CN111603292A - 一种儿童鼻中隔偏曲矫正器 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械技术领域，公开了一种儿童鼻中隔偏曲矫正器，该儿童鼻中隔偏曲矫正器包括前期利用HRCT后处理mimics3D成像系统计算鼻中隔偏曲的角度和所需要牵引的力度和方向，后期通过一种包括头部固定带、提拉带及鼻部固定器的装置进行矫正，提拉带上端与头部固定带中间固定连接。本发明利用骨发育的可塑性对鼻中隔的软骨及骨给予一定牵引的力量，减少鼻中隔骨部特别是软骨部受周围骨质发育受到的挤压力，从而促使鼻中隔发育正常；根据实际情况对各个结构的尺寸进行确定，避免或者减少了儿童在成年后再进行鼻中隔手术矫正的可能，减轻在鼻腔生长发育过程中患儿因鼻中隔偏曲造成鼻窦炎、儿童OSAS的机会。

Description

一种儿童鼻中隔偏曲矫正器

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种儿童鼻中隔偏曲矫正器。

背景技术

目前，鼻中隔偏曲是一种临床常见疾病，可以引起结构性鼻炎，鼻阻，鼻出血；但是临床观察鼻中隔偏曲在2岁以下儿童很少出现，最早出现要到5岁以后；儿童期骨质与成人骨质不同，含有水和有机物较多，有可塑性；这也是鼻中隔偏曲手术18岁之前不做的原因。现有的治疗方法为18岁以后手术矫正，鼻中隔偏曲手术风险不言而喻，鼻中隔血肿，鼻中隔脓肿，鼻中隔穿孔，甚至外鼻畸形；还有手术后填塞引起的负压性头痛、鼻阻等不适。若能通过非手术治疗鼻中隔偏曲会是鼻中隔偏曲治疗过程中一大进步。鼻中隔偏曲大多数发生在鼻中隔方形软骨区域，18岁之前借助骨生长的力量予以外力牵引使之尽可能发育正常，不因为挤压形成棘突，嵴突，中隔甲，C型偏曲等异常鼻中隔结构。目前尚无非手术治疗鼻中隔偏曲的方法。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

现有的鼻中隔偏曲的治疗方法为18岁以后手术矫正，手术风险大，而且手术后填塞容易引起负压性头痛、鼻阻等不适，目前尚无非手术治疗鼻中隔偏曲的方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种儿童鼻中隔偏曲矫正器。

本发明是这样实现的，一种儿童鼻中隔偏曲矫正器，所述儿童鼻中隔偏曲矫正器包括：

头部固定带、提拉带及鼻部固定器；

所述提拉带上端与头部固定带中间固定连接，所述鼻部固定器粘接在提拉带下端外侧；

所述提拉带采用弹性皮筋材质；

所述鼻部固定器采用亲肤胶带将弹性皮筋固定在外鼻鼻翼及提拉带下方。

进一步，所述头部固定带两端采用海绵夹心粘扣固定。

本发明的另一目的在于提供一种用于儿童鼻中隔偏曲矫正器的儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法，所述儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法具体包括：

