更適合人或機(jī)器分析的形式，以突出圖像的邊緣細(xì)節(jié)；圖像校正， 調(diào)節(jié)屏幕和各種色彩轉(zhuǎn)換參數(shù)。圖像復(fù)原裝置23用于將經(jīng)過(guò)圖像預(yù)處理得到的圖像進(jìn)行 恢復(fù)處理，除去或減少在獲得圖像過(guò)程中因各種原因產(chǎn)生的退化。圖像分割裝置24用于通 過(guò)二值化進(jìn)行正常組織和失活組織邊緣識(shí)別，根據(jù)邊緣識(shí)別結(jié)果，對(duì)正常組織和失活組織 圖像進(jìn)行分割。失活組織提取裝置25用于將分割后得到的失活組織圖像進(jìn)行提取，以供顯 /_J、1 〇
[0024] 最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 火器傷失活組織檢測(cè)儀，其特征在于：包括圖像采集模塊，用于采集待檢測(cè)的火器 傷組織的圖像；圖像處理模塊，用于通過(guò)對(duì)所采集的火器傷組織的圖像進(jìn)行分析，得到火器 傷組織的失活組織圖像，以供顯示。
2. 如權(quán)利要求1所述的火器傷失活組織檢測(cè)儀，其特征在于：所述圖像采集模塊包括： 光學(xué)系統(tǒng)子模塊，用于提供標(biāo)準(zhǔn)光源和根據(jù)光反射情況實(shí)時(shí)獲取待檢測(cè)火器傷組織圖像； 圖像存儲(chǔ)子模塊，用于將獲取的待檢測(cè)火器傷組織圖像進(jìn)行存儲(chǔ)。
3. 如權(quán)利要求2所述的火器傷失活組織檢測(cè)儀，其特征在于：所述光學(xué)系統(tǒng)子模塊包 括發(fā)光二極管光源、紅色濾光片、成像模塊。
4. 如權(quán)利要求3所述的火器傷失活組織檢測(cè)儀，其特征在于：所述發(fā)光二極管光源由 紅光和白光的LED陣列組成。
5. 如權(quán)利要求3所述的火器傷失活組織檢測(cè)儀，其特征在于：所述發(fā)光二極管光源的 中心波長(zhǎng)為650nm，紅色濾光片的中心波長(zhǎng)為650nm。
6. 如權(quán)利要求3所述的火器傷失活組織檢測(cè)儀，其特征在于：所述成像模塊采用CCD 攝像機(jī)。
7. 如權(quán)利要求3所述的火器傷失活組織檢測(cè)儀，其特征在于：所述成像模塊采用CMOS 攝像機(jī)。
8. 如權(quán)利要求2或3所述的火器傷失活組織檢測(cè)儀，其特征在于：所述的光學(xué)系統(tǒng)子 模塊還包括亮度調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)發(fā)光二極管光源的亮度。
9. 如權(quán)利要求1所述的火器傷失活組織檢測(cè)儀，其特征在于：所述圖像處理模塊包 括： 圖像讀取裝置，用于讀取所述圖像； 圖像預(yù)處理裝置，用于對(duì)所讀取的圖像依次進(jìn)行圖像去噪、圖像增強(qiáng)、圖像校正處理； 圖像復(fù)原裝置，用于對(duì)圖像預(yù)處理裝置處理得到的圖像進(jìn)行恢復(fù)處理，除去或減少在 獲得圖像過(guò)程中的圖像退化； 圖像分割裝置，用于通過(guò)二值化進(jìn)行正常組織和失活組織邊緣識(shí)別，并根據(jù)邊緣識(shí)別 結(jié)果，對(duì)正常組織和失活組織圖像進(jìn)行分割； 失活組織提取裝置，用于將分割得到的失活組織圖像進(jìn)行提取，以供顯示。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK104042189SQ201410238240
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】康建毅, 陳菁, 段朝霞, 趙冬娥, 劉海, 李曉霞, 王建民, 許川, 賴西南 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)野戰(zhàn)外科研究所