血管血流储备分数计算装置的制作方法

本实用新型涉及一种医疗测试计算设备，尤其涉及一种血管血流储备分数计算的设备。

背景技术：

血流储备分数通常指心肌血流储备分数，定义为病变冠脉能为心肌提供的最大血流与该冠脉完全正常时最大供血流量之比。

随着社会的发展，由于饮食、生活习惯、工作节奏等等原因，人们的心血管疾病的发病率越来越高，而药物支架治疗在心血管疾病中具有非常重要的位置。对血管血流储备分数的评估计算作为一个中间参数，能够在后期药物支架安装过程中起到决定性的作用，如何准确有效地获取患者的血流储备分数成为当前急需解决的技术难题。而血流储备分数的评估计算往往需要介入手术医生以及非手术的会诊医生或其它技术人员同时分析、研究才能获取真正有效、精确的结论和方案，但是现有的传统设备很难满足这种实时同步分析和交互意见的模式，造成血流分数评估和方案分析只能通过人员的跑动沟通、信息传递等非实时方式完成，大大影响了评估和方案高效性和精确性。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构更加合理的血管血流储备分数计算装置，能够更加综合地实时同步交互导管室和操作室的信息，方便不同的地点的使用者更加高效精确地获取血流储备分数值。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是：一种血管血流储备分数计算装置，其特征在于，该计算装置包括：导管室造影设备、工控机、可触摸信号显示控制设备及操作室显示控制设备；其中，

所述导管室造影设备为导管室内的检测设备，其与所述工控机相连、将采集的血管造影图像信息向所述的工控机输出；

所述可触摸信号显示控制设备和工控机设置在导管室内；

所述操作室显示控制设备为设置于一独立的操作室的控制设备；

所述工控机，与所述导管室造影设备连接，并且与所述可触摸信号显示控制设备和操作室显示控制设备连接并交互信息；所述的工控机根据所述的导管室造影设备传送的血管造影图像信息，以及通过所述的可触摸信号显示控制设备和操作室显示控制设备确定的血管定位信息计算血管指定位置的血流储备分数值。

优选的，该计算装置还包括电源适配器，所述的可触摸信号显示控制设备与所述的电源适配器连接，通过所述的电源适配器获得稳定可靠的直流电源。

优选的，该计算装置还包括隔离变压器，所述的隔离变压器的输入端与市电网连接，输出端与所述的工控机和电源适配器连接，为计算装置提供安全稳定的电源。

优选的，所述的可触摸信号显示控制设备为可触控显示屏；或者，所述的操作室显示控制设备为一可触控显示屏或平板电脑或台式电脑或笔记本电脑。

优选的，该计算装置还包括一台推车或者移动控制装置，所述的隔离变压器、工控机、电源适配器和可触摸信号显示控制设备设置于该推车或者移动控制装置上。

优选的，所述推车包括：所述推车或者移动控制装置设置有可以放置键盘的架子，以及放置鼠标和触摸笔的空间；所述推车设置有USB接口、VGA、DVI接口、网络接口、串口中的一个或者多个。

优选的，所述推车或者移动控制装置的底层放置隔离变压器，隔离变压器上设置一挡板，所述工控机设置在该挡板上；推车或者移动控制装置内部的接地线连接在一起，通过三相电源中的地线接地。

优选的，所述的工控机还进一步包括VGA信号接口和DVI信号接口；

优选的，所述的工控机通过VGA信号接口向所述的可触摸信号显示控制设备输出血管造影图像信息，通过DVI信号接口向所述的操作室显示控制设备输出血管造影图像信息。

优选的，所述工控机包含有：工业电源，为所述工控机提供过压和过流保护；“看门狗”定时器，在死机时实现自动复位。

优选的，所述的隔离变压器的绕线比为1:1。

优选的，所述可触摸显示屏的参数满足：灰阶数达到10bit及以上，亮度在350cd/m2及以上，对比度有600:1～1000:1，响应时间小于25ms。

本实用新型提供了一种精确、高效且能够实现不同物理空间(如导管室和操作室)的多个使用者均能够使用该装置的血流储备分数计算装置，方便不同的地点的使用者更加高效精确地获取血流储备分数值。其有益效果包括但不限于：

(1)该血管血流储备分数计算装置可以安装在导管室内(介入导管室)或者操作室内，该计算装置的主体部分设置在导管室内，方便使用者通过触摸笔在可触摸信号显示控制设备上进行交互，方便使用者(如介入手术医生)的操作；同时该计算装置也输出一路信号到操作室的操作室显示信号控制设备显示屏中，可以方便操作室里的使用者(如非手术的会诊医生或其它技术人员)对该装置进行操作和使用，主机提供两路信号便于上述两个不同使用者选择任一种的操作方式；