步骤一，通过CT对鼻中隔偏曲儿童的头部和鼻中隔进行CT扫描，并将扫描结果传输到医用三维软件中；

步骤二，通过医用三维软件对扫描后的CT图像进行鼻中隔-鼻侧软骨三维图像重建和对各项参数进行自动分析；

步骤三，在图像重建完成及分析完成后，可以选择对图像及分析结果进行打印；

步骤四，医务人员根据打印的图像及分析结果可以制定矫正方案；

步骤五，根据矫正方案确定儿童鼻中隔偏曲矫正器中各个组件的具体长度尺寸和力度，并且在矫正过程中随访根据鼻中隔发育情况定期调整牵引的力度和方向；

步骤六，先将提拉带下端粘贴在鼻部固定器内侧，将鼻部固定器粘贴在鼻部表面，使得提拉带位于鼻尖上侧，将头部固定带通过两端的海绵夹心粘扣固定。

进一步，所述鼻中隔-鼻侧软骨三维图像重建的重建方法具体如下：

第一步，将鼻中隔偏曲儿童的鼻中隔CT扫描的数据导入Mimics 16.0软件；

第二步，以系统默认的软组织窗口设定阚值范围进行软管的自动选择，并以彩色遮罩显示出被选中的软管；

第三步，使用3D calculation命令对软骨进行三维重建，生成鼻中隔-鼻侧软骨的三维数字模型。

进一步，所述儿童鼻中隔偏曲矫正器在安装之前，先采用儿童鼻中隔偏曲检测系统对儿童鼻中隔偏曲状态进行检测分析，所述儿童鼻中隔偏曲检测系统具体包括：

鼻中隔扫描模块，与中央控制模块连接，包括CT，对鼻中隔偏曲儿童的头部进行CT扫描；

鼻中隔三维重建模块，与中央控制模块连接，将鼻中隔偏曲儿童的头部CT扫描的数据导入医用三维软件中，并对软骨进行三维重建；

鼻中隔三维分析模块，与中央控制模块连接，使用医用三维软件对鼻中隔-鼻侧软骨进行厚度、总面积、可移动的鼻中隔软骨面积、背侧长度、尾侧长度分析；

打印模块，与中央控制模块连接，包括彩色打印机，将鼻中隔-鼻侧软骨图像及分析结构进行打印；

中央控制模块，与鼻中隔扫描模块、鼻中隔三维重建模块、鼻中隔三维分析模块、打印模块连接，用于通过控制CT机对鼻中隔偏曲儿童的鼻中隔进行CT扫描，并将CT扫描结果传输到医用三维软件中对扫描的鼻中隔-鼻侧软骨进行三维的重建和对各项参数进行自动分析，并且对分析完成的图像进行彩色打印，为医务人员制定鼻中隔矫正方案提供依据。

进一步，所述儿童鼻中隔偏曲检测系统还包括：

支持模块，与各模块连接，用于实现各模块的组合；

显示模块，与中央控制模块连接，用于显示重建的三维图像和分析结果；

电源模块，与各模块连接，用于为各模块提供电力支持。

进一步，所述儿童鼻中隔偏曲检测系统还包括有预处理模块，所述预处理模块用于接收鼻中隔扫描模块扫描的CT图像的数据信号，对信号进行滤波后读取图片内容，并增强图像区块对比效果，对图像各区块进行分割，并精细化处理，生成矢量图。

进一步，所述预处理模块具体包括：

数据接收单元，用于接收CT扫描设备输出的CT图像的数据信号；

图像滤波单元，用于对CT图像信息降噪滤波，提高图像清晰度；

画面锐化单元，用于通过拉普拉斯模块法突出图像中区别形体的边缘，利用效果增强程序调整CT图像的对比度和清晰度，增强CT图像的层次感和区别效果；

区块分割单元，用于将CT图像中的灰度级分布以灰度直方图区分表示，并从不同灰度级边缘对CT图像进行分割处理；

边缘细化及拼接单元，用于对分割后的区块边缘细化处理，并将各分割区块有机组合，进而立体拼接成立体视图，将立体视图以png格式存储在矢量图集单元中，使矢量图集单元中存储多角度立体视图。

进一步，所述鼻中隔扫描模块中对鼻中隔偏曲儿童的鼻中隔进行CT扫描时，需要对CT扫描设备进行扫描定位，采用的扫描定位方法为：

通过3D摄像机获取位于CT的病床上的待扫描患者的面部3D图像；

利用图像识别技术对所得到的所述面部3D图像进行识别，以获取待扫描患者的面部结构信息，面部与鼻中隔偏曲的关系；

基于所述面部结构信息在所述面部3D图像上确定待扫描范围；

基于3D摄像机的空间坐标系与CT扫描和成像设备的空间坐标系得到的相对于一定的病床床高和病床水平偏移位置的每个空间位置的数据，对两个坐标系进行校准以获得二者之间的转换关系；

