专利名称：塑身治疗定位系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种塑身治疗定位系统，尤其涉及用于聚焦超声进行无创塑身治疗 的双CCD (电荷藕合器件图像传感器)高精度定位系统。
背景技术：
利用聚焦超声进行无创塑身治疗正在逐步被公众所接受，其基本原理是利用高精 度的定位系统，将特定频率的聚焦超声波从体外发射到患者真皮下的某一个脂肪层，通 过其空化效应的机械作用力击碎脂肪细胞膜，使脂肪细胞破碎、溶解并乳化，经过炎性 反应机制，破碎脂肪细胞会释放出大量甘油三脂，经脂蛋白脂酶水解后变成游离脂肪酸
和甘油，由自身的毛细血管和淋巴管的逐步吸收，经肝脏或其他部位进行代谢，在4一8
周逐步达到塑身美体的目的。其中，发射聚焦超声波的治疗换能器与患者治疗部位的定 位关系的准确性，直接影响到塑身治疗的安全性和有效性。
高精度的定位系统是利用聚焦超声波进行无创塑身治疗的关键技术之一，通常采用
的定位方法有两种。 一种方法是在患者治疗部位周围放置若干个标记点，采用单CCD(电 荷藕合器件图像传感器，以下简称CCD)摄取患者治疗部位的图像，根据设定的标记点 的相对位置信息，对治疗区域进行划分，确定治疗点位置，跟踪治疗换能器上的标记点， 实现治疗换能器的定位。由于单CCD仅能摄取平面图像，该图像为纯粹的平面信息图像， 而实际的治疗区域并非平面(如人体腹部)，因而在治疗区域的曲面部分，从该图像确 定出来的治疗点与实际需要的治疗点并不一致，其误差取决于曲面曲率的大小，这样， 实际需要的治疗点的间距就会因误差而縮小或减小了需要治疗部位的面积范围，直接造 成了治疗的安全性降低，并影响治疗效果。另一种方法是采用成像设备获取患者治疗部 位的横截面或纵截面图像，利用三维立体软件将获取的患者治疗部位横截面或纵截面图 像三维立体化，同时，通过成像设备获得多幅患者治疗部位脂肪块横截面或纵截面图像 并将该图像置于该三维立体软件中，得到患者治疗部位脂肪块的三维立体模型，实现对 患者治疗部位的定位。这种定位方法过于繁琐和复杂，其定位精度取决于成像设备获取
的图像的三维信息与软件的三维信息的一致性及一系列的系统算法过程的误差，另外， 因为采用了成像设备(如B超)，大大提高了塑身治疗系统的制造成本。
另一方面，由于聚焦超声无创塑身治疗过程需要一定的时间且不需麻醉，患者始终 处于较轻松自然的环境中，很难保证治疗对象身体不发生移动，以致移动后的继续治疗 定位与先前的不匹配，从而影响了后续治疗的效果。
目前，国际上已经有公司开始生产利用聚焦超声进行无创塑身治疗的产品，并在产 品中使用上述二种定位方法。
发明内容
本实用新型的目的是在于克服上述现有技术的缺陷，提供了一种全新的低成本的聚 焦超声无创塑身治疗的双CCD (电荷藕合器件图像传感器)高精度定位系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案
塑身治疗定位系统包括第一CCD摄像头、显示器、计算机系统、患者承载床、治
疗换能器，所述塑身治疗定位系统还包括第二CCD摄像头。
所述第一CCD摄像头、第二CCD摄像头置于患者承载床床面的正上方，在同一高度平 面上。
所述第一CCD摄像头、第二CCD摄像头沿垂直于患者承载床床面长度方向成直线等距 离分布。
计算机系统具有图像采集功能、所述塑身治疗定位系统还包括定位标记方格带一、 定位标记方格带二和一个换能器定位跟踪色标，所述换能器定位跟踪色标置于治疗换能 器上表面的中心，且该中心处于治疗换能器治疗焦点的纵轴线上。
定位标记方格带一、定位标记方格带二为一组两条条状双色方格标记带，双色方格 呈棋盘组合，该特殊定位标记方格带粘贴于贴近患者治疗区域两侧的横断面表面上。
塑身治疗定位系统的使用方法包括如下步骤
步骤一、用记号笔在患者治疗部位勾画出治疗区域，确定若干个治疗区域定位标记 点，并在该治疗区域上、下方分别贴上定位标记方格带一、定位标记方格带二；
步骤二、由第一CCD摄像头、第二CCD摄像头和计算机系统采集图像，分别获取治疗 部位的平面信息图像，并分别提取出两幅图像中定位标记方格带一、定位标记方格带二 中方格交点在图像中的二维坐标；步骤三、由计算机系统根据对应的二维坐标以及双CCD系统的标定参数获取立体信 息，计算出每个方格交点在空间中的三维坐标，从而得出治疗区域中的治疗点位置；
