一种用于人体组织检测的外科用磁敏感应信息处理系统

技术领域

本发明涉及医疗感应检测技术领域，尤其涉及一种用于人体组织检测的外科用磁敏感应信息处理系统。

背景技术

近年来，由于人们长时间坐立工作以及长时间躺卧看电视，造成脊柱健康状况频发，还有中小学生由于不正确的阅读以及写字姿势造成脊柱侧弯，在发现脊柱存在问题进行治疗时，很大数量的患者已经出现双肩高低不同或者背部一侧隆起，甚至走路歪斜，因此对于脊柱的问题越早地发现问题并进行对应的纠正和治疗是相当关键的，对脊柱利用磁敏感应器进行精确的检测越来越受到相关领域技术人员的关注。

例如，中国专利：CN111631687A，该发明公开了智能脊柱检测系统、检测仪及检测方法，智能脊柱检测系统包括：用于肌肉松弛度的侧边脊柱传感模块，侧边传感检测模块包括电磁振子、三轴加速度传感器和磁位移传感器，电磁振子用于输出剪切波作用于脊柱侧边肌肉，三轴加速度传感器用于检测剪切波的加速度，磁位移传感器用于检测剪切波的振幅；用于识别每一节脊柱位置的脊突传感模块；处理器，用于控制电磁振子输出剪切波以及接收三轴加速度传感器、磁位移传感器和脊突传感模块反馈的检测数据，并根据反馈的剪切波加速度和振幅计算出脊柱侧边肌肉松弛度，以及将脊柱侧边肌肉松弛度与每一节脊柱位置合成脊柱状况示意图。

现有技术中还存在以下问题；

现有技术未考虑对脊柱进行磁敏感应检测时产生的大量数据同时进入计算模型会造成计算功耗增加以及非必要的数据进入计算模型导致的计算功耗浪费，现有技术不能将海量数据以集合类归类并根据不同的检测目的来调用相关的数据集合，影响系统的工作效率。

发明内容

为克服现有技术中对脊柱进行磁敏感应检测时产生的大量数据同时进入计算模型会造成计算功耗增加以及非必要的数据进入计算模型导致的计算功耗浪费的问题，本发明提供一种用于人体组织检测的外科用磁敏感应信息处理系统，包括：

磁场发生器，用于产生稳定且大小可控的磁场；

若干磁敏感应器，设置在体内脊柱周围，用于采集脊柱周围的磁场强度以及磁场方向；

数据模块，包括数据接收单元以及数据处理单元，所述数据接收单元与各所述磁敏感应器无线连接，用以基于各所述磁敏感应器采集的磁场强度以及磁场方向构建信息字段，基于各所述磁敏感应器的坐标位置构建标识字段，并将所述标识字段与所述信息字段建立关联，生成所述磁敏感应器的数据字段；

所述数据处理单元用以基于各磁敏感应器的空间距离，筛选出特征磁敏感应器，获取并记录特征磁敏感应器的数据字段，将各所述数据字段中的信息字段发送至服务器进行数据分析，所述数据处理单元根据数据分析结果判定脊柱是否有特异靶区域，并确定所述特异靶区域；

响应于预设条件，所述数据处理单元基于确定的特异靶区域再次对各磁敏感应器进行筛选，筛选出目标磁敏感应器，获取目标磁敏感应器的数据字段，基于数据字段中的标识字段对各数据字段进行分类后，将各类别数据字段对应的信息字段发送至所述服务器进行数据分析，基于所述服务器的数据分析结果确定病灶切面，并基于各病灶切面确定病灶区域；

所述预设条件为判定脊柱有特异靶区域。

进一步地，还包括与所述数据模块连接的服务器，所述服务器用以将所述数据模块发送的数据进行数据分析，所述数据分析包括在预先存储在所述服务器内部的分析模型下，判定参与分析的信息字段是否符合所述分析模型预设的标准结果。