根据所述转换关系将所述3D摄像机的空间坐标系下的待扫描范围转换到CT扫描和成像设备的空间坐标系下。

进一步，对两个坐标系进行校准时采用的校准方法包括：

1)将校准物放置于检查床上；

2)设定检查床的床高；

3)利用检测设备对检查床上的校准物进行检测以获得校准物的检测图像的数据；

4)利用3D摄像机对检查床上的校准物进行拍摄以获得校准物的拍摄图像的数据；

5)将校准物相对于3D摄像机以及检测设备进行水平偏移；

6)重复步骤4)和5)，直到获得覆盖检查床的足够多的水平范围的所述校准物的拍摄图像的数据。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：

本发明提供的儿童鼻中隔偏曲矫正器包括前期利用HRCT后处理mimics3D成像系统计算鼻中隔偏曲的角度和所需要牵引的力度和方向，后期通过一种包括头部固定带、提拉带及鼻部固定器的装置进行矫正，利用骨发育的可塑性对鼻中隔的软骨及骨给予一定牵引的力量，减少鼻中隔骨部特别是软骨部受周围骨质发育受到的挤压力，从而促使鼻中隔发育正常。通过采用鼻中隔扫描模块对鼻中隔偏曲儿童的鼻中隔进行CT扫描，鼻中隔三维重建模块将鼻中隔偏曲儿童的头部CT扫描的数据导入医用三维软件中，并对软骨进行三维重建，鼻中隔三维分析模块使用医用三维软件对鼻中隔-鼻侧软骨进行厚度、总面积、可移动的鼻中隔软骨面积、背侧长度、尾侧长度分析，可以根据实际情况对儿童鼻中隔偏曲矫正器各个结构的尺寸和力度进行确定，并且每半年复查鼻中隔CT确认牵引的效果和调整牵引的力度，以期患儿成年后面部发育定型后鼻中隔无明显病理性偏曲。避免或者减少了儿童在成年后再进行鼻中隔手术矫正的可能，并且减轻在鼻腔生长发育过程中患儿因鼻中隔偏曲造成鼻窦炎、儿童OSAS的机会，本发明也可用于成人鼻骨骨折术后固定，成人鼻中隔偏曲术后固定，成人鼻中隔偏曲引起OSAS的非手术治疗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的儿童鼻中隔偏曲矫正器结构示意图。

图2是本发明实施例提供的海绵夹心粘扣结构示意图。

图中：1、头部固定带；2、提拉带；3、鼻部固定器；4、海绵夹心粘扣。

图3是本发明实施例提供的儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法流程图。

图4是本发明实施例提供的鼻中隔-鼻侧软骨三维图像重建的重建方法流程图。

图5是本发明实施例提供的儿童鼻中隔偏曲检测系统结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种儿童鼻中隔偏曲矫正器，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的儿童鼻中隔偏曲矫正器包括：头部固定带1、提拉带2、鼻部固定器3及海绵夹心粘扣4。

