1.一种CT教学模拟系统,其特征在于:包括CT扫描硬件装置(1),以及与所述CT扫描硬件装置(1)通过无线模块(2)通讯交互的软件控制系统(3),其中,所述CT扫描硬件装置(1)用于仿真模拟CT扫描的垂向扫描方式和倾斜扫描方式,且所述CT扫描硬件装置(1)按照特定角度螺旋更改扫描点位以模拟CT 图像重建方法及焦平面对 CT图像成像影响;
所述软件控制系统(3)包括后端临床数据存储库(31)和前端操作系统(32),所述后端临床数据存储库(31)预先储存若干组对应不同扫描部位的CT扫描图像,所述前端操作系统(32)通过调控CT操作参数改变所述CT扫描硬件装置(1)按照垂向扫描或者倾斜扫描的方式模拟对不同扫描部位的CT扫描工作;
所述CT扫描硬件装置(1)通过不同颜色的灯带区分对不同扫描部位的扫描工作,且所述前端操作系统(32)通过改变所述CT操作参数以调控所述灯带的颜色与亮度以模拟X射线的源能量高低;
所述前端操作系统(32)在所述CT扫描硬件装置(1)完成扫描后从所述后端临床数据存储库(31)随机提取并显示相应的所述扫描部位的所述CT扫描图像;
所述前端操作系统(32)根据随机提取的所述CT扫描图像的清晰度再对所述CT扫描硬件装置(1)对所述CT操作参数进行调整,且所述前端操作系统(32)按照提高清晰度的方式提取所述CT扫描图像以提高对模拟影响所述扫描部位清晰度操作的可控性,直至获取标准的CT扫描图像。
2.根据权利要求1所述的一种CT教学模拟系统,其特征在于:所述CT扫描硬件装置(1)包括立体平台(11)、设置在所述立体平台(11)上的扫描组件(12)、横穿所述扫描组件(12)的移动床体组件(13),以及驱动所述扫描组件(12)完成垂向扫描方式和倾斜扫描方式的动力组件;
所述移动床体组件(13)在所述扫描组件(12)的包围圈内部线性移动至不同位置以模拟对不同扫描部位的CT扫描操作;
所述灯带具体为安装在扫描组件(12)上且用于模拟CT扫描工作的发光二极管组件(15),且所述发光二极管组件(15)根据不同的扫描部位显示不同的颜色以直观演示CT成像原理;
所述扫描组件(12)在所述移动床体组件(13)到达所述扫描部位后按照固定间隔角度转动,从所述后端临床数据存储库(31)随机提取并显示相应的所述扫描部位的所述CT扫描图像,并根据所述CT扫描图像的清晰度重新调控所述移动床体组件(13)微调位置,所述扫描组件(12)通过垂向扫描或倾斜扫描的方式继续按照固定间隔角度转动追踪所述扫描部位以直观演示CT 图像重建的反投影算法。
3.根据权利要求2所述的一种CT教学模拟系统,其特征在于:所述CT扫描硬件装置(1)还包括与所述无线模块(2)电性连接的微处理器单元(14),且所述微处理器单元(14)与所述移动床体组件(13)和所述扫描组件(12)通信连接,所述微处理器单元(14)用于接收所述前端操作系统(32)的控制指令并顺序调控所述移动床体组件(13)和所述扫描组件(12)工作以模拟CT扫描操作;
其中,所述发光二极管组件(15)在动力机构的带动下在所述移动床体组件(13)的上方每转动45°时闪烁一次以直观演示CT图像重建的反投影算法,所述移动床体组件(13)与转动圆筒(123)之间的相对位置关系确定对人体不同的所述扫描部位的CT扫描操作,且所述微处理器单元(14)在所述发光二极管组件(15)闪烁时通过所述无线模块(2)自动向所述前端操作系统(32)发送数据以从所述后端临床数据存储库(31)提取并显示对应所述扫描部位的所述CT扫描图像。