步骤四、在治疗区域图像上用鼠标点击已确定的若干个治疗区域定位标记点，移动 治疗换能器，第一CCD摄像头或第二CCD摄像头获取换能器定位跟踪色标的位置信息，当 其与治疗点位置在图像上相符时，定位成功，即可开始针对此治疗点的操作。
在步骤四中，计算机系统9将存储所述治疗区域定位标记点的信息。在步骤四以后 的操作过程中，若发生患者身体移动，将导致治疗点发生偏移，此时，只需在图像上再 次用鼠标点击已确定的治疗区域定位标记点，计算机系统将比较前后两次治疗区域定位 点的位置信息参数，纠正位移偏差。
本实用新型不仅能在治疗区域的平面部分正确计算治疗点的位置，还能利用双CCD (电荷藕合器件图像传感器)测量获取的立体信息，计算出治疗区域曲面部分的治疗点 的位置，以提高治疗的效果。
本实用新型根据双目成像的原理，利用双CCD获取患者治疗部位的区域立体图像信 息，对患者治疗部位实现治疗范围(区域)内治疗点的高精度定位及患者身体移位后的 治疗点重新跟踪匹配定位，以保证无创塑身治疗的安全性和有效性。根据双目成像的原 理，利用双CCD获取患者治疗部位的区域立体图像信息，无论是治疗区域的平面部分还 是曲面部分，都能正确计算治疗点的位置。
另外，在治疗过程中，如果治疗目标发生移动，仅需要重新点击已确定的治疗区域 定位标记点，就可以完成治疗点的重新校准和修正，并可以在原来停止的位置重新开始 治疗，保证治疗的连续性。本实用新型的创新在于使聚焦超声无创塑身治疗三维化，更 具安全性、可靠性、实用性和可信性，并且其还具有制造成本低、使用方便等优点。
图l本实用新型用于塑身治疗的双CCD高精度定位系统的构造图 图2现有技术单CCD定位系统治疗效果示意图 图3本实用新型双CCD定位系统治疗效果示意图
图l中第一CCD摄像头1;第二CCD摄像头2;显示器3;治疗区域4;治疗点5;定位 标记方格带一6;定位标记方格带二7;治疗区域定位标记点8;计算机系统9;患者承载 床10;治疗换能器ll;换能器定位跟踪色标12。
图2中曲面部分脂肪层上实际治疗点21;较平缓部分脂肪层上实际治疗点22;单
CCD系统治疗点23;患者治疗部位表面24;脂肪层治疗面25;脂肪层26。
图3中曲面部分脂肪层上实际治疗点31;较平缓部分脂肪层上实际治疗点22;双
CCD系统治疗点33;患者治疗部位表面24;脂肪层治疗面25;脂肪层26。
具体实施方式
以下结合附图具体描述本实用新型的实施方式。
如图l所示，本实用新型用于塑身治疗的双CCD高精度定位系统，其包括至少一组(两 个或以上)CCD (电荷藕合器件图像传感器)装置。本实施例中，第一CCD摄像头1、第 二CCD摄像头2置于患者承载床10床面的正上方，在适当的同一高度平面上，沿垂直于患 者承载床10床面长度方向成直线等距离分布，还包括一台带有图像采集功能的计算机系 统9、 一组特殊定位标记方格带单元包括定位标记方格带一6、定位标记方格带二7和一 个换能器定位跟踪色标12。
其中，计算机系统9包括一台完整的计算机及其标准附件(鼠标、键盘等)、 一个 图像采集模块组件和至少一台显示器3。
其中，定位标记方格带一6、定位标记方格带二7为一组两条条状双色方格标记带(黑 白或彩色)，双色方格呈棋盘组合。该特殊定位标记方格带粘贴于贴近患者治疗区域4 两侧的横断面表面上。
另外，该系统包括的一个换能器定位跟踪色标12，该色标置于治疗换能器ll上表面 的中心，且该中心处于治疗换能器治疗焦点的纵轴线上。
使用本实用新型的塑身治疗定位系统时，首先用记号笔在患者治疗部位勾画出治疗 区域4，确定若干个治疗区域定位标记点8，并在该治疗区域4上、下方贴上定位标记方 格带一6、定位标记方格带二7，由第一CCD摄像头1、第二CCD摄像头2和计算机系统9采 集图像，分别获取治疗区域4的平面信息图像，并分别提取出两幅图像中定位标记方格 带一6、定位标记方格带二7中方格交点在图像中的二维坐标，由计算机系统9根据对应 的二维坐标以及双CCD系统的标定参数获取立体信息，计算出每个方格交点在空间中的 三维坐标，从而得出治疗区域4的治疗点5位置，生成治疗点。在治疗开始之前，先在治 疗区域4图像上用鼠标点击已确定的若干个治疗区域定位标记点8 (计算机系统9将存储 该位置信息)，移动治疗换能器ll，第一CCD摄像头1或第二CCD摄像头2获取换能器定位 跟踪色标12的位置信息，当其与治疗点5位置在图像上相符时，定位成功，即可开始此