提拉带2上端与头部固定带1中间固定连接，鼻部固定器3粘接在提拉带2下端外侧；提拉带2采用弹性皮筋材质；鼻部固定器3采用亲肤胶带对弹性皮筋固定。

本发明实施例中的头部固定带1两端采用海绵夹心粘扣4固定。

如图3所示，本发明实施例提供的儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法具体包括：

S101，通过CT对鼻中隔偏曲儿童的头部和鼻中隔进行CT扫描，并将扫描结果传输到医用三维软件中。

S102，通过医用三维软件对扫描后的CT图像进行鼻中隔-鼻侧软骨三维图像重建和对各项参数进行自动分析。

S103，在图像重建完成及分析完成后，可以选择对图像及分析结果进行打印。

S104，医务人员根据打印的图像及分析结果可以制定矫正方案。

S105，根据矫正方案确定儿童鼻中隔偏曲矫正器中各个组件的具体长度尺寸和力度，并且在矫正过程中随访根据鼻中隔发育情况定期调整牵引的力度和方向。

S106，先将提拉带下端粘贴在鼻部固定器内侧，将鼻部固定器粘贴在鼻部表面，使得提拉带位于鼻尖上侧，将头部固定带通过两端的海绵夹心粘扣固定。

如图4所示，本发明实施例提供的鼻中隔-鼻侧软骨三维图像重建的重建方法具体如下：

S201，将鼻中隔偏曲儿童的头部CT扫描的数据导入Mimics 16.0软件。

S202，以系统默认的软组织窗口设定阚值范围进行软管的自动选择，并以彩色遮罩显示出被选中的软管。

S203，使用3D calculation命令对软骨进行三维重建，生成鼻中隔-鼻侧软骨的三维数字模型。

如图5所示，本发明实施例提供的儿童鼻中隔偏曲矫正器在安装之前，先采用儿童鼻中隔偏曲检测系统对儿童鼻中隔偏曲状态进行检测分析，所述儿童鼻中隔偏曲检测系统具体包括：

鼻中隔扫描模块，与中央控制模块连接，包括CT，对鼻中隔偏曲儿童的头部和鼻中隔进行CT扫描；

鼻中隔三维重建模块，与中央控制模块连接，将鼻中隔偏曲儿童的头部CT扫描的数据导入医用三维软件中，并对软骨进行三维重建；

鼻中隔三维分析模块，与中央控制模块连接，使用医用三维软件对鼻中隔-鼻侧软骨进行厚度、总面积、可移植的鼻中隔软骨面积、背侧长度、尾侧长度分析；

打印模块，与中央控制模块连接，包括彩色打印机，将鼻中隔-鼻侧软骨图像及分析结构进行打印；

中央控制模块，与鼻中隔扫描模块、鼻中隔三维重建模块、鼻中隔三维分析模块、打印模块连接，用于通过控制CT机对鼻中隔偏曲儿童的鼻中隔进行CT扫描，并将CT扫描结果传输到医用三维软件中对扫描的鼻中隔-鼻侧软骨进行三维的重建和对各项参数进行自动分析，并且对分析完成的图像进行彩色打印，为医务人员制定鼻中隔矫正方案提供依据。

本发明实施例提供的儿童鼻中隔偏曲检测系统还包括：

支持模块，与各模块连接，用于实现各模块的组合；

显示模块，与中央控制模块连接，用于显示重建的三维图像和分析结果；

电源模块，与各模块连接，用于为各模块提供电力支持。

本发明实施例提供的儿童鼻中隔偏曲检测系统还包括有预处理模块，所述预处理模块用于接收鼻中隔扫描模块扫描的CT图像的数据信号，对信号进行滤波后读取图片内容，并增强图像区块对比效果，对图像各区块进行分割，并精细化处理，生成矢量图。

本发明实施例提供的预处理模块具体包括：

数据接收单元，用于接收CT扫描设备输出的CT图像的数据信号；

图像滤波单元，用于对CT图像信息降噪滤波，提高图像清晰度；

画面锐化单元，用于通过拉普拉斯模块法突出图像中区别形体的边缘，利用效果增强程序调整CT图像的对比度和清晰度，增强CT图像的层次感和区别效果；

区块分割单元，用于将CT图像中的灰度级分布以灰度直方图区分表示，并从不同灰度级边缘对CT图像进行分割处理；

边缘细化及拼接单元，用于对分割后的区块边缘细化处理，并将各分割区块有机组合，进而立体拼接成立体视图，将立体视图以png格式存储在矢量图集单元中，使矢量图集单元中存储多角度立体视图。

