一種乳房多維圓環測量裝置及其使用方法與流程
本發明涉及一種乳房多維圓環測量裝置及其使用方法，屬于醫用臨床術前輔助設備的技術領域。
背景技術：
隨著人們對乳腺健康的重視，近年來越來越多的醫療機構開展乳腺疾病診斷工作，其中，在乳腺疾病的治療過程中常常遇到：需要對患者乳房進行體積、重量或者外觀形狀進行測量，然后根據上述測量數據進行建模、術前建檔、術中切除或術后重建等醫學研究、治療工作。
現在臨床對乳房測量工作主要是基于人工用軟尺測量、阿基米德原理或三維數據計算機采集方式輔助人工定位完成的，其中利用軟尺是最原始且最常用的手段，但是其測量手段較為簡陋，并不能獲得精確的測量數據；針對乳腺體積測量，多利用阿基米德原理進行溢水測量，但該測量方式需要患者采用臥勢，還需要患者將乳房完全浸入裝有液體的容器中，該方式會對患者帶來不適感覺，而且還會因為其它皮膚與液體的接觸，影響測量精度；針對三維數據計算機采集，其成本較高，單次采集成本及時間都投入較大，而且不能隨意在術中使用。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明提供一種乳房多維圓環測量裝置。
本發明還提供一種上述測量裝置的使用方法。
本發明的技術方案如下：
一種乳房多維圓環測量裝置，包括測量框架體和具有多種半徑尺寸的測量環，所述測量框架體包括矩形底框、L形支架，所述L形支架的豎邊與所述矩形底框的測量邊相連，在所述測量邊的中心位置上固定設置具有刻度的卡尺與所述L形支架的豎邊平行，在所述L形支架的橫邊上設置有刻度，在所述L形支架的橫邊上搭設有橫桿，在所述橫桿的中心位置設置有用于固定乳頭的牽引部；所述測量環包括圓圈、與所述圓圈相連的手柄，所述手柄通過卡扣與所述卡尺相連。本發明利用測量裝置將待測乳房進行垂直固定，并利用半圓形的測量環對乳房進行分段測量其高度和半徑，最后根據測量尺寸計算其整個體積；本發明可以根據測量精度的要求選擇多個測量環對乳房進行垂直固定測量，相鄰設置的測量環之間的高度越小，其測量精度就越高。
根據本發明優選的，所述牽引部為牽引繩或牽引吸盤。此處設計的優點在于，引入牽引部對乳頭部分進行固定，使其保持垂直狀態，便于安放測量環、便于讀取測量數據。
根據本發明優選的，在所述矩形底框上設置有把手。此處設計的優點在于，便于醫護人員固定所述裝置。
根據本發明優選的，所述L形支架的橫邊和豎邊上分別設置有具有刻度的卡槽，在所述矩形底框的側邊上也設置有具有刻度的卡槽，此處設計的優點在于，在所述L形支架的橫邊上設置有刻度，能在橫桿固定乳頭時結合本刻度度數確定乳房的底圓半徑；設置卡槽的作用在于，可在所述卡槽圍城的矩形框架內安插透明的有機玻璃板，直接根據測量度數直接在所述透明有機玻璃板上繪制出乳房平面圖，提高測量效率，增加建模的準確性。
根據本發明優選的，所述還包括插入設置在所述卡槽內的透明有機玻璃板或坐標紙。
根據本發明優選的，在所述矩形底框上設置有凹槽。此處設計的優點在于，所設計的凹槽用于與固定帶結合，將本發明所述測量裝置固定在患者的乳房上，便于精確測量，還能減少患者的不適感。
根據本發明優選的，在所述透明有機玻璃板上設置有刻度線，且與所述卡槽上的刻度一致。
一種上述測量裝置的使用方法，包括：
1)定位：將矩形底框套設在待測乳房上，并將所述矩形底框的測量邊與乳房底邊緣相切放置，根據待測乳房的大小選取多個不同半徑尺寸的測量環，并按半徑由大到小的順序卡設在所述待測乳房上，并將所述測量環的手柄垂直固定在所述卡尺上；
2)將所述橫桿上的牽引部與乳頭固定連接，調整所述橫桿以保持乳房在牽引的狀態下，患者乳房與患者胸部平面呈垂直狀態；此處設計的優點在于：所述橫桿的調整不但能起到調整乳房的作用，還能測量出乳房底面圓形的半徑；