(2)本实用新型提供了一电源适配器，通过该电源适配器能够为所述可触摸信号显示控制设备提供稳定可靠的直流电源；

(3)本实用新型提供了一隔离变压器，该隔离变压器的输入端与市电网连接，输出端与所述的工控机和电源适配器连接，隔离变压器主要可以隔离输出端和输入端，使之呈“断路”状态，从而对输入端起到很好的保护和隔离作用，同时也给输出端的负载，即需要加的用电设备提供了良好的电源。即使医院一般不会出现停电，也可以防止浪涌等事故，保证整个设备的用电安全，同时该隔离变压器不含电池，用于医疗器械的检测也很方便；

(4)本实用新型提供了一推车或者移动控制装置，所述的隔离变压器、工控机、电源适配器和可触摸信号显示控制设备设置于该推车或者移动控制装置上。

附图说明

图1为本实用新型的血管血流储备分数计算装置的结构示意图；

图2为本实用新型的血管血流储备分数计算装置与PACS系统连接示意图；

图3为本实用新型的推车的侧面结构示意图；

图4为本实用新型的推车的正面结构示意图。

图中：

1、导管室造影设备 2、隔离变压器

3、工控机 4、电源适配器

5、可触摸显示屏 6、操作室显示控制设备

7、医院PACS系统

具体实施方式

下面结合附图1-2对本实用新型作进一步的描述。

首先，本实用新型提供了一种血管血流分数计算装置，其包括：导管室造影设备1、工控机3、可触摸信号显示控制设备(即附图中的可触摸显示屏5)及操作室显示控制设备6；其中，所述导管室造影设备1为导管室内的检测设备，其与所述工控机3相连、将采集的血管造影图像信息向所述的工控机3输出；所述可触摸信号显示控制设备和工控机3设置在导管室内；所述操作室显示控制设备6为设置于一独立的操作室的控制设备；所述工控机3，与所述导管室造影设备1连接，并且与所述可触摸信号显示控制设备和操作室显示控制设备6连接并交互信息；所述的工控机3根据所述的导管室造影设备1传送的血管造影图像信息，以及通过所述的可触摸信号显示控制设备和操作室显示控制设备6确定的血管定位信息计算血管指定位置的血流储备分数值。

优选的，该计算装置还包括电源适配器4，所述的可触摸信号显示控制设备与所述的电源适配器4连接，通过所述的电源适配器4获得稳定可靠的直流电源。

优选的，该计算装置还包括隔离变压器2，所述的隔离变压器2的输入端与市电网连接，输出端与所述的工控机3和电源适配器4连接，为计算装置提供安全稳定的电源。

优选的，所述的隔离变压器2、工控机2、电源适配器3和可触摸信号显示控制设备(即附图中的可触摸显示屏5)为导管室内的控制设备，由导管室内的手术医生实施操控，这些导管室内的控制设备设置于一台推车或移动控制装置上，可在导管室内任意移动，当然出于导管室空间的不同或一些特殊要求也可以将部分部件另外设置，而不设置在同一辆推车上。

所述的操作室显示控制设备6为设置于独立的操作室的控制设备，由非手术的会诊医生操控。

所述的导管室造影设备1，采集患者的血管造影图像信息向所述的工控机3输出；所述的隔离变压器2输入端与市电网连接，输出端与所述的工控机3和电源适配器4连接，为系统提供安全稳定的电源；一般情况下，医院不会出现停电等突然事故，但为了在介入导管室的使用安全，隔离变压器2的设置使很有必要的。隔离变压器主要可以将用电设备与电网隔离开来，保证了用电设备与电源没有直接联系，从而可以达到相关的安全要求。

本实用新型中我们需要隔离变压器起到安全隔离的作用，电压不需要改变，因此选择绕线比为1:1。因此，隔离变压器主要可以隔离输出端和输入端，使之呈“断路”状态，从而对输入端起到很好的保护和隔离作用，同时也给输出端的负载，即需要加的用电设备提供了良好的电源。即使医院一般不会出现停电，也可以防止浪涌等事故，保证整个设备的用电安全，同时隔离变压器不含电池，用于医疗器械的检测也很方便。

所述的工控机3与所述的导管室造影设备2连接，并且与所述的可触摸信号显示控制设备(即附图中的可触摸显示屏5)和操作室显示控制设备6连接并交互信息；所述的工控机3根据所述的导管室造影设备1传送的血管造影图像信息，以及通过所述的可触摸信号显示控制设备(即附图中的可触摸显示屏5)和操作室显示控制设备6确定的血管定位信息计算血管指定位置的血流分数值。

