一种用于CBCT设备的头颅定位装置及定位方法与流程

本发明属于cbct设备，具体地说，涉及一种用于cbct设备的头颅定位装置及定位方法。

背景技术：

1、cbct设备是用于口腔科诊断和治疗的一种影像检查，具体是被检测对象坐在cbct设备的升降座椅上，利用升降座椅调整头部的高度，使其头部能够与头部定位装置接触并定位，方便后续三维锥形束x线扫描生成三维图像；

2、而现有口腔cbct头定位装置分为以下几种：

3、第一种，颌托支撑下巴，颌托两侧分部两根可旋转的竖杆，竖杆向中间旋转夹持人头两侧，这种夹持人头两侧脸颊或者太阳穴的方式，无法有效抑制人头前后俯仰，固定效果较差；

4、第二种，颌托支撑下巴，颌托两侧竖杆固定不可旋转，在竖杆上套接调整大小的头箍对人头进行固定，具体实施所使用的结构较为复杂，调整头箍大小的操作复杂需要消耗较长时间；

5、第三种，颌托支撑下巴，后脑布置可水平前后或倾向前后移动的头托抵住后脑，水平前后移动头托的操作，需在被检测对象背后操作，且到位后需再次拧紧，操作不够便捷，过载情况无法自动释放，不够安全，而倾向前后移动的头托的方式拖住后脑，后脑头托需要支撑在颌托一侧，从后脑到支撑处产生了较长一段管状结构，需避开肩膀又要使用对射线吸收少、强度高的材料，结构复杂成本高。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于cbct设备的头颅定位装置及定位方法。

2、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：底座，所述底座的顶部固定连接有用于调整被检测对象坐姿头部高度位置的电动升降座椅，所述底座的顶部固定连接有侧连杆，所述侧连杆的顶部设置有用于支撑被检测对象下颚的颌托，所述底座的顶部固定连接有机架，所述机架远离底座的一端转动连接有转动架，所述转动架的底部转动连接有基座，所述基座内贯穿开设有调节口，所述调节口内滑动连接有滑动杆，所述滑动杆靠近机架的一端紧固连接有用于托护定位被检测对象后脑勺的头托板，所述滑动杆内设置有用于限制其移动的滑动阻力调整组件；

3、还包括控制单元以及固定连接在转动架一侧的摄像头，通过摄像头采集被检测对象的侧脸信息建立摄像头图像坐标系并传输给控制单元，所述控制单元根据侧脸信息识别出第一特征和第二特征后建立两个特征连接线，并将所述连接线与摄像头图像坐标系中预设的水平线进行比较，得到被检测对象头部的俯仰信息，所述控制单元根据被检测对象头部的俯仰信息控制电动升降座椅上升或者下降，而此时被检测对象下巴抵靠在固定的颌托上，实现对被检测对象俯仰角度的调整。

4、优选地，所述滑动阻力调整组件包括按键、前端、第一弹性件、传动杆、阻力齿条、对接口、摆动杆、第二弹性件和阻力块，所述滑动杆内贯穿开设有与传动杆相适配的传动槽，所述传动杆与传动槽滑动连接，所述按键与传动槽的槽口滑动连接，所述传动杆与前端一体成型设置，所述前端与按键固定连接，所述传动杆靠近前端的位置开设有复位槽，所述第一弹性件的一端与复位槽固定连接，所述第一弹性件的另一端与滑动杆固定连接，所述摆动杆转动连接在滑动杆内，所述第二弹性件一端与摆动杆固定连接，所述第二弹性件的另一端与滑动杆固定连接，所述传动杆靠近摆动杆的一端开设有供摆动杆插入的对接口，所述阻力齿条与基座固定连接且设置在摆动杆的顶部，所述阻力块固定连接在摆动杆远离对接口的一端，所述阻力块与阻力齿条的齿牙相抵；

5、通过滑动阻力调整组件的设置，在需要对头托板的位置调整时，能够松脱对头托板的限制，通过推动滑动杆靠近按键的一端，医生站在被测对象面前就能够对头托板的位置调整，操作简单提高了医生调整头托板位置的便捷性。

6、优选地，所述基座的顶部固定连接有转动环，所述转动环与转动架转动连接，所述转动架底部的一侧，固定连接有射线源，所述转动架底部与射线源位置相对的一侧固定连接有探测器，所述射线源发出的放射性射线能够被探测器探测接收；