3)三維計算：
估算待測乳房的體積V：
估算待測乳房的重量M：
M＝ρ*V (I)
在公式(I)中，所述ρ為人類乳房的平均密度。
根據本發明優選的，所述步驟3)中，估算待測乳房的體積V包括利用兩種方法獲得的V1和V2：
V＝(V1+V2)/2 (II)；
V1＝1/3h0πr12+h1πr12+h2πr22+……+hnπrn2 (III)
在公式(III)中，所述r1 r2……rn分別是所選測量環由小到大的半徑，所述h1是半徑為r1測量環與半徑為r2測量環之間的卡尺距離，所述h2是半徑為r2測量環與半徑為r3測量環之間的卡尺距離，以此類推，所述hn是半徑最大的測量環在卡尺上的讀數；所述h0是半徑為r1測量環到乳頭之間的卡尺距離；
V2＝1/3h0πr12+h1πr22+h2πr32+……+hn-1πrn2+hnπr2 (IV)
在公式(IV)中，所述r1 r2……rn分別是所選測量環由小到大的半徑，所述h1是半徑為r1測量環與半徑為r2測量環之間的卡尺距離，所述h2是半徑為r2測量環與半徑為r3測量環之間的卡尺距離，以此類推，所述hn是半徑最大的測量環在卡尺上的讀數；所述h0是半徑為r1測量環到乳頭之間的卡尺距離；所述r為乳房底圓半徑，即為所述橫桿在所述L形支架的橫邊刻度值。
根據本發明優選的，所述的使用方法，還包括利用所述裝置對乳房進行繪圖：按照測量的尺寸在坐標紙上繪制乳房的外形結構圖。
根據本發明優選的，所述的使用方法，還包括利用所述裝置對乳房進行繪圖：選取一片透明有機玻璃板，插入所述卡槽中，利用所述卡槽邊緣的刻度和測量的尺寸，在所述透明有機玻璃板上對乳房的外形結構進行繪圖。
本發明的技術優勢在于：
本發明利用測量裝置將待測乳房進行垂直固定，并利用半圓形的測量環對乳房進行分段測量其高度和半徑，最后根據測量尺寸計算其整個體積；本發明可以根據測量精度的要求選擇多個測量環對乳房進行垂直固定測量，相鄰設置的測量環之間的高度越小，其測量精度就越高。
附圖說明
圖1是本發明所述測量裝置的整體結構示意圖；
圖2為實施例2所述測量裝置的整體結構示意圖；
圖3為實施例5所述測量裝置的整體結構示意圖；
圖4為實施例7所述測量裝置的整體結構示意圖；
在圖1-4中，1、測量框架體；1-1、矩形底框；1-1-1、所述矩形底框的測量邊；1-1-2、把手；1-1-3、所述矩形底框1-1的側邊；1-1-4、卡槽；1-1-5、凹槽；1-2、L形支架；1-2-1、L形支架1-2的豎邊；1-2-2、L形支架1-2的橫邊；
2、測量環；2-1、圓圈；2-2、手柄；2-3、卡扣；
3、卡尺；4、橫桿；5、牽引部；6、乳房；7、輔助線；8、透明有機玻璃板。
具體實施方式
下面結合實施例和說明書附圖對本發明做詳細的說明，但不限于此。
實施例1、
如圖1所示。
一種乳房多維圓環測量裝置，包括測量框架體1和具有多種半徑尺寸的測量環2，所述測量框架體1包括矩形底框1-1、L形支架1-2，所述L形支架1-2的豎邊1-2-1與所述矩形底框的測量邊1-1-1相連，在所述測量邊1-1-1的中心位置上固定設置具有刻度的卡尺3與所述L形支架1-2的豎邊1-2-1平行，在所述L形支架1-2的橫邊1-2-2上設置有刻度，在所述L形支架1-2的橫邊1-2-2上搭設有橫桿4，在所述橫桿4的中心位置設置有用于固定乳頭的牽引部5；所述測量環2包括圓圈2-1、與所述圓圈2-1相連的手柄2-2，所述手柄2-2通過卡扣2-3與所述卡尺3相連。
所述牽引部5為牽引繩。
所述L形支架1-2的橫邊1-2-2和豎邊1-2-1上分別設置有具有刻度的卡槽1-1-4，在所述矩形底框1-1的側邊1-1-3上也設置有具有刻度的卡槽1-1-4。
