基于信号解析的手术数据提取系统的制作方法

本发明涉及头颈部肿瘤领域，尤其涉及一种基于信号解析的手术数据提取系统。

背景技术：

头颈部肿瘤包括颈部肿瘤、耳鼻喉科肿瘤以及口腔颌面部肿瘤三大部分。颈部肿瘤在综合性医院属于普通外科，比较常见的就是甲状腺肿瘤；耳鼻喉科肿瘤常见的有喉癌、副鼻窦癌等；口腔颌面部肿瘤常见的为各种口腔癌，如舌癌、牙龈癌、颊癌等。因此，头颈部所发生的肿瘤，其原发部位和病理类型之多，居全身肿瘤之首。同时，头颈部重要器官比较集中，解剖关系复杂，治疗方法各异。

对于晚期颈部转移性癌的诊断，多依靠询问其它部位患肿瘤史，并可借助于ct、mr、颈部细针穿吸活检等方法明确诊断。同时可应用选择性颈动脉造影与b超观察颈部转移性癌与颈动脉的关系。对于晚期颈部转移性癌，应采用以手术为主，术前、术后辅以放化疗的综合疗法。

但是，在现有的头颈部肿瘤的治疗机制中，无法基于颅内肿瘤大小决定是否需要执行开颅手术以及基于颅内出血量面积决定是否需要执行开颅手术，导致对头颈部肿瘤的治疗时机的判断过于依赖人工经验。

技术实现要素：

本发明至少具有以下三个重要的发明点：

(1)基于颅内肿瘤大小决定是否需要执行开颅手术以及基于颅内出血量面积决定是否需要执行开颅手术；

(2)基于预设肿瘤形状和针对性处理后的头部成像图像中的肿瘤对象像素点的数量估算对应的现场肿瘤体积；

(3)基于针对性处理后的头部成像图像中的血液对象像素点的数量计算对应的头部出血面积。

根据本发明的一方面，提供了一种基于信号解析的手术数据提取系统，所述系统包括：

第一辨识设备，用于在接收到的头部出血面积大于等于预设面积阈值时，发出开颅请求信号；

所述第一辨识设备还用于在接收到的头部出血面积小于所述预设面积阈值时，发出开颅待命信号；

第二辨识设备，与所述第一辨识设备连接，用于在接收到的现场肿瘤体积大于等于预设体积阈值时，发出开颅请求信号；

所述第二辨识设备还用于在接收到的现场肿瘤体积小于所述预设体积阈值且接收到所述开颅待命信号时，发出暂停开颅信号；

实时扫描设备，用于对病人的头部区域执行x光扫描操作，以获得并输出相应的头部扫描图像；

信号强化设备，与所述实时扫描设备连接，用于对接收到的头部扫描图像执行边缘锐化处理，以获得对应的信号强化图像；

特征解析设备，分别与所述第一辨识设备和所述信号强化设备连接，用于基于血液对象对应的颜色通道值的分布范围识别所述信号强化图像中的各个血液对象像素点，并基于所述信号强化图像中的血液对象像素点的数量计算对应的头部出血面积；

亮度检测设备，分别与所述第二辨识设备和所述信号强化设备连接，用于基于肿瘤对象对应的亮度阈值识别所述信号强化图像中的各个肿瘤对象像素点，并基于预设肿瘤形状和所述信号强化图像中的肿瘤对象像素点的数量估算对应的现场肿瘤体积；

其中，基于所述信号强化图像中的血液对象像素点的数量计算对应的头部出血面积包括：所述信号强化图像中的血液对象像素点的数量与所述头部出血面积呈现单调正相关的关系。

本发明的基于信号解析的手术数据提取系统使用简便、判断直接。由于能够基于颅内肿瘤大小决定是否需要执行开颅手术以及基于颅内出血量面积决定是否需要执行开颅手术，从而提升了肿瘤治疗时机判断的自动化水准。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于信号解析的手术数据提取系统所应用的出血人体头部的场景示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于信号解析的手术数据提取系统的实施方案进行详细说明。

根据国际流行病学研究机构提供的资料，近年头颈部肿瘤的年发病率为15.22/10万，占全身恶性肿瘤的4.45％。按部位，头颈肿瘤的发病依次为喉(32.1％)、甲状腺(19.6％)、口腔(16.1％)、鼻咽(14.9％)、鼻腔副鼻窦(6.6％)、大涎腺(4.2％)、口腔(3.3％)、眼(1.52％)、下咽(1.5％)。在性别上，除甲状腺肿瘤女性(14.2％)明显多于男性(5.40％)外，其余以男性居多。

因生活环境不同及致病因素的不同，各地头颈部肿瘤的发病情况也不同。譬如鼻咽癌在中国两广地区发病较高，而甲状腺肿瘤以沿海和内陆缺碘地区发病较高。

现有技术中的颅内肿瘤机制无法基于颅内肿瘤大小决定是否需要执行开颅手术以及基于颅内出血量面积决定是否需要执行开颅手术，导致对头颈部肿瘤的治疗时机的判断过于依赖人工经验，一方面，诊断的可靠性不强，另一方面，需要复杂的判断工序。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于信号解析的手术数据提取系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的基于信号解析的手术数据提取系统所应用的出血人体头部的场景示意图，所述系统包括：