进一步地，第i个磁敏感应器对应的数据字段为C

第i个磁敏感应器的数据字段C

第i个磁敏感应器对应的标识字段M

第i个磁敏感应器对应的信息字段N

进一步地，所述第i个磁敏感应器采集的磁场方向K

进一步地，所述数据处理单元基于各磁敏感应器的空间距离，筛选出特征磁敏感应器，其中，

所述数据处理单元筛选出特征磁敏感应器，各所述特征磁敏感应器的空间距离需在预定的距离范围内。

进一步地，所述数据处理单元根据数据分析结果判定脊柱是否有特异靶区域，其中，

所述服务器将各所述数据字段中的信息字段在预先存储在所述服务器内部的分析模型下进行数据分析，判定各信息字段是否符合分析模型预设的标准结果；

若存在信息字段不符合所述分析模型预设的标准结果则所述数据处理单元判定脊柱有特异靶区域。

进一步地，所述数据处理模块确定所述特异靶区域的区域位置，其中，

所述数据处理模块确定不符合预设的标准结果的信息字段所在的数据字段，

并且，提取各数据字段的标识字段内的横坐标、纵坐标以及竖坐标，并确定最大横坐标以及最小横坐标、最大纵坐标以及最小纵坐标、最大竖坐标以及最小竖坐标以构建一矩形空间，将所述矩形空间确定为特异靶区域。

进一步地，所述数据处理模块基于确定的特异靶区域再次对各磁敏感应器进行筛选，筛选出目标磁敏感应器，其中，

所述数据处理模块将所述特异靶区域内的若干磁敏感应器筛选出，确定为目标磁敏感应器。

进一步地，所述数据处理模块基于各所述数据字段的标识字段对数据字段进行分类，包括，

所述数据处理模块以磁场发生器为基准构建空间坐标系，构建若干垂直于所述空间坐标系X轴的平面、若干垂直于所述空间坐标系Y轴的平面以及若干垂直于所述空间坐标系Z轴的平面，

若存在数据字段中标识字段对应的空间坐标处于同一平面内，则将各所述数据字段划分为同一类别。

进一步地，所述数据处理模块将各类别数据字段对应信息字段发送至所述服务器进行数据分析，基于所述服务器的数据分析结果确定病灶切面，基于各病灶切面确定病灶区域，其中，

所述服务器对任一类别数据字段中的信息字段进行分析，包括，在预先存储在所述服务器内部的分析模型下进行数据分析，判定各信息字段是否符合分析模型预设的标准结果，

若该类别数据字段中的信息字段不符合分析模型预设的标准结果，则确定该类别数据字段中标识字段对应的空间坐标所在的平面为病灶切面；

在所述空间坐标系的X轴方向确定X轴向坐标最大的病灶切面以及X轴向坐标最小的病灶切面，在Y轴方向确定Y轴向坐标最大的病灶切面以及Y轴向坐标最小的病灶切面，在Z轴方向确定Z轴向坐标最大的病灶切面以及Z轴向坐标最小的病灶切面，将各切面围合的区域确定为病灶区域。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过设置磁场发生器、若干磁敏感应器、数据模块以及服务器，通过数据接收单元基于各磁敏感应器采集的磁场强度以及磁场方向构建信息字段，基于各磁敏感应器的坐标位置构建标识字段，生成磁敏感应器的数据字段，通过数据处理单元将筛选出的特征磁敏感应器的数据字段发送至服务器进行数据分析，根据分析结果判定脊柱是否有特异靶区域，并基于确定的特异靶区域再次对各磁敏感应器进行筛选，并对获取的目标磁敏感应器的数据字段进行分类，将各类别数据字段对应的信息字段发送至服务器进行数据分析，基于分析结果确定病灶切面，确定病灶区域，进而，实现了将海量数据以特征集合归类并根据不同的检测目的来调用相关的数据集合，减少非必要的数据进入计算模型导致的计算功耗浪费，提高了数据调用的灵活性以及系统工作的高效性。