治疗点的治疗。在治疗过程中，若发生患者身体移动，将导致治疗点5发生偏移，此时， 只需在图像上再次用鼠标点击已确定的治疗区域定位标记点8，计算机系统9将比较前后 两次治疗区域定位点8的位置信息参数，纠正位移偏差，从而保证在移动过后，治疗仍 然可以继续进行。
图2和图3对比显示了现有技术中单CCD定位系统的治疗效果和本实用新型双CCD定 位系统的治疗效果。
图2为现有技术中单CCD定位系统的治疗效果。由于患者治疗部位可能中间较为平 坦、两侧则略微弯曲，而实际需要的治疗点应该在整个治疗部位脂肪层治疗面25上都呈 均匀分布。单CCD系统只能获取平面信息，在生成的单CCD系统治疗点23映射到治疗部位 脂肪层治疗面25上，治疗较平缓部分脂肪层上的实际治疗点22分布较均匀，但曲面部分 脂肪层上实际治疗点21分布并不均匀，存在部分交叠。
图3为本实用新型中双CCD定位系统的治疗效果。本实用新型中，双CCD系统能获取 曲面的立体信息，生成的双CCD系统治疗点33映射到治疗部位的脂肪层治疗面25上，不 但能使治疗较平缓部分脂肪层上实际治疗点22的分布较均匀，而且能使曲面部分脂肪层 上实际治疗点31分布也同样均匀。
当治疗对象身体移动后，重新用计算机系统9的鼠标点击如图1所示的已确定的治疗 区域定位标记点8，计算机通过比较治疗区域定位点8前后变化的位置参数，即可获得治 疗对象身体移动后的治疗点新位置图，纠正位移偏差，保证治疗对象身体移动后，治疗 仍然可以继续进行。
权利要求1、一种塑身治疗定位系统，包括第一CCD摄像头(1)、显示器(3)、计算机系统(9)、患者承载床(10)、治疗换能器(11)，其特征在于，所述塑身治疗定位系统还包括第二CCD摄像头(2)。
2.如权利要求l所述的塑身治疗定位系统，其特征是，所述第一CCD摄像头(1)、 第二CCD摄像头(2)置于患者承载床(10)床面的正上方，在同一高度平面上。
3. 如权利要求2所述的塑身治疗定位系统，其特征是，所述第一CCD摄像头(1)、 第二CCD摄像头(2)沿垂直于患者承载床(10)床面长度方向成直线等距离分布。
4. 如权利要求l所述的塑身治疗定位系统，其特征是，计算机系统(9)具有图像 采集功能、所述塑身治疗定位系统还包括定位标记方格带一 (6)、定位标记方格带二(7)和一个换能器定位跟踪色标(12),所述换能器定位跟踪色标(12)置于治疗换 能器(11)上表面的中心，且该中心处于治疗换能器治疗焦点的纵轴线上。
5. 如权利要求4所述的塑身治疗定位系统，其特征是，定位标记方格带一 (6)、 定位标记方格带二 (7)为一组两条条状双色方格标记带，双色方格呈棋盘组合，该特 殊定位标记方格带粘贴于贴近患者治疗区域(4)两侧的横断面表面上。
6. 如权利要求l所述的塑身治疗定位系统，其特征是，所述计算机系统(9)包括 一台完整的计算机及其标准附件、 一个图像采集模块组件和至少一台显示器(3)。
专利摘要本实用新型提供了一种塑身治疗定位系统，其包括第一CCD摄像头、显示器、计算机系统、患者承载床、治疗换能器，本实用新型的塑身治疗定位系统还包括了第二个CCD摄像头，根据双目成像的原理，利用双CCD获取患者治疗部位的区域立体图像信息，使本实用新型不仅能在治疗区域的平面部分正确计算治疗点的位置，还能利用双CCD测量获取的立体信息，计算出治疗区域曲面部分的治疗点的位置。本实用新型成功地将双CCD图像传感器组运用于聚焦超声进行无创塑身治疗的定位系统中，解决了单CCD系统无法获得立体定位信息的问题，并能适时修正目标移动位置位移偏差，从而保证了定位的准确性、治疗的有效性和安全性。
文档编号A61N7/00GK201175377SQ20072019928
公开日2009年1月7日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者烨 何, 余建国, 俞承芳, 毅 刘, 峰 徐, 旦 李, 李大为, 马海锦 申请人:上海爱申科技发展股份有限公司