计算装置选择工控机3作为主机，相比于普通计算机主机，工控机3的性能更强大可靠，工控3一般采用全钢化的工业机箱，抗电磁干扰能力更强，对于医疗器械检测中的电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility)检测更具优势。相比于普通电脑主机，工控机3具有更强的抗冲击和抗震动能力，适合在环境比较差的户外使用，也可保证医疗设备的稳定性。工控机3配有工业电源，可以有过压和过流保护，配有看门狗定时器，可以在死机时无需干预而自动复位，该看门狗定时电路可以采用本领域中的基础定时器电路实现，是本领域中的公知常识，此处不再赘述。

优选的，工控机3的内存应该在8G或以上。考虑每个患者的DICOM图像大小约为300～500M，选择2T或以上的硬盘比较合适。

优选的，工控机3的主板有两种信号接口，分别为VGA信号接口和DVI信号接口。

VGA(Video Graphics Array)是视频图形序列，具有显示速率高、分辨率高等优点。由于VGA信号是模拟信号，而显示器接收的是数字信号，因此VGA接口需要将模拟信号转变为数字信号传输给显示器，在这过程中可能会造成信号的损失，因此VGA接口要求传输距离不能太远，在用于导管室的推车模式下，工控机的VGA接口接到推车上的可触摸显示屏上。

DVI(Digital Visual Interface)，是数字视频接口，有画面清晰、接口速度快等优点。DVI接口直接传输数字信号，在计算机显卡和显示器间不需要转换，因此传输时不会造成信号的损失，在用于导管室的推车模式下，当工控机需要将信号输出到操作室的显示器时，选择DVI信号接口就比较合适。同理，若医院选择在操作室使用一体机模式，操作室内的显示器使用一体机中主机提供的VGA信号，而主机将DVI信号接口接到导管室内的可触摸显示器进行操作。

表1信号接口的选择与比较

所述的可触摸信号显示控制设备与所述的电源适配器4连接，通过所述的电源适配器4获得稳定可靠的直流电源。

所述的可触摸信号显示控制设备为一可触摸显示屏5，所述的可触摸显示屏优选为医用显示器。

医用显示器和普通显示器在技术要求、参数要求方面都有不同，本计算装置作为医疗设备，在考虑显示器选型时，优选选用符合医疗标准的显示器。

表2普通显示器和医用显示器的区别

1)灰阶

灰阶是黑白影像的重要参数，体现了黑白影像的层次，灰阶数越大，过渡越平滑，则显示的影像细节越多。普通显示器一般为彩色显示器，需要通过丰富的色彩来表示图像，从而区分图像中的不同部分，因此对灰阶值没有太高要求，一般为8bit-256灰阶，可以使用普通显卡。

而医用显示器一般只显示X光灰阶黑白图像，灰阶值与诊断精度息息相关，因此对灰阶值的要求较高，一般使用10bit-1024灰阶甚至更高的12bit，并且需要配有专用显卡。因此我们在选择显示器时，最好保证灰阶数达到10bit及以上。

2)分辨率

分辨率表示了单位面积图像中显示的像素数量，比如1024*768/1600*1200等。普通显示器一般不需要横竖屏转换，只用横屏显示，分辨率有1024*768、1600*1200等。

医用显示器有用于CT、MRI、数字肠胃机的一百万像素(1MP)横屏显示器，分辨率为1024*768(竖屏)/1280*1024(横屏)；有用于CR、PACS阅片工作站、DSA的两百万像素(2MP)竖屏显示器，分辨率为1200*1600(竖屏)/1600*1200(横屏)；有用于平板DR、乳腺机、PACS诊断工作室的五百万像素(5MP)的竖屏显示器，分辨率为2048*2560(竖屏)/2560*2048(横屏)。

医用显示器的价格与其分辨率为正相关，且选择时也要考虑放射设备的分辨率，考虑到我们系统中主要是用来显示分析心血管造影图像，因此选择2MP左右的分辨率比较合适。

3)亮度

一般情况下，亮度越高，人眼对灰阶的分辨力越好，同时还得考虑触摸屏对亮度的损失，医用显示器对亮度也有一定要求。一般普通显示器无亮度恒定的要求，一般为250cd/m²左右。医学显示器在此基础上需要更高的亮度，且为了阅片方便，需要显示器能按照DICOM标准进行光学自动校正，并保持3-5万小时恒定不变，以便保持医学图像的稳定。因此，我们在选择显示器的亮度时，考虑到触摸屏对亮度有损失，因此亮度最好在350cd/m²及以上。