尤其，本发明通过数据接收单元构建若干磁敏感应器的数据字段，并在数据字段中包含表征位置信息的标识字段以及表征各磁敏感应器检测到的磁场强度和磁场方向的信息字段，实现了对各感应器关键信息数据的分类整合，在不同的需求阶段，读取对应部分的数据内容，进而，大大减少了大量数据同时进入计算模型造成计算功耗增加以及非必要的数据进入计算模型导致的计算功耗浪费，提高了数据调用的灵活性，降低了系统工作的功耗浪费。

尤其，本发明通过数据处理单元基于各磁敏感应器的空间距离，筛选出特征磁敏感应器，获取并记录特征磁敏感应器的数据字段，在实际情况中，对脊柱进行初步检测时，可以选择只接收部分磁敏感应器的数据内容即可，为了保证接收的数据内容可以满足对脊柱所有区域的全面检测，需要对设置在脊柱周围的磁敏感应器以设定好的筛选逻辑选择性的接收部分磁敏感应器的数据，本发明通过建立坐标系读取各感应器的坐标位置，根据各坐标轴上磁敏感应器的分布情况以合理的空间距离筛选出若干磁敏感应器，并接收其对应的数据字段的信息字段的数据，进而，大大减少了大量数据同时进入计算模型造成计算功耗增加以及非必要的数据进入计算模型导致的计算功耗浪费，提高了系统工作的高效性。

尤其，本发明通过数据处理单元判定脊柱是否有特异靶区域，通过对各磁敏感应器的数据选择性地接收，并通过服务器的分析模型对各位置磁敏感应器的磁场强度以及磁场方向的分析，可以判定脊柱周围的磁场是否存在因为脊柱的弯曲以及扭转导致的脊柱周围磁场情况与分析模型的标准结果有差异的现象，进而，可以利用少量的数据判定脊柱是否有异常，进而，提高了系统工作的高效性。

尤其，本发明通过数据处理单元获取目标磁敏感应器的数据字段，基于数据字段中的标识字段对各数据字段进行分类，在实际情况中，对脊柱病灶位置的判定需要更加精确，因此需要对处在特异靶区域的各磁敏感应器进行更加细致的分类，根据各数据字段中标识字段对应的空间坐标处于同一平面，将各数据字段划分类别，可以更加精确地读取到在空间坐标系中垂直于某一坐标轴的平面内的磁场分布状况，将各平面内有异常的数据字段的标识字段对应的空间坐标所在的平面确定为病灶切面，可以更精确的从三维的空间中确定病灶的精确区域位置，进而，提高了数据调用的灵活性以及系统工作的高效性。

附图说明

图1为本发明实施例的用于人体组织检测的外科用磁敏感应信息处理系统的系统框图；

图2为本发明实施例的数据模块的系统框图；

图3为本发明实施例的数据处理单元的逻辑流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1以及图2所示，图1为本发明实施例的用于人体组织检测的外科用磁敏感应信息处理系统的系统框图，图2为本发明实施例的数据模块的系统框图，本发明的用于人体组织检测的外科用磁敏感应信息处理系统，包括：

磁场发生器，用于产生稳定且大小可控的磁场；

若干磁敏感应器，设置在体内脊柱周围，用于采集脊柱周围的磁场强度以及磁场方向；

数据模块，包括数据接收单元以及数据处理单元，所述数据接收单元与各所述磁敏感应器无线连接，用以基于各所述磁敏感应器采集的磁场强度以及磁场方向构建信息字段，基于各所述磁敏感应器的坐标位置构建标识字段，并将所述标识字段与所述信息字段建立关联，生成所述磁敏感应器的数据字段；

所述数据处理单元用以基于各磁敏感应器的空间距离，筛选出特征磁敏感应器，获取并记录特征磁敏感应器的数据字段，将各所述数据字段中的信息字段发送至服务器进行数据分析，所述数据处理单元根据数据分析结果判定脊柱是否有特异靶区域，并确定所述特异靶区域；