本发明实施例提供的鼻中隔扫描模块中对鼻中隔偏曲儿童的鼻中隔进行CT扫描时，需要对CT扫描设备进行扫描定位，采用的扫描定位方法为：

通过3D摄像机获取位于CT的病床上的待扫描患者的面部3D图像；

利用图像识别技术对所得到的所述面部3D图像进行识别，以获取待扫描患者的面部结构信息，面部与鼻中隔偏曲的关系；

基于所述面部结构信息在所述面部3D图像上确定待扫描范围；

基于3D摄像机的空间坐标系与CT扫描和成像设备的空间坐标系得到的相对于一定的病床床高和病床水平偏移位置的每个空间位置的数据，对两个坐标系进行校准以获得二者之间的转换关系；

根据所述转换关系将所述3D摄像机的空间坐标系下的待扫描范围转换到CT扫描和成像设备的空间坐标系下。

本发明实施例中的对两个坐标系进行校准时采用的校准方法包括：

1)将校准物放置于检查床上；

2)设定检查床的床高；

3)利用检测设备对检查床上的校准物进行检测以获得校准物的检测图像的数据；

4)利用3D摄像机对检查床上的校准物进行拍摄以获得校准物的拍摄图像的数据；

5)将校准物相对于3D摄像机以及检测设备进行水平偏移；

6)重复步骤4)和5)，直到获得覆盖检查床的足够多的水平范围的所述校准物的拍摄图像的数据。

以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种儿童鼻中隔偏曲矫正器，其特征在于，所述儿童鼻中隔偏曲矫正器包括：

头部固定带、提拉带及鼻部固定器；

所述提拉带上端与头部固定带中间固定连接，所述鼻部固定器粘接在提拉带下端外侧；

所述提拉带采用弹性皮筋材质；

所述鼻部固定器采用亲肤胶带将弹性皮筋固定在外鼻鼻翼及提拉带下方。

2.如权利要求1所述的儿童鼻中隔偏曲矫正器，其特征在于，所述头部固定带两端采用海绵夹心粘扣固定。

3.一种用于如权利要求1-2任意一项所述的儿童鼻中隔偏曲矫正器的儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法，其特征在于，所述儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法具体包括：

步骤一，通过CT对鼻中隔偏曲儿童的头部和鼻中隔进行CT扫描，并将扫描结果传输到医用三维软件中；

步骤二，通过医用三维软件对扫描后的CT图像进行鼻中隔-鼻侧软骨三维图像重建和对各项参数进行自动分析；

步骤三，在图像重建完成及分析完成后，可以选择对图像及分析结果进行打印；

步骤四，医务人员根据打印的图像及分析结果可以制定矫正方案；

步骤五，根据矫正方案确定儿童鼻中隔偏曲矫正器中各个组件的具体长度尺寸和力度，并且在矫正过程中随访根据鼻中隔发育情况定期调整牵引的力度和方向；

步骤六，先将提拉带下端粘贴在鼻部固定器内侧，将鼻部固定器粘贴在鼻部表面，使得提拉带位于鼻尖上侧，将头部固定带通过两端的海绵夹心粘扣固定。

4.如权利要求3所述的儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法，其特征在于，所述鼻中隔-鼻侧软骨三维图像重建的重建方法具体如下：

第一步，将鼻中隔偏曲儿童的鼻中隔CT扫描的数据导入Mimics 16.0软件；

第二步，以系统默认的软组织窗口设定阚值范围进行软管的自动选择，并以彩色遮罩显示出被选中的软管；

第三步，使用3D calculation命令对软骨进行三维重建，生成鼻中隔-鼻侧软骨的三维数字模型。

5.如权利要求3所述的儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法，其特征在于，所述儿童鼻中隔偏曲矫正器在安装之前，先采用儿童鼻中隔偏曲检测系统对儿童鼻中隔偏曲状态进行检测分析，所述儿童鼻中隔偏曲检测系统具体包括：