7、通过射线源发出一束锥形的x射线对被检测对象扫描，收集到的数据信息在计算机中进行重组，从而得到目标的三维图像。

8、优选地，所述侧连杆的顶部固定连接有立柱，所述立柱的一侧固定连接有横向转轴，所述横向转轴的一侧设置有侧转杆，所述侧转杆与横向转轴转动连接，所述侧转杆远离横向转轴的一端固定连接有短撑杆，所述颌托与短撑杆的顶部固定连接；

9、需要说明的是，侧转杆以横向转轴为轴心线在平面内转动，能够在被检测对象未坐在电动升降座椅上之前，转动打开侧转杆使其不妨碍被检测对象入座，当被检测对象入座后，可对侧转杆施力使其复位。

10、优选地，所述控制单元包括座椅上升控制按钮和座椅下降控制按钮，所述座椅上升控制按钮和座椅下降控制按钮均与电动升降座椅电性连接，所述立柱的顶部开设有斜面，所述座椅上升控制按钮和座椅下降控制按钮等距固定设置在斜面的顶部，通过座椅上升控制按钮和座椅下降控制按钮分别控制电动升降座椅的上升与下降，便于对电动升降座椅的整体高度调整。

11、优选地，所述滑动杆内螺纹连接有多个定位螺栓，多个所述定位螺栓之间呈等距对称设置，所述头托板内开设有多个与定位螺栓相适配的螺纹盲孔，所述定位螺栓与螺纹盲孔螺纹连接使得滑动杆与头托板紧固，通过定位螺栓固定头托板以使得其能够拆卸，在头托板长期使用中出现明显磨损折旧的状态时，能够拿取备用的头托板通过将定位螺栓从原有的头托板内旋出并将其卸下，然后再将定位螺栓旋入备用的头托板内，完成头托板的更换。

12、优选地，所述第一特征为被检测对象侧边的耳道上缘点，所述第二特征为与被检测对象第一特征同侧侧边眼眶下缘点，若第一特征第二特征连线与摄像头图像坐标系中预设的水平线的夹角小于3°则认为俯仰合格；若第一特征第二特征连线与摄像头图像坐标系中预设的水平线的夹角大于等于3°，且耳道上缘点高度高于眼眶下缘点则判断为低头，控制单元控制电动升降座椅缓慢下降直至俯仰合格；若第一特征第二特征连线与摄像头图像坐标系中预设的水平线的夹角大于等于3°，且耳道上缘点高度低于眼眶下缘点则判断为抬头，控制单元控制电动升降座椅缓慢上升直至俯仰合格；

13、摄像头在采图过程中可小范围的绕被检测对象转动以扩大采集范围，摄像头采集的数据为二维图像视频流数据。

14、与现有技术相比，本发明的优点包括：

15、(1)本发明提供的一种用于cbct设备的头颅定位装置及定位方法，通过颌托支撑被检测对象的下颚，再以头托板托护被检测对象的后脑勺，能够有效抑制人头前后俯仰，提高了头部固定效果；

16、(2)本发明提供的一种用于cbct设备的头颅定位装置及定位方法，通过按压或松脱按键的操作，控制滑动阻力调整组件松脱或定位滑动杆，以此操作，在被检测对象下颚支撑在颌托上后，只需按压按键推动滑动杆移动，即可控制头托板移动贴合被检测对象的后脑勺，结构简单操作便捷，医生站在被测对象面前就能够对头托板的位置调整，操作简单提高了医生调整头托板位置的便捷性，且将用于托护被检测对象后脑勺的组件安装在装置顶部，能够减少其占地体积，防止对被检测对象的活动造成的妨碍，提高了用于cbct设备的头颅定位装置的使用灵活度；

17、(3)本发明提供的一种用于cbct设备的头颅定位装置及定位方法，通过摄像头捕捉被检测对象的侧脸图像数据，以第一特征与第二特征之间的位置和角度关系判断人头是否水平并利用电动升降座椅配合调整，与现有技术相比，无需使用激光作为参照对被检测对象摆位，简化了被检测对象水平位置和角度摆位的操作步骤，且避免了操作过程中激光照射人眼的风险，提高了cbct设备头颅定位时的安全性。