响应于预设条件，所述数据处理单元基于确定的特异靶区域再次对各磁敏感应器进行筛选，筛选出目标磁敏感应器，获取目标磁敏感应器的数据字段，基于数据字段中的标识字段对各数据字段进行分类后，将各类别数据字段对应的信息字段发送至所述服务器进行数据分析，基于所述服务器的数据分析结果确定病灶切面，并基于各病灶切面确定病灶区域；

所述预设条件为判定脊柱有特异靶区域。

具体而言，本发明对磁场发生器的构造不作限定，现有技术中，可以通过电磁线圈、永磁体或其他磁场来实现，此处不再赘述。

具体而言，本发明对若干磁敏感应器的构造不作限定，现有技术中，常见的磁场感应器包括磁敏电阻以及霍尔效应传感器等，只需能够对磁场的强度、方向进行测量和检测即可，此处不再赘述。

具体而言，本发明对数据模块及其内部功能单元的具体结构不作限定，数据模块及其内部功能单元可以由逻辑部件构成，逻辑部件包括现场可编程处理器、计算机或计算机中的微处理器，当然，优选地，在本实施例中数据模块及其内部功能单元需配备数据传输器，以实现数据交换。

具体而言，还包括与所述数据模块连接的服务器，所述服务器用以将所述数据模块发送的数据进行数据分析，所述数据分析包括在预先存储在所述服务器内部的分析模型下，判定参与分析的信息字段是否符合所述分析模型预设的标准结果。

具体而言，分析模型预先构建并存储至服务器中，分析模型的构建涉及磁场分析的算法，包括滤波算法、频谱分析、小波变换、时频分析等，这些算法可以帮助提取磁场数据中的特征信息，进而分析磁场的强度、方向和分布是否符合预设的标准结果，对于模型的分析建立方式，不做具体限定，可以使用有限元方法或有限差分法来建立复杂的磁场模型，此为现有技术，此处不再赘述。

具体而言，第i个磁敏感应器对应的数据字段为C

第i个磁敏感应器的数据字段C

第i个磁敏感应器对应的标识字段M

第i个磁敏感应器对应的信息字段N

具体而言，本发明通过数据接收单元构建若干磁敏感应器的数据字段，并在数据字段中包含表征位置信息的标识字段以及表征各磁敏感应器检测到的磁场强度和磁场方向的信息字段，实现了对各感应器关键信息数据的分类整合，在不同的需求阶段，读取对应部分的数据内容，进而，大大减少了大量数据同时进入计算模型造成计算功耗增加以及非必要的数据进入计算模型导致的计算功耗浪费，提高了数据调用的灵活性，降低了系统工作的功耗浪费。

具体而言，所述第i个磁敏感应器采集的磁场方向K

具体而言，请参阅图3所示，图3为本发明实施例的数据处理单元的逻辑流程图，所述数据处理单元基于各磁敏感应器的空间距离，筛选出特征磁敏感应器，其中，

所述数据处理单元筛选出特征磁敏感应器，各所述特征磁敏感应器的空间距离D需在预定的距离D

具体而言，预定的距离D

具体而言，本发明通过数据处理单元基于各磁敏感应器的空间距离，筛选出特征磁敏感应器，获取并记录特征磁敏感应器的数据字段，在实际情况中，对脊柱进行初步检测时，可以选择只接收部分磁敏感应器的数据内容即可，为了保证接收的数据内容可以满足对脊柱所有区域的全面检测，需要对设置在脊柱周围的磁敏感应器以设定好的筛选逻辑选择性地接收部分磁敏感应器的数据，本发明通过建立坐标系读取各感应器的坐标位置，根据各坐标轴上磁敏感应器的分布情况以合理的空间距离筛选出若干磁敏感应器，并接收其对应的数据字段的信息字段的数据，进而，大大减少了大量数据同时进入计算模型造成计算功耗增加以及非必要的数据进入计算模型导致的计算功耗浪费，提高了系统工作的高效性。