鼻中隔扫描模块，与中央控制模块连接，包括CT，对鼻中隔偏曲儿童的头部进行CT扫描；

鼻中隔三维重建模块，与中央控制模块连接，将鼻中隔偏曲儿童的头部CT扫描的数据导入医用三维软件中，并对软骨进行三维重建；

鼻中隔三维分析模块，与中央控制模块连接，使用医用三维软件对鼻中隔-鼻侧软骨进行厚度、总面积、可移动的鼻中隔软骨面积、背侧长度、尾侧长度分析；

打印模块，与中央控制模块连接，包括彩色打印机，将鼻中隔-鼻侧软骨图像及分析结构进行打印；

中央控制模块，与鼻中隔扫描模块、鼻中隔三维重建模块、鼻中隔三维分析模块、打印模块连接，用于通过控制CT机对鼻中隔偏曲儿童的头部进行CT扫描，并将CT扫描结果传输到医用三维软件中对扫描的鼻中隔-鼻侧软骨进行三维的重建和对各项参数进行自动分析，并且对分析完成的图像进行彩色打印，为医务人员制定鼻中隔矫正方案提供依据。

6.如权利要求5所述的儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法，其特征在于，所述儿童鼻中隔偏曲检测系统还包括：

支持模块，与各模块连接，用于实现各模块的组合；

显示模块，与中央控制模块连接，用于显示重建的三维图像和分析结果；

电源模块，与各模块连接，用于为各模块提供电力支持。

7.如权利要求5所述的儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法，其特征在于，所述儿童鼻中隔偏曲检测系统还包括有预处理模块，所述预处理模块用于接收鼻中隔扫描模块扫描的CT图像的数据信号，对信号进行滤波后读取图片内容，并增强图像区块对比效果，对图像各区块进行分割，并精细化处理，生成矢量图。

8.如权利要求7所述的儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法，其特征在于，所述预处理模块具体包括：

数据接收单元，用于接收CT扫描设备输出的CT图像的数据信号；

图像滤波单元，用于对CT图像信息降噪滤波，提高图像清晰度；

画面锐化单元，用于通过拉普拉斯模块法突出图像中区别形体的边缘，利用效果增强程序调整CT图像的对比度和清晰度，增强CT图像的层次感和区别效果；

区块分割单元，用于将CT图像中的灰度级分布以灰度直方图区分表示，并从不同灰度级边缘对CT图像进行分割处理；

边缘细化及拼接单元，用于对分割后的区块边缘细化处理，并将各分割区块有机组合，进而立体拼接成立体视图，将立体视图以png格式存储在矢量图集单元中，使矢量图集单元中存储多角度立体视图。

9.如权利要求5所述的儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法，其特征在于，所述鼻中隔扫描模块中对鼻中隔偏曲儿童的鼻中隔进行CT扫描时，需要对CT扫描设备进行扫描定位，采用的扫描定位方法为：

通过3D摄像机获取位于CT的病床上的待扫描患者的面部3D图像；

利用图像识别技术对所得到的所述面部3D图像进行识别，以获取待扫描患者的面部结构信息，面部与鼻中隔偏曲的关系；

基于所述面部结构信息在所述面部3D图像上确定待扫描范围；

基于3D摄像机的空间坐标系与CT扫描和成像设备的空间坐标系得到的相对于一定的病床床高和病床水平偏移位置的每个空间位置的数据，对两个坐标系进行校准以获得二者之间的转换关系；

根据所述转换关系将所述3D摄像机的空间坐标系下的待扫描范围转换到CT扫描和成像设备的空间坐标系下。

10.如权利要求9所述的儿童鼻中隔偏曲矫正器安装方法，其特征在于，对两个坐标系进行校准时采用的校准方法包括：

1)将校准物放置于检查床上；

2)设定检查床的床高；

3)利用检测设备对检查床上的校准物进行检测以获得校准物的检测图像的数据；

4)利用3D摄像机对检查床上的校准物进行拍摄以获得校准物的拍摄图像的数据；

5)将校准物相对于3D摄像机以及检测设备进行水平偏移；

6)重复步骤4)和5)，直到获得覆盖检查床的足够多的水平范围的所述校准物的拍摄图像的数据。

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