4.根据权利要求2所述的一种CT教学模拟系统,其特征在于:所述前端操作系统(32)包括登录界面、患者信息录入界面、扫描选择调控界面、图像显示界面和诊断结果撰写界面,所述后端临床数据存储库(31)内预先储存若干组真实拍摄图像的CT扫描图像和专家诊断报告,所述诊断结果撰写界面填写诊断结果提交后自动显示所述后端临床数据存储库(31)内预先存储的专家诊断报告以对比提高学生诊断能力;
其中,所述CT操作参数分布在所述扫描选择调控界面上,所述扫描选择调控界面包括但不限于床体位置微调模块(321)、扫描方式调控模块(322)和曝光参数微调模块;
所述床体位置微调模块(321)通过调整所述移动床体组件(13)的位置以模拟微调CT扫描位置对所述CT扫描图像的清晰度影响;
所述扫描方式调控模块(322)通过将所述扫描组件(12)的垂向扫描方式更改为倾斜扫描方式以选择最佳扫描角度和路径模拟CT成像原理;
所述曝光参数微调模块通过调整所述发光二极管组件(15)的颜色及亮度以模拟X射线曝光度对所述CT扫描图像的清晰度影响。
5.根据权利要求3所述的一种CT教学模拟系统,其特征在于:所述后端临床数据存储库(31)按照树状图的方式分类保存不同的所述扫描部位的多个所述CT扫描图像,所述后端临床数据存储库(31)包括用于存储若干个不同所述扫描部位的所述CT扫描图像的数据库子单元(311),每个所述数据库子单元(311)内分别设有多组用于保存同一个所述扫描部位的参考图组字典(312),不同的所述参考图组字典(312)用于表示该所述扫描部位的不同症状,且每个所述参考图组字典(312)均由对应不同固定间隔角度的多组图像集合(313)以及专家诊断报告组成,每组所述图像集合(313)内包括多个清晰度不同的所述CT扫描图像以及一个标准的所述CT扫描图像,以方便模拟所述CT操作参数对所述CT扫描图像的清晰度的影响。
6.一种根据权利要求2‑5任一项所述CT教学模拟系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤100、建立前端操作系统与CT扫描硬件装置之间的通讯连接,测试所述前端操作系统与CT扫描硬件装置之间的数据收发功能;
步骤200、在所述前端操作系统上选择扫描部位,定义每个扫描部位对应的移动床体组与扫描组件之间的相对移动距离,且选定影响CT成像的CT操作参数;
步骤300、所述移动床体组件按照所述前端操作系统选择的移动距离移位至相应的所述扫描部位,并且所述扫描组件按照选定的CT操作参数调整发光二极管组件颜色及亮度,且对上述选定的所述扫描部位按照特定角度螺旋的方式以模拟CT扫描成像原理;
步骤400、所述前端操作系统自动从后端临床数据存储库随机提取预先储存对应所述扫描部位的CT扫描图像,并将所述CT扫描图像进行图像预处理后在所述前端操作系统显示;
步骤500、根据所述前端操作系统的所述CT扫描图像的清晰度重新调控CT操作参数,直至获取标准的所述CT扫描图像,且所述前端操作系统利用序列区分模块降低每次获取清晰度最高的所述CT扫描图像的提取次数;
步骤600、根据标准的所述CT扫描图像填写并提交模拟诊断报告,自动从所述后端临床数据存储库提取与所述CT扫描图像对应的专家诊断报告,对比所述模拟诊断报告和所述专家诊断报告以至理解提高。
7.根据权利要求6所述的一种CT教学模拟系统的控制方法,其特征在于,在步骤400中,所述后端临床数据存储库内预先存储多组对应不同扫描部位真实拍摄图像的数据库子单元,且每组所述数据库子单元内存储有单个所述扫描部位的不同病状的参考图组字典,每个所述参考图组字典内包含多个对应发光二极管组件不同定点位置的图像集合,且每个所述图像集合内包含多个清晰度不同的所述CT扫描图像以及一个标准的所述CT扫描图像;
