計算機視覺食管曲張靜脈壓力測定儀制造技術

本實用新型專利技術計算機視覺食管曲張靜脈壓力測定儀，特征是將導管經電子胃鏡的活檢孔道穿出固定在其頂端內，以表面帶有刻度線的透明塑料氣囊將導管和活檢孔道頂端套封在內，經三通管與電子充氣泵和壓力傳感器相連，壓力傳感器串行通信接口與計算機串口相連，胃鏡視頻輸出線接計算機視頻采集卡。導入食管內胃鏡頂端的攝像頭記錄氣囊的形態傳輸至計算機并同步采集分析氣囊壓力與食管曲張靜脈壓陷變化動態圖像間的關系，當食管曲張靜脈高度變化處于相對穩定的平臺期時，氣囊內壓等于食管曲張靜脈壓力，由此測得食管曲張靜脈壓力。本實用新型專利技術使用計算機視覺取代人工視覺，克服了人工視覺主觀誤差的不足，可測量出輕、中、重不同程度食管曲張靜脈內壓力。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于醫療檢測儀器
，特別是涉及通過計算機系統識別食管測壓氣囊的形態與壓力改變的食管曲張靜脈內壓力測定儀。
技術介紹
食管曲張靜脈內壓力被認為是預測食管曲張靜脈破裂出血的最重要指標，因而日益受到重視。《美國醫學雜志》(JAMA，1951；147570～571)首先報道了食管曲張靜脈直接穿刺測壓法，但靜脈穿刺易引起大出血和繼發感染。英國《消化道》雜志報道了利用袖帶測壓原理技術的無創性食管曲張靜脈氣囊測壓法。德國《內鏡》雜志介紹了瑞士特爾(Treier)公司利用氣囊測壓法生產的“食管曲張靜脈測壓儀”。《中華消化內鏡雜志》頁介紹了1999年國內利用引進的首臺該食管曲張靜脈測壓儀進行的大量體內外實驗結果，證明所測得的食管曲張靜脈內壓力與臨床表現相關性良好，并且對預測食管曲張靜脈破裂出血有重要價值；但在使用過程中也發現，氣囊測壓法依據氣壓表測定食管曲張靜脈壓力，存在人工視覺判斷血管壓力的主觀偏差，尤其對小的曲張靜脈測壓偏差較大，限制了其適用范圍。
技術實現思路
本技術提供一種食管曲張靜脈內壓力測定儀，通過計算機系統識別食管測壓氣囊的形態與壓力的改變來測定食管曲張靜脈壓力，以克服現有“食管曲張靜脈測壓儀”存在人工視覺所產生主觀誤差的不足，可以測量出輕、中、重不同程度食管曲張靜脈內壓力。本技術的計算機視覺食管曲張靜脈壓力測定儀，將導管1經電子胃鏡2的活檢孔道3中穿出，導管1的一端固定在電子胃鏡2的活檢孔道3的頂端內，再以一透明的表面帶有刻度線的塑料食管測壓氣囊5將電子胃鏡2的頂端及導管1套在其內并密封固定；電子充氣泵8的充氣控制開關9縛于電子胃鏡2手柄部；其特征在于在導管1的另一末端上接三通管7，三通管7的一末端與電子充氣泵8相連接，三通管7的另一末端連接壓力傳感器10，該傳感器10的串行通信接口通過RS232串行總線與計算機11的串口相連，同時將電子胃鏡2的視頻輸出線接入計算機11的視頻采集卡插口。檢測時，先利用電子胃鏡2將表面帶有刻度線的透明氣囊5導入食管13內并使氣囊5的底部位于胃貴門上方，往氣囊5內緩慢注氣使其逐漸張開而緊貼于食管壁，透過透明氣囊5清晰可見管壁下方的曲張血管，氣囊5上的刻度線在食管曲張靜脈表面呈規則的弧形；一直充氣直到曲張靜脈完全被壓陷，即至刻度線的弧度變完全平坦；其特征在于計算機11利用電子胃鏡2頂端的攝像頭12對測壓過程中氣囊充氣壓陷食管曲張靜脈的動態圖像進行數字圖像記錄，然后同步采集分析該動態圖像和氣囊內壓變化，得到食管曲張靜脈凸出高度變化曲線與食管測壓氣囊內充氣壓力曲線，根據該高度變化曲線在充、放氣過程中有一個明顯的平臺期與實際的血管壓力值存在的對應關系，計算出當前圖像中食管曲張靜脈腔內壓力。與現有的“食管曲張靜脈測壓儀”相比較，本技術的計算機視覺食管曲張靜脈壓力測定儀，由于使用計算機視覺記錄曲張靜脈被壓陷的高度變化曲線，而且壓力傳感器同步記錄食管測壓氣囊內壓力變化曲線，克服了肉眼判斷的主觀誤差；根據本技術的計算機視覺食管曲張靜脈壓力檢測方法，可采用設計軟件程序檢測出食管測壓氣囊內壓力變化與血管壓陷高度變化之間的函數關系，克服了原“食管曲張靜脈測壓儀”依靠人工視覺主觀判斷食管曲張血管壓力的不足；尤其是本技術的檢測方法依據血管壓陷高度變化曲線在充、放氣過程中有一個明顯的平臺期，平臺期時食管測壓氣囊內壓力與實際的血管壓力值相等，由此計算出當前圖像中食管曲張靜脈腔內壓力，可以測量出輕、中、重不同程度食管曲張靜脈內壓力，這在國內外出版物及專利文獻檢索中均未見有相同或類似的報道。