實施例2、
如圖2所示。
如實施例1所述的一種乳房多維圓環測量裝置，其區別在于，所述測量裝置還包括插入設置在所述卡槽1-1-4內的透明有機玻璃板8。
實施例3、
如實施例2所述的一種乳房多維圓環測量裝置，其區別在于，在所述透明有機玻璃板8上設置有刻度線，且與所述卡槽1-1-4上的刻度一致。
實施例4、
如實施例1所述的一種乳房多維圓環測量裝置，其區別在于，所述牽引部5為牽引吸盤。
實施例5、
如圖3所示。
如實施例1所述的一種乳房多維圓環測量裝置，其區別在于，在所述矩形底框1-1上設置有把手1-1-2。
實施例6、
如實施例1所述的一種乳房多維圓環測量裝置，其區別在于，所述測量裝置還包括插入設置在所述卡槽1-1-4內的坐標紙。
實施例7、
如圖4所述。
如實施例1所述的一種乳房多維圓環測量裝置，其區別在于，在所述矩形底框上設置有凹槽1-1-5。所設計的凹槽用于與固定帶結合，將本發明所述測量裝置固定在患者的乳房上，便于精確測量，還能減少患者的不適感。
實施例8、
如實施例1、3、4、5、7所述的一種乳房多維圓環測量裝置的使用方法，包括：
1)定位：將矩形底框1-1套設在待測乳房6上，并將所述矩形底框1-1的測量邊與乳房6底邊緣相切放置，根據待測乳房6的大小選取多個不同半徑尺寸的測量環2，并按半徑由大到小的順序卡設在所述待測乳房6上，并將所述測量環2的手柄2-2垂直固定在所述卡尺3上；
2)將所述橫桿4上的牽引部5與乳頭固定連接，調整所述橫桿4以保持乳房6在牽引的狀態下，患者乳房6與患者胸部平面呈垂直狀態；此處設計的優點在于：所述橫桿的調整不但能起到調整乳房的作用，還能測量出乳房底面圓形的半徑；
3)三維計算：
估算待測乳房的體積V：
估算待測乳房的重量M：
M＝ρ*V (I)
在公式(I)中，所述ρ為人類乳房的平均密度。
所述步驟3)中，估算待測乳房的體積V包括利用兩種方法獲得的V1和V2：
V＝(V1+V2)/2 (II)；
V1＝1/3h0πr12+h1πr12+h2πr22+……+hnπrn2 (III)
在公式(III)中，所述r1 r2……rn分別是所選測量環由小到大的半徑，所述h1是半徑為r1測量環與半徑為r2測量環之間的卡尺距離，所述h2是半徑為r2測量環與半徑為r3測量環之間的卡尺距離，以此類推，所述hn是半徑最大的測量環在卡尺上的讀數；所述h0是半徑為r1測量環到乳頭之間的卡尺距離；
V2＝1/3h0πr12+h1πr22+h2πr32+……+hn-1πrn2+hnπr2 (IV)
在公式(IV)中，所述r1 r2……rn分別是所選測量環由小到大的半徑，所述h1是半徑為r1測量環與半徑為r2測量環之間的卡尺距離，所述h2是半徑為r2測量環與半徑為r3測量環之間的卡尺距離，以此類推，所述hn是半徑最大的測量環在卡尺上的讀數；所述h0是半徑為r1測量環到乳頭之間的卡尺距離；所述r為乳房底圓半徑，即為所述橫桿在所述L形支架的橫邊刻度值。
實施例9、
結合實施例2所述測量裝置，如實施例8所述的一種乳房多維圓環測量裝置的使用方法，還包括利用所述裝置對乳房進行繪圖：選取一片透明有機玻璃板8，插入所述卡槽1-1-4中，利用所述卡槽1-1-4邊緣的刻度和測量的尺寸，在所述透明有機玻璃板8上對乳房6的外形結構進行繪圖。
實施例10、
結合實施例6所述測量裝置，如實施例8所述的一種乳房多維圓環測量裝置的使用方法，還包括利用所述裝置對乳房進行繪圖：按照測量的尺寸在坐標紙上繪制乳房的外形結構圖。
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