具体而言，所述数据处理单元根据数据分析结果判定脊柱是否有特异靶区域，其中，

所述服务器将各所述数据字段中的信息字段在预先存储在所述服务器内部的分析模型下进行数据分析，判定各信息字段是否符合分析模型预设的标准结果；

若存在信息字段不符合所述分析模型预设的标准结果则所述数据处理单元判定脊柱有特异靶区域。

具体而言，本发明通过数据处理单元判定脊柱是否有特异靶区域，通过对各磁敏感应器的数据选择性地接收，并通过服务器的分析模型对各位置磁敏感应器的磁场强度以及磁场方向的分析，可以判定脊柱周围的磁场是否存在因为脊柱的弯曲以及扭转导致的脊柱周围磁场情况与分析模型的标准结果有差异的现象，进而，可以利用少量的数据判定脊柱是否有异常，进而，提高了系统工作的高效性。

具体而言，所述数据处理模块确定所述特异靶区域的区域位置，其中，

所述数据处理模块确定不符合预设的标准结果的信息字段所在的数据字段，

并且，提取各数据字段的标识字段内的横坐标、纵坐标以及竖坐标，并确定最大横坐标以及最小横坐标、最大纵坐标以及最小纵坐标、最大竖坐标以及最小竖坐标以构建一矩形空间，将所述矩形空间确定为特异靶区域。

具体而言，所述数据处理模块基于确定的特异靶区域再次对各磁敏感应器进行筛选，筛选出目标磁敏感应器，其中，

所述数据处理模块将所述特异靶区域内的若干磁敏感应器筛选出，确定为目标磁敏感应器。

具体而言，所述数据处理模块基于各所述数据字段的标识字段对数据字段进行分类，包括，

所述数据处理模块以磁场发生器为基准构建空间坐标系，构建若干垂直于所述空间坐标系X轴的平面、若干垂直于所述空间坐标系Y轴的平面以及若干垂直于所述空间坐标系Z轴的平面，

若存在数据字段中标识字段对应的空间坐标处于同一平面内，则将各所述数据字段划分为同一类别。

具体而言，本发明通过数据处理单元获取目标磁敏感应器的数据字段，基于数据字段中的标识字段对各数据字段进行分类，在实际情况中，对脊柱病灶位置的判定需要更加精确，因此需要对处在特异靶区域的各磁敏感应器进行更加细致的分类，根据各数据字段中标识字段对应的空间坐标处于同一平面，将各数据字段划分类别，可以更加精确地读取到在空间坐标系中垂直于某一坐标轴的平面内的磁场分布状况，将各平面内有异常的数据字段的标识字段对应的空间坐标所在的平面确定为病灶切面，可以更精确地从三维的空间中确定病灶的精确区域位置，进而，提高了数据调用的灵活性以及系统工作的高效性。

具体而言，所述数据处理模块将各类别数据字段对应信息字段发送至所述服务器进行数据分析，基于所述服务器的数据分析结果确定病灶切面，基于各病灶切面确定病灶区域，其中，

所述服务器对任一类别数据字段中的信息字段进行分析，包括，在预先存储在所述服务器内部的分析模型下进行数据分析，判定各信息字段是否符合分析模型预设的标准结果，

若该类别数据字段中的信息字段不符合分析模型预设的标准结果，则确定该类别数据字段中标识字段对应的空间坐标所在的平面为病灶切面；

在所述空间坐标系的X轴方向确定X轴向坐标最大的病灶切面以及X轴向坐标最小的病灶切面，在Y轴方向确定Y轴向坐标最大的病灶切面以及Y轴向坐标最小的病灶切面，在Z轴方向确定Z轴向坐标最大的病灶切面以及Z轴向坐标最小的病灶切面，将各切面围合的区域确定为病灶区域。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。