所述扫描组件带动发光二极管组件按照特定角度螺旋的方式移位,且通过调控所述发光二极管组件在每个定点位置的亮度来直观演示CT 成像原理,所述发光二极管组件每闪烁一次,所述前端操作系统自动从后端临床数据存储库随机提取预先储存的CT扫描图像,且所述前端操作系统在所述发光二极管组件的不同定点位置时随机提取的所述CT扫描图像的清晰度相同,具体的实现方法为:
步骤401、将所述CT扫描图像分为空白图像和表示不同清晰度的图像数据链,且对图像数据链的不同清晰度的图像按照序列标号定义;
步骤402、所述扫描组件按照特定角度螺旋转动的方式模拟CT扫描操作时,所述前端操作系统按照特定角度螺旋的扫描点位个数提取自动从所述图像集合获取预存的所述CT扫描图像,并主动识别图像的清晰度以模拟不同人体在CT扫描时的位置偏差;
步骤403、识别从所述后端临床数据存储库获取的第一个预存的所述CT扫描图像的序列标号以方便所述CT扫描图像后续的提取操作。
8.根据权利要求7所述的一种CT教学模拟系统的控制方法,其特征在于,在步骤403中,识别从所述后端临床数据存储库提取的第一个预存的所述CT扫描图像的序列标号,所述前端操作系统根据所述CT扫描图像的清晰度调整所述CT操作参数,以调控再次提取所述CT扫描图像的实现方法为:
先按照随机提取的方式,从所述后端临床数据存储库获取的第一个预存的所述CT扫描图像,如果所述CT扫描图像是空白图像,暂停所述扫描组件工作并复位,调整所述扫描组件的倾斜角度,并重新从所述图像集合中的所述图像数据链中提取所述CT扫描图像;
根据所述CT扫描图像的清晰度和对应的序列标号,暂停所述扫描组件工作并复位,在前端操作系统调整所述CT操作参数,重新从所述图像集合中的所述图像数据链中提取所述CT扫描图像;
重复上述步骤,直至在第一个扫描点位获取标准的所述CT扫描图像;
从同一个所述参考图组字典的其他图像集合内提取标准的所述CT扫描图像以实现多个角度快速同步获得标准的所述CT扫描图像,并将同一个所述参考图组字典内标准的所述CT扫描图像在所述前端操作系统中同步显示。
9.根据权利要求8所述的一种CT教学模拟系统的控制方法,其特征在于,在步骤500中,所述前端操作系统利用序列区分模块降低获取清晰度最高的所述CT扫描图像的操作次数,以增加CT教学模拟过程中的稳定性,具体的实现方式为:在所述前端操作系统上自动显示所述CT扫描图像,确定所述CT扫描图像的清晰度;
根据清晰度微调所述CT操作参数,重新模拟CT扫描工作并自动获取所述CT扫描图像,同时利用所述序列区分模块确定所述CT扫描图像的序列标号,并在微调所述CT操作参数时利用序列区分模块逐步提取清晰度增强的所述CT扫描图像;
在第一个扫描定点获取标准的所述CT扫描图像后,按照标准的所述CT扫描图像对应的序列标号从同一个所述参考图组字典剩余的所述图像集合内提取对应不同扫描位置的标准的所述CT扫描图像。
10.根据权利要求9所述的一种CT教学模拟系统的控制方法,其特征在于,所述图像数据链的图像清晰度与所述图像数据链的序列标号之间形成正态分布图,标准的所述CT扫描图像对应的所述序列标号为中间数字,所述序列区分模块在所述CT操作参数调整后将所述序列标号按照靠近所述中间数字的方式提取对应的所述CT扫描图像,以降低提取标准的所述CT扫描图像的操作次数。