本技術利用計算機系統實時記錄食管曲張靜脈內壓力與氣囊內壓力相等的瞬時壓力，即得到食管曲張靜脈內壓力，而食管曲張靜脈內壓力是判斷肝硬化食管曲張靜脈是否破裂出血的重要指標之一，對于預測與藥物預防肝硬化食管曲張靜脈破裂出血有極為重要的作用，具有廣泛的臨床和科研應用價值。且系統合成在一臺計算機中，操作簡單。附圖說明圖1是本技術的計算機視覺食管曲張靜脈壓力測定儀的連接與測壓示意圖。圖2是胃鏡頂端局部連接示意圖具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術作進一步說明。實施例1首先裝配出本技術的計算機視覺食管曲張靜脈壓力測定儀，如圖1、2所示將導管1經電子胃鏡2的活檢孔道3中穿出，用中空螺絲4將導管1的一端固定在電子胃鏡2的活檢孔道3的頂端，再將表面帶有刻度線的透明食管氣囊5套在電子胃鏡2的頂端并用防水膠帶6密封固定，其中包含活檢孔道頂端內用中空螺絲4固定的導管1；在導管1另一末端上接三通管7，三通管7的一末端與電子充氣泵8相連接，將電子充氣泵8的充氣控制開關9縛于電子胃鏡2手柄部；三通管7另一末端連接壓力傳感器10，該傳感器10的串行通信接口通過RS232串行總線與計算機11的串口相連，同時將電子胃鏡2的視頻輸出線接入計算機11的視頻采集卡插口。本實施例中采用瑞士特爾(Treier)公司生產的食管曲張靜脈測壓儀(EVM EsophagealVarix Manometer.Treier Endoscopic AG.Beromünster.Switzerland.)，提供食管氣囊5、導管1、電子充氣泵8組成一個封閉的氣體回路系統，用控制開關9對氣囊5的充、放氣進行控制；氣囊5選用厚度0.013mm的不可擴張聚乙烯塑料制成，長度5cm，直徑3.5cm，比食管13直徑稍大，故不會發生氣囊在食管里完全撐開的現象，氣囊5的表面被標記平行的黑色橫線及橫線上相距5mm的刻度線，以利于計算機11對食管曲張靜脈圖像的動態跟蹤記錄；采用日本產Olympus-240電子胃鏡2提供清晰的圖像。壓力傳感器10采用由安徽電子科學研究所傳感器開發中心提供的型號為KYB-206296壓力傳感器。計算機11圖像采集卡采用的是天敏圖碼公司的SDK-2000視頻采集卡，插入計算機插槽內。實施食管曲張靜脈測壓操作時，先將胃鏡2插至胃內，按下遙控開關9上的注氣按扭，先使折疊的表面帶有刻度線的透明塑料食管測壓氣囊5部分展開，再按抽氣按鈕使氣囊5內留少量氣體，然后胃鏡2往回退至食管13的下段，使氣囊5的底部位于胃賁門上方，通過肉眼觀察選擇最大直徑的曲張靜脈做為檢測壓力血管，往氣囊5內緩慢注氣使其逐漸張開而緊貼于食管壁，透過透明氣囊5清晰可見管壁下方的曲張血管，氣囊5上的刻度線在食管曲張靜脈表面呈規則的弧形；一直充氣直到曲張靜脈完全被壓陷，即至刻度線的弧度變完全平坦，此時關閉遙控開關9的通氣閥門，停留片刻后再按下抽氣閥門，完全抽盡氣囊5內的空氣，完成測壓的操作過程。計算機測壓過程分為體內的胃鏡圖像和壓力數據采集階段與體外的離線圖像和壓力處理兩階段；計算機11完整地紀錄整個測壓過程，該計算機11通過視頻采集卡采集電子胃鏡數字圖像數據，壓縮成視頻文件，通過壓力傳感器10將將電子充氣泵8提供的壓力利用轉換成對應的數字信號，再通過串口采集壓力數值，并利用視頻信號中的一個聲道同步保存到視頻圖像中；體內采集階段如上所述，在體外離線處理階段，計算機系統對食管氣囊表面的黑線采用了邊緣檢測、視點跟蹤、曲線擬合等計算機處理算法。計算機在圖像和壓力采集過程中，可選擇壓縮和非壓縮方式保存視頻信息，所建立的視煩文件供下一步計算機利用離線檢測處理本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種計算機視覺食管曲張靜脈壓力測定儀，將導管經電子胃鏡的活檢孔道中穿出，一端固定在電子胃鏡的活檢孔道的頂端內，再以一透明的表面帶有刻度線的塑料食管測壓氣囊將電子胃鏡的頂端及導管套在其內并密封固定；其特征在于：在導管的另一末端上接三通管，三通管的一末端與電子充氣泵相連接，三通管的另一末端連接壓力傳感器，該傳感器的串行通信接口通過ＲＳ２３２串行總線與計算機的串口相連，同時將電子胃鏡的視頻輸出線接入計算機的視頻采集卡插口。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：許建明，付忠謙，孔德潤，謝岳，孫斌，何兵兵，張磊，
申請(專利權)人：安徽醫科大學第一附屬醫院，中國科學技術大學，
類型：實用新型
國別省市：34[中國|安徽]