第一辨识设备，用于在接收到的头部出血面积大于等于预设面积阈值时，发出开颅请求信号；

所述第一辨识设备还用于在接收到的头部出血面积小于所述预设面积阈值时，发出开颅待命信号；

第二辨识设备，与所述第一辨识设备连接，用于在接收到的现场肿瘤体积大于等于预设体积阈值时，发出开颅请求信号；

所述第二辨识设备还用于在接收到的现场肿瘤体积小于所述预设体积阈值且接收到所述开颅待命信号时，发出暂停开颅信号；

实时扫描设备，用于对病人的头部区域执行x光扫描操作，以获得并输出相应的头部扫描图像；

信号强化设备，与所述实时扫描设备连接，用于对接收到的头部扫描图像执行边缘锐化处理，以获得对应的信号强化图像；

特征解析设备，分别与所述第一辨识设备和所述信号强化设备连接，用于基于血液对象对应的颜色通道值的分布范围识别所述信号强化图像中的各个血液对象像素点，并基于所述信号强化图像中的血液对象像素点的数量计算对应的头部出血面积；

亮度检测设备，分别与所述第二辨识设备和所述信号强化设备连接，用于基于肿瘤对象对应的亮度阈值识别所述信号强化图像中的各个肿瘤对象像素点，并基于预设肿瘤形状和所述信号强化图像中的肿瘤对象像素点的数量估算对应的现场肿瘤体积；

其中，基于所述信号强化图像中的血液对象像素点的数量计算对应的头部出血面积包括：所述信号强化图像中的血液对象像素点的数量与所述头部出血面积呈现单调正相关的关系。

接着，继续对本发明的基于信号解析的手术数据提取系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述基于信号解析的手术数据提取系统中：

基于预设肿瘤形状和所述信号强化图像中的肿瘤对象像素点的数量估算对应的现场肿瘤体积包括：所述信号强化图像中的肿瘤对象像素点的数量与所述现场肿瘤体积呈现单调正相关的关系。

在所述基于信号解析的手术数据提取系统中：

所述肿瘤对象像素点用于构成所述信号强化图像中的肿瘤对象，所述血液对象像素点用于构成所述信号强化图像中的血液对象。

在所述基于信号解析的手术数据提取系统中：

所述预设肿瘤形状为球状形状，所述血液对象对应的颜色通道值的分布范围为所述血液对象对应的红色通道值、蓝色通道值和绿色通道值中至少一个的分布范围。

在所述基于信号解析的手术数据提取系统中还可以包括：

现场计时设备，与所述信号强化设备连接，用于为所述信号强化设备提供计时参考信号。

在所述基于信号解析的手术数据提取系统中：

所述现场计时设备还与所述特征解析设备连接，用于为所述特征解析设备提供计时参考信号。

在所述基于信号解析的手术数据提取系统中：

所述现场计时设备还与所述亮度检测设备连接，用于为所述亮度检测设备提供计时参考信号。

在所述基于信号解析的手术数据提取系统中：

所述信号强化设备、所述特征解析设备和所述亮度检测设备与同一电力供应设备连接，用于从所述电力供应设备分别获取需要的供电功率。

在所述基于信号解析的手术数据提取系统中：

所述信号强化设备、所述特征解析设备和所述亮度检测设备被设置在同一块柔性电路板上。

在所述基于信号解析的手术数据提取系统中还可以包括：

漏电保护电路，与所述信号强化设备连接，用于为所述信号强化设备提供漏电保护服务；

cmos传感器，设置在所述信号强化设备的外壳上，用于对所述信号强化设备的周围环境进行图像采集。

另外，cmos(complementarymetal-oxide-semiconductor)，中文学名为互补金属氧化物半导体，他本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。cmos的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在cmos上共存着带n(带-电)和p(带+电)级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。后来发现cmos经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器。

对于独立于电网的便携式应用而言，以低功耗特性而著称的cmos技术具有一个明显的优势：cmos图像传感器是针对5v和3.3v电源电压而设计的。而ccd芯片则需要大约12v的电源电压，因此不得不采用一个电压转换器，从而导致功耗增加。在总功耗方面，把控制和系统功能集成到cmos传感器中将带来另一个好处：他去除了与其他半导体元件的所有外部连接线。其高功耗的驱动器如今已遭弃用，这是因为在芯片内部进行通信所消耗的能量要比通过pcb或衬底的外部实现方式低得多。

cmos传感器也可细分为被动式像素传感器(passivepixelsensorcmos)与主动式像素传感器(activepixelsensorcmos)。

被动式像素传感器(passivepixelsensor，简称pps)，又叫无源式像素传感器，他由一个反向偏置的光敏二极管和一个开关管构成。光敏二极管本质上是一个由p型半导体和n型半导体组成的pn结，他可等效为一个反向偏置的二极管和一个mos电容并联。当开关管开启时，光敏二极管与垂直的列线(columnbus)连通。位于列线末端的电荷积分放大器读出电路(chargeintegratingamplifier)保持列线电压为一常数，当光敏二极管存贮的信号电荷被读出时，其电压被复位到列线电压水平，与此同时，与光信号成正比的电荷由电荷积分放大器转换为电荷输出。

主动式像素传感器(activepixelsensor，简称aps)，又叫有源式像素传感器。几乎在cmospps像素结构发明的同时，人们很快认识到在像素内引入缓冲器或放大器可以改善像素的性能，在cmosaps中每一像素内都有自己的放大器。集成在表面的放大晶体管减少了像素元件的有效表面积，降低了“封装密度”，使40％～50％的入射光被反射。这种传感器的另一个问题是，如何使传感器的多通道放大器之间有较好的匹配，这可以通过降低残余水平的固定图形噪声较好地实现。由于cmosaps像素内的每个放大器仅在此读出期间被激发，所以cmosaps的功耗比ccd图像传感器的还小。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。