4)尺寸

考虑到计算装置需要同时读两张造影的需要，选择的显示器应该尺寸稍大一些，但同时考虑推车大小以及移动方便，选择24”左右比较合适。

5)对比度

对比度表示了显示器最亮值和最暗值的比，对于普通显示器的彩显来说没有太大要求，普通显示器的对比度有300:1～400:1，医用显示器需要表达灰阶影像黑色与白色之间的程度，对比度有600:1～1000:1，在考虑医用显示器时选择对比度最好在此范围内。

6)响应时间

响应时间是显示器对输入信号的反应速度，考虑到人眼的“视觉停留”现象，画面的显示速度太低时会有停顿感。心血管造影的播放需要响应时间小于25ms的显示器，计算装置在操作时需要连续播放血管造影，选择显示器的响应时间最好小于25ms。

7)认证

普通显示器需要有环保和电磁学的相关认证，而医用显示器不仅需要这些认证，更需要有医疗行业认证，比如美国的FDA认证等，才能进入医疗行业，被法律认可。选择显示器时需要和厂家确认已有的医疗认证。

8)显卡

医用显示器为了满足更广泛的需求，通常有一卡两显、横/竖屏转换、彩色和黑色转换、主副显示互换等等显卡模式，考虑到我们设计的计算装置最好有两个显示器以及两种信号接口，因此显卡需要DVI和VGA两种接口，便于医生的诊断。

所述的工控机3最好通过VGA信号接口向所述的可触摸信号显示控制设备5输出血管造影图像信息，通过DVI信号接口向所述的操作室显示控制设备6输出血管造影图像信息。

优选的，所述的可触摸信号显示控制设备可选用高性能的平板电脑等满足性能要求的其它可触摸信号显示控制设备。

所述的操作室显示控制设备6为一可触摸显示屏或平板电脑或台式电脑或笔记本电脑，优选的，采用高性能的一体机作为该操作室显示控制设备6。

参见图3-4，本实施例还给出了推车或者移动控制装置的结构，其采用如下方式设置：

推车通过一个可拉伸旋转支架与可触摸显示屏连接，支架靠齿轮固定，使用者可以通过支架上的节点来旋转显示器。推车的面板上设置一个可以放键盘的架子，面板上还可以放置鼠标和触摸笔，便于医生选择习惯的操作方式，既可以使用触摸笔，也可以使用鼠标键盘进行操作。推车内放置工控机、隔离变压器和适配器、接线板等部件，该推车的后面部分拖出一个总的三相电源线，可以通过电源线中的地线接地，同时也在设备底部预留一个接地金属尾巴。

推车的上部的四个角设置有可推拉的把手，大大节约了空间，也提高了整体的美观程度，同时将推车下部的轮子设置成可以固定的形式，便于设备的移动和固定。使用时，该推车可以在介入导管室内进行自由移动，便于医生放置在身边合适位置进行操作。

推车的侧面，设置有多个USB接口，可以接鼠标键盘等，推车后面有多个左右的USB接口，有VGA和DVI的信号接口、网络接口和一些串口。三相电源插头通过一个弹簧线连接在机箱上，插头接地。

本实施例中优选的一款隔离变压器，尺寸为150*150*150(mm)，重量为15公斤，功率为350W，正常使用情况下即使超过10％都不会有问题，过载实验200％的情况下可以撑一个小时，即使无法正常工作，也只是会出现跳保险闸的情况，正常使用下寿命很长，基本可以保证在设备的使用期限内都能正常使用。该隔离变压器的输入和输出都是220V，只有隔离的功能，输入接两根线，输出有三根线，其中两根接负载，另一根是起到同步屏蔽的作用，用来接地，可以释放容抗，接地时可以通过本计算装置中电源三相插头里的接地线或底部的接地小尾巴来实现。

考虑到隔离变压器有15公斤的重量，同时考虑到整个推车不能太宽影响美观，所以将隔离变压器放在最底层，在隔离变压器上铺一层挡板，再在挡板上放置工控机，保证整体的宽度在40cm左右，从而构成比较精巧的推车。如果要维修的时候，可以将后面板打开，从后面将部件拿出，内部线的长度都会有预留的长度。

优选的，推车的长度为600-700cm，宽度为400-500cm，高度为1300-1350cm，本实施例中的推车整体尺寸(长×宽×高)为625cm×460cm×1328cm。

如图2所示，为了能够更加客观、有效地分析获取患者的血管血流分数，计算装置可以接入医院内的专业历史数据库即医院PACS系统7(Picture Archiving and Communication Systems，即医院的影像归档和通信系统)，工控机与医院PACS系统连接后，可以随时获取相应患者的历史血管造影图像信息。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。